Dit artikel is deel twee van een trilogie over de balans in je aquarium. Het magische toverwoord, waar een hele wereld achter zit. Door die zichtbaar te maken, word jij ook een expert. Voor de nerds onder ons wordt ook de echte diehard chemie en techniek uitgelegd. Deel één ging vooral over deze magische balans en de daarbij behorende waterwaarden. Dit artikel gaat vooral over de rol van watervervuiling op waterwaarden in het aquarium. Verwijzingen naar de andere delen staan onderaan dit artikel.
Met deze kwaliteit test meet je nauwkeurig water waarden van je aquarium water.
Daarbij worden de waterwaarden behandeld die daarin een rol spelen. Zoals Nitriet, Nitraat, Ammonium en Fosfaat. Bij elke waterwaarde wordt ook aangegeven hoe je dit goed kunt testen en daarnaast kunt aanpassen. Dat scheelt een boel ongewenste effecten zoals overmatige algengroei. Maar we beginnen bij het begin: watervervuiling in het aquarium.
Watervervuiling en waterwaarden in het aquarium
Stickstof kringloop
Vissen en planten produceren in een aquarium en de vijver organisch afval. Dit afval wordt door bacteriën in voedingsstoffen voor planten verwerkt. De planten nemen deze voedingsstoffen op en de planten worden door dieren consumeert. Zo ontstaat in de natuur een gesloten kringloop van de afvalstoffen. In een kunstmatig milieu liggen deze verhoudingen anders.
Wij houden meestal te veel vissen op een te klein volume water. Ook het aantal planten is voor de grote hoeveelheid vissen te laag. De bacteriën hebben voor hun water reinigende eigenschap aanhechtingssubstraat nodig.
In de filters is meestal niet voldoende plaats om voor al het opkomende afval voldoende bacteriën te laten groeien. Wij voegen bovendien voer aan het water toe. Daardoor ontstaat vaak meer afval dan de bacteriën en planten kunnen verwerken.
Ideaal zou het zijn een evenwicht te creëren tussen bacteriën, planten en dieren. Dit zou betekenen dat wij weinig vissen in een sterk beplante vijver of aquarium met een grote filterinstallatie nodig hebben.
Ammonium (NH4+) in het aquarium
Veel organisch afvalmateriaal dat in de vijver of aquarium ontstaat, bestaat uit eiwitten en aminozuren. Dit zijn stikstofhoudende verbindingen en worden door enzymen en bacteriën in kleinere bestanddelen opgesplitst. Het eerste eindproduct van deze afbraak is het Ammonium. Ammonium wordt bovendien van de vissen via de kieuwen aan het water afgegeven.
Met deze test van Hs Aqua meet je nauwkeurig de Ammonium Waarde van je aquarium water.
Planten zijn in staat om Ammonium als voeding te benutten. Maar als te veel Ammonium voor de planten in het water terechtkomt, of te weinig planten aanwezig zijn, kan het overschot aan Ammonium door bacteriën verwerkt worden.
Deze bacteriën maken uit Ammonium Nitriet, het tweede tussenproduct uit de afbraak van afvalstoffen.
Ammonium is voor vissen matig giftig, maar Ammonium wordt afhankelijk van de pH-waarde omgezet in Ammoniak (NH3), wat wel zeer giftig voor de vissen is.
NH4+ ←→ NH3 + H+
Boven pH=7 ontstaat Ammoniak en beneden pH=7 Ammonium.
Omdat in een vijver en in vele aquaria de pH waarde vaak boven 7 ligt dient men het ammoniumgehalte vaker te controleren en de afvalbelasting minimaal te houden. Tijdens een lange transport van vissen geven de vissen ammonium in het viszakje af. Door het uitademen van koolzuur daalt de pH-waarde in het transportzakje, zodat geen schade aan de vissen ontstaat.
Wordt tijdens het aanpassingsproces het water uit het transportzakje met water uit de vijver of aquarium gemengd, kan, indien de
pH-waarde in het nieuwe water hoger dan 7 is, gevaarlijk Ammoniak ontstaan.
De aanpassing van de vissen aan hun nieuwe omgeving is dus altijd gevaarlijk en een van de hoofdoorzaken van vergiftigingen en het ontstaan van ziekten.
Hoe verwijder je Ammonium in een aquarium?
Ammonium kan door bacteriën worden verwijderd. Nitrosomas bacteriën verwerken het Ammonium in een zuurstofrijk of aërobe milieu tot Nitriet (NO2-). Ofwel:
2 NH4+ + OH– +3 O2 → 2NO2- + 2H+ 4H2O
Uit deze reactie is af te leiden dat het water zuurder wordt. Dus wordt het zuurbindend vermogen van het water verlaagt.
Een andere manier het Ammoniumgehalte te verlagen is het filteren over zeoliet.
Zeoliet is een natuurlijk gesteente dat ammonium kan opnemen. Zeoliet werkt als een soort spons voor ammonium. Het ammonium wordt in de poreuze structuur van de stenen opgeslagen.
Het ammonium kan met vloeibare testen bepaald worden. De toegevoegde reactie vloeistoffen reageren met het ammonium en kleuren de vloeistof.
De kleur wordt met een vergelijkingsschaal vergeleken en de desbetreffende waarde afgelezen.
In een goed functionerend aquarium of vijver is ammonium niet aantoonbaar of slechts minimaal aanwezig.
Vanaf 0,25 mg/l wordt Ammonium giftig de voor vissen.
Nitriet (NO2-) in het aquarium
In het hoofdstuk Ammonium hebben wij gezien dat het Ammonium door bacteriën kan worden afgebroken in Nitriet. De hiervoor verantwoordelijke bacteriën heten Nitrosomas. Dit afbraakproces is een oxiderende proces en hiervoor is zuurstof nodig. Ook het nitriet kan door bacteriën worden afgebroken. Maar deze taak nemen andere bacteriën, de Nitrobacter, over. De Nitrobacter oxideren het Nitriet verder tot Nitraat. Ofwel:
2 NO2- + O2 → 2NO3
Bij deze oxidatie ontstaan geen zuren, dus wordt het zuurbindend vermogen niet beïnvloed. Ook bestaat bij nitriet geen pH-afhankelijk evenwicht tussen verschillende vormen.
Het nitriet is evenals Ammonium zeer giftig voor vissen.
Nitriet reageert met hemoglobine in het bloed tot Methhemoglobine, welke niet meer instaat is zuurstof te transporteren. Het gevolg hiervan is dat de organen in het lichaam van de vissen de weinig zuurstof krijgen en de vissen stikken.
Het meten van Nitriet in het aquarium
HS Aqua NO2 test nitriet
Bij een nitrietvergiftiging is vaak het bloed van de vissen donker gekleurd, men noemt het de brown blood disease. Als alle vissen snel adem halen, dient in ieder geval eerst het nitrietgehalte gemeten te worden. In noodgevallen kan men het nitrietgehalte quasi verdunnen door grote hoeveelheden zout (tot 3 mg/l) aan het water toe te voegen.
Met deze test van Hs Aqua meet je nauwkeurig de Nitriet Waarde van je aquarium water
Natuurlijk dient ook het water meteen ververst te worden en voor voldoende zuurstof in het water gezorgd te worden. Evenals bij de Ammoniumtest worden bij het meten van het Nitrietgehalte reactieve stoffen aan een watermonster toegevoegd en na de reactie de kleur met een kleurschaal vergeleken. In goed functionerende vijvers en aquaria is Nitriet niet aantoonbaar.
Reeds bij waarde boven 0,25 mg/l wordt Nitriet gevaarlijk voor vissen, vooral bij een snelle nitrietstijging. Een langzame verhoging wordt meestal beter verdragen.
Hoe kan men Nitriet verwijderen?
Naast de verwijdering door bacteriën kan men Nitriet door middel van filtering over kunstharsen uit het water halen. In gevallen van vergiftigingen door Nitriet wordt het water vaak ververst, zodat de nitrietconcentratie snel gaat dalen. Ook een goede beluchting helpt aanwezig nitriet door bacteriën snel te laten verwerken.
Belangrijk om het ontstaan van nitriet te voorkomen is, dat men nooit water ververst en tegelijkertijd het filter schoon maakt.
Hierdoor worden te veel nuttige bacteriën in een stap verwijderd, en het biologisch evenwicht verstoort. Beter is na het water verversen enkele dagen te wachten en pas dan het filter schoon te maken.
Nitraat (NO3-) in het aquarium
Nitraat ontstaat uit de bacteriële afbraak van Nitriet. De Nitrobacter bacteriën oxideren het Nitriet tot Nitraat, het eindproduct uit aërobe afbraak van afvalstoffen. Onder zuurstofrijke omstandigheden kan Nitraat niet verder door bacteriën verwerkt worden. Maar onder zuurstofarme omstandigheden kan het nitraat door anaërobe bacteriën (Pseudomonas denitrificans) afgebroken worden.
De NO3 test van HS Aqua
Dit soort omstandigheden vinden wij in een dikke bodemlaag of in speciale filters of filtermaterialen. Hier ontstaat door toedoen van bacteriën stikstofgas wat uit het water verdwijnt. Ofwel:
4 NO3- + 4H+ → 2N2 +2H2O + 5 O2
Deze bacteriën hebben inderdaad een speciale voedingsstof voor de verwerking van het nitraat nodig. Omdat vaak een tekort aan deze koolhydraten in het water aanwezig is kunnen wij de afbraak bevorderen door de bacteriën van voldoende voedsel te voorzien.
Nitraat wordt door de vissen in veel grotere hoeveelheden getolereerd dan de andere stoffen. Zelfs 500 mg/l zijn, als het langzaam wordt opgebouwd, nog niet direct schadelijk voor de vissen.
Nitraat is bovendien een voedingsstof voor hogere planten en algen, zodat bij grote hoeveelheden nitraat steeds de kans op groenalgengroei groot is.
Het meten van Nitraat in het aquarium
Nitraat wordt gevaarlijk als er zuurstofgebrek in het water ontstaat. In deze gevallen kan namelijk het nitraat zuurstof loslaten en opnieuw tot nitriet reageren. Bij grote hoeveelheden nitraat kunnen dan ook grote hoeveelheden nitriet ontstaan.
Met deze test van Hs Aqua meet je nauwkeurig de Nitraat Waarde van je aquarium water.
Nitraat wordt evenals de andere stikstofverbindingen met een kleur vergelijkingstest bepaald. Ook zijn er handige teststrips verkrijgbaar, die een seconde in het water gedompeld worden en daarna kan de kleur worden vergeleken.
Hoe kan het nitraat uit het water verwijderd worden?
NO3 Plus
De meest gebruikelijke methode nitraat te verwijderen is het water te verversen. Door het water gedeeltelijk uit het aquarium of vijver te halen wordt ook een deel van het nitraat verwijdert.
Nitraat verminderen doe je met Balance NO3 Nitraat min.
Door het bijvullen van verdampt water wordt echter alleen een verdunning van het nitraat bereikt. In speciale filters, in speciale filtermaterialen of in de bodemlaag van de vijver kan het nitraat ook onder anaërobe omstandigheden worden afgebroken.
NO3 min
De laatste manier nitraat te verwijderen is de filtering over kunstharsen, die het nitraat vast adsorberen. Bij de regeneratie van het kunsthars wordt het nitraat tegen zout uitgewisseld.
Nitraat verhogen kan met Balance NO3 Nitraat Plus.
Het Redoxpotentiaal
Tijdens de afbraak van afvalstoffen spelen reducerende en oxiderende processen een belangrijke rol. De reacties van Ammonium naar Nitriet en Nitriet naar Nitraat zijn oxiderende processen. De afbraak van nitraat naar stikstof is een reducerende proces. Ook andere zouten reageren met elkaar in het water, zodat ook hier redox processen plaatsvinden.
Typische oxidatoren zijn zuurstof, waterstofperoxide, ozon en nitraat. Typische reductoren zijn afvalstoffen, ammonium en IJzer in de tweewaardige vorm.
Bischof pH- en Redoxmeter
Omdat water een mengsel van vele stoffen is, welke reductief en oxidatief werken, is het belangrijk een evenwicht op de juiste waarde in te stellen. In verschillende zones van de vijver kan natuurlijk ook het redox-potentiaal verschillend zijn. In het bodemmaertiaal vinden vaak meer reducerende processen plaats, daarentegen overweegt aan het oppervlak het oxiderende aandeel. Het redoxpotentiaal is bovendien afhankelijk van de pH-waarde. Maar men kan de invloed van de pH-waarde door een berekening uitsluiten.
De uitkomst van de berekening is dan de rH-waarde. In optimaal functionerende vijvers ligt de rH-waarde in het water tussen 28 en 31 rH. In de bodem komen rHwaardes tussen 10 en 29 rH voor.
r H=mV/29 + 2xpH +6.76 (Berekening geldt alleen voor Bischofmeetaparatuur)
Met een pH-meter wordt de millivolt waarde op gemeten en daarna de rH-waarde volgens boven getoonde formule berekent.
Fosfaat (PO4 ‘3-) in het aquarium
Naast stikstofverbindingen ontstaat tijdens de afbraak van afvalstoffen ook grote hoeveelheden fosforverbindingen.
Evenals nitraat is het fosfaat vaak mede verantwoordelijk voor het ontstaan van draadalgen.
In de vijver of in het aquarium kan het fosfaat zich aan calcium en magnesium zouten binden.
Deze zwaar oplosbare zouten slaan neer als deel van het slib op de bodem. Als men eerst het fosfaat probeert op te lossen door het water te verversen, lossen deze zouten gedeeltelijk opnieuw op en loopt het fosfaatgehalte opnieuw op.
Het meten van Fosfaat in het aquarium
De PO4 test van HS Aqua
Een deel van het opgeloste fosfaat kan met zich zelf reageren en vormt zogenoemde polifosfaten. Deze zijn door de gebruikelijke testen, welke door middel van een kleurvergelijking werken, niet aantoonbaar.
Met deze test van Hs Aqua meet je nauwkeurig de Fosfaat Waarde van je aquarium water.
Hier vinden wij dan ook de oorzaak dat fosfaatverwijderende filtermaterialen kortstondig goede resultaten opleveren, maar het fosfaatgehalte binnen enkele dagen terug oploopt, omdat de polifosfaten en de calcium en magnesiumfosfaten opnieuw meetbaar fosfaat produceren.
Hoe kan men het fosfaat verwijderen?
Een prima middel voor het verhogen van de PO4 waarde
Naast de bovengenoemde filtermaterialen kunnen planten het fosfaat opnemen. Ideale fosfaat verwijderaars zijn dan ook moerasplanten in de vijver.
Fosfaat verhogen kan met Balance NO4 Fosfaat Plus. Fosfaat verlagen kan met Balance NO4 Fosfaat min.
PO4 Fosfaat min
Door water verversen kan het fosfaat in het aquarium minimaliseert worden. Een voldoende hoge GH-Waarde bindt het fosfaat, zodat het als slib door middel van een filter uitgefilterd kan worden.
Silicaat (SiO32-) of Kiezelzuur in het aquarium
De laatste stof, welke voor algengroei verantwoordelijk zijn kan, is het silicaat. Silicaat ontstaat niet in noemenswaardige hoeveelheden door de afbraak van organisch afval. Bij hoge silicatenwaardes is de oorzaak in het uitgangswater te zoeken.
In verschillende streken bevat het leidingwater, doordat het over zuur en silicaatrijk gesteente vloeit, veel silicaten. Vaak is dit water ook heel zacht. Hard en kalkhoudend water levert dus minder problemen op met betrekking tot kiezelalgengroei.
Kiezelalgen veroorzaken een bruine troebeling van het water. Ook bruine draadjes op de bodem of decoratiematerialen kunnen door kiezelalgen ontstaan zijn. Door de hardheid van het water te verhogen kan men de groei van dit soort algen voorkomen. Men kan bovendien een aquarium met water uit een reverse osmoseapparaat vullen. Dit apparaat verwijdert bijna alle zouten uit het water, dus ook de silicaten.
En hoe nu verder met waterwaarden?
Dit artikel is deel twee van een triologie. Er is veel te vertellen over waterwaarden en de daaraan gekoppelde vraagstukken. Zoals watervervuiling in dit artikel en aquarium water vanuit een ander artikel. De trilogie bestaat uit de volgende delen:
- Deel één: Balans in het aquarium, wat is dat eigenlijk? -> met meer info over: Ph Waarde, GH waarde en KH waarde
- Deel twee: De invloed van watervervuiling op je waterwaarden (huidige artikel) -> met meer info over: Nitriet, Nitraat, Ammonium, Fosfaat en Silicaat.
- Deel drie: De invloed van Zuurstof (O2) en Kooldioxide (CO2) op het aquarium -> Met meer info over: Zuurstof en Koolstofdioxide.
Meest gestelde vragen over watervervuiling
Wat is de stikstofcyclus van het aquarium?
De stikstofcyclus is een natuurlijk proces. Vissen en planten produceren organisch afval in een aquarium en vijver. Dit afval wordt door bacteriën verwerkt tot plantenvoedingsstoffen. De planten nemen deze voedingsstoffen op en de planten worden door dieren geconsumeerd. Hierdoor ontstaat in de natuur een gesloten kringloop van afval.
Wat is aquarium ammonium (NH4+)?
Veel organische afvalstoffen die in de vijver of het aquarium ontstaan, bestaan uit eiwitten en aminozuren. Wanneer deze worden afgebroken ontstaat ammonium.
Wat is ammonium en wat is ammoniak?
Er is een klein verschil tussen ammoniak en ammonium. Er is één manier om te zien wat er in je water zit. Boven pH-waarde 7 wordt ammoniak gevormd en onder pH-waarde 7 ammonium.
Hoeveel ammonium mag er in aquariumwater zitten?
Het enige goede ammoniumgehalte is, vanaf 0,25 mg/l wordt ammonium giftig voor vissen.
Wat is aquariumnitraat?
Ammonium kan door bacteriën worden afgebroken tot nitriet. Nitriet is net als ammonium zeer giftig voor vissen.
Wat is aquarium fosfaat?
Fosaat is een ander bijproduct van de stikstofcyclus. Naast stikstofverbindingen worden bij de afbraak van afvalstoffen ook grote hoeveelheden fosforverbindingen gevormd.
