Jeszcze raz o nitryfikacji - czynniki wpływające na jej efektywność

Ostatnio trafiłem na kilka ciekawych informacji, które często pomijane są w tekstach na temat procesu nitryfikacji w akwarium.


W ramach małego powtórzenia z cyklu azotowego - punkt pierwszy. Punkt drugi, to już meritum wpisu.


1.
Rodzaje bakterii nitryfikacyjnych:
Nitrosomonas sp. – utleniania amoniaku do azotynów
Nitrobacter sp. – utlenianie azotynów do azotanów 

    (EDIT: Ostatnie badania dowodzą, że za drugi etap nitryfikacji w akwarium odpowiedzialne są inne szczepy bakterii niż Nitrobacter sp. Więcej o tej sprawie tutaj.)

     2. Czynniki wpływające na efektywność procesu nitryfikacji:
a) zawartość tlenu rozpuszczonego w wodzie:
Aby nitryfikacja w ogóle zachodziła, niezbędny jest tlen rozpuszczony w wodzie. Aby nitryfikacja była maksymalnie efektywna, musi być go bardzo dużo. Jeśli stężenie tlenu jest niewielkie, nitryfikacja zwalnia, lub całkowicie ustaje. Dolna granica konieczna dla rozwoju tych bakterii Nitrosomonas sp. to 2 gO2/m3, a dla Nitrobacter sp. – 4 gO2/m3. Gdy stężenie w wodzie jest mniejsze niż 0,08 gO2/m3 nitryfikacja zanika całkowicie. Jak widać tlen jest tutaj kluczowym czynnikiem, a ponieważ ciężko określić domowymi sposobami jego nasycenie w wodzie, bardzo istotne jest dodatkowe sztuczne natlenianie, takie jak pompki powietrza, dyfuzory na filtrach wewnętrznych i deszczownice.
b) temperatura:
Optymalna temperatura to przedział 28 – 36*C. Poniżej 4 *C nitryfikacja zostaje zahamowana.
c) pH:
Najlepszy poziom to nieco powyżej 7,0 – przy słabym zbuforowaniu (miękka woda), w skutek nitryfikacji pH wody maleje, co prowadzi do spowolnienia procesu (jednak proces ten w niższym pH oczywiście również zachodzi).
d) zawartość substratu i produktu reakcji:
Substratem jest jon amonowy (NH4+), a jon azotynowy (NO2-) jest zarówno substratem, jak i produktem procesu – wyższe i niższe stężenia tych jonów, jeśli ich poziom jest w miarę umiarkowany (wystarczający), nie mają wpływu na szybkość nitryfikacji, która zachodzi zawsze w podobnym tempie przy warunku wystarczającej ilości tlenu, jednak bardzo wysokie stężenia tych związków spowalniają proces nitryfikacji. Niestety nie odnalazłem konkretnych stężeń.
e) koncentracja organizmów nitryfikujących:
Prędkość procesu nitryfikacji zależy od ilości organizmów nitryfikujących, czyli im większe kolonie bakterii, tym efektywniejsza nitryfikacja.
d ) ilość materii organicznej:
Obecność w akwarium wszelkich resztek jedzenia, odchodów, martwych części roślin itd. osłabiają nitryfikację, ponieważ podczas ich rozkładu (procesy gnilne) zużywany jest niezbędny tlen. Bakterie odpowiedzialne za ów rozkład substancji organicznych - heterotrofy - przy trudnych warunkach (woda uboga w tlen) wygrywają w konkurencji o O2 z bakteriami nitryfikacyjnymi.
Źródło:
Proces nitryfikacji w biologicznie aktywnych filtrach węglowych, Sławomir Biłozar, Zofia Sozańska

7 komentarzy:

  1. I po raz kolejny widzę powtarzanie mitów akwarystycznych :(
    Intensywność nitryfikacji nie ma żadnego znaczenia w zwykłym akwarium. Nie trzeba dodatkowo natleniać wody ani w żaden inny sposób wspomagać nitryfikacji. W ustabilizowanym akwarium NH3/4 i NO2 powinny być zerowe a to oznacza, że nitryfikacja działa doskonale. Nawet jak wyłączymy całkiem natlenianie i poziom tlenu spadnie do 3mg/l to ryby będą pływały z pyskami przy powierzchni ale w dalszym ciągu nie zaszkodzi to nitryfikacji.

    Intensywność nitryfikacji ma znaczenie w oczyszczalniach ścieków a nie w akwarium, u nas nie musi byc wydajna bo ścieków mamy 5% z objętości wody a w oczyszczalni jest 80%.

    OdpowiedzUsuń
  2. Dzięki za komentarz, ale niestety nie mogę się zgodzić. Czekam więc na jakieś konkretne uzasadnienie :) I nie ma co się smucić - przynajmniej mamy powód do dyskusji!

    OdpowiedzUsuń
  3. dla pracy bakterii nitryfikacyjnych nie trzeba dodatkowo napowietrzać - to prawda. Poziom tzw życia dla organizmów wyzszych to 4 mg/dm3. Nitryfikacja najlepiej zachodziła mi na znacznie niższym poziomie tlenu.
    Ale filtracja bio w akwarium to nie tylko nitryfikacja o czym wiele osób zapomina. w akwarium dużą role odgrywaja takze pierwotniaki i inne bakterie mineralizujące tlenowe. Tak więc wysokie OR, warto utrzymywać z zupełnie innego powodu - dla dobra ogólnej jakości wody.

    OdpowiedzUsuń
  4. Miło Cię tu widzieć Nurosławie :)
    Dzięki za wartościowy komentarz. Zgadza się, każdy proces gnilny (a w może ich zachodzić wiele) zużywa tlen.

    Mnie jednak zastanawia czemu nitryfikacja miałaby zachodzić lepiej w niższych stężeniach tlenu? Czy nie jest prawdą, że jednym z najlepszych metod filtracji to złoże zraszane, właśnie ze względu na intensywne natlenianie?

    OdpowiedzUsuń
  5. Oj, nie czytasz uważnie. Przeczytaj jeszcze raz drugą część mojego komentarza.

    OdpowiedzUsuń
  6. Staram się czytać uważnie, ale może nie zawsze mi wychodzi :) Wydaje mi się, że zrozumiałem o czym pisałeś, ale nie widzę w tym odpowiedzi na moje ostatnie pytanie.

    OdpowiedzUsuń
  7. Za filtrację bio nie odpowiada wyłacznie nitryfikacja - o czym się zapomina.

    OdpowiedzUsuń