Jaký je cyklus dusíku v akváriu?

Proces nitrifikace je proces oxidace sloučenin dusíku. Ukazuje se, že kyslík potřebují nejen ryby k dýchání, ale také bakterie k oxidaci. V akváriích s rostlinami není tento problém tak akutní, protože rostliny samy produkují kyslík.

V akváriu bez rostlin je nutné dodatečné provzdušňování. Jinak nebude dostatek kyslíku pro všechny. Koncentrace kyslíku musí být udržována v rozmezí od 5 mg/l do 15 mg/l. Tuto hodnotu lze snadno ověřit pádovými testy.

Intenzita cyklu dusíku závisí na úrovni pH. S rostoucím pH se intenzita tohoto procesu zvyšuje a maxima dosahuje při pH = 8.3. To znamená, že bakterie žijící ve filtru a půdě jsou schopny přeměnit více amoniaku a amonia na dusičnany za jednotku času. pH se zjišťuje také pádovými testy.

Zde vzniká zajímavý bod. Při různých hodnotách pH se poměr amoniaku a amonia mění.

Připomínám, že amoniak je pro ryby toxický a při hodnotách blízkých 0.05 % způsobuje nevratné poškození žáber. Amoniak lze nalézt i v méně toxické formě, amonium, a jeho podíl se zvyšuje s klesajícím pH. V akváriu s pH 6.5-7.2 se téměř veškerý toxický amoniak mění na amonium. Například při pH=6.0 je podíl amoniaku 0.03 % a při pH=7.0 – amoniaku je 0.3 %.

To znamená, že pokud selže cyklus dusíku například kvůli překrmení nebo úmrtí obyvatele, dostanete do vody buď relativně neškodný čpavek, nebo smrtící čpavek. Proto milovníci ryb z velkých afrických jezer v akváriích, jejichž pH vody se udržuje na 7.2-8.5, potřebují pečlivou kontrolu nad krmením a kvalitou vody.

Uhličitanová tvrdost (KH) souvisí s hodnotou pH. KH je pufr s hodnotou pH. Jsou zapojeny takto: čím vyšší hodnota KH, tím vyšší a hlavně stabilnější pH.

Voda s hodnotou KH nad 13° je zásaditá (pH>7). Voda s průměrnou hodnotou KH 6-13° je neutrální (pH~7). Voda s KH nižší než 6° je pravděpodobně kyselá (pH<7).

Nyní si povíme, jak regulovat hodnotu KH, potažmo pH. Pro zvýšení KH se do vody vloží kousek korálu nebo vápence (tuf, pískovec, keňský kámen). Pro snížení KH můžete vodu převařit, nebo přidat přírodní naplavené dřevo, které vodu okyselí a sníží pH a KH. Hodnota KH vody se zjišťuje pomocí testů.

Teplota, stejně jako pH, ovlivňuje množství amoniaku v poměru amoniak/amonium. Takže při stejné hodnotě pH ve vodě o teplotě 28°C bude dvakrát více amoniaku než při 20°C. S rostoucí teplotou také klesá množství kyslíku, což vede k jeho akutnímu nedostatku.

Něco málo o dusičnanech

Z nějakého důvodu mnoho akvaristů nevidí problém v tom, že dusičnany v akváriu jsou mimo tabulky. Ano, čpavek a dusitany jsou smrtelné jedy a i malá množství mohou být smrtelná. Dusičnany však nejsou o nic méně nebezpečné, ale jejich účinek není tak patrný, postupně vede k chronické otravě ryb. Za prvé, ryby vyblednou a jsou méně pohyblivé, poté se imunita ryb snižuje. Díky tomu je náchylnější k jakýmkoli patogenům. A v důsledku toho všeho se životnost ryb zkracuje na polovinu.

U starodávných ryb žijících v akváriu od samého začátku bude nárůst dusičnanů (až 200 mg/l) plynulý. Ještě budou mít čas se přizpůsobit za cenu svého zdraví. A pak má jejich majitel touhu přidat nové ryby. Ale pro začínající rybu, zvyklou na normální hladinu dusičnanů (25 mg/l), je taková koncentrace zakazující a povede k její smrti. Takové mrtvé ryby, rozkládající se a uvolňující amoniak, vyvolávají prudké zhoršení ekologické situace v akváriu. Což zase vyvolává prudký nárůst počtu patogenů. A už útočí jak na staré lidi, kteří mají oslabenou imunitu, tak na zbývající nově příchozí, kterým už akutní otrava podlomila zdraví. V důsledku toho riskujeme ztrátu všech ryb kvůli takzvaným „neškodným dusičnanům“.

Koncentrace dusičnanů 50 mg/l je považována za maximální a je přípustná pouze pro určité skupiny ryb, jako jsou cichlidy. Koncentraci je lepší udržovat pod 25 mg/l.

Pokud při testování vody zjistíte koncentraci dusičnanů vyšší než 50 mg/l, musíte urychleně vodu vyměnit. Abyste zabránili šoku u ryb a možnému úhynu v důsledku náhlé změny složení vody, můžete najednou vyměnit maximálně 1/3 objemu. Další změnu proveďte po 6-12 hodinách. Dále byste měli vodu měnit každý druhý den, dokud koncentrace dusitanů neklesne na bezpečnou úroveň 25 mg/l.

Závěry:

Vstup
Proč ryby umírají bez zjevného důvodu?
Proč se voda zakalí?
Odkud se v akváriu bere nepříjemný zápach?
Proč se ryby často třou o předměty v akváriu?

Tyto a tucet dalších otázek si často kladou amatérští akvaristé. Nebo sobě ne, konzultovat v obchodě nebo se zkušenějšími soudruhy, v drtivé většině případů jsou kladeny stejné otázky. Odpovědi také zpravidla nejsou příliš různorodé. Poradce pokládá pár upřesňujících otázek, mezi nimiž se téměř vždy najde jedna, dle mého názoru, ta nejdůležitější – Testovali jste vodu?
Proč je toto „objasnění“ slyšet téměř nejčastěji? Je to jednoduché, kompetentní akvarista ví, kde „kopat“. Vždy hledá hlavní příčinu. A právě chemické parametry vody, odhalené testy, jsou samotným základem problémů. Díky znalosti těchto digitálních hodnot může zkušený člověk říct, co se mohlo stát a co způsobilo problém. Čísla jsou nestranná, ale začínající akvaristé, a nejen začátečníci, často nedokážou objektivně posoudit své počínání a skutečný stav věcí ve svém akváriu. Chemické parametry akvarijní vody jsou základní poznatky, které každému pomohou identifikovat problém v akváriu, najít jeho příčinu a odstranit ji.

Cyklus dusíku. Co to dělá, proč je to potřeba?
V tomto krátkém článku chci stručně upozornit na problematiku koloběhu dusíku, který je hlavním biologickým procesem v akváriu. Nejen v akváriu, tento cyklus je jedním ze základních chemických cyklů na světě. Jeho porušení má v přírodě řadu důsledků. Co můžeme říci o tak malém kousku přírody, jako je akvárium? Jaký je cyklus dusíku?
Tento koncept se týká cyklu dusíkatých sloučenin, počínaje rozkladem organické hmoty na jednodušší látky, jako je amoniak, dusitany a dusičnany. Dalším krokem v cyklu je rozklad těchto látek na ještě jednodušší složky jako dusík, kyslík a vodík. V této formě jsou tyto látky opět zahrnuty do syntézy organické hmoty, která se následně opět rozkládá. Celá tato ostuda se vyskytuje pod vlivem obrovského množství mikro a makroorganismů. A tak dále v kruhu, donekonečna, dokud existuje život. Zhruba řečeno, vše se sní, stráví, sní znovu a z toho se paralelně tvoří nová potrava, která se samozřejmě znovu sní.

Diagram ukazuje zjednodušený cyklus dusíku, který se vyskytuje v přírodě.

V čem by tedy mohl být problém?
Začněme tím, že koloběh dusíku v akváriu je zpočátku narušen, v zásadě nemůže být úplný. Voda v novém akváriu je obvykle „příliš čistá“. Neobsahuje potřebné mikroorganismy, které rozkládají jak výchozí organickou hmotu, tak provádějí další zpracování amoniaku/dusitanů/dusičnanů.
Všude se však vloudí mikroorganismy, které nějak kolonizují vaše zbrusu nové akvárium. Přinesete je s rostlinami, rybami, na ruce, pomocí speciálních přípravků a tak dále. Je to jen otázka času.
Problémy však teprve začínají. Jak již bylo zmíněno výše, cyklus dusíku v akváriu je v zásadě narušen a faktem je, že ne všechny mikroorganismy jsou schopny v akváriu normálně žít, zejména bakterie, které rozkládají dusičnany a dusitany, fungují pouze v anaerobním prostředí (v nepřítomnosti kyslíku). Vytvoříte ve svém akváriu zóny, kde není kyslík? Kromě toho, že anaerobní procesy jsou v systému malého akvária poměrně obtížné, pokud nejsou správně spuštěny a kontrolovány, jsou pro obyvatele akvária extrémně škodlivé.
Proto je koloběh dusíku v akváriu přerušen ve fázi dusičnanů a nejde dál. co získáme? V akváriu se budou hromadit organické rozkladné produkty – čpavek, dusitany a dusičnany. Částečně je odstraňují živé rostliny, pokud v akváriu nějaké jsou, ale v žádném případě to nestačí.

Můžete se zeptat znovu, no a co? Ať si našetří sami.
Vlastně by šetřili, nebýt jednoho ALE! Všechny tyto látky – čpavek, dusitany, dusičnany – jsou ve větší či menší míře toxické.
Co dělat? Je to jednoduché – pravidelná výměna vody v akváriu vyplavuje nahromaděné produkty rozkladu. Jen proboha nevyměňujte úplně vodu. Tímto způsobem zničíte již tak křehký ekosystém. Úrok 30 % týdně je obvykle více než dostatečný.
Je problém vyřešen? Bohužel ne!
Akvárium je umělý systém, na rozdíl od přírody v něm chybí samoregulační mechanismy a jakýkoli vnější vliv, ať už je to krmení, noví obyvatelé, dokonce i nové dekorace, změny teplot a tisíce dalších důvodů, mohou tento systém zkolabovat a zbourat. To je fakt, se kterým se akvarista musí smířit, nastanou problémy. Ale není to všechno tak špatné. Moderní akvarijní chov našel mnoho způsobů, jak tyto problémy minimalizovat a odstranit. Hlavní věcí je předvídat a identifikovat je včas.

Co je potřeba kontrolovat? Na co si dát pozor?
Takže jsme zjistili, že taková užitečná věc, která rozkládá odpadní produkty v akváriu, jako je cyklus dusíku, může způsobit spoustu problémů, pokud není monitorována. Jaké parametry je třeba sledovat a co se může stát, pokud se vymknou kontrole?
Diagram ukazuje změnu obsahu sloučenin dusíku v akváriu v čase.

NH3/NH4 nebo čpavek/amonium je parametr, jehož hodnota je důležitá zejména v novém akváriu nebo akváriu s nestabilní rovnováhou, například po použití léků.
Amoniak je jednou ze tří chemikálií cyklu dusíku, které jsou v akváriu sledovány. Ze všech tří (NH3, NO2, NO3) se v akváriu objevuje nejrychleji a nejrychleji ovlivňuje zdraví ryb. Toxický účinek amoniaku postihuje především žábry ryb, následkem čehož ryby hynou na respirační selhání. Pokud není čpavek detekován a eliminován včas, může dojít během několika hodin ke smrti. Pokud je čpavek ve vodě delší dobu, byť v malém množství, dochází k nevratným změnám žaberních vláken, což výrazně snižuje životnost ryb.
Na produkty koloběhu dusíku jsou bezobratlí ještě citlivější, při dostatečně vysoké koncentraci amoniaku může dojít k smrti do hodiny.
Některé příčiny amoniaku (a dusitanů) ve vodě
1) V novém akváriu kvůli koloběhu netvořeného dusíku
2) Při nadměrném krmení
3) Hnijící organická hmota v akváriu (mrtvé rostliny, ryby, cizí organické předměty)
4) Může být obsažen ve vodě z vodovodu. Pravidelně je pozorováno zvýšení hladiny amoniaku, například na jaře.

Naštěstí se nápory amoniaku celkem jednoduše „léčí“ přidáním bakteriálních kultur a protiamoniakových léků nebo speciálních plniv do filtru, hlavní je je včas sledovat pomocí testů na amoniak a jednat.

Poškození žaberních vláken amoniakem. Zarudnutí v důsledku přebytečných krevních cév je jasně viditelné

Po něk. dochází k atrofii žaberních vláken
doba po poranění amoniakem.
Žábry v tomto stavu již nejsou schopny výkonu
jeho funkce

DŮLEŽITÉ! Amoniak je mnohem toxičtější než amoniak. V podstatě se jedná o jednu chemickou látku v různých skupenstvích a obě formy se nacházejí ve vodě současně. Důležitý je poměr těchto forem! Pro zjištění tohoto poměru potřebujete znát hladinu kyselosti v akváriu, která se měří PH testem.

Dusitany (NO2) jsou druhým produktem koloběhu dusíku, vznikající z amoniaku při oxidaci a jsou stanoveny příslušnou dusitanovou zkouškou. Toxický účinek dusitanů se na rozdíl od NH3 neprojeví tak okamžitě, ale vede k neméně smutným následkům.
Postihuje především oběhový systém, proto u zvířete po určité době dochází k nevratným patologickým změnám v těle. Dusitany působí na červené krvinky, přeměňují hemoglobin na methemoglobin, který již není schopen efektivně plnit funkci přenosu kyslíku a ryby hynou na nedostatek kyslíku.

Ve stabilních a starých akváriích se dusitany většinou velmi rychle neutralizují na méně toxický dusičnan, proto jsou nejnebezpečnější v nových akváriích a akváriích po opětovném spuštění biologických cyklů, například po úpravě.

Metody pro neutralizaci dusitanů jsou přibližně stejné jako pro neutralizaci amoniaku, nejčastěji na dusitany působí i anitamoniakové přípravky a plniva.

Dusičnany (NO3) jsou třetím produktem neúplného cyklu dusíku v akváriu. Je nejméně toxický ze všech tří. Vzhledem k tomu, že se však v důsledku nedokončeného cyklu prakticky nezpracovává na další produkty, má tendenci se hromadit a ve značném množství již působí na živočichy v akváriu depresivně. Tento problém je akutní zejména u velkého množství ryb a malého počtu živých rostlin, což je velmi často pozorováno u tzv. malawských cichlid.
Monitorování hladin dusičnanů je také důležité v rostlinných akváriích pro kontrolu růstu rostlin. A také k zabránění růstu řas.
Nejjednodušší způsob, jak snížit NO3, je pravidelná výměna části vody za čerstvou, ale existují i ​​chemické a biologické metody.

Malý závěr.
Akvarijní chemie je mnohem složitější a mnohostrannější, než je popsáno v tomto článku. V akváriu současně probíhají tisíce procesů, které tak či onak ovlivňují kvalitu života jeho obyvatel. Amatérskému akvaristovi však ve většině případů stačí znát jen ty nejvýraznější parametry, mezi které patří produkty koloběhu dusíku. Je to jako kniha ABC ve škole, bez znalosti písmen se nedá naučit číst.
Kromě sloučenin dusíku jsou neméně důležité i další parametry pH, KH, GH, PO4, CO2. O nich ale budou samostatná témata.