Circuitul Azotului in apa din iaz

Pentru a intelege schimbarile si procesele ce exista in fiecare mediu acvatic este important de inteles principiul Circuitului Azotului.

Inainte de a intra in detalii trebuie sa clarificam cateva detalii.

Echilibrul biologic, atat de des invocat in cazul iazurilor ornamentale are importanta foarte mare. Daca omitem sensul cuvantului "echilibru" vom cadea in erori precum: "degeaba am cumparat un filtru, iazul meu tot nu este curat, samd".

Ce inseamna ECHILIBRU?  Echilibrul biologic al apei din iaz inseamna ca exista o relatie stransa si de egalitate intre imput si output, adica intre o cantitate ce este pusa pe talerul unui cantar, reprezentand substantele chimice ce intra in apa, respectiv cantitatea din celalalt taler, adica de substante chimice ce vor fi extrase din apa.

Chiar daca exista un filtru, daca capacitatea acestuia de filtrare este mai mica decat aportul proaspat, talerul balantei se va dezechilibra.

Prin analogie, daca ar exista o forta mai mare in partea de output, adica extragem mai multe substante din apa, decat cele care se produc in timp, apa devine prea saraca, apa iazului nu va mai putea sustine, in acest exemplu, viata plantelor.

Ciclul azotului inseamna urmatoarele:

CICLUL SUPERIOR: (din exterior inspre apa)

exista materiale ce se descompun in apa:

• hrana digerata a pestilor - excremente
• hrana nedigerata
• resturi de vegetatie moarta (plante, alge)
• organisme moarte (bacterii, paraziti, fitoplanctoni, melci, broaste, etc)

descompunerea acestor materiale se face prin intermediul bacteriilor, ciuperci, etc

Pe urma descompunerii rezulta amoniul

Bacteriile nitrificatoare (nitrosomonas) prelucreaza amoniul in nitriti. Nitritii nu pot fi asimilati de plante, ci eventual de catre alge.

La urma lor un alt tip de alge (nitrobacter, nitrospira) prelucreaza nitritii in nitrati, ce vor fi asimilati de catre alge, plante sau eliminate ca si gaze din iaz.

In acest fel se inchide ciclul superior al azotului

CICLUL INFERIOR (din fundul iazului)

Sedimentele din fundul iazului, adica namolul sunt descompuse - relativ lent - printr-un proces anaerob de denitrificare de catre bacterii anaerobe. Descompunerea anaeroba se datoreaza acidizarii excesive a namolului ce nu permite o activitate bacteriana aeroba.   Descompunerile anaerobe elimina si alte gaze de putrefactie.

Nitratii sunt eliberati in forma gazoasa din lac.

*Procesul de descompunere din stratele de namol se pot accelera prin utilizarea de substante care prin reglarea aciditatii permit o descompunere aeroba. Asa numitele oxidatoare de sedimente accelereaza descompunerea namolului din fundul iazului cu mare succes.

Daca descompunerea namolului este mai lenta decat acumularea ei, atunci procesul se incetineste, iar rezultatul este o acumulare excesiva de namol poluant, ce afecteaza serios calitatea apei (pestii rascolesc namolul murdarind apa,  gazele de putrefactie incarca excesiv apa sub stratul de gheata, ducand la moartea pestilor).

Alti factori care contribuie la circuitul azotului:

• vantul: care accelereaza aerarea si degajarea gazelor
• pompele de recirculare care antreneaza apele stagnante, aduce aport de oxigen si elimina gazele mai grele din apa.
• pompele de aerare, prin aportul de oxigen imbunatatesc considerabil calitatea apei.
• lumina care accelereaza fotosinteza, deci captarea nitratilor de catre plante
• caldura, cu acelasi efect
• Fitoplanctonii, scoicile si alte vietuitoare care absorb cantitati imense de alge.
• nu in ultimul rand - sistemul de filtrare

Cum are loc procesul de denitrificare in iazul ornamental?

Iazul nou nout, izolat cu membrana, umpluta cu apa curata, cu sistemul de filtrare montat (incluzand filtrul, sterilizatoarele cu ultraviolete si pompa) si pus in functiune este pregatita. Poate ati pus deja si cativa pesti ornamentali in iaz. Aici trebuie sa mentionam faptul ca ar fi mai bine sa asteptati cu pestii cateva saptamani, pana apa intra intr-un echilibru. Ulterior stabilizarea apei va fi mult mai usoara si nici pestii nu vor suferi. (Unii specialisti considera ca introducerea pestilor in lac din primul moment va facilita proliferarea bacteriana tocmai din cauza aportului mai mare de azot cu care se hranesc. Afirmatia este adevarata, dar problemele pot fi, totusi, mai multe si mai severe).

Filtrul biologic nu este complet functional inca. Filtrul are nevoie de maturare. Bacteriile Nitrosomonas si Nitrobacter care vor coloniza mediile filtrante au nevoie de timp pentru a se inmulti suficient sa poata face fata scopului pentru care filtrul este folosit. Este nevoie de crearea unei armate de bacterii suficient de numeroase pentru a putea lupta eficient cu azotul.

Pentru accelerarea procesului de colonizare bacteriana exista in comert colonii bacteriene preparate, in forma de praf deshidratat ce asigura o initiere a filtrului intr-un timp de doar cateva zile. Printre acestea amintim Aqua Bactifit de la Ubbink sau Bacterial de la Velda (exista doze pentru un iaz de 5000 l., 20.000 l. sau 50.000 l. Exista si doze special destinate filtrelor, dar continutul lor este, practic, identic cu cele amintite anterior.

Aceste bacterii se hranesc cu azotul din amoniul, in prezenta oxigenului. Pestii si alte vietuitoare din iaz elimina excremente bogate in aceste substante minerale necesare bacteriilor.

PROCESUL DE NITRIFICARE - STADIUL 1

Nitrosomonas, bacteria care se hraneste cu amoniul, converteste amoniul in nitriti (NO2) ce este mai putin otravitor, dar totusi toxic pentru pesti. Pestii, in medie, suporta o concentratie dubla de nitriti fata de amoniu. Deci bacteriile Nitrosomonas se hranesc cu amoniul convertindu-le in nitriti. 

Rata de duplicare a bacteriilor Nitrosomonas este de aproximativ 18 ore (influentat de cantitatea de hrana la dispozitie si de temperatura). In stadiul initial producerea de amoniu este mai mare decat potentialul de asimilare ale bacteriilor, deoarece biomasa, colonia bacteriana nu este inca suficient dezvoltata.

In procesul de convertire al amoniului in  nitriti se intampla urmatoarele reactii:  

amoniul (NH4) + Oxigen (O2) = nitriti (NO2) + mult hidrogen (H). 

Dupa cateva zile, (1-2 saptamani)  se va observa o scadere a procentului de amoniu in paralel cu cresterea procentului de nitriti. Dupa trecerea unui timp similar nivelul amoniului va scadea dramatic. Dupa cca. 40 de zile concentratia de amoniu va fi neglijabila, cu toate ca pestii vor produce in continuare excremente ce se descompun in amoniu

PROCESUL DE NITRIFICARE - STADIUL 2

In acest stadiu mai avansat apar bacteriile Nitrobacter ce au rolul de a converti nitritii, produsi in stadiul intai, in nitrati. Nitratii se vor acumula dupa acest proces in lac, cu exceptia cazului in care  exista suficiente plante acvatice ce vor prelua nitratii pentru dezvoltarea lor. Plantele utilizeaza azotul din nitrati pentru a se dezvolta.

Chimic, procesul de nitrificare din acest stadiu este urmatoarea:

2 unitati de nitriti  (2xNO2) + oxigen (O2) = 2 unitati de nitrati (2xNO3).

Dupa trecerea unei perioade de cca. 40 de zile decand iazul si sistemul de filtrare a fost pornit se va constata nu numai scaderea considerabila a concentratiei de amoniu ci si ale nitritilor. Acesta este momentul in care filtrul Dumneavoastra a ajuns la maturitate, fiind capabil sa prelucreze amoniul in nitriti iar mai apoi in nitrati.

Daca aveti deja pesti in iaz (contrar sfaturilor noastre, sau doar putini pesti inca), acesta este momentul in care se pot aduce, treptat, mai multi pesti, pana se ajunge la cantitatea dorita si acceptabila.

Secretul mentinerii nivelului de amoniu la o scara acceptabila consta in introducerea treptata a pestilor in iaz. Astfel se ofera timp suficient si bacteriilor sa se inmulteasca in cantitati suficiente pentru a putea prelua surplusul de compusi de azot.

o alta reprezentare a ciclului azotului

Cum sa imbunatatesc performanta filtrului biologic?

Primul pas pentru imbunatatirea sistemului de filtrare este reducerea presiunii azotului asupra filtrului.

• hraniti pestii doar cu hrana de calitate, cu continut ridicat de proteine si continut scazut de substante inutile organismului pestilor. Asigurati-va si de prezenta vitaminelor si mineralelor vitale.
• creati posibilitatea de a avea suprafete mai mari de colonii bacteriene. Cu cat suprafata activa este mai mare cu atat activitatea bacteriana este mai profunda.
• Verificati si spalati filtrele daca se colmateaza. Mediile de filtrare se clatesc usor, doar atat cat sa eliminati depunerile de namol. Nu spalati filtrele (in nici un caz cu detergent) pentru a nu indeparta bacteriile din mediile de filtrare. Acel film brun-roscat este colonia bacteriana nitrificatoare.
• Daca constatati lipsa de oxigen, luati masuri pentru o recirculare a apei, eventual montati o pompa de aerare. Nu uitati, bacteriile nitrificatoare consuma oxigen si este destul de probabil sa consume in exces oxigenul din apa. O mica cascada sau montarea iesirii apei din sistemul de filtrare ,in asa fel incat sa aereze apa, este foarte utila.
• Nu opriti sistemul de filtrare. Daca bacteriile nu dispun de oxigen suficient in termen de cateva ore acestea incep sa moara, rezultand in cresterea valorilor de amoniu. Daca sunteti nevoiti sa opriti sistemul de filtrare pentru mai multe ore, recomandam sa instalati o pompita de aerare pentru a mentine bacteriile in viata. In caz contrar veti fi nevoiti sa spalati complet filtrul si sa o luati de la capat toata procedura de inoculare si initiera bacteriana.
• Iazurile mari sau crescatoriile intensive de pesti au nevoie de filtre speciale.
• Sterilizatoarele cu ultraviolete au un rol important in mentinerea apei din iaz intr-o stare sanatoasa. O concentratie mare de alge din apa vor capta prea mult oxigen din apa, iar in acest fel moartea pestilor prin sufocare este iminenta.

Deci, recapituland: "ciclul azotului" este numit astfel, pentru ca azotul este mereu prezent in apa, aflandu-se in mai multe stadii de metamorfoza: hrana - excremente - amoniu - nitriti - nitrati - plante - oxigen