Ciclul Azotului           
Scris de Lucian   
Tuesday, 03 May 2005

 Azot, amoniac, nitriti, nitrati

        Azotul (N) este un element esenţial al ţesuturilor animale şi vegetale. Moleculele azotate, provenind de la animale (excrementele peştilor), vegetale sau mâncarea în surplus, sunt transformate în amoniac (NH3 sau NH4+), care este foarte toxic pentru peşti. Acest fenomen se întâmplă şi în natură însă volumul de apă este foarte mare faţă de numărul de peşti astfel încât concentraţia de amoniac este foarte mică. În acvarii volumul de apă este mic şi concentraţia de amoniac poate deveni periculoasă în anumite condiţii.
        Transformarea amoniacului in nitriti si din nitriti in nitrati poarta numele de Ciclul Azotului...

NOTĂ: pentru a păstra denumirile pe care le veţi găsi în toate documentele în engleză am preferat în documentul de faţă să folosesc denumirea de nitriţi/nitraţi în loc de azotiţi/azotaţi, în română ambele denumiri fiind corecte şi utilizate.

        În prezenţa oxigenului din apă amoniacul este transformat de către bacterii (nitrosomonas) în nitriţi* (NO2-). Aceştia sunt toxici la valori mai mari de 0,3 mg/l.
        Nitriţii, în prezenţa oxigenului sunt transformaţi la rândul lor de alte bacterii (nitrobacter) în Nitraţi (NO3-). Nitraţii sunt mai puţin toxici pentru vieţuitoarele din mediul acvatic iar pentru plante constituie chiar un nutrient strict necesar. Nitraţii sunt veriga finala a acestor transformări ale azotului, ei acumulandu-se în timp. Concentraţia maximă de nitraţi este de 100 mg/l (recomandabil sa nu se depăşească valoarea de 50 mg/l).
Acest lanţ de transformări poartă numele de “Ciclul azotului”.

Ciclul Azotului



        Toate elementele care participă la acest ciclu (oxigen, bacterii, pH, temperatură, plante, materii organice primare din care provine amoniacul, etc.) trebuie păstrate într‑un echilibru.
        La începutul procesului, într-un tanc nou, numărul de bacterii este mic. Înmulţirea acestora se face lent, pe măsură ce cantitatea de amoniac şi respectiv nitriţi din apă creşte. La început se dezvoltă bacteriile care descompun amoniacul în nitriţi şi după ce concentraţia de nitriţi depăşeşte o anumită valoare încep să se înmulţească bacteriile care transformă nitriţii în nitraţi.
        După o perioadă de timp, coloniile de bacterii devin suficient de dezvoltate pentru a transforma tot amoniacul în nitriţi şi nitriţii în nitraţi.


 

        Pe parcursul acestui proces, deoarece numărul de bacterii este mic, concentraţiile de amoniac şi nitriţi depăşesc de multe ori valorile maxime ceea ce duce la multe dezastre.
“Sindromul acvariului nou” s-ar traduce prin faptul că începătorii populează acvariul imediat ce l-au umplut cu apă. Din cauza nivelurilor mari de amoniac şi nitriţi de la începutul ciclului azotului apar dezastre (mor peşti). Prima tentaţie a începătorului este să schimbe imediat o mare cantitate de apa (de cele mai multe ori toată apa), să spele foarte des filtrele şi/sau să introducă medicamente în acvariu... Toate acestea duc la distrugerea coloniilor de bacterii care deabia începuseră să se formeze şi... totul se reia de la capăt...
Pentru a evita astfel de dezastre vă recomandăm ca la pornirea unui acvariu nou să respectaţi câteva reguli:
-         în prima săptămână nu se vor introduce peşti în acvariu. În această perioadă se va introduce în acvariu mâncare pentru peşti ca pentru 1-2 peşti.
-         După prima săptămână se vor introduce primii peşti (2-4 în funcţie de mărimea acvariului). Aceştia trebuie să fie neapărat din specii foarte rezistente nepretenţioşi şi recomandabil mai ieftini! De obicei aceştia sunt din familia “sanitarilor”.
-         După încă 3 săptămâni putem considera că acvariul este colonizat destul de puternic cu bacterii pentru a-l putea popula complet cu peşti.
Recomand totuşi efectuarea periodică a unor teste pentru determinarea exactă a valorilor de amoniac, nitriţi şi nitraţi pentru a ţine sub control ciclul azotului şi respectiv starea acvariului.

Cel mai greu lucru pentru un pasionat al acvaristicii este să stea şi să aştepte 30 de zile lângă un acvariu fără peşti... Ţineţi minte că acest efort merită şi că astfel veţi scuti alte săptămâni de muncă pentru reechilibrarea acvariului sau pierderea unor exemplare de peşti valoroase sau la care ţineţi.

Controlul Ciclului Azotului

În general putem considera că în acest sistem unul din parametrii care este foarte uşor de controlat este amoniacul respectiv sursele primare din care apare amoniacul. Păstrarea unui număr optim de peşti pe volumul de apă din acvariu şi evitarea supraalimentării acestora sunt căile cele mai la îndemâna noastră pentru a păstra echilibrul.
De asemenea într-un acvariu bine plantat este mai uşor de păstrat acest echilibru, plantele fiind consumatoare de nitraţi.
Oxigenarea apei este un alt factor care favorizează activitatea bacteriilor. Prin schimbările regulate de apă se elimină din acvariu surplusul de alimente, resturile vegetale şi alte materii organice şi în principal surplusul de nitraţi (propriu zis scădem concentraţia acestora).
Bacteriile care realizează transformările din ciclul azotului se găsesc peste tot în mediul nostru (apă, aer...). Tot ce ne rămâne de făcut este să le creăm un mediu propice de dezvoltare. Ele se dezvoltă, în general, pe suprafaţa oricărui obiect dintr-un acvariu (geamuri, pietre, filtre, etc.) şi foarte puţin în apă. Pentru a-şi îndeplini rolul trebuie să dipună de o suprafaţă foarte mare şi să intre în contact cu o cantitate mare de apă oxigenată. Din aceste cauze cel mai bun mediu de dezvoltare a coloniilor de bacterii sunt filtrele (în acestea o circulaţie lentă a apei favorizează procesul).
Un alt factor foarte important în stăpânirea Ciclului Azotului este înlocuirea periodică a unei cantităţi de apa. Prin această acţiune se îndepărtează nitraţii în exces şi se introduc în acvariu, odată cu apa proaspătă, micronutrienţi necesari creşterii plantelor. Cantitatea de apă
Timpul de ciclare a unui acvariu nou poate fi micşorat prin mai multe metode:

• Folosirea în prima perioadă (fără peşti în acvariu) de substanţe chimice conţinând amoniu care să forţeze colonizarea cu bacterii (vezi şi articolul Ciclarea fără peşti).
• Introducerea de produse speciale care conţin bacterii (la noi cel mai cunoscut produs este Cycle dar mai sunt şi altele). Nu cunosc realizări notabile la folosirea acestor produse...
• Introducerea în noul acvariu de mediu colonizat (nisip, filtre, etc.) din acvarii ciclate. Această metodă este nerecomandată din punctul meu de vedere deoarece odată cu acestea se pot introduce în noul acvariu paraziţi şi/sau bacterii nedorite, alge, etc. De asemenea fără o cantitate minimă necesară de amoniac respectiv nitriţi aceste colonii de bacterii se vor micşora până la nivelul de echilibru...
• Utilizarea plantelor naturale. Sunt unele specii, cum ar fi  Ceratopteris şi Hygrophila, care sunt foarte utile mai ales la pornirea unui acvariu nou deoarece aceste sunt foarte rezistente şi consumă mulţi nitraţi.

După cum s-a arătat, un rol foarte important este mediul de dezvoltare al bacteriilor. Cel mai ieftin (şi în acelaşi timp şi foarte eficace) este filtrul din burete racordat la un vibrator de aer. Acesta este impropriu spus “filtru” deoarece rolul lui este de mediu de dezvoltare pentru bacterii (acestui filtru i se mai poate spune “filtru biologic”) şi nu de filtrare mecanică a apei - prin filtrare majoritatea oamenilor inteleg filtrarea mecanică adică reţinerea impurităţilor. Trebuie să ţineţi cont că prin spălarea lui micşoraţi numărul de bacterii sau chiar le distrugeţi pe toate (spălarea este totuşi necesară deoarece prin depunerea impurităţilor buretele se infundă şi circulaţia apei este împiedicată). Din această cauză recomand utilizarea a două filtre şi spălarea pe rând a acestora şi numai când este necesar. Pentru o corectă curăţare a buretelui recomand o primă spălare într-o soluţie de 30% oţet alimentar după care o îndelungată spălare în apă curgătoare. Atenţie: oţetul distruge în totalitate bacteriile şi se foloseşte când aveţi doi bureţi. În cazul în care aveţi numai un burete spălarea trebuie să fie rapidă şi numai în apă, recomandabil în apă fără clor care distruge bacteriile.
Alte filtre conţin zone “biologice” necesare dezvoltării coloniilor de bacterii. Acestea sunt formate din bucăţi de burete, nisip, inele de ceramică, etc.
Într-un acvariu complet ciclat şi aflat în echilibru distrugerea coloniilor de bacterii prin spalarea filtrelor nu va duce totuşi la creşterea foarte mare a valorilor de amoniac şi nitriţi deoarece bacteriile se găsesc, după cum am mai spus, pe toate suprafeţele obiectelor din acvariu. Acestea vor ajuta ca în filtrele spălate să se refacă rapid coloniile de bacterii.

ATENŢIE:

• Coloniile de bacterii care ajută la ciclul azotului sunt distruse de cele mai multe medicamente şi substanţe chimice folosite în tratamentele din acvaristică. Acesta este un alt motiv (foarte puţin prezentat sau chiar omis în literatura de specialitate) de a folosi acvarii de carantină în care să se facă tratamentele. Ţineţi minte acest lucru de fiecare dată când faceţi un tratament direct în acvariu. Poate apare “sindromul acvariului nou” chiar şi la acvarii stabile de mult timp, cu atât mai mult cu cât peştii sunt slăbiţi de boală şi tratamentul în sine... După un astfel de tratament utilizaţi toate metodele de care dispuneţi de a micşora cantitatea de amoniac/nitriţi: schimbări zilnice de apă timp de 1-2 săptămâni, aerare puternică, grăbirea colonizării cu bacterii (bureţi din alte bazine ciclate – cu toate riscurile aferente), etc.
• O altă greşeală pe care am observat-o la mulţi acvarişti începători este de a utiliza îngrăşăminte pentru plante terestre în acvariu. Aceste îngrăşăminte au ca şi componenţi de bază tripleta N-P-K (Nitraţi, Fosfaţi, Potasiu). Pe majoritatea ambalajelor acestor produse este scris o serie de 3 numere (de exemplu: 2-2-50 sau 10-20-40) care reprezintă concentraţia acestor substanţe din produs. La cele expuse mai sus în cadrul articolului, din care realizaţi ce reprezintă introducerea de nitraţi în exces, se mai adaugă şi faptul că fosfaţii sunt şi ei letali în concentraţii foarte mici. Tabloul cred că este complet şi nu necesită comentarii...
• Soluţiile fertilizatoare pentru acvaristică nu conţin fracţiile N-P (sau cantitaţile sunt foarte mici).
• Un alt semnal de alarmă îl ridic asupra apei utilizate. Multe dintre acestea conţin nitraţi (şi fosfaţi) în cantităţi mai mai mici sau mai mari în funcţie de sursa apei utilizate. Chiar şi apa potabilă are un conţinut mic de nitraţi (acceptat în normativele în vigoare referitoare la calitatea apei potabile), în apele din fântâni şi apele curgătoare acest conţinut este mult mai mare (ţineţi cont că în agricultură se utilizează cantităţi enorme de îngrăşăminte N-P-K!!!).

Amoniacul

Concentraţia de amoniac maximă admisă în apa din acvarii depinde de pH şi temperatura apei (şi de timpul cât este menţinută această concentraţie). În tabelul de mai jos sunt prezentate valorile maxime admise în mg/l (menţinerea peştilor la aceste valori devine letală în câteva ore):