Κύκλος Αζώτου & Αζωτούχες Ενώσεις

[Aquazone Team]

ΚΥΚΛΟΣ ΑΖΩΤΟΥ & ΑΖΩΤΟΥΧΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ
του Ιωάννη Στέλλα

Ο όρος "κύκλος του αζώτου" αναφέρεται στη διαδικασία που λαμβάνει χώρα σε κάθε ενυδρείο, από την αρχή κατά το στρώσιμό του, και συνεχίζεται καθ' όλη τη "διάρκεια της ζωής του". Είναι η διαδικασία κατά την οποία αναπτύσσονται τα απαραίτητα γένη βακτηριδίων, και τα οποία καταλύουν τα οργανικά απόβλητα σε αμμώνιο και αμμωνία, την αμμωνία σε νιτρώδη ιόντα και τα νιτρώδη ιόντα σε νιτρικά.

Όπως όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί, έτσι και τα ψάρια παράγουν απόβλητα. Αυτά τα αζωτούχα απόβλητα καταλύονται σε αμμωνία, η οποία είναι άκρως τοξική για τα ψάρια. Σε ένα νέο ενυδρείο δεν υπάρχει μεγάλος πληθυσμός από αυτά τα βακτήρια, ώστε να μπορέσουν να διασπάσουν την αμμωνία σε νιτρώδη ιόντα και αυτά σε νιτρικά. Το αποτέλεσμα είναι οι συγκεντρώσεις της αμμωνίας να φθάνουν σε άκρως τοξικά επίπεδα, που αποβαίνουν μοιραία για την υγεία των ψαριών.

Τα γένη αυτών των βακτηριδίων βρίσκονται παντού (ακόμα και στην ατμόσφαιρα). Έτσι, με την ύπαρξη των οργανικών αποβλήτων των ψαριών, το σάπισμα τυχόν φύλλων των φυτών, καθώς και το περίσσευμα της τροφής που δεν καταναλώνεται, δημιουργούνται αποικίες τέτοιων βακτηριδίων. Μάλιστα είναι θέμα χρόνου σε ένα "νέο" ενυδρείο, να δημιουργηθούν οι πρώτες αυτές αποικίες που θα καταλύσουν όλα τα προαναφερθέντα κατάλοιπα σε αμμωνία (ΝΗ3) και αμμώνιο (ΝΗ+4). H αναλογία αυτών των δύο εξαρτάται βασικά από την τιμή του pH του νερού, ενώ κατά δεύτερο λόγο από την θερμοκρασία του νερού. Όσο πιο αλκαλική είναι η τιμή του pH στο νερό, τόσο περισσότερη αμμωνία θα υπάρχει σε αυτό, ενώ όσο πιο όξινη είναι η τιμή του, τόσο περισσότερο αμμώνιο θα υπάρχει. Αντίστοιχα όσο πιο υψηλή είναι η θερμοκρασία στο νερό του ενυδρείου, τόσο πιο τοξική είναι η αμμωνία. Ενώ και τα δύο είναι τοξικά, η αμμωνία είναι πιο τοξική από το αμμώνιο. Γι' αυτό και πολλές φορές η δηλητηρίαση από αμμωνία παρατηρείται σε ενυδρεία με αλκαλικό pH. Ακόμη και πολύ χαμηλές τιμές αμμωνίας (0.1 ppm), μπορεί να προκαλέσουν μεγάλη ζημιά στα βράγχια των ψαριών, που κοκκινίζουν όταν υπάρχει πρόβλημα αμμωνίας, ενώ υψηλότερες συγκεντρώσεις της μπορεί να αποβούν μοιραίες για τα ψάρια.

Οι λόγοι που μπορεί να ανέβει η αμμωνία ποικίλουν. Ενδεικτικά αναφέρω κάποιους από αυτούς: σταμάτημα λειτουργίας του βιολογικού φίλτρου, με αποτέλεσμα τα βακτήρια να πεθαίνουν και να μην υπάρχει ανάλογος πληθυσμός για την μετατροπή σε νιτρώδη ιόντα, χρήση κάποιων θεραπειών με φάρμακα, η προσθήκη πολλών ψαριών σε πολύ μικρό χρονικό διάστημα, υπερβολικό τάισμα των ψαριών, υπερβολικό καθάρισμα του βιολογικού φίλτρου, κ.α.
Για πολλά χρόνια το γένος των βακτηριδίων που θεωρείτο υπεύθυνο για τη διάσπαση της αμμωνίας σε νιτρώδη ιόντα ήταν αυτό της οικογένειας Nitrasomonas. Τελευταίες όμως έρευνες έδειξαν ότι σε ενυδρεία γλυκού νερού υπεύθυνα κατά κύριο λόγο είναι τα βακτήρια της οικογένειας Nitrosococcus.
Η χημική αντίδραση που υφίσταται στο νερό του ενυδρείου προκειμένου να γίνει η παραπάνω διάσπαση είναι η:

ΝΗ+4(αμμώνιο) + 2 H2O (νερό) >>NO-2(νιτρώδη ιόντα)+8 H+ (ιόντα υδρογόνου)

Όπως ισχύει για την αμμωνία, έτσι και για τα νιτρικά ιόντα, θα πρέπει να βρίσκονται σε μηδενική ποσότητα σε ένα στρωμένο ενυδρείο. Ακόμα και μικρές ποσότητες (0.1 ppm), μπορούν να προκαλέσουν προβλήματα στα ψάρια, ειδικά για μεγάλους χρόνους έκθεσης. Υψηλότερες τιμές μπορεί και σε αυτήν την περίπτωση να αποβούν μοιραίες για την υγεία και τη ζωή των ψαριών. Ο χρόνος που χρειάζεται για τα νιτρικά ιόντα να διασπαστούν σε νιτρικά, είναι σχετικά μεγαλύτερος απ' ότι στην περίπτωση της αμμωνίας. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα, ότι μια καθυστερημένη μέτρηση, μετά από πρόβλημα στον κύκλο του αζώτου, μπορεί να δείξει μηδενικές τιμές αμμωνίας, αλλά όχι και νιτρώδων ιόντων.
Συμπτώματα από δηλητηρίαση λόγω υψηλών νιτρώδων ιόντων είναι η δυσκολία στην αναπνοή και το γρήγορο ανοιγόκλεισμα των βράγχιων των ψαριών (τα ψάρια συμπεριφέρονται σαν να λείπει οξυγόνο).
Για πολλά χρόνια το γένος των βακτηριδίων που θεωρείτο υπεύθυνο για τη διάσπαση νιτρώδων ιόντων σε νιτρικά ήταν αυτό της οικογένειας Nitrobacter. Τελευταίες όμως έρευνες έδειξαν ότι σε ενυδρεία γλυκού νερού υπεύθυνα κατά κύριο λόγο είναι τα βακτήρια της οικογένειας Nitrospira.
Η χημική αντίδραση που υφίσταται στο νερό του ενυδρείου προκειμένου να γίνει η παραπάνω διάσπαση είναι η:

NO-2(νιτρώδη ιόντα)+ Η2O(νερό)>>NO-3(νιτρικά ιόντα) +2 H+(ιόντα υδρογόνου)

Στο παρελθόν υπήρχε η αντίληψη ότι τα νιτρικά ιόντα ήταν ακίνδυνα για τα ψάρια (σίγουρα πάντως είναι πολύ λιγότερο τοξικά από την αμμωνία και τα νιτρώδη ιόντα). Έχει αποδειχτεί, ότι για να προκαλέσουν θάνατο στα ψάρια, η συγκέντρωσή τους πρέπει να φθάνει τα 1000 ppm. Όμως σε μικρότερες συγκεντρώσεις, η επίδρασή τους δεν έχει γίνει ακόμα απολύτως κατανοητή. Έχει παρατηρηθεί ότι η ευαισθησία που δείχνουν τα διάφορα είδη ψαριών στα νιτρικά ιόντα ποικίλει ανάλογα με το είδος των ψαριών. Έχει παρατηρηθεί ότι μεγάλοι χρόνοι έκθεσης σε νιτρικά ιόντα, βλάπτουν γενικώς την υγεία των ψαριών, την ανάπτυξή τους, καθώς και τη δυνατότητα αναπαραγωγής τους.
Γενικώς, πολλοί χομπίστες συμφωνούν ότι προκειμένου να έχουν τα ψάρια μια υγιή ζωή πρέπει η συγκέντρωση των νιτρικών ιόντων σε ένα ενυδρείο να είναι της τάξης κάτω των 50 ppm ή ακόμη καλύτερα κάτω από 25 ppm. Κι αυτό, αν σκεφτούμε ότι στη φύση μπορεί τα νιτρικά ιόντα να είναι κατά πολύ λιγότερα απ' ότι στο ενυδρείο μας.