Азотный цикл в аквариуме

Азот - одно из важнейших веществ в питании каждого растения - находится в аквариуме в различных формах. Более того, они сменяют одна другую. Несмотря на то что воздух на 2/3 состоит из азота, водные растения не умеют использовать это вещество. Исключение составляет только азолла, которой помогают азот-фиксирующие бактерии, обитающие в ее теле. Все остальные растения дожидаются, когда в воде появится аммоний или аммиак: это соединение азота им по вкусу.

Аммоний (NH4+) образуется в процессе разложения белков, а также мочевины. Источниками являются отмершие части растений, экскременты рыб и моллюсков, моча. Вначале такие мертвые органические остатки становятся добычей сапрофитных микроорганизмов - бактерий, грибов, простейших, которые расщепляют целлюлозу, содержащуюся в растительных клетках, сбраживают сахар. В результате из белков образуются аминокислоты и другие составляющие, в том числе аммоний. Часть NH4+ может быть усвоена растениями, другая часть подвергается дальнейшим трансформациям. Сначала бактерии рода нитрозомонас (Nitrosomonas) превращают аммоний в нитриты (NO2), бактерии рода нитробактер (Nitrobacter) образуют затем из них нитраты (NO3). Часть нитратов поглощается растениями, остальные остаются в воде. Нитраты являются веществами, довольно токсичными для рыб. Накопление NO3 провоцирует появление различных заболеваний и отравление. Чтобы уменьшить концентрацию нитратов в аквариуме, воду следует регулярно подменивать свежей.

Микроорганизмы, принимающие участие в процессе образования нитратов, называются нитрофиццрующими, а сами превращения азота - нитрификацией. В процессе такой трансформации азота поглощается кислород и выделяется углекислый газ. Значит, микроорганизмы нуждаются в притоке богатой кислородом воды, поэтому их называют аэробными. Хотя микробы могут находиться в любом месте водоема, но больше всего они концентрируются в аквариумном фильтре: здесь сапрофиты находят и приток питательных веществ, и достаточную концентрацию кислорода. В аквариумном грунте живут анаэробные микроорганизмы, которым нужна бескислородная среда, - в других условия они погибают.

Анаэробные сапрофиты могут вновь образовать аммоний из нитратов. Кроме этого, микроорганизмы вырабатывают метан, а из сернистых соединений - сероводород. NH4 сам по себе безвреден для рыб и может накапливаться в домашнем водоеме в значительных количествах. Если вода в аквариуме кислая, то аммоний сохраняет свою обычную форму, но если активная реакция меняется в щелочную сторону, то он превращается в аммиак (NH3), который губителен для рыбок даже в небольших количествах. Загрязненный грунт - среда анаэробная, в ней и накапливаются все эти вещества. Некоторые растения привыкли к тому, что их корни находятся в таких условиях, например криптокорины болеют при культивировании в проницаемом для кислорода грунте. Поэтому толща почвы должна оставаться бескислородной, однако с помощью фильтрации следует удалять загрязнения, постоянно контролировать содержание аммония и других азотистых веществ.

Вы уже догадались, что наибольшее количество аммиака в аквариуме выделяется во время разрушения буферной системы, когда вода становится щелочной. В это время от недостатка углекислоты страдают не только растения, но и рыбы.

И. Шереметьев