Bilde 1. Foto: B.O. Rosseland På bakgrunn av henvendelser fra settefisknæringen og Vannkvalitetsundersøkelsene i settefiskanlegg fra 1999 har Norsk institutt for vannforskning (NIVA) erfart at problemer knyttet til jern kan oppstå når vannets totale innhold av jern ligger i området 300-500 µg Fe L-1, og der forholdet mellom jern og organisk stoff (Jern/TOC) blir større enn 40. De amerikanske miljømyndighetene US EPA setter en anbefalt grenseverdi for jern på 1,0 mg L-1. Prosjektet ønsket i perioden 2004 - 2005 å undersøke jernets giftighet for å danne grunnlag for gode vannbehandlingsteknikker for settefisknæringen.

Jern felles ut
Prosjektet har bestått av et rognforsøk for å studere effektene av jern og mangan på tidlige livsstadier av laks og et smoltforsøk som skulle studere effektene av to- og treverdig jern samt ulike vannbehandlings- strategier på laksesmolt.

Jern kan forekomme i ulike tilstandsformer. Når toverdig jern (Fe2+) kommer i kontakt med luft oksideres det til treverdig jern (Fe3+). Utfelling av jernhydroksid er vanlig i nedstrøms gruveområder. Tilsvarende vil selv små mengder jern i grunnvann kunne felles ut og gi problemer i settefiskanlegg (bilde 1). Normalt vil det treverdige jernet felles ut som jernhydroksid (Fe(OH)3). I denne fasen med kjemisk ustabilitet vil jernet kunne felles ut på fiskens gjeller, såkalt "okerkveldning".

Jernoksid i fiskekarene
I settefiskanlegg med høye konsentrasjoner av toverdig jern, spesielt fra grunnvann med minimal oksygentilgang vil lufting og oksygen- ering kunne starte oksideringen og utfelling av jernoksid direkte i fiske- karene. Utfelling av jern i rør illustrerer hva som kan skje på fiskegjellene når oksidasjonsprosessen skjer i fiskekarene (bilde 2). Lav pH og lave temperaturer vil også medvirke til at en større andel av jernet foreligger på toverdig form. I tillegg til at jernet kan felle ut på fiskegjellene, er toverdig jern også direkte toksisk ved at det hemmer fiskens kalsiumopptak, og kan føre til lipidperoksidering; "harskning" av fett, og danne frie radikaler i fisken, såkalt oksidativt stress. Jern og aluminium er videre rapportert å kunne forsterke de toksiske effektene av hverandre.

Jern toksisk for laksesmolt
Den kjemiske dynamikken er en nøkkelfaktor for å forutsi jernets giftighet for fisk. Under ugunstige forhold med oksidasjon av toverdig jern er jern langt mer toksisk for laksesmolt enn det som har vært beskrevet i litteraturen for andre arter av laksefisk. NIVA er kommet et godt stykke på vei i arbeidet med å finne egnede vannbehandlingsmetoder. Silikat ser ut til å virke positivt, men sjøvannstilsetning så ut til å gi enda bedre effekter for å avgifte jern. Det videre arbeidet innebærer å teste disse metodene i storskala.

Rognforsøkene viser en høy følsomhet for både jern II og III og mangan, spesielt på plommesekkstadiet. 100 % dødelighet ved eksponering for 250 µg/l indikerer negative effekter langt under dette konsentrasjonsnivået. Opptaksstudiet viser markant opptak av jern gjennom hele rogn- og yngelfasen.

Gode vannbehandlingsteknikker
Basert på arbeidet med prosjektet vet NIVA mer om laksesmoltens toleranse for giftig jern. Prosjektet har dannet grunnlag for videre arbeid med å utvikle gode vannbehandlingsteknikker i anlegg med jernproblemer.

Resultatene fra de to delene av prosjektet har stor relevans for næringen og formildes til dem både i fagtidsskrift og i direkte kontakt i forbindelse med rådgivning om vannkvalitet.