Hihetetlen, hogy az akvárium legfontosabb résztvevői a szabad szemmel szinte láthatatlan baktériumok! Ők végzik ugyanis az akvárium biológiai szűrését. Gyakorlatilag mindenhol megtalálhatók az akváriumban. A vízben, a talajban, a szűrőben, a csöveken, mindenhol. Ha ők jól érzik magukat, az akvárium összes többi lakója megnyugodhat. Azonban ha valami gond van és a számuk vészesen megcsappan, az akvárium egyensúlya kártyavárként dőlhet össze. Az egészben a legérdekesebb az, hogy ez a folyamat számunkra láthatatlan. Csakis víztesztekkel és rá utaló jelekkel tudunk tájékozódni. Éppen ezért, érdemes minél többet megtudni róluk. Működésükről, erős és gyenge pontjaikról.

Tipikusan kezdő (felkészületlen) akvaristák követik el a hibát, hogy az akváriumot berendezik, felöltik és zutty be a hal. Az eredmény: a halak gyors elhalálozása és újabb nagyobb pénzösszeg a kereskedőnél hagyása.  Az újabb sikertelen próbálkozás, pedig a hobbi végleges elhagyásához vezet.

Egy felmérés szerint, a friss akváriumba eladott halak 60%-a az első 30 napban elhalálozik. Továbbá a kezdő akvaristák 2/3-a 1 év után felhagy a hobbival. Persze mondhatjuk azt is, hogy aki nem alkalmas élő lények tartására, az halat se tartson, de a számok ennél ijesztőbbek. Nagy valószínűséggel a tudatlanság okozta sikertelenség kedvetlenít el nagyon sok kezdőt a haltartástól.

Szinte minden esetben a halak halálát a nem megfelelően beállt akvárium okozza. Ezen belül is a legmérgezőbb vegyület, az ammónia (NH3), mely az esetek döntő többségében felelős az állatok haláláért és persze egy másik folyamatért, az algásodásért.

NH3

Az ammóniamérgezés tünetei a következők: a halak normálisan úsznak, de hevesen lélegeznek. Majd később a vízfelszínhez közel úsznak, és rendszertelenül, néha görcsös módon kapkodják a levegőt. Ilyenkor is heves még a levegővételük. Egyre kevesebbet mozognak, megülnek egy félreeső sarokban, magukba fordulnak, apatikusak lesznek, majd teljes színezetükben pusztulnak el. A kopoltyúfedő lilásra is színeződhet.
Ezeknek a szimptómáknak az észlelésekor ajánlott azonnal ammónium, és pH mérés, majd a gyanú beigazolódásakor sürgős beavatkozás, amik közül a leghatékonyabb a ph érték gyors lesüllyesztése lehet, ami a mérgező ammónia(NH3) ammóniumba(NH4+) való átalakulását eredményezi.

NH4+

A másik igen mérgező nitrogénvegyület a nitrit NO2. Gátolja az oxigénfelvételt a vörösvérsejtekben, ezáltal a halak fulladásos halálát okozza.

NO2

Tehát a tudatos akvarista abban különbözik a kezdő és felkészületlen akvaristától, hogy tudatában van a nitrogén-ciklusnak. A siker kulcsa, a szűrőben és az aljzatban elszaporodó nitrifikáló baktériumok megfelelő mennyiségben való jelenléte.

A nitrifikáció folyamata

A nitrifikáló baktériumok, úgynevezett autotróf baktériumok, azaz szénforrásként a környezet szén-dioxidját használják, továbbá nem fotoszintézis útján nyerik az energiát, hanem kemoszintetizálnak. A nitrifikációban két baktérium faj vesz részt a Nitrosomonas bacik, akik nekiállnak és az ammóniát(NH3) oxidálni kezdik . Első körben ammónia oxidációjakor hidroxil-amin (OH-NH2) keletkezik, majd a következő lépésben nitrit (NO2), majd a Nitrobacter fajok a nitritet (NO2) nitráttá (NO3) alakítják. Sajnos ezek a folyamatok nem termelnek túl sok energiát. Éppen ezért ezek a baktériumok lassan reprodukálódnak más baktériumokhoz képest. Az egyedszám megduplázódásához 13-20 óra szükséges, míg a heterotróf baktériumok ugyanezt 20 perc alatt megteszik. Ezek után könnyen belátható, hogy egyrészt nagyon kell vigyázni rájuk, mert nehezen szaporodnak el, másrészt sok idő szükséges a megfelelő mennyiség kialakulásáig.  Az akvarisztikai cégek éppen erre alapozva dobták piacra a különböző baktériumkultúrákat, startereket, amiket érdemes is indításkor és nagyobb karbantartásokkor használni.

Sokszor lehet hallani, hogy nem kell semmi ilyet használni, hisz ezek a baktériumok maguktól is jelen vannak. Majd elszaporodnak. Valóban a nitrifikáló baktériumok képesek nagyon sokáig életben maradni spóra állapotban mindaddig, amíg egy megfelelő környezetben ki nem kelnek. Tehát a beoltás akár a levegőn keresztül is megtörténhet. A kérdés csak az, hogy az elszaporodás 100 db-ról, vagy 100 millióról indul az akváriumunkban.

A nitrifikáló baktériumok Nitrosomonas és Nitrobacter fajokból állnak. A Nitrosomonas baktériumok felelnek az ammónia bontásért (NH3), míg a Nitrobacter ek a nitrit bontásért (NO2) Ezek kicsit különböző értékeken érzik jól magukat. Az ideális körülmény, ha mindkét faj jól érzi magát.

Hőmérséklet:

A nitrifikáló baktériumok növekedésének optimális hőmérséklete: 25-30 fok. Fontos ilyen hőfokon tartani, mert 18 fokon a növekedési ütem az ideális 50%-a. 0,fok alatt valamint 120 fok  fölött a baktériumok elpusztulnak. A Nitrobacter fajok kevésbé toleránsak az alacsony hőmérsékletre, mint a Nitrosomonas-ok.

PH

A Nitrosomonas optimális környezete pH 7,8-8.0

A Nitrobactereké 7,3-7,5

Úgy látom, hogy ez a két érték az, ami legkevésbé tartható optimális szinten egy növényesben.  Az irodalom szerint pH 6,5 alatt már nagyon lelassul a nitrifikáció és pH 6.0 alatt teljesen le is áll.

A Nitrosomonas fajok az érzékenyebbek, ők már pH 7.0 alatt lassulnak. Tehát pH 7.0 alatt figyelni kell az ammónia(NH3) felhalmozódásra.  Azonban azt érdemes megjegyezni, hogy pH 6,5-nél már szinte nincs ammónia a vízben. Ilyenkorra átalakulnak ammóniummá(NH3+), mely sokkal kevésbé toxikus a halakra nézve. Minden estre a helyzet zűrös…

Úgy tűnik, hogy akkor tudunk a baciknak kedvezni, ha pH 6,8-7.0 körül tartjuk a víz kémhatását. Ez végül is tartható állapot. Azt is el tudom képzelni, hogy egy hatékony éjszakai levegőztetéssel – amiről mostanában sokat beszéltünk – megemelhetjük éjszakára a víz pH értékét (és oxigénszintjét) és ezzel sokat segíthetünk a baktériumoknak, hogy másnap ismét megerősödve várják a lebontásra váró nitrogén vegyületeket

Oldott oxigén

A nitrifikáló baktériumoknak nagy szükségük van a vízben oldott oxigénre. 2 mg/liter értéknél alacsonyabb szintnél a a nitrifikáció leáll. Az alacsony oldott oxigén szint, a  nitrobactereket erősebben sújtja, mint a nitrosomonasokat.

Mikrotápanyagok

Minden nitrifikáló baktériumfajnak szüksége van mikro tápanyagokra. Ezek közöl a legfontosabb a foszfor, melyből ATP (Adenozin-trifoszfát)-t állítanak elő. Az ATP szolgáltatja későbbiekben számukra az energiát. A foszfort általában a foszfátból (PO4) nyerik. Különösen a Nitribacterek nem tudják foszfát hiányában oxidálni a nitritet(NO2) nitráttá (NO3). Persze még leírni is kár volt ezeket a sorokat, hisz normális tápozás mellett, a foszfáthiány kizárható.

ATP - Adenozin-Trifoszfát

Működés

Az összes Nitrosomonas faj ammóniát (NH3) bont, ezzel nyerve energiát. Az ammónia(NH3) először hidrolizálják (NH2) , majd oxidálják nitritté (NO2). Az így keletkezett nitritet (NO2-t) a Nitrobacter fajok oxidálják nitráttá (NO3) így nyerve energiát.

Egyes Nitrosomonas fajok képesek ammónia helyett karbamidot bontani.

Szín és illat

A nitrifikáló baktériumok vöröses (Nitrosomonas) és barnásfekete(Nitrobacter) színűek. Általában a víz kellemes, nem bántó “dohos” szagát is ők okozzák. A szűrőanyag elszíneződését is ők okozzák.

Érzkenység

Minden nitrifikáló baktérium faj érzékeny a klórra és a kloraminra. Fontos hát a vízkezelők használata.

A nitrifikáló baktériumok fényérzékenyek. Különösen a kék és az UV fény zavarja őket. Azonban az a tapasztalat, hogy ha már elfoglalták a biólógaiai szűrőközeget és azon nagy kolóniákat alkotnak, az akváriumban használt UV és kék fények nem okoznak akkora a kárt a teljes állományban, hogy az akvárium egyensúlyán ez érzékelhető lenne.

A fent leírtakból jól látszik, hogy a nitrifikáló baktériumok működése egy szűk határ mezsgyén mozog. Szerencsére a növényes akváriumokban ezeket az értékeket lehet tartani. Arra kell ügyelni, hogy extrém savas, extrém hideg és extrém oxigénhiányos környezet ne alakulhasson ki és akkor minden rendben lesz.

Felhasznált irodalom:

http://www.bioconlabs.com/nitribactfacts.html

http://www.cichlids.hu/articles/nitrogen.htm#tunet

wikipédia