Szakirodalmi elemzés
A „Kagylósziget” K+F projekt egyik első lépéseként áttekintettük a téma nemzetközi és hazai szakirodalmát.
A szakirodalmi feltárás készítése során a gyakorlatban alkalmazható információkra, kutatásokra, vizsgálatokra, technológiai alkalmazásokra és jogszabályi előírásokra fókuszáltunk. Az alábbiakban bemutatjuk a szakirodalmi feltárás fontosabb következtetéseit.
A nemzetközileg és hazánkban érvényben lévő jogszabályok áttekintése számos további munkaszakasznak szolgált alapjául, melyek a következők.
A hazánkban védett kagylófajokra vonatkozó előírások.
A jogszabályi környezet alapján hazánkban a jelenlegi kutatásba bevonható kagylófajok azonosítása.
A különböző kategóriába (védett, őshonos de nem védett, invazív) tartozó kagylófajok gyűjthetőségére vonatkozó szabályozás.
A kifejlesztésre kerülő technológiai alkalmazhatóságára vonatkozó előírások a különböző fajba tartozó kagylók esetén.
Az inváziós fajokra vonatkozó jogszabályi háttér elemzése alapján megállapítható, hogy a hazai inváziós fajok zárt tartásban felhasználhatók kutatási célra, ha biztosított azok egyedeinek és szaporító képleteinek teljes elszigetelése. Ez a tartási mód állóvízi körülmények között, ahol se kifolyója, se befolyója nincs adott víztestnek, állandó felügyelettel és megfelelő mértékű anyagi és időbeli ráfordítást követően megvalósítható.
A kagylók gyűjtését a kiválasztott fajoknak megfelelően kell engedélyeztetni.
A szakirodalmi feltárás során részletesen elemeztük a rendelkezésre álló adatok alapján a kutatásba bevonható kagylófajok szűrési kapacitását. Az eredmények alapján megállapítható, hogy bizonyos kagylófajok tömegre vonatkoztatott szűrési kapacitása kiemelkedő, ezen fajok jellemzően a hazánkban invazívnak számító fajok (ezt szemlélteti az alábbi ábra). Lényeges megállapítás, hogy a fajok szűrési kapacitását nagymértékben befolyásolják a környezeti körülmények, így kiemelten fontos a kutatás további munkaszakasziban a technológia finomhangolása.
1. ábra - Az adott fajba tartozó kagylók fajlagos szűrési kapacitásainak határa
Az előző okokból kifolyólag kiemelt figyelmet fordítottunk a különböző fajokba tartozó kagylók optimális életkörülményeinek meghatározására. A nemzetközi és hazai szakirodalmi adatok alapján a következő szempontokat értékeltük:
Hőmérsékleti optimum.
Fényviszonyok hatása.
Oxigénigény és oxigén fogyasztás.
Sótartalom.
pH.
A technológiai és gépészeti elemek méretezéséhez a szakirodalmi áttekintés alapján meghatároztuk az egyes környezeti paraméterek azon értékeit, amelyek a vizsgált egyedek pusztulását okozhatják. Az elérhető információk alapján ezen értékekhez expozíciós időket is figyelembe vettünk.
A kutatás egyik kritikus eleme a kagylók szaporodása, ezért részletesen elemeztük a kutatásba bevont kagylófajok szaporodási ciklusait. Az elemzések során meghatároztuk, hogy (1) az egyes kagylófajok milyen környezeti körülmények között képesek szaporodni, (2) mely körülmények kedvezők a szaporodás szempontjából, (3) melyek a kagylók egyedfejlődésének kritikus szakaszai, (4) az egyes fejlődési szakaszokban melyek a kedvező környezeti körülmények, (5) a kagylólárvák milyen tulajdonságokkal bírnak. Ezen információk a szaporodási vizsgálatok megtervezéséhez és elvégzéséhez, valamint a szükséges vizsgálatokhoz szolgáltattak alapot.
A szakirodalmi feltárás során kiemelten kezeltük a kagylók által akkumulált anyagcsoportokra vonatkozó információk összegyűjtését, mivel a kagylók hatékonyan képesek ezen mikroszennyező anyagok szervezetükbe történő beépítésére. A kagylók víztisztítási célú felhasználása így az általános vízminőségi paraméterek javulása mellett a nehezen eltávolítható mikroszennyezők koncentrációjának csökkentését is előidézheti.
A rendelkezésre álló információk alapján meghatároztuk, hogy a kagylók víztisztítás célú felhasználását célzó nemzetközi kutatások esetén milyen nehézségekbe ütköztek és melyek voltak ezen technológiák kritikus elemei.
A technológiában alkalmazott kagylók későbbi hasznosítási lehetőségeivel is foglalkoztunk. A további felhasználhatóság lehetőségeit nagymértékben befolyásolja a kezelt víz mennyisége, így a szakirodalmi feltárás során számba vettük a kagylók különböző célú felhasználhatóságának lehetőségeit és ezek feltételeit.
Kagyló szaporító és vizsgáló egységek
A K+F projekt első munkaszakaszában elkészült a mobil kagyló szaporító/vizsgáló egységek koncepcióterve, illetve egyedi gyártási terve. Az egységek a projekt kezdeti szakaszában a kagylókkal kapcsolatos laboratóriumi vizsgálatok, stressz-kísérletek, terhelési vizsgálatok elvégzését teszik lehetővé, később pedig a kagylók szaporításáért lesznek felelősek. A szaporító és vizsgáló rendszer egy-egy húszlábas acél konténerben kerül kialakításra, amely egységenként 1 darab – a kezelendő vizet tartalmazó – kiegyenlítő tartályból, 10 darab akváriumból (akváriumonként 2 darab tálcatartó ketrec, ketrecenként 4-4 darab perforált, kiemelhető tálcával) és 1 darab tisztított víz tartályból áll. Ezenkívül a konténerben kapnak helyet a szükséges gépészeti berendezések, úgy mint beltéri szivattyú, perisztaltikus szivattyúk, kompresszorok, fűtőegységek. Ide kerül továbbá a kagylók életben tartásához és azok szaporodásához, szaporításához szükséges paraméterek folyamatos, nagy gyakoriságú ellenőrzésére és a mért adatok továbbítására, valamint a kagylók szűrési hatékonyságát meghatározó, azt nyomon követő vízminőségi paraméterek rögzítésére szolgáló monitoring rendszer.
1. ábra - A szaporító/vizsgáló egység látványterve
Az egység gyártási terveinek elkészítése mellett megterveztük a szaporító/vizsgáló egységben végrehajtandó kísérleteket (laboratóriumi léptékű vizsgálatok, biológiai vizsgálatok, szaporodási vizsgálatok) és a szükséges monitoring rendszert is.
Félüzemi léptékű vizsgáló egység
A kutatás első szakaszában elkészítettük a félüzemi vizsgáló egység terveit. A félüzemi léptékű kísérletek célja, hogy a kagylók viselkedését és azok vízminőségre gyakorolt hatását, valamint az adott fajú kagylók szaporodási rátáját élővízben, de kontrollált körülmények között lehessen vizsgálni. További cél, hogy a prototípus kagylósziget majdani zavartalan működéséhez szükséges üzemi paraméterek meghatározásra kerüljenek, illetve különböző üzemállapotokat lehessen kipróbálni.
A félüzemi vizsgáló egység 2 darab úszóbeton elem között kialakított, vizsgáló, áramlási csatornából, a csatornába behelyezhető különböző kagylótartó ketrecekből (ketrecenként 3 darab tálca) és a kagylótartó ketrechez csatlakoztatható iszapzsompból áll. Gépészeti elemei közé tartozik a rendszer vízellátását biztosító keverőelem, a vizsgáló egység levegőztetését biztosító kompresszorok, levegőporlasztók és az áramlásmérő. A félüzemi vizsgáló egység részét képezi továbbá a monitoring rendszer.
2. ábra - A félüzemi vizsgáló egység látványterve
