陸上養殖の飼育水へのオゾン処理とは、オゾンの強い酸化力で水中の菌や汚れを減らす水処理のことです。
ただし海水では、オゾンから魚介に有害な物質が生まれます。効果と注意点をセットで知ることが大切です。
この記事でわかること
- 循環式陸上養殖でオゾンが担う3つの役割
- 魚の病原菌がどのくらいの濃度で減るか（論文の数値）
- 海水特有の「残留オキシダント」の毒性と安全の目安
- 残ったオキシダントを取り除く方法
- 家庭の海水魚水槽で気をつけたいこと
循環式陸上養殖とオゾンの関係
循環式陸上養殖（RAS）とは、飼育水をろ過して浄化し、くり返し使う養殖の方式のことです。
水を使い回すため、エサの食べ残しやフンが少しずつたまります。菌もふえやすくなるので、水をきれいに保つ工夫が欠かせません。
国内でも陸上養殖は広がっています。2023年4月から、陸上養殖業は届出制になりました。
届出は2024年1月1日時点で662件でした。魚種ではヒラメが132件と上位です。これは水産庁の令和5年度水産白書にまとめられています。
オゾンが担う3つの役割
飼育水でのオゾンの役割は、大きく殺菌・有機物の分解・濁りの改善の3つです。
役割1：魚の病原菌を減らす
1992年、日本大学の研究チームが海水をオゾン処理し、魚の病原細菌3種を調べました。
菌が減り始めたのは、残留オキシダントが0.040〜0.060mg/Lを超えてからです。
1分以内に99%が不活化した濃度は、0.063〜0.111mg/Lでした。論文は、1.0mg/L超で数分処理すれば効率よく殺菌できると結論づけています。
北海道大学などの1996年の研究もあります。残留オキシダント0.5〜1.0mg/Lで8.5分処理すると、生菌数は99.9%以上減りました。
役割2・3：有機物を分解し、濁りを改善する
海水でオヒョウを育てた2003年の研究では、全有機炭素が15%減りました。
色や浮遊物質（水中に漂う細かな粒）も、オゾンなしより減っています。
淡水のニジマスの循環式でも、2018年の研究があります。有機物の指標は、オゾンの量に応じて25〜53%減りました。この試験で魚の死亡は見られませんでした。
海水で気をつけたい「オゾン由来酸化物」
海水では、オゾンが臭素イオンと反応して次亜臭素酸や臭素酸ができます。
こうして生まれ、水に残る酸化性の物質の総量を、残留オキシダント（TRO）と呼びます。オゾン由来のものはOPOとも書かれます。
臭素酸とは、水道水では基準値が1Lあたり0.01mg以下と決められている物質のことです。前述の2003年の研究では、臭素酸は25μg/L未満に保たれていました。
魚介への毒性：研究の数値
残留オキシダントは、魚介にとっては毒になります。種類ごとの研究結果を表にまとめました。
| 対象 | 条件 | 結果 | 出典 |
|---|---|---|---|
| マツカワ（カレイの仲間） | 0.1mg/Lで16時間 | 全個体が死亡 | 伊藤ら（1996） |
| マツカワ | 0.5mg/Lで2時間 | 全個体が死亡 | 伊藤ら（1996） |
| バナメイエビ（稚エビ） | 96時間の半数致死濃度 | 0.50mg/L | Schroederら（2010） |
| バナメイエビ（稚エビ） | 長期飼育の安全上限の提案 | 0.06mg/L | Schroederら（2010） |
| ターボット（稚魚） | 0.10・0.15mg/Lで最大21日 | えらなどに変化 | Reiserら（2010） |
| ターボット（稚魚） | 0.06mg/L以下 | 許容できる濃度 | Reiserら（2010） |
殺菌に使う濃度と、魚介に害が出る濃度は近いことがわかります。飼育水槽にそのままオゾン処理水を戻すのは危険です。
残ったオキシダントを取り除く方法
オゾン処理は、飼育水槽とは別の場所で行うのが基本です。処理した水は、オキシダントを除いてから魚に戻します。
除去には活性炭が広く用いられています。これは北海道大学の吉水守氏の解説にも書かれています。
1996年の研究では、活性炭でオキシダントを除いた海水でヒラメを育てました。生存率は、紫外線処理の海水や無処理の海水とほぼ同じでした。
曝気（空気を吹き込むこと）で除く方法もあります。水産研究・教育機構の資料にも、処理後に曝気してオキシダントを除く手順があります。
どの方法でも、残留濃度を測って確かめることが欠かせません。
家庭の海水魚水槽で使うときの注意
家庭のアクアリウムでも、オゾン発生器を使う人がいます。考え方は養殖と同じです。
オゾンは飼育水に直接入れず、処理後に活性炭を通すのが基本です。入れすぎると、魚やサンゴに害が出るおそれがあります。
もう一つは、人への影響です。米国労働安全衛生局は、職場のオゾンの上限を8時間平均0.1ppmとしています。
発生器から漏れたオゾンが室内にこもらないよう、換気にも気を配りましょう。
よくある質問
Q. オゾンを使えば魚の病気はなくなりますか？
A. なくなるとは言えません。
オゾンは水中の病原菌を減らす手段の一つです。えさ・密度・水温などの管理と組み合わせて使います。
Q. 淡水と海水で違いはありますか？
A. 海水のほうが注意が必要です。
海水には臭素イオンが含まれ、次亜臭素酸や臭素酸ができます。これらが水に残りやすいためです。
Q. 残留オキシダントはどのくらいまでなら安全ですか？
A. 魚種や成長段階で違います。
稚エビや稚魚のターボットでは、0.06mg/Lが目安として提案されています。すべての魚に当てはまる値ではありません。
Q. 紫外線殺菌とオゾン、どちらがよいですか？
A. 目的によって使い分けます。
紫外線は薬剤を残さない一方、濁った水では効きにくくなります。オゾンは濁りや有機物にも働きますが、残留物の管理が必要です。
Q. 家庭の水槽にもオゾンは必要ですか？
A. 必須ではありません。
使う場合は、活性炭を通すことと、部屋の換気を必ず行いましょう。
まとめ
陸上養殖の飼育水にオゾンを使うと、病原菌を減らし、有機物や濁りを改善できるという研究があります。
一方、海水では臭素由来の酸化物ができ、魚介には低い濃度でも毒になります。処理は別の槽で行い、活性炭などで除いてから戻すことが基本です。
導入するときは、残留濃度を測る仕組みまで含めて設計しましょう。
オゾン水の導入や活用のご相談は、お問い合わせからお寄せください。
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参考
- Application of ozone disinfection to remove Enterococcus seriolicida, Pasteurella piscicida, and Vibrio anguillarum from seawater（Applied and Environmental Microbiology・1992）
- 海水のオゾン処理による飼育水の殺菌効果とヒラメおよびマツカワの生存率に及ぼす影響（水産増殖・1996）
- 魚類養殖および栽培漁業でのオゾンの利用（吉水守・オゾン年鑑93-94年度版・1992）
- Impact of ozonation on water quality in marine recirculation systems（Aquacultural Engineering・2003）
- Ozonation control and effects of ozone on water quality in recirculating aquaculture systems（Water Research・2018）
- The toxicity of ozone-produced oxidants to the Pacific white shrimp Litopenaeus vannamei（Aquaculture・2010）
- Histological and physiological alterations in juvenile turbot exposed to sublethal concentrations of ozone-produced oxidants in ozonated seawater（Aquaculture・2010）
- サーモン・陸上養殖における防疫対策について（水産研究・教育機構・2024）
- 令和5年度 水産白書（6）陸上養殖をめぐる動向（水産庁）
- 水質基準項目と基準値（52項目）（環境省）
- Ozone（OSHA Occupational Chemical Database・米国労働安全衛生局）