Filtracja i cykl azotowy

Zajmiemy się tym razem tajemniczym pojęciem, które często jest używane na rozmaitych stronach akwarystycznych, a mianowicie "cykl azotowy". Wszyscy mniej więcej się orientujemy, że chodzi o zawartość związków azotu z wodzie, ich powstawanie i rozkład. Jak to dokładnie wygląda i dlaczego omawianie cyklu azotowego mam zamiar połączyć z tematem filtracji?

Filtracja mechaniczna

Jak sama nazwa wskazuje, filtracja mechaniczna polega na wyłapywaniu z wody większych zanieczyszczeń i osadzaniu ich na wkładach filtra. Najczęściej przeprowadza się ją przy pomocy wkładów gąbkowych czy waty perlonowej. Filtr mechaniczny musi działać w akwarium nieprzerwanie przez 24 godziny na dobę, a wkłady powinny być często czyszczone, by uniknąć zapychania i zmniejszenia wydajności pracy, a w efekcie nawet awarii sprzętu. Wkładów w filtrze nigdy nie płuczemy pod kranem. Należy używać do tego celu wody odlanej z akwarium podczas podmiany. Ponadto z czasem wkłady z waty oraz gąbki zużywają się, dlatego zaleca się ich wymianę po upływie pół roku lub nawet wcześniej, jeśli zauważymy spadek wydajności.

Filtracja biologiczna

Ten rodzaj filtracji jest ściśle związany z cyklem azotowym w akwarium, ponieważ jej działanie opiera się na usuwaniu z naszych zbiorników związków azotu, które powstają na skutek  procesów przemiany materii ryb i innych mieszkańców. Wydalany mocznik jest częściowo przyswajany przez rośliny akwariowe, ale znaczna jego część zostaje, a następnie przekształca się za pomocą żyjących w zbiorniku bakterii w amoniak, czyli NH3, który jest szkodliwy, a można wręcz powiedzieć: śmiertelnie niebezpieczny, dla całej naszej obsady zwierzęcej. Stabilne akwarium radzi sobie z tym problemem w ten sposób, że żyjąca w nim odpowiednia ilość bakterii utlenia powstałe poprzez rozpuszczenie amoniaku w wodzie jony amonowe, czyli NH4+, na skutek czego powstają trochę mniej od amoniaku toksyczne azotyny, czyli NO2. Działanie bakterii przedstawia poniższy rysunek.



Następny proces, który zachodzi, to kolejne utlenienie NO2 do azotanów, czyli NO3. Tu już biorą udział inne szczepy bakterii, ale schemat działania jest taki sam: rozkładają szkodliwe związki na mniej szkodliwe, uzyskując tym samym konieczną do przetrwania energię. Równanie wygląda tak:



Oczywiście nie można bakteriom w pełni powierzyć procesu oczyszczania zbiornika, gdyż związki azotu są szkodliwe dla zwierząt wodnych nawet wtedy, gdy występują w postaci NO3. Duża ilość bakterii w stabilnym akwarium bardzo pomaga, jednak nie sprawi, że podmiany będą mogły być wykonywane rzadziej. Są stężenia azotanów, które nie szkodzą rybom, jednak należy kontrolować ich ilość, by nie wzrosły do niebezpiecznego poziomu. Dawka śmiertelna azotanów to 50mg/l.

Powyższe przemiany składają się na cykl azotowy, jednak nie tylko bakterie tlenowe mają w nim swój udział. Aby informacja była pełna, musimy opowiedzieć jeszcze o jednym procesie, który zachodzi w zbiornikach naturalnych lub, przy zachowaniu odpowiednich warunków, w akwariach. O ile bakterie tlenowe muszą żyć w miejscach, gdzie możliwy jest dostęp powietrza atmosferycznego (we wkładach filtracyjnych oraz gornej warstwie podłoża), beztlenowe potrzebują obszarów, w których panuje niedobór tlenu, a więc mogą znaleźć się w dolnych warstwach podłoża. Co prawda nie korzystają ze związków azotowych w celu poboru energii, gdyż na tym etapie jest to już niemożliwe, rozkładają je jednak do najprostszej postaci, czyli częsteczek azotu i tlenu, co przedstawia równanie:



Teraz już cykl azotowy jest pełny, trwa on bowiem od momentu wydalenia amoniaku przez ryby aż do chwili, kiedy cząsteczki azotu ulatniają się ze zbiornika. W praktyce oznacza to tyle, że musimy zapewnić bakteriom możliwie jak największą powierzchnię do życia, jeśli chcemy, by wszystkie procesy zachodziły prawidłowo. Nie możemy też liczyć, że bakterii denitryfikacyjnych (ostatnich, przekształcających NO3 w azot i tlen) będzie wystarczająca ilość, byśmy mogli zaniedbać podmiany.

W przypadku filtracji biologicznej musimy pamiętać, by bakterie nitryfikacyjne miały jak największą powierzchnię sprzyjającą rozwojowi. Służą temu rozmaite wkłady do filtrów, poczynając od wspomnianych już gąbek, na biobalach skończywszy.

Powinniśmy kierować się przy ich wyborze pojemnością filtra oraz rozmiarami samego zbiornika. Jeśli na przykład dysponujemy filtrem o dużym przepływie, ale z niewielką ilością miejsca na wkłady, dobrze jest zainwestować w taki rodzaj medium, które zapewni najbardziej wydajną powierzchnię dla bakterii. W kaskadach doskonale sprawdza się ceramika czy zeolit, jeśli natomiast dysponujemy bardzo małym filtrem, dobrym rozwiązaniem będzie użycie prefiltra, czyli sporej gąbki zakładanej na wlot, która po pierwsze sprawi, że sam filtr będzie otrzymywał mniej zanieczyszczeń i przez to posłuży dłużej, a po drugie zapewni dodatkową powierzchnię dla rozwoju bakterii.

Filtracja chemiczna

Jest to filtracja, ktorej nie stosujemy na co dzień, ale także warto o niej wspomnieć, by na przykład nie używać niepotrzebnie wkładów węglowych, które są dodawane jako standardowe wyposażenie wielu filtrów.

Zazwyczaj chemia w filtrze służy do pozbycia się... innej chemii, jak na przykład pozostałości lekarstw czy też metali ciężkich. Niektóre ze szkodliwych substancji znajdują się w wodzie kranowej, jednak zdania na temat ich usuwania są podzielone. Uważa się, że ustabilizowany zbiornik poradzi sobie z dodatkowymi składnikami, a stosowanie dodatkowo wkładów z węgla aktywnego nie tyle nie pomaga, co po pierwsze powoduje zbytnie wyjałowienie (usunięcie z wody także przydatnych związków), a po drugie przy niewłaściwym stosowaniu zaczyna oddawać to, co wchłonął. Dzieje się tak wtedy, kiedy na stałe umieścimy węgiel w filtrze, bez świadomości, że należy go często wymieniać. Zalecane jest, by wkładów węglowych używać tylko w uzasadnionych przypadkach, na przykład po kuracji lekami, kiedy potrzebne jest pozbycie się ich resztek z wody.

Po więcej informacji zapraszamy na forum akwarystyczne.