Cykl azotowy

 

(Post z grupy dyskusyjnej pl.rec.akwarium; 3 października 1999)

 

 

Przemiana materii ryb prowadzi do powstania roznych zwiazkow azotu, z
ktorych czesc jest bardzo szkodliwa dla organizmow zywych. W naturze ten
problem zwykle nie wystepuje tak jaskrawo, bo zwiazki te sa rozcienczane
w wodzie, ale w ograniczonej ilosci wody w akwarium, moga uzyskac
stezenie dla ryb zabojcze. Bardzo wazna role w deaktywacji tych zwiazkow
pelnia bakterie nitryfikacyjne. Oto tzw. cykl azotowy:

Metabolizm ryb prowadzi do powstania amoniaku (NH3), ew. amonu (NH4), z
ktorych przy udziale bakterii nitrosomonas powstaja azotyny (NO2), a z
nich, dzieki bakteriom nitrobacter, azotany (NO3).

Amoniak (NH3) jest zwiazkiem wybitnie trujacym, juz w niewielkich
stezeniach dziala szkodliwie na ryby, powyzej 0,2 mg/l jest grozny, a
powyzej 1,0 mg/l smiertelny. Stezenie jonow NH3 pozostaje w rownowadze z
jonami amonowymi (NH4), ktore sa stosunkowo nieszkodliwe. Stezenie
amoniaku rosnie wraz ze wzrostem pH i temperatury; przy pH<7.0, nie ma
go prawie wcale, w srodowisku zasadowym jego stezenie wzrasta. W
dojrzalym akwarium poziom zarowno amoniaku, jak i amonu powiniem byc
bliski zeru (popularne testy wykaza stezenie 0)

Azotyny (NO2) sa rowniez dla ryb trujace. Rowniez w dojrzalym akwarium,
uzywajac popularnych testow, powinnismy uzyskac wynik bliski zeru
(stezenie < 0.1 mg/l uwaza sie za w pelni bezpieczne). Poziom 0.5 mg/l
uwaza sie za gorna granice stezenia tolerowanego, ale nawet takie
stezenie, jezeli trwa dluzszy czas nie pozostaje obojetne dla ryb.
Stezenie azotynow powyzej 5 mg/l uwaza sie za smiertelne.

Azotany sa relatywnie niegrozne dla ryb, ale powyzej pewnego stezenia
rowniez nie sa obojetne. Zwykle uznaje sie, ze dopuszczalne stezenie
azotanow, to 50mg/l, powyzej 100 mg/l staja sie grozne. Najlepiej jednak
utrzymywac azotany w stezeniu jak najmniejszym, w ten sposob ograniczamy
rowniez rozwoj glonow. Nadmiar azotanow z akwarium usuwany jest na kilka
sposobow:
1. Czesciowo sa zuzywane przez rosliny jako material budulcowy bialek,
ale z reguly ten proces nie hamuje wzrostu ich stezenia wystarczajaco,
2. Najpopularniejsza metoda zmniejszania stezenia azotanow jest
czesciowa wymiana wody - od 20% miesiecznie do 20% tygodniowo - w
zaleznosci od wielkosc akwarium, wrazliwosci hodowanych ryb, itp.
3. Uzycie denitryfikatora - urzadzenie powodujace usuwanie NO3. Mozna
kupic gotowy, np. produkcji firmy Sera, lub skonstruowac samemu -
polecam artykul Michala Juncewicza w numerze 0 "Naszego Akwarium".

Dojrzewanie akwarium, to innymi slowy proces rozwoju bakterii
nitryfikacyjnych (glownie Nitrosomonas i Nitrobacter), ktore umozliwiaja
zamkniecie cyklu azotowego. Proces ten trwa zwykle ok. 3-4 tygodni od
zalozenia akwarium.

Najpierw rozwijaja sie bakterie Nitrosomonas, rozkladajace NH3/NH4. Trwa
to zwykle od jednego do dwoch tygodni. Pomiary NH4 w tym czasie wskazuja
stopniowy wzrost jego stezenia (szczyt w 4-7 dniu), nastepnie stopniowe
zmniejszanie stezenia. W drugiej czesci tej fazy zaczyna wzrastac
stezenie azotynow, oznacza to, ze bakterie Nitrosomonas pracuja juz
wydajnie, produkujac NO2. Teraz zaczynaja sie mnozyc bakterie
Nitrobacter. Ta faza trwa w przyblizeniu nastepne dwa tygodnie. W tym
okresie szczyt stezenia azotynow przypada na 10-21 dzien od zalozenia
akwarium.

Zatem o dojrzalym filtrze mozemy powiedziec, gdy:
1. Wczesniej obserwowalismy dwa wzrosty stezenia, najpierw NH4, potem
NO2.
2. Poziom tych zwiazkow jest bliski zeru.
3. Stopniowo wzrasta stezenie azotanow (o ile nie sa skutecznie
utylizowane przez rosliny).

Gdy jest spelniony tylko drugi warunek, nie mozemy byc pewni, ze
akwarium dojrzalo, poniewaz w przypadku braku substratu dla bakterii
Nitrosomonas, czyli amoniaku/amonu, prces ten moze byc bardzo powolny.
Dlatego zaleca sie rozne sposoby dostarczenia tych zwiazkow do akwarium:
1. Wpuszczenie jednej, dwoch, wytrzymalych ryb we wczesnej fazie
dojrzewania akwarium. Uwazam, ze ta metoda moze byc polecana jedynie w
akwariach duzych, gdzie rozcienczenie toksycznych produktow metabolizmu,
zmniejszy ich szkodliwosc. W akwariach malych zwykle dochodzi wowczas do
znacznego przekroczenia wartosci bezpiecznych. Nalezy pamietac, jezeli
zdecydujemy sie na ta metode, zeby ryby wprowadzic po ok. 5 dniach od
zalozenia akwarium, kiedy zniknie zmetnienie wody spowodowane rozwojem
pierwotniakow, bardzo czesto obserwowane w nowo zalozonym akwarium.
2. Przy akwarium gesto obsadzonym roslinami, substratu dla bakterii
Nitrosomonas dostarcza obumierajace czesci roslin, zwykle to wystarcza,
ale dla pewnosci, ze akwarium jest dojrzale, nalezy monitorowac stezenie
NH4, NO2 i NO3.
3. W pewnych specyficznych sytuacjach, gdy w akwarium nie ma roslin, a
zasadowy odczyn wody nie pozwala na wczesniejsze wpuszczenie ryb
(stezenie amoniaku rosnie wraz z pH!), mozna dodac po prostu czystego
amoniaku, monitorujac jego stezenie, lub chlorku amonowego.

Ryby do akwarium powinno sie wpuszczac po jego dojrzeniu, jednak nie
zaleca sie wprowadzac od razu maksymalnej obsady, lecz stopniowo,
poniewaz moze sie okazac, ze namnozona wczesniej ilosc bakterii jest
niewystarczajaca dla wprowadzonej ilosci ryb.

Bakterie nitryfikacyjne namnazaja sie w wodzie, ale w wiekszych
ilosciach osiedlaja sie w podlozu, a zdecydowanie najlepszym ich
siedliskiem jest filtr, zapewniajacy staly przeplyw wody i odpowiednie
natlenienie (gina w warunkach niedotlenienia). Dlatego czesto zamiast
terminu "dojrzewanie akwarium" mowi sie o "dojrzewaniu filtra". Bakterie
te osadzaja sie na powierzchni materialu filtracyjnego, dlatego im
wieksza jest jego powierzchnia, tym wiecej bakterii moze sie rozwinac.
Do najbardziej polecanych materialow nalezy Ehfisubstrat produkcji firmy
Eheim.

Proces dojrzewania akwarium mozna przyspieszyc, dodajac do wody kultury
tych bakterii. Na naszym rynku dostepne sa takie produkty:
1. Cycle firmy Hagen - trudno dostepny, ale w opinii wielu lepszy
2. Nitrivec firmy Sera - dostepny bez wiekszych problemow.
Skutecznosc tych produktow zalezy od ich swiezosci i przechowywania
(niska temperatura!). Niestety, z powodu braku daty produkcji, mozna
kupic preparat, ktory nie zadziala.

Znacznie pewniejsza metoda przyspieszenia dojrzewania akwarium jest
przeniesienie kultur bakterii z dojrzalego filtra, jednak nalezy miec
pewnosc, ze nie przenosimy razem z nimi drobnoustrojow chorobotworczych.

Do oznaczania NH4, NO2, NO3 uzywa sie odczynnikow, ktore powinny byc
dostepne w kazdym szanujacym sie sklepie akwarystycznym. Najbardziej
polecani producenci, to: JBL, Sera, Tetra, Eheim, i inne.

Co zrobic, jezeli ryby zostaly wpuszczone do akwarium zbyt wczesnie:
1. Wymieniac czesciowo wode na tyle czesto, zeby nie doszlo do zbyt
wysokiego stezenia trujacych zwiazkow, zwykle ok. 20% co 2-gi dzien.
2. Dodac do wody preparat Cycle Hagena, lub Nitrivec Sery, zgodnie z
instrukcja (korzystne jest dodanie czesci tego preparatu bezposrednio do
filtra).
3. Ograniczenie, lub calkowite zaprzestanie karmienia ryb do czasu
dojrzenia filtra.

Bakterie nitryfikacyjne egzystuja w filtrze przez caly czas zycia
akwarium, o ile nie dojdzie do sytuacji zaburzajacych ten proces:
1. Wiekszosc lekow uzywanych do leczenia ryb, zabija rowniez bakterie
2. Bakterie sa wrazliwe na promienie UV
3. Okresowa przerwa w zasilaniu, badz awaria filtra trwajace dluzej, niz
kilkanascie godzin, powoduja znaczace zmniejszenie populaci bakterii
(niedotlenienie)
W tych sytuacjach akwarium nalezy traktowac tak, jakby bylo niedojrzale.

Wiecej informacji na temat cyklu azotowego mozna znalezc na stronie:
http://faq.thekrib.com/begin-cycling.html

 


(c) Tomasz Kwiecień, 1999