Akvakultūras ūdens kvalitāte

Printēt

Andis Mitāns, Dr.biol.
Latvijas Zivju resursu aģentūra



    Akvakultūra ir zivju, vēžu un citu hidrobiontu kultivēšana ar metodēm, kas paaugstina to ražību virs dabiskā līmeņa attiecīgajos vides apstākļos. Akvakultūrai ir daudz un dažādu veidu un formu, taču vairums no tām paredz objektu kultivēšanu lielā blīvumā, kas pat tūkstošiem reižu pārsniedz dabiskajos apstākļos sastopamo.
Liela blīvuma akvakultūrā pieaug prasības ūdens kvalitātei. Akvakultūrā izmantojamā ūdens kvalitāti nosaka ne tikai tā ieplūdes sākotnējie parametri, bet arī izmaiņas pašā audzēšanas sistēmā, kurā nonāk zivju un citu hidrobiontu barības atliekas, ekskrementi un vielmaiņas produkti.
    No akvakultūras viedokļa vērtējot, galvenie ūdens kvalitātes rādītāji ir temperatūra, kopējais sāļums, izšķīdušais skābeklis un ogļskābā gāze, pH (aktīvā reakcija), slāpekļa savienojumu, fosfora, dzelzs, un dažu citu ķīmisko elementu, neorganisko un organisko vielu daudzums. Vairums šo primāro rādītāju ir saistīti vienotā hidroķīmiskā sistēmā, kuru raksturo arī ar atvasinātiem lielumiem: ūdens cietību, sārmainību, duļķainību, krāsainību u.c.


Sāļums
    Ūdenī izšķīdušie minerālsāļi uztur zivju organismā noteiktu osmotisko spiedienu, kas nodrošina orgānu galvenās funkcijas: no vienas puses- barības vielu uzsūkšanos asinīs cauri zarnu sieniņām, no otras puses- atbrīvošanos no vielu maiņas produktiem, izvadot tos gan caur nierēm ar urīnu, gan caur žaunām.
Jūras ūdenim sāļums ir daudz lielāks nekā zivs ķermeņa šķidrumam. Šādos apstākļos jūras sāļi difūzijas ceļā pāriet zivs organismā, bet ūdens no tā tiek izspiests. Līdz ar to jūras zivis „spiestas” dzert lielu apjomu sāļā ūdens un izvadīt urīnu ar ļoti augstu sāļu koncentrāciju. Saldūdens zivīm sāļu regulācija ir tieši pretēja, jo sāls pastāvīgi tiek zaudēts caur žaunām, bet liels ūdens daudzums organismā iespiežas caur ādu un žaunām. Saldūdeņu zivju organisms nemitīgi strādā, lai lieko ūdens daudzumu izvadītu caur nierēm. Dažu slimību un stresa rezultātā sāļu regulācijas mehānisms var tikt traucēts, tāpēc saldūdens zivīm gan profilaktiskos nolūkos, gan transportēšanas laikā ūdenim mēdz pievienot nedaudz sāli.
Dažādos ūdeņos var būt dažāds izšķīdušo sāļu daudzums un sastāvs. Jūras ūdenī galvenokārt ir hlorīda sāļi, bet saldūdeņos- ogļskābes un sērskābes sāļi. Kopējais sāļu saturs jūras ūdenī ir augsts, okeānos sasniedzot 35‰ (vai g/l), bet Baltijas jūrā 10-14 ‰. Rīgas jūras līča piekrastes ūdeņu sāļums ir tikai 2-4 ‰. Saldūdeņos dažādu sāļu kopējā koncentrācija parasti ir 0,1- 0,3‰, retāk- 0,5‰. Dažkārt ūdens sāļumu raksturo ar tā elektro- vadāmību.
    Vairums zivju un citu ūdens organismu ir piemērojušies tikai noteiktam ūdens sāļuma līmenim. Tādas sugas sauc par stenohalīnām. Piemēram, menca nobeigsies saldūdenī, bet platspīļu vēzis- jūras ūdenī. Tomēr daudzas akvakultūrā izmantojamās zivju sugas šajā ziņā ir plastiskas jeb eurihalīnas, spējīgas piemēroties plašam ūdens sāļuma diapazonam. Piemēram, zandarti barojas un pat nārsto jūras piekrastes zonā līdz 3,5‰ sāļā ūdenī.
    Ceļotājzivīm attieksme pret ūdens sāļumu krasi mainās organisma attīstības gaitā. Zināms, ka Baltijas lašu nārsts un mazuļu dzīves pirmie gadi notiek tikai saldūdenī- upēs, bet migrācija uz jūru saistīta ar t.s. smoltifikācijas stadiju, kuras laikā mainās laša mazuļu osmoregulācijas mehānisms. Arī varavīksnes foreļu efektīvai reprodukcijai nepieciešams saldūdens, taču vēlākajās stadijās tās sekmīgi kultivē gan saldūdeņu, gan jūras ūdeņu akvakultūrā.
Sālsūdens visumā stimulē zivju vielu maiņu un palielina augšanas tempu. Ūdens sāļumam ir tieša sakarība ar optimālo temperatūru zivju augšanai: pie augsta sāļuma vēlama arī augstāka temperatūra.
    1980-tos gados Ragaciemā un citās Latvijas vietās tika veikti eksperimenti par sāļo un silto t.s. ģeotermālo minerālūdeņu izmantošanu akvakultūrā, galvenokārt varavīksnes foreļu kultivēšanai ziemas sezonā. Ģeotermālo ūdeni ieguva no apmēram 300 m dziļiem urbumiem (no tā saucamā Pērnavas ģeoloģiskā horizonta), kur tā sāļums ir ap 5‰ un visu gadu nemainīga temperatūra - ap 13oC. Tie ir hlorīda-nātrija sāļu ūdeņi, ar šādā dziļumā neizbēgamo sulfīdu, broma, dzelzs, mangāna, sēra un citu nevēlamu vielu piejaukumu. Pēdējais faktors noteica šo eksperimentu neveiksmi, jo izsauca ne tikai vielmaiņas un citus traucējumus zivīm, bet radīja arī virsūdeņu un vides piesārņojumu ar dažādiem elementiem un minerālsāļiem. Ja mūsdienās siltos pazemes ūdeņus mēģinātu izmantot akvakultūrā tiešā veidā, nāktos rēķināties ar prasību gala notekūdeņus attīrīt no bioloģiskā piesārņojuma un tad iesūknēt atpakaļ zemes dzīlēs. Jāatzīst, ka tādam akvakultūras projektam nav tehniski-ekonomiska pamatojuma.
    1980-tos gados Latvijā sāka attīstīties arī preču foreļu audzēšana tieši sāļajā jūras ūdenī, izmantojot Rīgas jūras līcī novietotus linuma sprostus (galvenokārt pie Kolkas-Rojas, vienu sezonu arī pie Carnikavas). Šāda veida foreļu marikultūra kopumā bija neveiksmīga vairāku iemeslu dēļ: 1) sprosti nebija pietiekoši izturīgi pret vētru un viļņiem; 2) vēju dēļ krasi mainījās aukstā dziļūdens un siltā piekrastes ūdens uzplūdi un atplūdi, kas zivīm izsauca stresu; 3) foreles cieta no specifiskām infekcijas slimībām. Pēdējie divi faktori bija neveiksmju cēlonis arī foreļu baseinu fermai Kaltenē, kurā ūdeni sūknēja no Rīgas jūras līča piekrastes seklūdens zonas.


Temperatūra
    Ūdens temperatūra ir viens no svarīgākajiem faktoriem, kas ietekmē zivju dzīves apstākļus un labturību. Zivis ir aukstasiņu organismi un uztur aptuveni tādu pašu temperatūru, kāda ir apkārtējai videi. Ūdens temperatūra ietekmē zivju uzvedību, barošanos, augšanu un vairošanos. Zivju vielmaiņas rādītāji dubultojas līdz ar temperatūras celšanos par katriem 10°C.
Parasti zivis iedala siltūdens, mērenā ūdens un aukstūdens sugās, balstoties uz to augšanai un attīstībai optimālo temperatūru, kas attiecīgi ir 25 – 32ºC, 19 – 24ºC un 13 – 18ºC. Latvijas dabiskās ūdenstilpes pēc temperatūras režīma ir samērā vēsas un nav piemērotas tipisko siltūdens akvakultūras objektu mākslīgai pavairošanai un intensīvai kultivēšanai. Siltūdeņu grupas pazīstamākie pārstāvji ir kanāla sami, tilapijas, barramundi, tīģergarneles, kā arī vairākas augēdājas zivis: amūri un platpieri. Pēdējās tiek ievestas arī Latvijā audzēšanai dīķos, taču mūsu dabiskajos apstākļos tās pašas nevairojas, jo ūdens temperatūra ir par zemu.
    Karpu zivis, stores, zandarts un vairums citi Latvijas dīķsaimniecībās kultivētie objekti, tajā skaitā arī platspīļu vēži, ekoloģiski pieder mērenā termiskā režīma grupai, Piemēram, parasto preču karpu kultivēšanai optimāla ir ūdens pastāvīga temperatūra ap 22oC, bet vēžiem- ap 20oC. Tomēr praksē vairums šo ”mēreno” objektu ir visai plastiski, spējīgi pielāgoties arī ūdenim ar temperatūru 15º- 29ºC .
    Aukstūdens objekti aptver visas lašu un foreļu sugas. Latvijā visvairāk kultivētā aukstūdens suga ir varavīksnes forele, kuras augšanai optimālā temperatūra ir 16 – 18°C. Foreles gan aug arī pie temperatūras līdz 21oC, bet tad krasi pieaug to saslimstības riski.
    Dīķsaimniecībā temperatūra spēlē galveno lomu arī fizikālajos procesos, ko sauc par ūdens stratifikāciju jeb noslāņošanos. Vasaras sezonā dīķos sasilušā ūdens virskārta ir relatīvi vieglāka nekā vēsākais un stabilais piedibeņa slānis. Tādas stratifikācijas rezultātā ūdens cirkulācija tiek traucēta. Apakšējā slānī krītas izšķīdušā skābekļa līmenis, jo tur ir samazināta fotosintēze un nav kontakta ar atmosfēras gaisu. Skābekli vēl samazina atkritumu produktu oksidēšanās un sadalīšanās. Ūdens noslāņošanās var ilgt vairākas nedēļas un lai to novērstu, nepieciešams nodrošināt svaiga ūdens pieteci dīķa piedibenī vai arī pielietot mehānisko aerāciju.
    Dīķu aerācija noder arī ziemā, jo aiztur ledus segas veidošanos un bagātina ūdeni ar skābekli. Ziemā turpinās arī dažādu bioloģisko un ķīmisko vielu noārdīšanās procesi. Trūkstot skābeklim, tādas gāzes kā oglekļa dioksīds, sērūdeņradis un metāns var veidot zivīm bīstamas koncentrācijas, jo īpaši- ziemas beigās un agrā pavasarī.

 
Skābeklis
    Akvakultūrā skābekli (O2) izmanto ne tikai zivis un daudzi citi hidrobionti, bet noteiktos apstākļos pat fitoplanktons. Intensīvā akvakultūrā parasti nepieciešama ūdens papildu aerācija, lai nodrošinātu arī nitrificējošo (slāpekli noārdošo) baktēriju darbību zivju ekskrementu un citu organisko atkritumu sadalīšanās procesā. Skābekli patērē arī tiešie bioķīmiskie un ķīmiskie dažādu vielu oksidēšanās procesi.
    Skābeklis ūdenī rodas divējādi: difūzijas ceļā- no atmosfēras un fotosintēzes rezultātā- no fitoplanktona u.c. ūdens augiem. Skābekļa daudzums, kas var izšķīst ūdenī, atkarīgs galvenokārt no ūdens temperatūras, kā arī no atmosfēras spiediena un sāļuma. Skābekļa šķīdamība ūdenī vislielākā (14,6 mg/l) ir pie 0oC temperatūras, bet samazinās līdz ar temperatūras paaugstināšanos, sāļuma palielināšanos, kā arī pazeminoties atmosfēras spiedienam, piem., augstkalnu apstākļos.
    Ja atmosfēras spiediens ir normāls (760 mm), tad pie noteiktas temperatūras ūdenī jābūt dabiski izšķīdušam attiecīgam skābekļa daudzumam un tādu ūdeni raksturo kā 100% piesātinātu ar skābekli. Atsevišķos gadījumos intensīvas fotosintēzes, vai arī mākslīgās oksigenācijas rezultātā izšķīdušā skābekļa daudzums var pārsniegt normālo. Ar skābekli pārsātināts ūdens rada zivīm stresu, bet attiecīgo negatīvo ietekmi sauc par hiperoksiju. Nepietiekoša skābekļa daudzuma izraisīto zivju slāpšanu sauc par hipoksiju.
Skābekļa, tāpat kā citu gāzu koncentrāciju ūdenī izsaka miligramos uz vienu litru - mg/l (vai ppm: no angliskā - parts per million). Ūdenī izšķīdušās gāzes daudzuma novērtējumam lieto gan absolūto lielumu- mg/l, gan arī piesātinājuma pakāpi procentos (%), kas tiek koriģēta atkarībā no temperatūras. Piemēram, pie 14oC normāls (100%) skābekļa piesātinājums saldūdeņos ir 10,3 mg/l, bet pie 22oC- 8,7 mg/l. Attiecīgās piesātinājuma aprēķina tabulas ir atrodamas dažādās rokasgrāmatās. Arī mūsdienīgie skābekļa noteikšanas instrumenti uzrāda ūdenī īzšķīdušā skābekļa daudzumu gan mg/l, gan % no iespējamā piesātinājuma pie attiecīgās temperatūras.
    Zivīm nepieciešamais patērētā skābekļa daudzums ir atkarīgs no attiecīgās ekoloģiskās grupas, ķermeņa izmēra, kustībām, barošanās, nārsta un citām aktivitātēm, kā arī no ūdens temperatūras. Zivis ar ātru peldspēju patērē vairāk skābekļa nekā lēnās peldētājas. Mazām zivīm ir paātrināta vielmaiņa, tāpēc tās patērē vairāk skābekļa nekā lielās zivis. Visām zivju grupām līdz ar temperatūras kāpumu pieaug prasības pēc skābekļa.
    Tām zivīm, kas ekoloģiski un fizioloģiski piemērojušās dzīvei aukstā ūdenī, ir vajadzīgs vairāk skābekļa nekā siltūdeņu zivīm. Foreles un citas lašveidīgās ir daudz prasīgākas pret skābekļa līmeni nekā karpu zivis un pārējās siltūdeņu sugas. Akvakultūras pieredze liecina, ka pirmajai zivju grupai, kā arī platspīļu vēžiem, nepieciešamais ūdenī izšķīdušā skābekļa līmenis ir vismaz 6-8 mg/l ( piesātinājums 80-70%, mērot attiecīgi pieteces un izteces ūdeni), bet otrajai- 3-5 mg/l (ap 50 %). Dažas siltūdens sugas, piemēram, karpas un tilapijas spējīgas pielāgoties arī skābekļa līmenim, kas daudz zemāks par optimālo. Karpu intensīvai augšanai nepieciešamais skābekļa saturs ūdenī ir 6 mg/l, bet minimums izdzīvošanai- 1,2 mg/l, ziemā pat tikai 0,6 mg/l. Šajā ziņā neviena no aukstūdens sugām nav tik izturīga un plastiska.
    Tomēr, lai akvakultūrā sasniegtu labus zivju augšanas rezultātus, kā arī saimnieciskos un labturības rādītājus, skābeklis jāuztur optimālā līmenī.
Ūdens mākslīgu bagātināšanu ar skābekli var veikt ar dažādiem paņēmieniem. Vienkāršākās aerācijas metodes ir gaisa un ūdens mehāniska jaukšana ar rotējoša ūdens maisītāja, turbīnas, sūkņa un smidzinātāja Aerators- lāpstiņritenis var paaugstināt skābekļa līmeni nelielā dīķi (1 ha) dažu stundu laikā par apmēram 2 mg/l. Dīķsaimnniecībās aeratorus ieslēdz galvenokārt naktīs, kad pārtrūkst fotosintēze un skābeklis nokrītas zem 4 mg/l, bet lielo baseinu intensīvās kultūrās tos lieto nepārtraukti.
    Akvakultūras ūdens bagātināšanai pielieto arī tīru skābekli. Parasti izmanto rūpnieciski iegūtu un balonos sapildītu sašķidrināto skābekli, kuru ievada visā ūdens padeves sistēmā vai arī atsevišķās audzēšanas tvertnēs. Iekārtas skābekļa padevei ūdenī sauc par oksigenatoriem, bet speciālos porotos uzgaļus- par difuzoriem. Savukārt iekārtas gāzveida skābekļa ieguvei tieši no gaisa, atdalot to ar molekulārā mebrānas filtra palīdzību, sauc par oksiģeneratoriem. Oksiģeneratoru var uzstādīt tieši pie akvakultūras baseiniem u.c. iekārtām.


Organiskās un ķīmiskās vielas
    Organiskās vielas ūdenī rodas sadaloties augu un dzīvnieku atliekām, bet akvakultūras iekārtās- arī no zivju ekskrementiem un mākslīgās barības paliekām. Zivīm un vēžiem liels organisko vielu daudzums ūdenī ir bīstams galvenokārt sakarā ar lielo skābekļa patēriņu to sadalīšanās procesā. Organisko vielu koncentrāciju ūdenī mēra ar to oksidēšanai nepieciešamo skābekļa daudzumu (5 dienās pie 20oC). Šo rādītāju sauc par bioloģisko skābekļa patēriņu: BSP5, mg/l. Akvakultūrai izmantojamā ūdenī tas vēlams līdz 10 mg/l.
Dažādu ķīmisko vielu kopējā daudzuma novērtēšanai ūdenī lieto līdzīgu rādītāju- ķīmisko skābekļa patēriņu: ĶSP. Akvakultūrā tā normatīvs ir līdz 70 mg/l.
Slāpeklis un tā savienojumi
    Ūdenī slāpeklis (N) sastopams izšķīdis, kā arī dažādu organisko un neorganisko vielu un savienojumu veidā. Ūdenī izšķīdušais slāpeklis it kā ir indiferents zivīm un citiem akvakultūras objektiem. Taču slāpekļa šķīdamība ir daudz labāka kā skābeklim un dažām citām gāzēm, tāpēc ūdenī viegli rodas slāpekļa pārsātinātība, piemēram, dziļās ūdenstilpēs, pazemes avotos, kā arī organisko vielu sadalīšanās rezultātā. Ar slāpekli pārsātināts ( 110 % un vairāk) ūdens ir zivīm ļoti bīstams, jo nokļūstot to organismā un pazeminoties spiedienam, tas izdalās burbulīšu (pūslīšu) veidā, kas var būt redzami uz galvas zem ādas, acīs vai starp spuru stariem. Tādu sindromu sauc par gāzes pūslīšu slimību. Burbulīši var sasniegt sirdi vai smadzenes, izsaucot zivju mirstību.
Slāpekli saturošām organiskām vielām sadaloties, ūdenī rodas dažādas slāpekļa formas. Zivīm nāvējoši toksisks pat niecīgos daudzumos (virs 0,02 mg/l) ir nejonizētais amonjaks NH3, kas parasti gan nav noturīgs un tā saucamo nitrificējošo baktēriju darbības rezultātā oksidējas mazāk toksiskajos nitrītu jonos ( NO2’) un tālāk- netoksiskajos nitrātu jonos (NO3’). Amonjaks var arī tieši jonizēties par netoksisko NH4+, ja vien ūdens nav izteikti sārmains.
    Slāpekļa indīgās formas izveidojas pārsvarā pie augstas ūdens temperatūras (virs 25oC) un augsta pH (virs 8). Sārmainā ūdenī katra pH tālāka pieauguma vienība palielina toksisko slāpekļa jonu koncentrāciju apmēram 10 reizes.
    Nitrītu komponents zivīm ir nāvējošs dažu dienu ilgā ekspozīcijā sākot no apmēram 0,5 mg/l, vēžiem- 0,1mg/l. Nitrātu saturs ūdenī pieļaujams daudz lielāks- ap 3 mg/l. Ūdens ķīmiskajās analīzēs dažkārt visas amonjaka formas tiek noteiktas kā "kopējais amonjaks".
    Par zivju saindēšanos ar nitrītu liecina tā saucamais brūno asiņu sindroms. Nitrīti reaģē ar hemoglobīnu, iekrāsojot to šokolādes krāsā, un tas vairs nespēj pa organismu transportēt skābekli. Zivis slāpst, kaut gan skābeklim ūdenī it kā vajadzētu pietikt. Pret šo sindromu efektīvs līdzeklis ir parastā vārāmā sāls (NaCl), kas izspiež nitrītus no žaunām un asinīm. Sāls deva ūdenī- ap 20 mg/l, turklāt tas papildu jābagātina ar skābekli.


Ogļskābā gāze
    Ogļskābā gāze jeb oglekļa dioksīds (CO2) ūdenī nonāk no atmosfēras, no ūdens dzīvnieku elpošanas, kā arī sadaloties organiskām vielām. Oglekļa dioksīds ūdenī var būt brīvā (izšķīdušā ) veidā, vai arī uz ogļskābes pamata veidot karbonātus un bikarbonātus. Vasarā ogļskābo gāzi uzņem ūdensaugi, tāpēc brīvā veidā tas ūdenī parasti ir maz. Palielināts ūdenī izšķīdušās ogļskābās gāzes daudzums zivīm izsauc stresu un var traucēt elpošanu. Praktiski gan tas novērojams tikai pie zivju transportēšanas vai tieši izmantojot pazemes avotu ūdeņus, kā arī ūdens recirkulācijas iekārtās. Akvakultūras dīķos CO2 maksimālā norma ir 5-10 mg/l, bet baseinos un recirkulācijas iekārtās tā pieļaujama divreiz lielāka, ja vien ūdens tiek pilnīgi piesātināts ar skābekli.

 
pH
    Ar pH apzīmē ūdeņraža jona (H+) koncentrāciju ūdenī, kas nosaka tā skābumu (maksimums 0) vai bāziskumu (maksimums 14). Neitrālam ūdenim ph ir 7 un akvakultūrai pieņemamās robežas parasti ir no 6,5 līdz 9,0 pH (optimums 7,5-8,2). Atklātos ūdeņos pH cikliski mainās diennakts laikā apmēram 0,4 robežās, kas saistīts ar fotosintēzes procesa un ogļskābās gāzes patēriņa vai izdalīšanas dabisko ritmu. Naktī izšķīdusī ogļskābā gāze (CO2) ūdeni paskābina, jo īpaši tas manāms pirms rītausmas. Tāpēc pH minimums jāmēra pirms rītausmas, bet maksimums-pēcpusdienā. Stipri palielinātas pH fluktuācijas zivīm bojā žaunu bārkstiņas, izsauc stresu un paaugstina saslimšanas risku
    pH ir akvakultūras ūdens kvalitātes būtisks rādītājs, jo iespaido zivju vielu maiņas un citus fizioloģiskos procesus. Skābā ūdenī, kurā pH ir zem 6,5, zivīm novēro žaunu pārklāšanos ar gļotām, bet vēžiem čaula kļūst mīksta. Izmantošanai akvakultūras vajadzībām šādu ūdeni iespēju robežās nepieciešams neitralizēt ar lauksaimniecības kaļķi. Savukārt izteikti sārmains ūdens ar pH virs 9 ir bīstams ar amonjaka koncentrācijas pieaugumu šādā vidē.


Sārmainība
    Ūdens sārmainības līmenis norāda uz ūdens potenciālu neitralizēt skābes, nepalielinoties pH. Ūdens sārmainību nosaka kā ogļskābes (H2CO3) sāļu: karbonātu (CO3 -) un bikarbonātu (HCO3-) summu. Abi sāļi kopā ar kalciju un magniju ir ūdens galvenā sastāvdaļa. Šī ir tā saucamā karbonātu buferu sistēma, kas akvakultūras ūdeņiem ir ļoti būtiska. Dīķsaimniecībās ūdens dabiskie karbonāti un bikarbonāti uzkrāj lieko oglekļa dioksīdu un novērš pārlieku lielas pH diennakts svārstības. Ūdens recirkulācijas sistēmās, kurās fotosintēze praktiski nenotiek, oglekļa dioksīda uzkrāšanos un letālu pH kritumu novērš ar mākslīgi veidotu buferi, izmantojot kalcija karbonātu (CaCO3) un nātrija bikarbonātu (Na2CO3).
    Akvakultūras ūdeņiem nepieciešamais kopējais sārmainības minimums ir ap 20 mg/l.


Cietība
    Ūdenī ir izšķīdušas dažādas neorganiskās minerālvielas, veidojot jonus, kas piedod ūdenim īpašību, ko sauc par cietību. Cietību galvenokārt nosaka kalcija un magnija, kā arī dzelzs, mangāna, alumīnija un citu jonu līmenis. Tie kopumā ir nepieciešami gan zivju, gan to dabiskās barības bāzes attīstībai. Cietība darbojas arī kā buferis tādiem toksiskiem elementiem kā varš un cinks, taču ūdeņi ar pārlieku cietību akvakultūrai neder. Tādi var būt pazemes avotu ūdeņi.
    Vairumam akvakultūras objektu kultivēšanai atbilstoša ūdens cietība ir 50 līdz 300 mg/l (optimums ap 100 mg/l), nosakot to pēc kalcija karbonāta un bikarbonāta (CaCO3 un HCaO3). Zemus cietības rādītājus var paaugstināt, ūdenim pievienojot lauksaimniecības kaļķi.


Duļķainība
    Ūdens duļķainības pakāpe saistīta ar tajā satopamo planktonu, zivju izdalījumiem, zivju neapēsto barību vai arī suspendētām māla daļiņām. Vairums stāvošā ūdenī nokļuvušo cieto daļiņu ar laiku nosēžas ūdenstilpes dibenā. Izņēmums ir māla daļiņas, kas suspensijā noturās ar tām raksturīgā negatīvā elektriskā lādiņa palīdzību.
    Fitoplanktona (mikroskopiski augi) un zooplanktona (mikroskopiski dzīvnieki) izraisīta duļķainība tieši nekaitē zivīm. Fitoplanktons (galvenokārt – zaļās aļģes) ne tikai ražo skābekli, bet arī kalpo par barības avotu zooplanktonam, dažām zivīm un gliemenēm. Fitoplanktons zināmā mērā arī attīra ūdeni, par uzturvielu izmantojot zivju ražoto amonjaku. Tomēr pārāk liels aļģu daudzums var palielināt elpošanai vajadzīgā skābekļa patēriņu nakts laikā. Pārmērīgi liela fitoplanktona koncentrācija jeb "ziedēšana", pēc kuras tas mirst, arī patērē papildu skābekli. Savukārt zooplanktons ir ļoti svarīgs pārtikas avots zivju kāpuriem un mazuļiem, tādiem kā zandarti un daudzas citas sugas.
    Zivju izdalījumi var būt nopietna problēma akvakultūras sistēmās, jo audzēšanas procesā to rodas milzīgs daudzums: apmēram viens kilograms uz katru saražoto produkcijas kilogramu. Zivju izdalījumu suspendētās daļiņas var būt galvenais iemesls ūdens sliktai kvalitātei, jo tās satur kaitīgos slāpekļa savienojumus. Šie izdalījumi kairina arī zivju žaunas. Ūdens recirkulācijas sistēmās zivju ekskrementu makrodaļiņas var aizsprostot bioloģisko filtru, kā rezultātā tā baktērijas mirst skābekļa trūkuma dēļ. Izdalījumi var veicināt arī tādu baktēriju attīstību biofiltrā, kas ražo amonjaku, nevis to patērē un sadala.
    Māla vai augsnes daļiņu radītā duļķainuma cēloņi var būt dīķa krastu atklātā augsne, strauja ūdens pietece, vēžu aktivitāte (rokot alas) vai piegrunts sugu, piemēram, līņu, karpu un samu barošanās sekas. Dīķos māla izraisīto duļķainumu var novērst, ūdenī izkaisot ģipsi (300 – 500 kg/ha), kas piesaista un izgulsnē sīkās daļiņas.
    Negatīvās sekas palielinātam ūdens duļķainumam, bez augstāk minētajām, var būt dažādas. Cietdaļiņu nogulsnēšanās uz augiem un grunts var degradēt zivju nārsta substrātu, nosmacēt to ikrus un iznīcināt labvēlīgās piegrunts biocenozes, no baktērijām līdz zoobentosam (zivju barības bāzei). Duļķainums var arī ierobežot gaismas piekļuvi un fotosintēzi.
    Ūdens duļķainumu mēra un izsaka dažādi. Var noteikt suspendēto vielu daudzumu, ko sauc par kopējo izšķīdušo cietvielu skaitu (KICS), kas robežās no 25 līdz 100 mg/l atbilst akvakultūras ūdeņu normai.
    Dīķsaimniecību praksē duļķainumu mēra ar ūdens slāņa caurredzamību, izmantojot t.s. Seki disku. Tā ir metāla ripa 25 cm diametrā, kuras virsma ir sadalīta četros sektoros: divi no tiem ir balti, bet divi tumši. Iegremdējot šo disku ar virves vai kārts palīdzību ūdenī, nosaka dziļumu, kurā tas pazūd no redzamības. Attiecīgo dziļuma atzīmi sauc par ūdens caurredzamību pēc Seki.
Zivju dīķos ūdens caurredzamības norma ir 40-60 cm. Ja šis rādītājs ir mazāks, tas parasti liecina par fitoplanktona pārbagātību, kas draud ar „ūdens ziedēšanu” un zivju slāpšanu. Ūdens caurredzamība virs 60 cm norāda uz zivju dīķa zemu bioloģisko produktivitāti un vāju dabiskās barības bāzes potenciālu.


Dzelzs
    Dzelzs (Fe) ūdenī nelielā daudzumā ir dabisks komponents un tas nepieciešams augu un dzīvnieku augšanai. Tas sastopams divās formās: kā divvērtīgās un kā trīsvērtīgās dzelzs joni. Atklātos virsūdeņos divvērtīgās dzelzs praktiski nav, jo skābeklis to ātri oksidē trīsvērtīgās dzelzs savienojumos. Ja pH ir augstāks par 7,0, tad dzelzs pārveidojas hidroksīda ( FeOH3) nogulsnēs. Koncentrācijā virs 0,5 mg/l tās kļūst zivīm bīstamas, jo izgulsnējas žaunās. Divvērtīgā dzelzs palielinātā daudzumā bieži sastopama pazemes avotu un artēziskajos ūdeņos. Šādu ūdeni akvakultūrā var izmantot, to iepriekš atdzelžojot ar aerācijas-oksigenācijas un nosēdināšanas-filtrācijas metodēm.
    Ūdens pārbaudes analīzēs parasti nosaka kopējo div- un trīsvērtīgā dzelzs daudzumu. Akvakultūras ūdeņos tas nedrīkst pārsniegt 1-2 mg/l. Līdzīga ir arī mangāna savienojumu (Mn) pieļaujamā norma.


Fosfors
    Ūdenī fosfors (P) sastopams minerālā un organiskā formā, gan izšķīdušā gan suspendētā veidā. Ūdens analīzēs nosaka gan minerālā fosfora šķīstošo formu PO4”, gan arī fosfātu P2O2. Akvakultūrai izmantojamā ūdens pirmais rādītājs vēlams līdz 0,5 mg/l, otrais- 1,0 mg/l. Paaugstināts fosfora daudzums parasti norāda uz ūdeņu piesārņojumu.


Hlors
    Zināms, ka dzeramo ūdeni parasti dezinficē ar hlorēšanu līdz 1mg/l. Tādā ūdenī var būt saglabājušās hlora (Cl) paliekas akvakultūrai bīstamā līmenī, tāpēc tas jāapstrādā ar aerāciju vai saistošām ķimikālijām, lai hlora līmenis būtu zem 0,02 mg/l.


Citi elementi un vielas
    Dažādos literatūras avotos akvakultūras ūdeņu hidroķīmiskā sastāva raksturojumam izmanto arī silīcija (Si), vara (Cu), sulfāta (SO4), sērūdeņraža (H2S) un citu elementu un vielu daudzumu, kā arī veselu rindu toksisko vai aktīvo hlororganisko un naftas izcelsmes ķimikāliju klātbūtni. Ir vispār zināms, ka akvakultūrā izmantojamam ūdenim nedrīkst būt ne sērūdeņraža smakas, ne arī naftas produktu plēvītes. Augstāk minēto vielu palielināta klātbūtne parasti norāda uz kāda ārēja piesārņotāja tiešu vai netiešu ietekmi.
    Gan dzīvos organismos, gan ūdenī visai niecīgā daudzumā sastopami t.s. mikroelementi: kobalts, molibdēns, cinks, kadmijs un citi. Dažkārt dabiskajos dīķos iespējams kāda mikroelementa, piem., kobalta trūkums, taču parasti mikroelementu ir par daudz un tie kalpo par ārējā piesārņojuma indikatoriem. Intensīvā akvakultūrā izmantojamās mākslīgas barības tiek bagātinātas ar visu nepieciešamo mikroelementu piedevu.
    Daudziem specifiskiem ūdens sastāva rādītājiem akvakultūras praksē nav tik lielas nozīmes, lai ikdienā sekotu to līmenim.


Ūdens sastāva noteikšana un novērtēšana
    Ūdens sastāva noteikšanā izmanto dažādas hidroķīmiskās analīzes, kalorometriskās, spektrofotometriskās un citas sarežģītas metodes. Atsevišķu jonu, ķīmisko elementu un vielu noteikšanu nepieciešams pasūtīt specializētām laboratorijām. Pašu spēkiem akvakultūras saimniecībās nosaka tos ūdens parametrus, kurus var iegūt ar vienkārši lietojamiem, kaut arī ne visai lētiem mērinstrumentiem- ūdens testeriem. To darbības pamatā parasti ir elektroķīmisko un optisko analīžu metodes. Ūdens testeris sastāv no zondes, kuru ievieto ūdenī, un digitālā displeja rezultātu nolasīšanai. Tā saucamo multitesteru zondēm ir kombinēti devēji, kas dod iespēju vienā paņēmienā iegūt daudzpusīgu informāciju par ūdeni: temperatūru, izšķīdušā skābekļa daudzumu (mg/l un piesātinājumu %), pH, ūdens vadāmību, CO2, ar visdārgākajiem aparātiem nosakot vēl arī slāpekļa u.c savienojumus.
    Ūdens apgādes avota izvērtēšanai akvakultūras vajadzībām jābalstās ne tikai uz augstāk iztirzāto dažādo hidroķīmisko parametru un normu vispārēju novērtēšanu, bet jāņem vērā katras konkrētas kultivējamās sugas specifiskās prasības un biotehnika, kā arī ūdens izmantošanas un apstrādes tehnoloģija,
Bieži vien akvakultūras uzņēmumu attīstītāji pārāk kritiski vērtē potenciālā ūdens apgādes avota, piemēram, ūdenskrātuves skābekļa režīmu, bet nepietiekoši analizē pH sezonālo un diennakts dinamiku. Jāņem vērā, ka ūdens papildu bagātināšana ar skābekli patiesībā nav būtiska problēma un to izmanto visās intensīvās akvakultūras tehnoloģijās. No otras puses, pH novirzes no normas parasti saistītas vēl ar citiem nelabvēlīgiem ūdens vides faktoriem un ir grūtāk koriģējamas.
    Novērtējot konkrētas ūdenstilpes ūdens atbilstību akvakultūras vai zivkopības vajadzībām var vadīties arī no dabiskās ihtiofaunas stāvokļa tajā. Piemēram, karūsu ihtioloģiskā tipa ezeru ūdens nav piemērots akvakultūras saimniecību ūdens apgādei, jo attiecīgās ūdenstilpes raksturojas ar skābekļa deficītu un bioloģisko piesārņojumu. Lielais vairums Latvijas dabisko ūdeņu pēc hidroķīmiskā sastāva ir atzīstami par akvakultūrai principā derīgiem, taču to praktisko izmantošanu ierobežo dažādi hidrotehniski, kā arī likumdošanas šķēršļi. Daudzskaitlīgo ezeru tiešu izmantošanu zivkopībai linuma sprostos ierobežo to uzstādīšanas un ekspluatācijas faktiskais aizliegums sakarā ar ūdenstilpju piesārņojuma draudiem, savukārt ūdens ieņemšana un novadīšana uz audzētavu ar sūkņa palīdzību ir visai energoietilpīga. Vislabākais un izdevīgākais ūdens apgādes veids ir pašteces ceļā no avotaina dīķa vai no mākslīgi veidota uzstādinājuma (ūdenskrātuves) uz tīras upes. Tomēr vispārējās vides aizsardzības interesēs likumdošana faktiski liedz jaunu dambju izbūvi uz upēm un to aizsprostošanu akvakultūras vajadzībām.
    Dažkārt paustais viedoklis, ka Latvija ir ļoti bagāta ar akvakultūrai derīgiem dabisko ūdeņu resursiem ir jāvērtē kritiski, jo to praktisko izmantošanu ierobežo dažādi faktori. Nākotnes akvakultūrai jābūt ilgtspējīgai, kuras nodrošināšanai viens no priekšnoteikumiem ir ūdens resursu racionāla izmantošana, plaši ieviešot tā recirkulācijas tehnoloģijas, termoregulāciju un hidroķīmiskā sastāva vadīšanu.