بررسی علمی پارامترهای آب و سیکل آب ( سیکل نیتروژن ) | پارامترها و خواص فیزیکو شیمیایی آب

سلام. ممنون از آقا مجتبی که با همه مشغله شون وقت گذاشتن و این تاپیک را ایجاد کردن. ان شاءالله همه دوستان کمک کنن که مطالب این تاپیک سلسله وار و منظم و با تکیه بر مطالب به روز و به زبان ساده مطرح بشه. توی چند بخش فکر کنم بشه مطالب را مطرح کرد. اول از همه سیکل نیتروژن یا همون چرخه ازت که فکر میکنم توی حیات تمام موجودات زنده نقش بسزایی داره. البته ما به کل چرخه شاید نپردازیم و بهتره بخشی که مربوط به ماهی ها خصوصا قسمت مربوط به آکواریوم داری را مطرح کنیم. 

قسمت بعد مربوط به باکتری سازها هست که چالش مهم استفاده از باکتری سازها و تاثیرشون توی برقراری و تثبیت سیکل هست. فکر می‌کنم این بخش را هم کمتر توی سایت های فارسی بهش پرداختن و مجبور هستیم که عمده مطالب را از سایت های خارجی و مقالات معتبر مطرح کنیم.

البته دو بخش بالا تقریبا لازم و ملزوم هم هستن و شاید در خلال بحث چرخه باکتری ها را هم بهشون بپردازیم.

سموم و مواد تولید شده در سیکل نیتروژن - قسمت اول :

توی سیکل نیتروژن محصولات و موادی در مراحل مختلف سیکل بوجود میان که برای یه آکواریوم دار بد نیست یه آشنایی مختصر و اجمالی با این مواد داشته باشه. چون توضیح همه موارد توی یه پست خسته کننده هست سعی می کنم چند بخشش کنم.

آمونیاک:

توی پست قبلی توضیح دادم که آمونیاک از متابولیسم پروتئین (سوخت و ساز غذا در بدن ماهی) بوجود میاد و مهمترین ماده زاید ماهی هست. بیشتر آمونیاک موجود توی بدن ماهی  از طریق آبششها و نسبتاً مقدار کمی هم از طریق ادرار(بصورت اوره) و مدفوع از دفع میشه. (البته اوره هم با فرمول شیمیایی CO(NH₂)₂ از ترکیبات نیتروژنی هست ولی میزان مسمومیت اوره اونقدر کم هست که حتی بصورت کود برای گیاهان و محصولات کشاورزی و ترکیب پایه و اصلی بعضی از محصولات شیمیایی و دارویی هست مثل بعضی از کرم های آرایشی یا پمادها). همین طور آمونیاک در اثر پوسیدگی برگ ها یا اجزای گیاهان پوسیده، جسد حیوانات یا از پسماند غذاها خصوصا غذاهای پروتئینی توی آب بوجود میاد.

غلظت بالای آمونیاک موجود توی آب باعث سخت شدن کار ماهی ها برای دفع آمونیاک از بدنشون میشه. این آمونیاک می تونه باعث استرس ، صدمه دائمی به آبشش و اعضای داخلی بدن و در نهایت مرگ بشه.

آمونیاک کل از دو جزء یا قسمت تشکیل شده: آمونیاک یونیزه نشده (NH3) و آمونیاک یونیزه شده یا آمونیوم (NH4). (جلوتر توضیح میدم که یه رابطه یا تعادل شیمیایی بین آمونیاک و آمونیوم وجود داره و تحت شرایط مختلف این دو جزء آمونیاکی قابل تبدیل به همدیگه هستن).

آمونیاک یونیزه نشده برای ماهی بسیار سمی هست در حالی که آمونیاک یونیزه نیست. نسبت تغییر آمونیاک یونیزه نشده به یونیزه ارتباط مستقیمی با pH و دمای آب داره. با افزایش pH یا دما ، بیشتر آمونیاک به فرم سمی یونیزه نشده تبدیل میشه.

وقتی که آمونیاک توی آب حل میشه مقدار کمی ازآمونیاک به یون آمونیوم تبدیل میشه با فرمول و تعادل شیمیایی زیر:

H۳O+ + NH۳    =     H۲O + NH۴+

اینکه آمونیاک تبدیل به یون آمونیوم بشه بستگی به pH  محلول آن داره. اگر pH پایین باشه تعادل به سمت راست متمایل میشه و مولکول‌های آمونیاک بیشتری تبدیل به یون آمونیوم میشن ولی اگر pH بالا باشه ( و در واقع غلظت یون هیدروژن کم باشه) تعادل به سمت چپ متمایل می‌شود و یون هیدروکسید پروتون آمونیوم را نگه می‌داره و در عوض ما مقدار بیشتری از آمونیاک خواهیم داشت.

حدود ۰.۰۵ میلی گرم در لیتر آمونیاک غیر یونیزه باعث ایجاد صدمه دائمی توی آبشش و مختل شدن فعالیت مهم اونها میشه و با تقریبا ۲.۰ میلی گرم در لیتر مرگ ایجاد میشه.

نکته مهمی که شاید خیلی از دوستان بهش توجه نداشته باشن این هست که اکثر کیت های تست آمونیاک کل و نه آمونیاک یونیزه نشده را اندازه گیری میکنن ، اما ممکن است هیچ توجهی به این موضوع نداشته باشن. البته این روش خیلی سختگیرانه هم هست چون مقدار آمونیاک را بیشتر از مقدار واقعی نشون میده و شاید توی تصمیم گیری شما را به اشتباه بندازه. البته جداولی وجود داره که برای محاسبه آمونیاک یونیزه نشده از کل آمونیاک استفاده میشه.

 آمونیاک با استفاده از یه فیلتر بیولوژیکی از سیستم آکواریوم خارج میشه. بیوفیلتر بستری و فضایی را فراهم می کنه که باکتریهای نیتریفیکشن (- البته شاید جاهای دیگه ببینید نوشته نیتریفیکاسیون - باکتری های تجزیه آمونیاک و سموم دیگه توی چرخه ازت) روی آن رشد می کنن. این باکتری ها آمونیاک را مصرف کرده و نیتریت تولید می کنن که البته این ماده هم برای ماهی سمی هست. سایر باکتریهای موجود در بیوفیلتر ، نیتریت را مصرف  و نیترات تولید می کنن. نیترات برای اکثر ماهی های آب شیرین جز در مقادیر خیلی زیاد سمی نیست و از طریق سیفون های دوره ای آب می تونه به اندازه کافی کاهش پیدا کنه. مقداری از نیترات توی تانک های پلنت توسط گیاهان مورد استفاده قرار می گیره. در سیستم های طبیعی و برخی سیستم های آکواریومی، نیترات با تقسیم باکتری ها به گاز نیتروژن تبدیل میشه. ربطی به این مبحث نداره ولی علاوه بر روش  سیفون دوره ای برای کاهش سطح نیترات و تثبیت سیکل، روشهای دیگه ای وجود داره مثل روش ATS، رفیوجیوم و یا استفاده از دستگاه دنیتراتور ( نیترات گیر ) که برای کاهش میزان نیترات آب استفاده میشه. در مورد روش های کاهش نیترات اگه توی تاپیک های دیگه بگردید مفصل در مورد این روش ها خصوصا دنیتراتور مطلب وجود داره.

این تبدیل از آمونیاک به نیتریت و در نهایت نیترات به گاز ازت به عنوان چرخه نیتروژن شناخته میشه.

باکتریهای نیتریفیکیشن ، اگرچه به طور طبیعی در محیط زیست وجود دارن، اما قبل از اینکه بتونن تمام ضایعات تولید شده توسط ماهی را حذف کنن، برای جمع آوری و کلونی سازی روی مدیاهای فیلتر بیولوژیکی زمان لازم دارن. راه اندازی یک آکواریوم و اضافه کردن تعداد زیادی ماهی درهمون روز یا حتی طی یک یا دو هفته بعد از راه اندازی، یک دستور العمل مطمئن برای ایجاد یه فاجعه هست. باکتریهای موجود توی فیلتر بیولوژیک بطور متوسط (بسته به شرایط محیطی تانکتون) ۳ تا ۸ هفته توی دمای ۲۵ تا ۲۷ درجه سانتیگراد، زمان نیاز دارن تا بطور تثبیت شده و مستمر وارد چرخه بشن (یعنی ایجاد بشن). حتی توی دماهای خنک تر ممکنه زمان بیشتری لازم باشه. آکواریوم دارها می تونن این روند و چرخه نیتروژن را با استفاده از یک یا چند روش زیر شروع کنن مثل روشهای طبیعی یا استفاده از محلول آمونیاک و ...

بعد از راه اندازی و تثبیت کامل چرخه سطح آمونیاک در صورت آزمایش با کیت تست، باید صفر باشه. برای مدیریت و اطمینان از برقراری چرخه باید موارد زیر لحاظ بشه:

• حجم کافی مدیای بیولوژیک
• مدیای بیولوژیک نیاز به تمیزکاری دائمی و همیشگی نداره
• سیستم غذادهی بر اساس توانمندی فیلتر بیولوژیک باید مدیریت بشه نه بر اساس نیاز ماهی. البته عکس مورد بالا هم صادقه یعنی تعداد به حجم ماهی ها باید رعایت بشه تا بیولود سیستم بیشتر از توان فیلتراسیون مدیای بیولوژیک نباشه.
• در صورت راه اندازی کامل سیکل، تانک نباید بیش از حد کثیف باشه (کثیف بودن و باقی موندن دفع و پسماند غذا نشونه خوبی نیست)
• کاهش قلیائیت آب یا کاهش pH روی سیکل تاثیر منفی میذاره
• استفاده از هر ماده شیمیایی ( دارو، ترکیبات ضد عفونی و ...) داخل تانک به سیکل صدمه وارد میکنه.

علائم مسمومیت با آمونیاک:

• سختی در تنفس یا نفس زدن های سریع.
• خونریزی داخلی و خارجی، نواحی قرمز رنگ پوست ناشی از خونریزی از مویرگهای خون در پوست و اندام های داخلی. (سوختگی لبه های آبشش ها)
• شنای عصبی، پرتحرکی، تحریک پذیری و پیچ خوردگی ناگهانی.
• تلاش برای فرار از آب با پرش مداوم.
• تولید بیش از حد مخاط و موکوس (لایه لزج روی پوست ماهی) که باعث ایجاد لفاف سفید روی پوست میشه.
• در صورت عدم درمان، باعث مرگ ماهی میشه.

منابع:

http://www.fishtanksandponds.co.uk/aquarium-science/ammonia.html

https://www.fdacs.gov/Consumer-Resources/Recreation-and-Leisure/Aquarium-Fish/Aquarium-Water-Quality-Nitrogen-Cycle

باکتری سازها یا راه اندازهای چرخه نیتروژن

باکتری های اتوتروف و هتروتروف

کمی دیر شد ولی چون دیدم تبیین بعضی از موارد مربوط به محصولات کمک کننده چرخه، نگاه های مشکوک نسبت به بعضی ادعاهای دوستان را کم میکنه و پیرو صحبت هایی که توی گروه انجام شد ان شاء الله خرد خرد میخوام وارد این مقوله بشیم که اولا باکتری های اتوتروف و هتروتروف ها چی هستن و ثانیا در سیکل کدوم یکی از باکتری ها وارد میشن و کارآیی دارن.

شاید در خلال این گفتگوها مقالاتی هم بررسی بشه و به بعضی از محصولات هم اشاره بشه. هدف کلی بررسی چرخه نیتروژن و حواشی و ملزوماتش هست؛ اگر هم بصورت case study موردی را موشکفانه بررسی کردیم قصدمون تخریب، داوری مغرضانه، تبلیغ یا ضد تبلیغ محصول خاصی نیست.

فعلا این پیش مقدمه را داشته باشید تا ان شاء الله مطالب را کم کم آماده کنم و سلسله وار وارد موضوع بحث بشیم.

آشنایی با انواع باکتری های آکواریوم آب شیرین 

قسمت ۲ - چرخه نیتروژن در یک نگاه:

قبلا توی پست های سوم تا پنجم همین تاپیک مفصل در مورد سموم توضیح دادم؛ منتها بخاطر اینکه پیوستگی مقاله از دست نره اجبارا یه قسمتهاییش را دوباره تکرار میکنم.

نیتروژن حدود ۷۸ درصد جو ما را تشکیل میده و هر نوع حیات که  روی زمین شکل میگیره برای به دست آوردن اون، سخت  فعالیت می کنه. توی آکواریوم ، نیتروژن عموما به چهار شکل وجود داره: آمونیاک [NH3] ، آمونیوم [NH4] ، نیتریت [NO2] و نیترات [NO3].

آمونیاک یه محصول جانبی از تمام متابولیسم ها و سوخت و سازهای هوازی داخل بدن موجودات آبزی مثل ماهی، حلزون، بی مهرگان، قارچ ها و باکتری ها هست.

قبلا گفتم : ماده سمی آمونیاک از متابولیسم پروتئین بوجود میاد و مهمترین ماده زاید ماهی هست. بیشتر آمونیاک موجود توی بدن ماهی از طریق آبششها دفع و نسبتاً مقدار کمی هم از طریق ادرار (بصورت اوره) و مدفوع از ماهی دفع میشه.

آمونیاک همچنین در اثر پوسیدگی یک ارگانیسم ایجاد میشه. این ارگانیسم ها شامل برگ ها یا اجزای گیاهان پوسیده، جسد حیوانات (ماهی، میگو یا جسد هر حیوون مرده داخل تانک) هستن. یکی دیگه از منابع تولید آمونیاک پسماند غذاها خصوصا غذاهای پروتئینی هستند که باقیموندشون توی آب باعث تولید آمونیاک میشه.

به طور طبیعی از فرآیندهای بیولوژیکی مداوم موجودات زنده توی هر آکواریوم به وجود میاد و حتی در مقادیر بسیار پایین هم این آمونیاک میتونه برای تمام زندگی بسیار سمی و مشکل زا باشه. توی مقادیر کم بین ۰.۵ و ۱ ppm می تونه به صورت طولانی مدت یا به طور دائم آسیب به آبشش وارد کنه. آمونیاک در هر سطوح و مقادیری که توسط کیت های آزمایشی استاندارد ما قابل تشخیص باشه سالم نیست و در بیشتر موارد تأثیرات منفی روی ماهی میذاره  [۱].

سریعترین جذب آمونیاک توی یک آکواریوم پلنت توسط گیاهان اتفاق میفته. آمونیاک هم می تونه به شکل اصلی خودش و هم به شکل یونیزه شده اش بصورت آمونیوم توسط گیاهان به عنوان یه ماده مغذی جذب و مصرف بشه.

آمونیاک همچنین میتونه توسط بعضی از باکتری های نیتریفایر (هر چند کندتر) مصرف بشه و تبدیل به نیتریت بشه، که در سطوح بسیار پایین سمی هست و میتونه تاثیرات مخربی روی ارگان های زنده ماهی وارد کنه.

توی پست چهارم در مورد نیتریت توضیح دادم که ماهی ها نیتریت را به راحتی از آب جذب می کنن و نیتریت به سرعت با هموگلوبین موجود توی خون ترکیب میشه و متهموگلوبین تشکیل میشه. در نتیجه این ترکیب ناخوشایند، خون نمیتونه به راحتی اکسیژن را منتقل کنه و این می تونه کشنده باشه (مسمومیت نیتریتی یا همون بیماری خون قهوه ای). در مقادیر کم ppm 0.25 نیتریت بعد از مدت کوتاهی روی ماهی تأثیر میذاره. در مقادیر ۰.۵ ppm خطرناک میشه و نهایتا در ۱.۰ ppm اغلب کشنده هست. (هر ppm - یا همون یک قسمت در میلیون - تقریبا معادل ۱میلیگرم یا میلی لیتر در هر لیتر یا کیلوگرم محلول که اینجا همون آب مدنظر هست. مسلما هر مقدار از آمونیاک و نیتریت برای ماهی ها مضر و خطرناک هست)

یه گروه دیگه از باکتری ها نیتریت را میگیرن و نیترات تولید می کنن که البته هنوز سمی هست، ولی در مقایسه با آمونیاک و نیترات درجه مسمومیت کمتری داره. البته تحقیقات نشون داده که زندگی کردن طولانی مدت در مقادیر بالای نیترات - بالای ۴۰ ppm - رشد ماهی را کند می کنه ، تولید مثل را مختل می کنه و سیستم ایمنی بدن را کاهش میده و ماهی را بسیار مستعد بیماری می کنه.

توجه داشته باشید غالبا سیفون های نامنظم با فواصل زیاد که باعث بالا رفتن ناخواسته سطح نیترات میشه، عموما ماهی را مستعد حملات باکتریایی میکنه و رشدشون را متوقف و یا مختل میکنه. اگه می بینید که توی تولید مثل ماهیهاتون اختلال ایجاد میشه میتونید در کنار همه عوامل تاثیرگذار، به بالا بودن سطح نیترات مشکوک بشید. البته توی تانکهای پلنت معمولا سطح نیترات به شکل موثرتری کنترل میشه.

 در حالی که گونه های مختلف ماهی ها بعضا تغییرات سطح نیترات را تحمل میکنن، ولی به طور معمول سطح زیر ppm 20 و ترجیحاً زیر  ppm 10 توصیه میشه. (البته تا دو برابر حد بیشینه هم معمولا ماهی ها در کوتاه مدت عکس العمل سریع به این مقادیر نشون نمیدن) به هر حال، بیشتر ماهی ها در آبهایی با نیترات بسیار کم زندگی میکنن که به سختی قابل اندازه گیری هستن. گیاهان زنده و سیفون های جزئی آب به طور منظم، برای رسیدن به این سطح مطلوب و متعادل کردن مقدار نیترات توی یک آکواریوم توصیه میشه.

باکتری های فرآیند نیتریفیکاسیون که مسئول تبدیل آمونیاک به نیتریت و نیتریت به نیترات هستن نیتریفایر نامیده میشن. اما چرخه نیتروژن (توی آکواریوم) فقط زمانی کامل میشه که شامل قسمت دنیتریفیکاسیون هم  باشه. توی این مرحله ، باکتریهای مختلفی که به آنها دنیتریفایر گفته میشه، نیترات را به گاز نیتروژن تبدیل می کنن که دوباره در جو آزاد میشه.

منابع:

https://www.shrimpoly.com/my/bacteria-in-the-freshwater-aquarium/

https://www.tropicalfishkeeping.com/threads/bacteria-in-the-freshwater-aquarium.74891/

ادامه دارد .....

سلام. محمدرضا جان! غالب گیاهان قابلیت جذب محصولات نیتروژن را دارن. گیاهان توی دسته اتوتروف ها قرار میگیرن و قابلیت سنتز و استفاده از محصولات نیتروژن را دارن.

نیترات بیشترین میزان جذب، بعد از اون آمونیوم و نهایتا آمونیاک. البته قبلا توضیح دادم در واقع فرم محلول در آب آمونیاک به دو صورت آمونیوم و آمونیاک هست که بسته به نوع ph و دما میتونه بصورت یکی از این دو فرم یا درصدی از هر کدوم یافت بشه. بهرحال فرم یونیزه شده آمونیاک یعنی همین آمونیوم جذب بهتری داره. 

کودهای ازته یا اوره که غالبشون از ترکیبات نیترات آمونیوم تشکیل شدن هم بصورت همین اشکالی که گفتم توی ریشه گیاهان تجزیه و مصرف میشه.

البته اینایی که گفتم خیلی کلی هست و بسته به نوع خاکی که گیاه توش پرورش پیدا میکنه کمی ممکنه شرایط مصرف ترکیبات نیتروژن دارش تغییر کنه.

همین پتوس که توی اکثر خونه ها یافت میشه، جاذب بسیار خوب نیترات هست و ریشه اش بخوبی توی آب حتی با شرایط تانک های ماهی منطبق میشه و صد البته گیاه مخصوص تانک نیست ولی خداوند مهربان این خصوصیات را در این موجودات زیبا قرار داده تا خودشون را منطبق با شرایط آبزی گونه بکنن.

محمدرضا جان! اگه اشکال نداره و ناراحت نشی، بعد از اینکه قسمت های بعدی مقاله تموم شد، بخاطر اینکه توالی پستها از بین نره بگم ادمین های محترم این پست های میانی را به انتهای تاپیک انتقال بدن. البته با اجازه از شما بزرگوار. 

آشنایی با انواع باکتری های آکواریوم آب شیرین 

قسمت ۴ – باکتری های دنیتریفیکاسیون:

باکتری های دنیتریفیکاسیون عموما جزء باکتریهای هتروتروف دسته بندی میشن، که گونه های مختلفی از اونها وجود داره. باکتری های دنیتریفایر از نیترات استفاده می کنن و با مصرف اکسیژن موجود در نیترات باعث آزادسازی گاز نیتروژن میشن. این باکتریها به اکسیژن آزاد توی آب احتیاج ندارن، بنابراین بی هوازی اختیاری هستن.

در قسمتهایی از آب که گردش و حرکت جریان آب وجود نداره و آب ساکن و متوقف میشه، سطح اکسیژن کم یا ناچیز میشه و به اصلاح dead spots یا "لکه های مرده" (که شبیه به لجن هست) ایجاد میشه. باکتری های دنیتریفایر از این جهت خوب هستن که به خاطر بی هوازی اختیاری بودنشون، توی این لکه های مرده که اکسیژن موجود نیست به خوبی میتونن فعالیت کنن و عمده فعالیتشون توی عمق و نزدیک به کف بستر هست. توی یه تانک سالم و سرحال، دنیتریفیکشن هم جزء مهمی از چرخه هست که ان شاء الله مختصرا در عنوان های بعدی در مورد باکتری های دنیتریفایر توضیح داده میشه.

مثل همه باکتری ها، روی سطوح کلونی سازی میکنن و بیشتر توی عمق بستر و توی مدیای فیلتر این اتفاق میفته. بسیاری از گونه های باکتری های هتروتروف می تونن بعد از خشک شدن کامل، زنده بمونن واین ویژگی به اونها این امکان را میده  که بصورت موثر زنده و فعال باقی بمونن حتی اگه مدیای فیلترهایی که قبلاً استفاده شده کاملاً خشک شده باشه ( از همین ویژگی باکتری های باکتری های هتروتروف استفاده میکنن و بعضی از محصولات باکتری ساز یا کمک کننده به راه اندازی سیکل را بصورت پودر درست و عرضه میکنن)

باکتری های کنترل مواد زائد:

این باکتری ها فقط یه نیاز ضروری برای ظاهر شدن و ادامه حیاتشون دارن: مواد آلی. (مواد آلی به ترکیباتی گفته میشه که غالبا از بقایای یه موجود زنده بوجود بیاد و کربن درصد زیادی از عناصر تشکیل دهنده اش باشه. البته همه مواد آلی لزوما از بقایای یه موجود زنده بوجود نیومدن مثلا اوره یکی از ترکیبات آلی هست که بدون فعالیت‌های زیستی و توی آزمایشگاه  هم قابلیت تولید (سنتز) داره.

 ببخشید من یه کم موارد را ریز توضیح میدم ممکنه غالب دوستان با این تعاریف اولیه آشنا باشن ولی صرفا برای هم سطح کردن اطلاعات عمومی بالاجبار یه سری موارد را تکرار میکنم)

این دسته از باکتری ها از نظر اکسیژن و اشغال فضای سطوح با باکتریهای اتوتروفیک رقابت می کنن. مطالعات نشون میده که حتی توی محیط های نسبتاً تمیز هم بیشتر از ۵۰ درصد سطح موجود را اشغال می کنن و با توجه به اینکه اونها می تونن ظرف مدت ۱۵ تا ۶۰ دقیقه تکثیر بشن – اینو با ۱۲ تا ۳۲ ساعت مورد نیاز باکتری های اتوتروفیک نیتریفایر مقایسه کنید - می بینید که این باکتری های هتروتروف به راحتی می تونن سیستم را تحت فشار قرار بدن. توی یه فیلتر ، اگه اجازه افزایش لجن داده بشه، باکتریهای هتروتروف اونقدر سریع تکثیر میشن که در واقع باکتریهای نیتریفایر اتوتروف را متوقف میکنن و از بین میبرن.

بهترین کنترل برای این باکتری ها محدود کردن کربن آلی هست که از مواد آلی مرده حاصل میشه. توی تانک های بدون گیاه و فقط مختص ماهی، این موضوع خیلی مهم هست و توی این مورد فیلتراسیون صحیح و کارآمد کربن کمک می کنه، چون کربن آلی را که برای این باکتری ها ضروری هست جذب می کنه.

• سیفون جزئی آب به طور منظم
• کم و بهینه کردن تغدیه
• از بین بردن و خارج کردن ماهی یا ماده گیاهی مرده
• شستشوی مدیای فیلتر(البته بصورت دوره ای و نه با هر بار سیفون کاری مضاف بر اینکه شستشوی مدیای مکانیکی اونم طبق برنامه مشخص و هرازگاهی کمک به خارج کردن کربن آلی میکنه. دوستان توجه داشته باشن عمق مخازن مستعد جمع شدن ذرات و تشکیل محیط های مناسب برای باکتری های هتروتروفیک هست و بهتره  هر چند وقت یه بار، بصورت منظم کف این مخازن هم سیفون کاری بشه. البته همونطور که قبلا هم گفتن این نوع تمیزکاری ها تو فواصل بلندتر از سیفون کاری هفتگی هست مثلا ماهی یا هرچند ماه یکبار اونم بسته به بیولود و فشار روی سیستم فیلتراسیون)
• استفاده از پلنت و گیاه توی بستر تانک

همه این موارد به کنترل باکتریهای هتروتروف کمک می کنه. گیاهان زنده توی تانک های پلنت یکی از بهترین روشها برای کنترل این باکتری هاست. اکسیژن توی  بستر آزاد میشه و گیاهان مواد مغذی آلی را بخوبی جذب و مصرف می کنن.

باکتری های بستر:

بر خلاف تصور رایج بیشترین کلونی و جمعیت باکتریها توی یه آکواریوم متعادل و سالم توی بستر اتفاق می افتد، نه توی فیلتر. کمپوست هیومیکی که توی بستر جمع میشن میزبان بیوفیلم ها هستن. ( داستان این کمپوست هیومیکی یه کم طولانی هست ولی اگه بخوام ساده و مختصر توضیح بدم در واقع اینها پسماندها و بقایای تجزیه‌شده مواد ارگانیک (آلی) هستن. کودهای آلی و ارگانیک بدست اومده از بیومس ها و در واقع همون چیزی که توی کاربردهای کشاورزی نوین بصورت گسترده و گرون قیمت استفاده میشه هم یکی از کاربردهای این کمپوست هاست. در حال حاضر بهترین و مرغوب ترین و همچنین گرون ترین کودهای کشاورزی کودهایی هستن که از کمپوست های هیومیکی بوجود اومدن، کافیه یه سرچ کوچک در مورد اسید هیومیک و کمپوست های هیومیکی داشته باشید)

به همین دلیل هست که بستر موجود توی تانک های پلنت خیلی نباید دستکاری بشه و بعضی از آکواریوم دارهای حرفه ای ترجیح میدن این نوع بستر را برای تانک های فقط مختص ماهی هم استفاده کنن. (البته من خیلی ندیدم کسی سویل و خاک بستر را برای تانک ماهی استفاده کنه ولی توی نت که سرچ میکردم دیدم هستند آکواریوم دارهایی که این نوع چیدمان را توی تانک فقط ماهیشون هم اعمال کردن. تجربه اش ان شاء الله بماند برای متخصصین امر) و اینجاست که اهمیت عمق و نوع بستر استفاده شده توی تانک مشخص میشه و شاید باز به نوعی ترجیح استفاده از بستر نسبت به تانکهای بدون بستر از همینجا بوجود میاد.

به صورت خیلی کلی ، نیتریفیکاسیون هوازی توی عمق ۱ تا ۲ اینچی بالای بستر اتفاق میفته؛ دنیتریفیکاسیون بی هوازی تقریباً ۲ تا ۴ اینچی زیر بستر اتفاق میفته و باکتریهای بی هوازی تولید سولفید هیدروژن توی بسترهای عمیق تر از ۳ تا ۴ اینچی بوجود میاد. توی هر سه مورد ، سطح فعالیت باکتری ها توی لایه های درشت عمیق تر میشه(مانند شن نخودی) و توی لایه های ریزتر (مثل شن عربی یا حتی ریزتر) مثل شن و ماسه ریز عمق کمتری خواهد داشت. این کلیات همینطور با وجود ریشه گیاهان زنده و "گروه تمیز کاری، حفاری و زیرو رو کردن بستر" مثل حلزون ها و کرم ها متفاوت میشه؛ چون این عوامل باعث میشه اکسیژن بیشتری توی بستر بوجود بیاد و باعث کاهش فعالیت باکتری های بی هوازی  بشه.

داشتن بستری از شن ریز یا شن و ماسه در عمق حدود ۴ اینچ (حدود ۱۰ سانت) داشتن پلنت و گیاهان زنده با ریشه توی بستر و نگهداری حلزون زنده زای شیپوری مالزیایی (یا حلزون های مشابه که بستر را به خوبی زیر و رو میکنه) بهترین و ایمن ترین روش ها برای ایجاد یک سیستم بیولوژیکی سالم برای باکتری های هوازی و دنیتریفایرهای بی هوازی هستند.

جمع بندی:

• دنیتریفیکاسیون یا دنیتریفیکیشن تبدیل نیترات به نیتروژن.
• باکتری های دنیتریفیکاسیون عموما جزء باکتریهای هتروتروف دسته بندی میشن.
• باکتری های دنیتریفایر از نیترات استفاده می کنن و با مصرف اکسیژن موجود در نیترات باعث آزادسازی گاز نیتروژن میشن.
• بسیاری از گونه های باکتری های هتروتروف می تونن بعد از خشک شدن کامل، زنده بمونن.
• این باکتری ها فقط یه نیاز ضروری برای ظاهر شدن و ادامه حیاتشون دارن: مواد آلی.
• هتروتروف ها سرعت تکثیر بسیار بالایی دارن و به راحتی می تونن سیستم را تحت فشار قرار بدن و باعث توقف باکتری های اصلی سیکل و اتوتروف ها بشن.
• بهترین کنترل برای این باکتری ها محدود کردن کربن آلی هست که از مواد آلی مرده حاصل میشه.
• کلونی وسیعی از باکتری ها هوازی و بی هوازی توی بستر فعال میشن که توی یه تانک سالم تثبیت و نگهداشت صحیح بستر کمک زیادی به برقراری سیکل میکنه.

منابع:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC124703/

http://www.fishtanksandponds.co.uk/aquarium-science/nitrifying-bacteria.html

https://www.shrimpoly.com/my/bacteria-in-the-freshwater-aquarium/

https://www.tropicalfishkeeping.com/threads/bacteria-in-the-freshwater-aquarium.74891/

https://www.americanaquariumproducts.com/Nitrogen_Cycle.html

ادامه دارد .....