פורטל אקווה פורומים מגזין אקווה AquaDex
מאמר מקורי

הכימיה של מי האקווריום - צלילת עומק - חלק שני

בואו נתחיל לדבר מעט על החיידקים בפילטר ותהליכי טיהור המים המתרחשים באקווריום שלכם ברמת הפילטרציה הביולוגית. על אמוניה, ניטריט, ניטראט ועוד

לחלק הראשון לחצו כאן

אמוניה – NH3 –

אמוניה הוא הרעלן המסוכן ביותר שפולטים כל היצורים החיים באק' , האמוניה יוצאת בדיפוזיה איטית מתוך זימי הדגים למי האק',

מה זה דיפוזיה בכלל ומה זה מזיז לי?!

דיפוזיה הוא היכולת של כימיקל מסוים לנוע בכוון מפל ריכוזים, למה הכוונה?!

בתוך דם הדג יש ריכוז גבוה של אמוניה, בגלל שריכוז האמוניה במים נמוך, האמוניה "שואפת" לצאת מזימי הדג למים על ידי חוק הדיפוזיה מריכוז גבוה לריכוז נמוך, זה המנגנון שהדג מנקה את הרעלים מגופו , המנגנון הזה הוא הפיך.. כלומר מים בעלי ריכוז גבוה של אמוניה, יחזירו את האמוניה תוך גוף הדג בדיוק על פי אותו חוק..

אק' המכיל ריכוז גבוה של אמוניה (יותר מזימי הדג) האמוניה תלך "בכיוון הלא רצוי" לתוף גוף הדג ותהרוג אותו...

אמוניה קיימת במים בשתי צורות (ולמעשה ערכות הבדיקה מודדות את 2 הצורות יחד)

NH3 – אמוניה חסרת מטען (מאוד מסוכנת)

NH4+ - אמוניה טעונה (יון אמוניום) – הרבה פחות מסוכן.



סה"כ אמוניה + אמוניום = 100% מ"האמוניה" , אולם רק האמוניהNH3 מסוכנת מאוד, התגובה "כמה אמוניה יש לי ומאיזה סוג" תלויה בכמה גורמים כמו:

1)טמ"פ - ככל שהטמ"פ גבוה יותר האמוניה רעילה יותר.

2)pH – ככל שהוא גבוה יותר האמוניה רעילה יותר.

3)מליחות – ככול שגבוה יותר אמוניה פחות רעילה


מה אני מסבך אתכם בג'יפה הזה אתם שואלים?!

להלן סרט:





קניתם דג בחנות רחוקה(משלוח מדרום אמריקה של פלקואים כחולים! חבל"ז), המוכר המסור מוביל אתכם אל אק' התצוגה , מראה לכם כי הדג אוכל, ממלא לכם את השקית בחמצן , ואתם נוסעים שמחים וטובי לב הבייתה עם הפלקו הכחול!

כאשר אתם מגיעים אתם מציפים את השקית במי האק' (לטובת השוואת טמ"פ) ומוסיפים מים מתוך האק' באיטיות לשקית לטובת אקלום איטי ושקול...

אחרי כמה דקות הפלקו הכחול שלכם ניראה ממש רע.. הוא חיוור ומתנשם במהירות , ניראה לעין כי הבעיה היא "כאילו" חמצן והדג נחנק, למעשה מדובר כאן על הרעלת אמוניה...

הכיצד?!

הדג אכל בחנות.. והוא פולט אמוניה תוך השקית כדרך הטבע , גם החמצן שהמוכר המסור הכניס לשקית הפך להיות2 CO...

למעשה הPH ירד בשקית והאמוניה הפכה להיות פחות רעילה לדג..

כאשר פתחנו את השקים ה2CO התנדף והpH עלה במהירות , האמוניה הפכה להיות רעילה הרבה יותר..

אמוניה היא חומר סופר רעיל, הרעלה נגרמת ברמות של 1 מיליגרם לליטר (נסמן את זה Mg/l) , אולם חשוב לציין כי אם הדג חי ברמת אמוניה של Mg/l 0.1 לאורך זמן, ניראה עיכוב גדילה , חוסר התרבות, ופגיעות גדולה מאוד למחלות,

אם באק' שלכם תמיד יש רמות אמוניה ברמה כזו או אחרת יש לכם את אחד מהבעיות הבאות:

1)עודף דגים.

2)עודף האכלה.

3)תדירות קטנה מידי של החלפות מים.

4)נפח מדיה סינון ביולוגית בפילטר קטנה מידי

ויש לתקן את הדברים הללו לפני שמתחילים להיפרד מהדגים.

ניטריט NO2

ניטירט הוא השלב הראשון של הפיכת האמוניה לניטרט על ידי הפילטרציה הביולוגית, למעשה במערכת מאוזנת כמעט ולא רואים רמות גבוהות של ניטריט, מתי כן ניתן לראות אותו, כאשר מקימים אק' חדש תוך כדי ההרצה שלו, דגים המתים בשלב של הרצת אק' חדש מתים לרוב מרמות ניטריט גבוהות

מדוע?!

היות והבקטריה אשר הופכת אמוניה לניטריט גדלה ומתפתח הרבה יותר מהר מאשר הבקטריה שהופכת ניטריט לניטראט , ולכן יכול להיות פרק זמן קטלני, שבמיכל שלי יהיו רמות קטלניות של ניטריט,

אם בהרצת אק' מים מתוקים ביום ה10-15 מתחילים למות דגים וערכת הבדיקה מראה רמות ניטריט של 1 Mgl ומעלה , החלפת מים מהירה היא הפיתרון המיידי,


מליחות מורידה את רמת הרעילות של הניטריט (לא ניכנס לסיבות) , לכן תוספת מלח באק' מתוק לבעיית ניטריט יכולה להיות מועילה (מלח בישול רגיל לגמרי NaCl).


בספרות "הישנה" לפעמים מופעיה מחלה המתארת זימים חומים , זה למעשה שם אחר להרעלת ניטריט ואין כאן בעצם מחלה..

סתם הזנחה של תנאי המים.


ניטרט NO3:

ניטרט הוא התוצר הסופי של מסלול הניטריפיקציה , ולמעשה הוא הפחות רעיל מבין המרכיבים שעסקנו בהם במחזור החנקן , לרוב אין דרך להפטר ממנו והוא ידוע בתור מחולל אצות פעיל, הדרך הטובה ביותר להוציאו מהמערכת היא על ידי החלפות מים,

יש מודלים שונים של אק' אשר משתמשים בחול חי (אק' מים מלוחים) שם מתבססים על המשך התהליך הנקרא דה ניטריפיקציה, שם הופכים את הניטרט לחנקן אטמוספרי ומוציאים אותו מהמערכת כגז.

והקטגוריה מלא במאמרים על התהליך הנ"ל (חפשו במאגר המדע – מים מלוחים).



המעגל כולו:





ניספח:

המשוואות:



חלבון --> (הופך על ידי אנזים proteinases ) חלבון קטן יותר-->(הופך על ידי אנזים peptidases ) לחומצות אמינו -->(תהליך הנקרא דה-אמינציה) אמוניה + חומצות אורגניות



ניטריפיקציה של יון האמוניום לניטריט (השלב הI),

מבוצע על ידי שכונת החיידקים מהמשפחות Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrosospira, Nitrosolobus and Nitrosovibrio



2NH4+ + 3O2 ==> 2NO2- + 4H+ + 2H2O



שלב II

חימצון הנטרט לניטריט על ידי שכונת חיידקים ממשפחת הNitrobacter, Nitrosococcus, Nitrospina and Nitrospira 

2NO2- + O2 ==> 2NO3-



דה ניטריפיקציה - ניטרט לחנקן אטמוספרי מבוצע על ידי החיידקים הבאים:

Pseudomonas, Bacillus and Alcaligines

2NO3- ==> 2NO2- + O2

2NO2- ==> 2NO + O2

2NO ==> 2N2 + O2

2N2 ==> N2 + O2 



עיון נוסף:

Hargreaves J.A. 1998. Nitrogen biogeochemistry of aquaculture ponds. Aquaculture 166(3-4):181-212. 

Herbert R.A. 1999. Nitrogen cycling in coastal marine ecosystems. FEMS Microbiology Reviews 23(5):563-590.?

 

תגיות