Kvävets kretslopp i akvarier

I de naturliga ekosystemens livsmiljöer för de vanligaste tropiska fiskarna är förekomsten av giftiga nivåer av kväveinnehållande föreningar relativt sällsynt. I en akvariemiljö förekommer det dock ofta övermatning och överbeläggning i ett litet, inneslutet utrymme. Dessa helt slutna miljöer bidrar till kväveföroreningar som kan göra dina akvariefiskar sjuka eller till och med döda dem. Här är en översikt över de grundläggande föreningarna och processerna som utgör kvävekretsloppet.

Kvävets kretslopp

Den naturliga kvävecykeln är en helcykel där kväve går från luft till växt till djur till bakterier och tillbaka till luft; ett sådant system behöver ingen mänsklig inblandning. Men i ett akvarium är kväveprocessen mindre en cykel och mer en biokemisk kaskad som involverar den kontinuerliga kemiska nedbrytningen av kvävehaltiga föreningar från ammoniak till nitrit till nitrat. De slutliga nitraterna tas sedan upp av akvarieväxter eller avlägsnas från vattnet på annat sätt.

Denna kaskad beskriver hur naturligt avfall i vattnet behandlas i naturliga ekosystem. Och även i ett slutet akvarium måste denna kaskad etableras och främjas av hobbyisten. Ammoniak, nitrit och nitrat är de huvudsakliga biologiska toxiner som förekommer i ett akvarium, så kvävets "cykel" måste fungera effektivt för att omvandla och ta bort alla dessa avfallsbiprodukter.

I ett levande akvarium etableras denna kaskad över tiden. Det tar vanligtvis upp till tre månader innan ett nytt akvarium helt har omvandlat sitt avfall till nitrat. Metoden att långsamt lagra ditt nya akvarium med yngre, mindre fiskar är avsedd att ge de kväveomvandlande bakterierna tid att växa, för att hålla jämna steg med den gradvisa ökningen av avfallsmaterial.

Ammoniak

Fiskurea och proteiner omvandlas omedelbart av bakterier (steg 1) till ammoniak. Under normala förhållanden är ammoniak en färglös, stickande gas som är mycket giftig. När ammoniaken blir för hög beror det på att det finns för många fiskar i akvariet eller att fiskarna matas mer än de behöver för en sund överlevnad. Men i ett akvarium som hålls i balans kommer bakterier som kallas "kvävefixerande bakterier" sedan att äta (oxidera) denna ammoniak (steg 2), och ändra den till nitrit (nit-RITE).

Nitrit

Nitriter är de vanligaste mördarna av akvariefiskar så de är de föreningar vi måste skydda oss mot i kvävekretsloppet. Nitriter uppstår i akvariet genom partiell oxidation av ammoniumjoner. Nitritälskande bakterier omvandlar sedan nitriten till nitrat (nit-RATE) (steg 3), vilket gör det mestadels ofarligt.

Det enklaste första steget för att förhindra ansamling av nitrit är att mata sparsamt och se till att det inte finns för många djur i tanken. För det andra, utför ett partiellt vattenbyte regelbundet (inte överstigande 20% av den totala volymen) med väl åldrat vatten, inte kranvatten.

För det tredje, se till att det inte finns för många totalt levande djur i akvariet. Många som är nya inom akvariehobbyn glömmer att även om havskatt, algätare och sniglar är "renare fiskar", producerar var och en fortfarande avfall och lägger till den totala nitriten.

Nitrat

Nitrater är slutprodukten av oxidation av kväveföreningar. I akvariet produceras nitrater främst genom nedbrytning av animaliskt protein och ammoniumföreningar. Exempel är urin, exkrementer, livsmedel och rester av döda fiskar, sniglar och växtblad.

De flesta tropiska sötvattensfiskar och andra invånare i akvariet är mycket toleranta mot även stora mängder nitrater. Försiktighetsåtgärder mot alltför hög uppbyggnad av nitrater inkluderar dock sparsamt utfodring och endast en liten djurpopulation.

Växter

Eftersom de aktivt använder kväve, kan vattenväxter kraftigt minska nivåerna av nitrat i ett välanpassat akvarium också. I ett naturligt ekosystem tar växterna bort och använder nitrater. I ett oplanterat tanksystem måste tankägaren göra borttagningen i detta sista skede av kaskaden.