Цикълът на азот в аквариум - вода и всичко свързано с него - обслужването на аквариума - аквариум -

На практика, аквариум за балансиране на количеството азот (т.е., амоняк [NH3]), за да търси седмица:

= Отстраняване растителна азот подрязване + (концентрация в промени вода х вода).

Основните условия премахнат излишния амоняк [NH3] от резервоара е много ефикасен и подходящ биологичен субстрат филтруване, създаване на оптимални условия за растеж на нитрифициращи бактерии. Разбере как разлагането на амоняк [NH3] и биологична филтрация, помага знания азотен цикъл.

Азотен цикъл - съществена част от цикъла на материята в природата. Азот, съдържаща се в молекулите на протеини, пептиди, аминокиселини, хлорофил, рибонуклеинови киселини, витамини. Без азот невъзможно фотосинтеза, образуване на хлорофил, протеин и потомство.

Азотът в атмосферата е в газ [N2] и се състои от два азотни атома, толкова силно свързан че много малко метаболизъм на живи организми имат техника, която им позволява да се прекъсне, за да се използва за неговата активност. Разтворен азот, както и всички атмосферни газове, които не се състоеше в цикъла на хранителни вещества. Вместо това, всички азота е включена в циркулацията на вещества като амоняк NH3.

Къде азота?

Ние непрекъснато снабдяване азот в аквариума с храна за риби. [1] Всичко, което съдържа протеини и съдържа азот. Протеини съдържат средно от 16% азот. Протеин в храната обикновено е 40-50%. Риба екскременти се изолира, която съдържа 20-50% амоняк [NH3].

Амоняк [NH3] - страничен продукт на метаболизма на аеробните организми, включително микроорганизми. Той се произвежда и секретира от риба през хрилете им. Той произвежда от гъбички и бактерии. Амоняк и се произвежда от разлагането. Всички живи значение разпадащи - недокоснат храна, риба екскременти, разлагаща растителна тъкан, и други органични депозити - съдържат протеини, които се разграждат [2] в почвени бактерии да образуват амоняк [NH3], повече окисляем (при рН<7) до аммония [NH4 + ].

азотен цикъл се състои от две части - за нитрификация и денитрификация [3].

Цикъл азот в резервоара (1) се хранят, (2) Амоняк NH3. (3) нитрити NO2. (4) нитрат NO3. (5) Вода Н2 О, (6) покритие (7) торове (8) О2 кислород. (9) въглероден диоксид CO2

(Снимка от Уикипедия - свободната енциклопедия)

нитрификация

Първо, хетеротрофни бактерии (Бактерия Coli, Bactrium Proteus, Бактерия sublitis) превод на протеините в пептиди и аминокиселини. Други видове хетеротрофни бактерии превръщат аминокиселини на амини, които се превръщат в органични киселини и в крайна сметка да амониев [NH4 +]. Протеините са влошени да heterotrophs амониев [NH4 +] и нитрит, последвано от autotrophs до нитрит [NO2] от формулата:

Това е уникален окисляване е възможно само бактерии. Те използват освободената енергия за препитанието си. Както може да се види от уравнението за този процес се нуждае от много кислород. За един милиграм на амониев [NH4 +] окислява до нитрит, 2.6 мг на кислород е необходимо. За окислението на 1 мг до нитрит нитрат трябва 0.35 мг кислород, и тази реакция е много по-лесно.

Допълнителни аеробни нитрифициращи бактерии и Nitrospira moscoviensis Nitrospira марина нитрит окислени [NO2] за по-малко токсични нитрат [NO3].

От последните две уравнения показват, че процесът на нитрификация се изпълнява само в среда (вода), богат на кислород. Но това е само един - на аеробна част на азотния цикъл. При обикновени условия на аквариум метаболитен цикъл свършва тук. Най-нитрат се консумира от растения за техния растеж, а част се показва с седмични смени на вода. Но има и втора част от процеса на: анаеробно (няма разтворен кислород), наречен денитрификация. В здрави аквариум с подходяща почва и достатъчно добро отглеждане на растения, за да образуват пълен цикъл анаеробна денитрификация е възможно само за много малки площи дълбоко в субстрата или в почвените частици на долния слой от порест материал (лава, Gravelit®, бетонен блок, и т.н.) ,

денитрификация

"Денитрификация - микробна конверсия (Pseudomonas видове SPP.) Нитрат [NO3] в газообразен азот [N2], и в по-малка степен азотен оксид [N2 О], които излизат в атмосферата. Освобождаването на азотен оксид [N2 О] е от значение поради влиянието на атмосфера озоновия слой. Денитрификация се извършва само при анаеробни, бедна на кислород, наземни станции, които обикновено съществуват под повърхността си. " (Азот Колоездене в Wetlands от Уилям Е. DeBusk, Университета на Флорида, Гейнсвил)

Оформен в първата част на нитрат азотния цикъл [NO3] не са в крайния продукт от разлагането на амоняк [NH3]. Те се използват от анаеробни бактерии денитрифициращи за извличане на кислород. Част от нитрат превръща в нитрит чрез анаеробно назад, и те се използват от анаеробни бактерии денитрифициращите до окислен азот.

В горния слой на почвата аквариум където много кислород, аеробни бактерии колонизират, процесори амониев [NH4 +] до нитрат [NO3]. Но дори и на дълбочина от няколко см в почвата не е достатъчно кислород за появата на нитрификация. Тук започва да се развива друг вид бактерии - анаеробно, тези, които живеят без кислород.

В конвенционалната туба и вътрешни филтри денитрификация в момента не е възможно. Този процес е възможно само ако липсата на кислород в специални филтри - денитрифициращи бактерии, например, производство енергоспестители Неограничен, Summit Aquatics, морски технически концепции, Thiel * Aqua * Tech или Sera Biodenit RA Тор.

Баланс различни култури от бактерии в почвата

На приземния жива култура на различни бактерии. Има анаеробни бактерии, и са тези, които, в зависимост от съдържанието на кислород във вода или получаване аеробно или анаеробно. Аеробни бактерии не само за доставка за анаеробна нитрат, но също така и поради големия разход на кислород създава умерено анаеробни условия. Взаимно изгодни обмен настъпва между двата вида бактерии в няколко сантиметра на горния слой на почвата (субстрат така наруши Nature аквариум почистване сифон почвата е силно нежелателно). Анаеробни бактерии се разлагат на нитрат в газообразен азот оксид [NO] - безвреден газ. Разтваря се във вода и ерозира атмосферата, завършване на цикъла азот.

Част от нитрата се превръща обратно анаеробни бактерии в нитрит и амоний. Ако азота в този случай се налага да се използва корените на растенията, то се превръща от бактерии към азот [N2] - химически инертен и безвреден газ, който се разтваря във вода и ерозира в обратно в атмосферата. В крайна сметка се балансира и денитрификация процеси ще протичат едновременно с нитрификация почвата и анаеробни зони във филтъра. Управление на процеса на денитрификация в аквариум е почти невъзможно.

Корените на растенията са способни да доставят кислород в почвата, тя предотвратява напълно анаеробни условия. Основата на груб чакъл не се анаеробни условия. Основата се състои от чакъл с различни размери е вероятно да бъде оформен местен свободен от кислород (анаеробна) денитрификация зона, която ще бъде идеална възможност за аквариумни растения - природата аквариум.

Конкуренцията за амониев

Лабораторни изследвания показват, че растенията и водорасли не консумират нитрат в значителни количества, докато има амониев (0,02mg / л). Не се притеснявайте за пълното нитрификация, защото в аквариума с много растения, каква е природата Аквариум, всяка допълнителна конкуренция за азот (състояща се от амониев), ще навреди на растежа на растенията. Твърде много трансформира бактерии амониев [NH4 +] до нитрит [NO2] отнема основен източник на азот за подхранване на растенията.

Нивото на рН е от решаващо значение за нитрификация: интензивен процес се извършва при рН 7,2 и достига своя максимум при рН = 8.3. При рН по-малко от 7.0 нитрификация е 50%, с рН = 6.5, само 30%. По този начин, в природата аквариум, където рН = 6.8-7.2, благоприятни условия за консумацията на амониев [NH4 +] беше растения, отколкото нитрифициращи бактерии в почвата, и филтъра.

Нитрифициращи бактерии са слабо конкурентни за кислород с хетеротрофни бактерии, които разграждат органичните в почвата - тези, които образуват "биологична потребност от кислород» (биологична потребност от кислород - BOD), че с по-нататъшни увеличения на растения възможност да използва цялата налична амоняка [NH3] преди нитрифициращи бактерии ,

В природата аквариум с голям брой растения при рН = 6.8-7.2 образува почти всички амоняк растения ще бъдат консумирани преди тя ще има време за обработка на нитрифициращи бактерии, особено предвид хелатиращо действие на сместа от лава и торф. Тези растения помагат за намаляване съдържанието на нитрати. По-късно, когато кълцане растителна азот (нитрат) ще покаже аквариум.

Баланс амоняк NH3 / амониев NH4 +

Първичният източник на азот в резервоара - е амониев [NH4 +]. Но то може да съществува под формата на амоняк [NH3]. Амоняк [NH3] - много токсичен за риби, дори когато съдържанието на амоняк [NH3] само около 0.05% от рибни хриле настъпва хронични увреждания. С течение на времето тя се превръща необратимо.

Киселият вода при рН по-малко от 7.0, амоняк [NH3] присъединява друг водороден йон Н +. NH3 + Н2 О ---> NH4 + + OH -. Това е много по-малко токсични положително заредена или йонизирана форма на амоняка [NH3] се нарича амониев [NH4 +]. С падането на рН по-токсичен амоняк се превръща в амониев [NH4 +] - рН се понижава с една степен на токсичен амоняк [NH3] става 10 пъти по-малко. При нормални условия на резервоара с рН = 6.5-7.2 почти цялата токсичен амоняка [NH3] е йонизирана до нетоксичен амониев [NH4 +]. При рН = 7.0 амоняк [NH3] за 0,33%, с рН = 6.0 - само 0.03%.

[2] Разлагането на органична материя минерализация се осъществява чрез извършва от хетеротрофни бактерии. Минерализация е разрушаването на органичните вещества в неорганични вещества. В тази форма неорганично вещество - азот, фосфор, въглерод и техните съединения.

[3] Трансформиране амоняк NH3 -> нитрит NO2 -> процес NO3 нитрат се нарича нитрификация. Превръщането на нитрат -> нитрит -> азот наречен денитрификация. Тези процеси обикновено се срещат в почвата и биофилтъра аквариум.