TGP – DO – GTB

TGP (Total gas press) DO (Ilt overmætning) GTB / Gasboble traumer

KoiOasens oplevelse af overstående:

Den seneste tid, er TGP, DO og GTB nævnt på flere sociale sider. Mange eller måske de fleste har aldrig hørt herom og er derfor ikke noget der er fokus på. KoiOasen opfordre Alle til at tænke den vej, og det sagt ud fra egen erfaring som vi vil dele med jer. Skulle der opstå spørgsmål er vi altid klar til at hjælpe dig.

KoiOasen`s fakta fra den virkelige verden:

For år tilbage, ville jeg (Jesper Andersen) udvide min dam fra 23000liter til 100000liter vand. Det låg lige til højrebenet. Fokus var rettet imod de ydre mål på dammen og de 100000liter vand, derfor endte jeg ud med en dam hvis dybde var 2,75meter.

Min dam var forsynet med 3 ø110 bunddræn med spindrifter/beluftning. Rør til luft var 18mm. Jeg havde naturligvis skimmer og udløb som passede til dammen. Filter opsæt var tromlefilter efterfulgt af Bakki Shower. Valg af filter var på baggrund af, at snakken omkring Bakki Shower på daværende tidspunkt, var overvælden og det eneste som skulle virke. Da opbygningen var færdig, ja så skulle jeg have det bedste opsæt og et opsæt som passede til mine 100000liter vand. På daværende tidspunkt var jeg vildt begejstret.

Min dam var færdig midt juli. Dammen fyldes med vand og efter 3 uger kom der fisk i. Tiden går og begejstringen er lige høj. Det gik fantastisk og jeg havde flot vand – Skal tilføje, at flot vand ikke er lig godt vand. Jeg havde lidt problemer med at få filteret i gang hvilket gjorde, at jeg havde nogle svingende vandværdier, havde problemer med Ammoniak og nitrit men det kompenserede jeg for ved at begrænse fodermængden til det minimale. Trods udfordringer så gik året faktisk godt og alt virkede til, at alt ville finde sin plads når modningsprocessen var nået.

Det nye år starter op. Jeg har nogle problemer med parasitter af forskellig art, disse kunne bekæmpes. Jeg havde fisk som syntes at trives, dog fik jeg parasitter igen – igen – igen. Når man rammes af parasitter, så sker det nok for de fleste, at så begynder man at rode med alt muligt i forsøg på at finde årsagen – Det gjorde jeg i alt fald og resultatet var bare, at jeg rodede med så meget at det var svært at finde hoved og hale i til sidst. Enden på året var, at den succes jeg bragte med mig fra det tidlige år, viste sig ikke at holde det efterfølgende år.

Endnu et nyt år slår i gang. Lidt som det tidligere år, så har jeg problemer. Mit filter virker ikke i perioder. Filteret er svært at få i gang og når det er i gang, er det kun kortvarig. Ergo er jeg nødt til at begrænse min fodermængde igen.

Jeg observerer, at når jeg slukker min luft i spinddrifterne, så kommer mine koi op til overfladen og virker interesseret. Trods min rejse i at finde årsag til mine problemer de tidligere år, retter fokus på min luft i dammen. Jeg rettede kontakt til ekstern samarbejdspartner og drøftede mine observationer, men det vurderes ikke at hænge sammen med mine problemer. Jeg er jo nok mest i panik hvilket resulterer i, at jeg begynder at belemre Google med min intens søgen på forståelsen for det problematikker jeg oplever.

Over flere gange har jeg besøg af meget kyndige fagfolk og umiddelbart er der ikke nogen forklaring på mine udfordringer. Jeg har efterhånden ret belæst ift. luft/ilt i havedam og derfor går snakken ofte den vej. Der er forskellige tiltag der kan gøres, men særligt er der grund til at rette fokus imod de tekniske installationer som eks.  vandpumpe. Hvis vandpumpen tager luft med ind i pumpehuset, så er der risiko for høj TGP. Mine installationer endevendes og alt tjekkes efter men der er ikke noget at komme efter. Min stolthed qua 30års erfaring inden for tekniske installationer og vandbehandling blev sat på prøve men konklusionen endte ud med, at jeg er stadig, er stolt.

Endnu et år går. Mine fisk syntes i perioder at have det godt, dog er perioderne korte og de bliver kortere. Fiskene begynder at få røde plamager og nogle ender ud med decideret sår. Jeg har en samarbejdspartner som kan måle ilt og gastryk i vand. Målingerne viser, at min TGP er en anelse for høj og samme min ilt (DO). Som sådan er det ikke alarmerende på de pågældende tidspunkt, men hvor niveauerne måles, trives fiskene også nogenlunde.

Der går et par måneder mere og mine gode perioder er stadig ganske korte men mine frustrationer meget større.

Jeg beslutter mig for at købe et ret omkostlig apparat (OxyGuard) som måler bla. Ilt/oxygen og TGP. Efter 14 dage modtager jeg apparatet. Det er på et tidspunkt hvor mine fisk opfører sig underligt. Jeg begynder at måle min ilt og til min store overraskelse er min DO147 – Alt Alt for højt og GBT/dykkersyge er helt sikkert et problem. Ydermere måler jeg min TGP113 lige såvel er den alt for høj og restgasserne endnu højere. Det står mig nu ret klart, at min beluftning i dammen, er årsag til mine enormt mange problemer gennem årene. Jeg mener jo selv jeg er ekspert i vand og byggeri, så derfor iværksættes der straks en ombygning af dammen.

I dag har jeg en udvendig dam på 65000liter med 3 niveauer og hvor det dybeste sted måler 2,1meter. Jeg har stadig 3 bunddræn med spinddrifter men luftrør er ændret til 32mm pvs. Ændring af rørstørrelse fra 18mm til 32mm samt det, at dybde på dammen er reduceret går, at min luftpumpe arbejder på en helt anden måde og ligeledes kan jeg anvende en helt almindelig luftpumpe som de fleste bruger. 

Resultat i dag er, at jeg har noget fantastisk vand – Jeg har nogle fantastiske vandværdier – Jeg har en perfekt luft balance, faktisk så godt som overhovedet muligt – Jeg har et fantastisk TGP niveau på 100 – Mine restgasser ligger 1% højere end min TGP 101. Alt dette gør, at Jeg har nogle fantastiske fisk som stortrives – som er fri for sår – som kan håndterer parasitter selv og alt det er ensbetydende for, at fiskenes immunforsvar er i top.

Slutlig på en lang historie fra virkeligheden er. Tag TGB og DO meget seriøs. Har du oplevet eller oplever du noget liggende min oplevelse, så handel herpå, jo før jo bedre. Nu har jeg qua egen erfaring, en relativ stor viden inden for området, lige så vel har jeg udstyret til at teste TGP -Ilt og DO, alt dette tager jeg med mig videre ud til mine kunder som med sikkerhed kan drage fordel af det.

Tøv ikke. Ring eller skriv hvis du føler for at kende dine værdier i dammen.

Nedenfor er der et lånt udpluk fra nettet som forklarer lidt mere om TGP og DO

Gasboble traumer / Dykkersyge

Overmætning (DO)

Gasboble traumer eller Gas boble sygdom

 Overmætning af damvand er et problem i akvakultur, der rapporteres at være forårsaget:

1. når koldt, mættet overfladevand opvarmes under jorden under tryk og kommer fra et borehul, brønd eller forår;
2. når koldt, gasrigt grundvand opvarmes til brug
3. når en vandmasse bliver overmættet på grund af en stor og kontinuerlig temperaturændring
4. når utætte mekaniske vandpumper suger luft på indsugningssiden og “knuser” luften i vandet;
5. på grund af dårlig, ufuldstændig befrugtning;
6. på grund af dårlig, ufuldstændig blanding af termiske lag;
7. på grund af fotosyntese af makrofytter liv i klart dam vand;
8. på grund af fotosyntese af zooplankton liv i kultur damme;
9. kraftig befrugtning af damvand.

Vi er af den opfattelse, at årsager 1 til 6 er mere sandsynligt synderen i tilfælde af gasboble traumer (GBT), forårsage 7 normalt i forbindelse med årsag 5-6, mens 8 og 9 vil sjældent, hvis nogensinde forårsage problemer med at fiske liv. Faktisk 9 er en kur snarere end en årsag.

Et af problemerne med rapporter om gasbobletraume er de tilsyneladende modstridende rapporter, der stammer fra kondenserede, ufuldstændige eller inkonsekvente data i den populære presse. Læsere bliver forvirrede og neurotiske over, hvad ilt kan gøre eller ikke gøre for at deres koi samling. Det er ikke altid klart, om vi taler om luft eller ilt, og om det er en forstæder beton koi dam, en mudder dam for fiskekultur eller en naturlig sø, der henvises til. Vi henviser til termer samlet gastryk (mm Hg eller procent), procent mætning, iltspænding (mm Hg), iltkoncentration (mg / liter eller endda ml / liter). Det er alt sammen legitime fysiske foranstaltninger i sig selv, men vi synes ikke at finde konsekvente sammenlignende data om reelle tilfælde af gasboblesygdom og de omstændigheder, hvorunder den opstod.

Forskellen mellem det atmosfæriske eller barometriske tryk (BP) og det samlede gastryk (TGP) på et givet tidspunkt kaldes ΔP med forholdet: TGP = BP + ΔP. Oftere TGP udtrykkes som en procent af barometrisk tryk på det tidspunkt at give: TGP % = 100 x (BP + ΔP) / BP, som er et mål for den procent mætning af vandet med atmosfæriske gasser.

Vi kan tilnærme, at på en meter dybde vand ΔP = 74mm Hg (= 1 m _H2O), og at hvis vi havde en lille boble på det tidspunkt, ville luften blive udsat for et samlet gastryk på 760 + 74 = 834 mmHg eller 109,7% mætning.

Luften i boblen er 20,94% ilt og har således et delvist tryk, PO2 = 834 x 0,2094 = 174,6 mmHg. Ilten i luften i boblen vil ved kontakt komme ind i vandet, indtil trykket i vandet er det samme som i luften, nemlig 174,6 mmHg, eller konverteret 174,6/17,13 = 10,19 mg / liter ved 20 grader C.

Ved havoverfladen og 20 grader C er iltens opløselighed i ferskvand ca. 9,08 mg/liter, så vi øger iltkoncentrationen med 1,11 mg / liter til 10,19 mg /liter maksimum eller 100 x 10,19/9,08 = 112% iltmætning på det punkt, hvor vi injicerer en boble (1 m dybde).

[Ved 3 meter dyb vil resultatet være 984 mmHg luft, hvilket resulterer i 206.04 mmHg ilttryk, hvilket resulterer i 12,02 mg / liter eller 132% mætning maksimum. Ved forskellige temperaturer ændrer gassernes opløselighed sig også, f.eks. til reference: ved 7 grader C er iltens opløselighed 12,13).]

Så første ting at indse er, at uanset hvor meget beluftning vi anvender ved at blæse i luften på en meter dybde, kan vi ikke overstige 112% på en meter (eller 132% ved 3 meter), og det vil altid være mindre, fordi som boblen bevæger sig opad det udvider sig igen, og en vis mængde afgasning vil finde sted. (nogen af gasserne i vandet afhængigt af deres opløselighed og relative overflod) I sidste ende do vil kun stige fraktioneret over opløseligheden af ilt ved dette barometriske tryk og temperatur.

Fordi boblerne bevæger sig op mod overfladen, skabes en opadgående strøm, der erstatter overfladevand med bundvand. Hvis der ikke forstyrres (pumpning osv.) og får lov til at få momentum, kan en stor vandmasse sættes i gang på denne måde. Under sådanne forhold vil der blive opnået en form for ligevægt mellem den luftmængde, der tilføres, ilten opløses på overfladen, mængden af ilt, der forbruges i dammen/biomassen, og mængden af afgasning, der finder sted. Jo mere ilt der efterspørges, jo mere vil der være mere til rådighed. Det er så simpelt som det og meget godt for dammen sundhed. Under disse forhold kan jeg ikke se, hvor kraftig beluftning med luftsten kan forårsage gasbobler til at dukke op på gællen eller gas emboli i gill lameller, blod og andre hulrum af fisken. Jeg har heller aldrig været vidne til det. Afgasning vil snarere være normen.

Man bør også forstå, at under forhold med høj temperatur, eller høj højde eller simpelthen høj fiskebelastning, vi virkelig lufte til at levere nok ilt til efterspørgslen efter de levende ting i dammen, hvad enten bakterier, planter eller fisk, og at opretholde DO niveauer på, hvad den lokale temperatur og barometrisk tryk tillader.

Fisk brugere i tropiske regioner undertiden chill deres dam vand fra over ^30o ned til 25oC eller deromkring for at øge DO over den opfattede minimum af 8 mg / liter. Denne praksis indbyder til problemer i tilfælde af et langvarigt strømsvigt. Både køler og luftpumpe holder op med at arbejde under sådanne forhold. Uden korrekt blanding og afgasning vil temperaturen hurtigt stige, hvilket forårsager betingelser for besværlig overmætning. Rådet er derfor at have strøm backup til at opretholde en luftpumpe io afværge en mulig katastrofe.

Betingelser kan spekuleres, der kan give anledning til oversturation med luft sten, når boblestørrelsen er for lille, og trykket for lavt til at forårsage en betydelig kolonne af opadgående strømmende bobler, eller når luftsten er for dybe, (3m = 129%, 5m = 148%). Denne ejendommelige situation kan opstå med en funktionsfejl eller undervurderet membran eller stempelluftpumpe.

De samme fysiske realiteter bør holde for venturies, men jeg har ikke gjort nogen beregninger på dem og blot anbefalet, at de helst ikke bør være dybere, at 30 cm under overfladen for en 20 m3/hour flowhastighed. Under disse forhold ved vi, at det er sikkert.

Hvis vi nu overvejer en højtryks centrifugalpumpe. Ved udløbet af en typisk 0,45 kW centrifugalpumpe kan ΔP være så meget som 14 x 74 mm Hg = 1036 mm Hg (1,4bar, 20psi), hvilket potentielt forårsager en mætning på 236%, hvis der suges luft ind ved indløbet. (og 275% for en 1,1 kW pumpe). En boble lækket indad kan mast til nul, så der ikke er nogen boble til at udvide normalt som lavtryk områder er nået. På grund af den naturlige samhørighed i vandmolekyler vises bobler kun, når en vis tærskel overskrides, og derefter vil de første steder, der skal ske, være på punkter med ujævnheder. Hvis du lægger en tør hånd og arme i sådan overmættet vand, bobler vil straks danne på din hud, og især på håret af dine arme. Hvis du opvarmer vandet, vil du se de samme bobler, der vises på fartøjets indre overflade.

Sådan overmættet vand er dødbringende at fiske og vil danne emboli i kapillær fartøjer af gællerne, som kan blokere dem, og dermed væv dør. Optagelse af ilt er nedsat, og infektion med bakterier og svampe er sandsynlig.

Figur 1. Emboli i Gills af en Juvenile Chinook Laks. Foto af Ralph Elston. se ref.

Nogle store luft sten i en sådan dam vil sandsynligvis slippe af med alle overmætning ved afgasning, og vi vil ikke være klogere.

Bemærk også, at når vi lufter med luft, bringer vi også masser af kvælstof ind i billedet, og det er kvælstofkomponenten i delta-P, der kan skabe problemer for fisken. (udvide)

Overvej en vandmasse ved 15 grader C. Hvis det er mættet med _O2 på bør have 10,07 mg /liter _O2 (ved havets overflade) Hvis temperaturen skulle stige til 20 grader mætning niveau vil være 9,08 mg / liter, hvis overskydende ilt kan undslippe. Hvis vandet ikke ophidses vandet på overfladen vil hurtigt afgas, men lavere ned, vil vandet forblive overmættet med 100×10.07/9.08 = 110,9%, og dette vil omtrent holde for kvælstof så godt.

Colt (1986) anslog, at ΔP-værdier på så lidt som 22 mmHg i fisken kunne forårsage bobler.

– Bobledannelse i det kardiovaskulære system, der forårsager blokering af blodgennemstrømning og død 

– Overinflation og muligt brud på svømmeblæren hos unge (eller små) fisk, hvilket fører til død eller problemer med overkøb.

– Ekstrakorporal bobledannelse i gællelamella af store fisk eller i små fisks buccalhulrum, hvilket fører til blokering af luftvejsvandsstrømmen og død ved kvælning 

– Sub-dermal emfysem på kroppens overflader, herunder foring af munden. Blærer i mundens hud kan også bidrage til blokering af luftvejene vandgennemstrømning og død ved kvælning.

(20mmHg = 0,28psi osv.)

(Hvad er endnu ikke klart for mig, er, hvad det kræver for ΔP > 20 mmHg inde i fisken til at ske, og hvordan sker det. Hvorfor skulle det ske?)

Så (hvis vi husker ovenfra) ifølge Colt (1986), kan der forventes problemer med GBT med mindre end 110% overmætning (af luft). Vi kan se, hvordan det kan ske med mekanisk overmættet vand, og vi kan også forstå, hvordan det kan ske, hvis en vandmasse med lidt bevægelse opvarmes med 5 grader. Vi kan forstå, at dette aldrig vil ske i en godt bestrålet dam med masser af vandbevægelse.

Boyd (1990) citerer litteratur om damme med karpe udsat for 150% iltmætning havde en større hyppighed af sygdom, at dem med 100 til 125% mætning, og at karper døde, når 300% iltmætning blev nået.

Karpe steg døde af GBT i et rugeri under hurtig fytoplankton vækst med DO niveauer på 20 mg / liter (således sige 220% mætning) (Faruqui, 1975)

Guldfisk døde i en dam, hvor fotosyntese og solvarme forårsage _pO2 værdier på 450 mmHg (det vil sige 290% iltmætning, forudsat 20deg C) (Takashi og Yoshihiro, 1975)

Boyd (1990) er af den opfattelse, at i kultur damme selvskygge forhindrer oversaturation fra fytoplankton blomstrer. Han og kollegerne samplede overfladevand i kanal havkat damme. Om morgenen var ΔP-værdierne -20 til -200 mmHg og om eftermiddagen over 100 mmHg, men nogle gange over 300 mmHg. Der blev ikke observeret GBT.

Han konkluderede, at kun i lavvandede damme med klart vand og rigelige makrofytter kan hele vandmængden blive overmættet, og der vil ikke være nogen sikker havn for fisken.

Boyd (1990) konkluderede, at GBT ikke er blevet omhyggeligt undersøgt, og vi ønsker at være enige med ham.

Vi ønsker at tilføje mangel på agitation (uanset middel) og temperaturændringer som faktorer, der vil udløse eller forværre tilstanden af GBT.

Nu tilbage til dine spørgsmål efter en lang omvej:

Mens koi vil overleve ved 3 mg /liter ilt, 6 mg/liter kan betragtes som et minimum for at sikre vækst (metabolisere). (Boyd, 1982 og Michaels, 1988). (Lille karpe vil endda akklimatisere sig til så lidt som 0,3 mg / liter!) At have mere end 6 mg / l til rådighed for din fisk kan ikke tilføje noget mere til deres vækst eller velvære andet end at begrænse chancerne for DO at komme under 5 mg / liter, men hvad du skal have, er midlerne (ved befrugtning eller på anden måde) til at genopbygge kontinuerligt DO brugt op af alle de fisk og biologiske proces i dammen.

Den iltmætning på 300 %, vi citerede, kommer fra to referencer (Boyd, 1990 og Schlotfeldt og rådmand, 1995, fra EU’s sammenslutning af fiskepatologer). Deres ræsonnement er, at problemet med GBT ikke så meget er med ilt end med kvælstof, og at fisk kan tolerere så høje iltniveauer. Problemet kommer med meget specifikke betingelser.

Jeg indrømmer, at den citerede værdi kan være vildledende og, baseret på alle ovenstående, kan føre til GBT.

Det er også korrekt, at GBT er citeret som værende muligt, hvis DO eller luftmætning er over 110% (delta-P > 46 mmHg). Dette er alt sammen baseret på Colt’s arbejde, som tilsyneladende har brug for yderligere undersøgelse.

Min fornemmelse er ja, GBT kan ske, men det er en funktion af den tid til rådighed til justering. Ligesom en dykker (eller en fisk) vil omkomme, hvis den bringes hurtigt fra dybder til overfladen, har en fisk også brug for tid til at håndtere overgangen. Meget specifikke forhold skal falde sammen for at skabe problemer.

Jeg håber, det besvarer de fleste af jer spørgsmål.

Servaas de Kock2013-02-08 som opdateret

Referencer:

Colt, J. 1986. Gas overmætning – indvirkning på design og drift af vandsystemer. Aquacultural Engineering. 5: 49-85.

Colt, J., og H. Westers. 1982. Produktion af gas oversturation ved befrugtning. Trans. Am. Fisk. Soc. 111: 342-360.

osv.Figur 1. Emboli i Gills af en Juvenile Chinook Laks. Foto af Ralph Elston. fra: Vurdering af Barotrauma fra rapid dekompression af dybde-akklimatiseret Juvenile Chinook Laks Leje Radiotelemetry Transmitters. november 2009. Transaktioner foretaget af American Fisheries Society 138(6):1285-1301. af Richard Steven Brown og 11 andre