1. Hoş geldiniz, Akvaryum Portalı ailesine katılım için kendinizi hazır hissediyorsanız üye olun.
    Yardım sayfasından forum kullanım desteği alın.

Azot Döngüsüne Derin Bakış

Başlığı 'İleri Seviye Deniz Akvaryumu Konuları' kategorisinde Montimahir tarafından 8 Mayıs 2014 başlatılmıştır.

  1. Montimahir

    Montimahir

    Mesajlar:
    7.249
    Yer:
    Bursa
    Nitrojen döngüsünün iç yüzünü merak edenler, "kumun neydi gözüm ?" diye soru alanlar için (tümünü okuyana bedava Panda :)).

    Başlıca Azot kaynakları :

    Sistemlerimizdeki önemli nitrojen kaynakları; parçacık(PON) ve çözünmüş organik (DON) nitrojen formlarıdır. Aralarındaki fark; suda henüz çözünmemiş görece büyük katı parçacıklar (proteinler) ya da çözünmüş daha ufak yapılar halinde (aminoasit) bulunmalarından ibarettir.

    Büyük parçacıklar suda hızlı şekilde çözünmeye devam ederken, diğer yandan nitrojen bakterileri tarafından bizzat konak olarak kullanılarak nitrojen döngüsünde kullanılabilirler.

    Organik nitrojenin sistemimize girişi büyük oranda protein ve aminoasit içeren yemlerle gerçekleşmektedir. Yemlerimizin bir kısmı doğrudan, canlılar tarafından sindirilenler ise organik atık formlarına dönüşerek döngüye dâhil edilirler.

    Bir diğer organik nitrojen girişi de kendi bünyelerinde nitrojen gazı bağlayıp, amonyum’ a çevirip kullanabilen “diazotrof” organizmalar sayesinde olmaktadır. Bu canlılar öldüklerinde de suya yine nitrojen bırakmaktadır.

    “Nitrojen (Azot) fiksasyonu” yerküredeki tüm denizlerde çok önemli bir rol üstlenmektedir, ancak bizim sistemlerimizde hangi oranda gerçekleşip gerçekleşmediği henüz bilinmemektedir. Tanklarımızdaki cyano bakteriler mikroskop altında incelendiğinde bunu gerçekleştirebilecek yapılara (heterosistlere) sahip oldukları görülmüştür.

    Doğada çözünmeyen parçacıklar tabana çökerek burada gömülürler ancak bizim akvaryumlarımızdaki taban kalınlığı buna izin vermez. Bu durumda mutlaka çözünerek parçalanmaları gerekir.

    Remineralizasyon:

    Bu ana yapıtaşlarına çözünme işlemine “remineralizasyon” denmektedir. Aynı zamanda organik karbon (daha sonra irdelenecek) içeren bu parçacıklar, heterotrof ve ototrof organizmalar tarafından ayrıştırılırlar.

    (CH2O)106(NH3)16 + 106TER + 16H+ --> 106CO2 + 16NH4+ + 106H2O

    Klasik remineralizasyon formülüne baktığımızda 106 ve 16 sayıları aklımıza planktonlardaki ünlü Redfield element oranını getirmektedir. Ancak eklediğimiz balık yemlerindeki element oranları değişken olduğu için bu formüldeki sayılara takılmayıp genel olarak şöyle bir tanımamız yeterlidir.

    Nitrojen döngüsünde oluşan ilk madde Amonyum’ dur (NH4). Biz yemlemeye devam ettikçe remineralizasyon’ da sürekli tekrarlanmakta, tanktaki her organizma buna çalışmaktadır. Bu da tankta sürekli şekilde fazla miktarda Amonyum oluşması anlamına gelir.

    Şanslıyız ki Amonyum’ un önemli miktarı büyüme için organizmalar tarafından kullanılır, yine kalan büyük miktarı ise “nitrifikasyon”’ da kullanılır.

    Nitrifikasyon:

    Nitrifikasyon; remineralizasyon işleminde oluşan amonyum’ un oksitlenerek Nitrat’ a dönüşme işlemidir. Bu işlemde ilk önce “nitrosomonas” bakterileri devreye girerek Nitrit (NO2) açığa çıkartırlar, bu ara iyon ise “nitrobakter” bakterileri tarafından Nitrat’ a (NO3) dönüştürülür.

    Nitrit dönüşüm işlemi oldukça yavaş gerçekleştiğinden, “bakteri nüfusu tam olarak oturmuş bir tankta” testler ile tespit edilemez.

    Oluşan Nitrat canlılar tarafından da kullanılır, ancak büyük bir kısmı “denitrifikasyon” işlemine girmektedir.

    Denitrifikasyon:

    Denitrifikasyon işlemi heterotrofik’tir. Yani bunu gerçekleştiren organizmalar kendileri karbon oluşturmaz ancak çevrelerindekini tüketirler.

    (CH2O)106(NH3)16 + 85NO3 + 100H+ --> 106CO2 + 16NH4+ + 43N2 + 149H2O

    Bu uzun denklemin sonucunda, önemli miktarda Nitrojen “dinitrojen gazı” olarak ortamdan uzaklaştırılır. Ancak bu işlemin gerçekleşebilmesi için “ortamda yeterli organik maddenin bulunması” gerekmektedir.

    Son zamanlarda Nitrojen döngüsüne etki eden yeni bir işlem daha keşfedilmiştir. Henüz tam netleşmemekle birlikte, oksijensiz ortamda Amonyum ‘un direkt olarak oksitlenmesi mümkündür.

    Annamox; yukarıda verilen klasik formüllerin dışında bazı anaerobik bakterilerin (adeta bir kısa yol bularak) Amonyum’ u Nitrit ile reaksiyona sokarak direkt nitrojen gazına çevirmeleri işlemidir. Okyanusların derinliklerinde düşük oksijen seviyelerinde yine düşük organik karbon kullanan bakterilerin gerçekleştirildiği gözlemlense de yine tanklarımızın taban yapısının bu işleme uygun olmadığı bilinmektedir.

    Bundan başka yine “DNRA” denilen ve Nitrat’ ın tekrar Amonyum’ a dönüştüğü bir reaksiyon daha bulunmaktadır. Gerçekleşmesi için yine tanklarımızda hiçbir zaman bulunması istemediğimiz, yine normalde de oluşmaması gereken yüksek sülfatlı bölgeler gerekmektedir.

    image_full.png

    Taban alanı :

    Nitrojen döngüsünden bahsederken neredeyse tüm işlemin gerçekleştiği akvaryum tabanından da söz etmek gerekir. Tabi ki kayalar da içinde çok aktif mikrobiyolojik nüfus barındırmaktadır ancak bu konuda önemli pay kullandığımız taban malzemesine aittir.

    Günümüzde tabansız akvaryumlar, uzun vadede taban kumunun faydadan çok zarar getirmesi gibi konular tartışılsa da nitrojen döngüsünün doğal olarak çalışabilmesi için iyi bir taban malzemesi şarttır.

    Öncelikle doğada organik atıkların biriktiği ve çürümeye başladığı alanlar önemli ölçüde taban çökeltileridir, burada direkt olarak remineralizasyon’ a girerler. Öncelikle aerobik (bu işlem için oksijeni kullanan) bakteriler tarafından tüketilirler. Reaksiyon için yeterli oksijen bulunmadığında ise alternatif elektron reseptörü olarak Nitrat’ ı kullanmaya başlarlar. Bu bize denitrifikasyon’ un neden anaerobik (oksijensiz) alanlarda gerçekleştiği hakkında bir fikir verebilir.

    Redoks Merdiveni:

    Hem oksijen, hem de Nitrat’ ın tükendiği alanlarda ise kalan organikler değişik elektron reseptörleri kullanırlar. İlk olarak Demir, sonrasında ise Sülfat kullanarak bu işlem devam eder. Genellikle ortamdaki sülfat tükenmeden organiklerin tümü parçalanmış olur.

    Bu metabolik elektron reseptör kullanım tercih sırasına kısaca “Redoks merdiveni” denilmektedir. Yani heterotrof organizmalar bu reaksiyonlarda daha az enerji harcamak için sırası ile Oksijen> Nitrat>Demir>Sülfat ‘ı tercih etmektedir.

    Bizim için bu merdivenin son basamağı Nitrat’ tır. Ancak özellikle DSB kullananlar için sürekli gündemde olan Sülfat basamağından da söz etmek gerekir. DSB’ lerde zamanla zehirli hidrojen sülfür gazının birikebileceğinden bahsedilir, ancak hiçbir zaman redoks merdivenindeki bir önceki basamak olan Demir göz önünde bulundurulmaz.

    Öncelikle tuzlu su taban katmanlarında yeterli miktarda demir bulunmaktadır ve denizlere göre oldukça düşük çözünmüş organik bulunan akvaryumlarımızda bu reaksiyonlar sonucunda kolayca tükenmesi beklenemez. İkincisi ise Sülfat basamağına geçilmesi gerektiğinde oluşacak sülfür, ilkin Demir reaksiyonlarında açığa çıkan Demir ile etkileşime girerek, suda çözünmeyen Demir sülfür (FeS) haline gelir ve potansiyel sülfür oluşumunun önüne geçer.

    “Redoks merdiveni” aynen canlı kayalarımızda da gerçekleşmektedir ancak kum tabanına göre yapı farklılıkları olduğundan, bu reaksiyonların; hızı, verimliliği ve hangi basamakların gerçekleştiği henüz net araştırılmamıştır. İki yapı arasındaki en önemli farklılıklardan biri de mikrobiyolojileridir.

    Taban faunası:

    İlk olarak Charles Darwin’ in tanımladığı ”biyokarıştırma”; taban içindeki canlıların birlikte çalışarak bir nevi tortuyu karıştırma/altüst etme işlemidir. Bunun yanında tabanda kanallar oluşturarak “biyokarıklama” yaparlar, yani tortunun nefes almasını da sağlarlar. Bu anlamda tüm organizmalar birer “ekosistem mühendisi” gibi çalışırlar.

    Açılan bu kanallar, tortunun/kumun yüzey alanını genişleterek taban/su ilişkisini kuvvetlendirir. Taban tortusu ile su arasındaki Nitrat alışverişini kolaylaştırır ve aynı zamanda derindeki oksijensiz bölgelere oksijenin ulaşmasını sağlarlar. Böylece birbirine yakınlaşan oksijensiz ve oksijenli bölgelerde nitrifikasyon’ da oluşan Nitrat’ ın denitrifikasyon ‘ da kullanılması daha hızlı ve sağlıklı olmaktadır.

    Kum altında yaşayan ve kumu karıştıran; bristleworm, diğer kurt türevleri, amfipodlar ve conchlar dolaylı da olsa nitrifikasyon ve denitrifikasyon, yani Nitrat döngüsü ve bunun sonucunda Nitrat’ ın uzaklaştırılmasında önemli rol oynamaktadır.

    Henüz hobi akvaryumlarında detaylı çalışmalar yapılmasa da yeni kurulmuş bir akvaryumun oturma/olgunlaşma sürecinde tabanda yaşayan canlı nüfusunun öneminin büyük olduğunu söyleyebiliriz. Hatta “Eski tank sendromu” dediğimiz fenomenin bu canlı nüfusunun dengesi ile alakalı olduğu da tartışılabilir.

    Tabanda görülen bu biyokarıştırma ve biyokarıklama’ nın sert yapılarından dolayı kayalar içinde gerçekleşme ihtimalleri çok düşüktür. Ancak yinede kayaların içlerini yuva olarak benimseyen canlıların biyokarıştırma’ ya az da olsa destek oldukları aşikârdır.

    Sonuç olarak; sistemin oturma süreci bu canlıların yerleşik nüfusları ile paralel şekilde gelişmektedir denilebilir.

    Karbon sorunsalı:

    Nitrojen döngüsündeki diğer önemli etmen de karbon’ dur. Karbon tüm ekosistemin temel besin kaynağıdır ve daha çok besin, daha fazla büyüme demektir.

    Karbon konuları ilk gündeme geldiğinde, çıkış noktası olarak “Redfield oranı” gösterilmekteydi. Bu söyleme göre; akvaryumlarımızdaki karbon oranı nitrojen göre oldukça yetersizdi (doğada bu oran; karbon106: nitrojen16 şeklindedir). Karbon yetersizliği yanlış bir önerme olmasa da Redfiled oranı aslında plankton yapısını oluşturan element yapısını göstermekteydi (C106:N16 : P) ve teoride de planktonun bu elementleri sudan aynı oranda aldığı düşünülmüştü.

    Nitrat’ ın bir kısmının canlı bünyesine alındığı ve kullanıldığı doğrudur, ancak bu denitrifikasyon ile uzaklaştırılmasına oranla çok düşük kalmaktadır. Bu nedenle karbon: Nitrojen ilişkisi Redfield oranına kıyasla daha çok “redoks merdiveni” ile bağlantılıdır.

    Daha önceki nitrifikasyon ve denitrifikasyon formüllerinde görüldüğü gibi karbon, tabanda ve canlı kaya üzerinde gerçekleşen bu reaksiyonların ana yakıtıdır. Denitrifikasyon’ un gerçekleşebilmesi için ortamda oksijen tüketen ve denitrifikasyon içinde bizzat yer alacak yeterli organik madde bulunmalıdır ve çoğu tankta bulunur da. Bu oksijensiz alanları tabanınızda oluşan renk farklılıklarına bakarak görebilirsiniz.

    Ancak ortamda çok yüksek Nitrat olup, bunu ateşleyecek yeterli karbon bulunmadığında denitrifikasyon süreci sekteye uğrayabilir. Bu durumda dışarıdan karbon girilerek denitrifikasyon desteklenebilir ve Nitrat sistemden uzaklaştırılabilir.

    Taban içindeki yaşam çeşitliliği ve yoğunluğunun nitrojen döngüsünde çok önemli rolü olduğuna değinmiştik. Bu nedenle Heterotrof olan bu canlılar için dışarıdan girilecek olan ekstra karbon ya da diğer besin kaynakları, bu çeşitliliğin artması ve korunması anlamında faydalı olacaktır.

    Sonuç:

    Çok basit şekilde ele alınan Nitrojen(Azot) döngüsüne biraz daha yakından bakıldığında, tüm eko sistemin aslında ne kadar düzenli şekilde birbirine bağlı olduğunu görüyoruz. Bu durumda bizlere sadece o dengeyi olabildiğince korumak, tanklarımızdan biraz uzaklaşmak ve hobinin gerçek keyfini çıkartmak düşüyor ne dersiniz?

    Kaynak makale:
    Nitrogen Cycling Revisited: Sand, critters, carbon, and why you may be under-feeding your tank — Advanced Aquarist | Aquarist Magazine and Blog
     
    nhtkmn, burak ozu, TencoMelih ve diğer 14 kişi bunu beğendi.
  2. -doctore-

    -doctore-

    Mesajlar:
    1.327
    Yer:
    Samsun-BAFRA
    İsim:
    muhammed yıldız
    Pandamı alayım hocam. Yoksa önce sözlü falan yapacak mısın?:)
     
    Montimahir bunu beğendi.
  3. Alparslan

    Alparslan

    Mesajlar:
    19.825
    Yer:
    Kartal-İst
    İsim:
    Alparslan İşken
    Bende okudum...:D
     
    Montimahir bunu beğendi.
  4. veysel

    veysel

    Mesajlar:
    16.048
    Yer:
    ankara (aydın)
    Sen emek verip yazmışsın Mahir okudum sonuna kadar, pandamı alayım bu arada özelden adresi mesaj attım.:D Taban kumunun veya malzemesinin önemi burada daha başka nasıl anlatılırdı ki. Eline sağlık teşekkürler.
     
    Montimahir bunu beğendi.
  5. Bozzzok

    Bozzzok

    Mesajlar:
    219
    Yer:
    İzmir, Turkey
    İsim:
    Onur Bozok
    İzmir e panda var mı?
     
    Montimahir bunu beğendi.
  6. YIKIKTEMO

    YIKIKTEMO

    Mesajlar:
    30.616
    Yer:
    İstanbul
    İsim:
    Temel Sert
    Harika bir makale olmuş Mahir ellerine sağlık. Okumaya gelince hatim edeceğimi sende tahmin ediyorsundur.

    Bu konuda kapalı sistemlerin şahsına ait doğal faaliyetlerini aktif hale getirmenin her açıdan daha faydalı olacağını düşünüyorum. Yapay eklemeler bugüne kadar uzun vadede fayda sağlamadı, burada demek istediğim yapay biyoloji yaratma unsurlarıdır, kapalı sistemin gerçek biyolojik yapısını çalıştıran unsurlardan söz etmiyorum. Her bir bileşen zincirinin Deniz Akvaryumu Su Değerleri üzerinde nasıl etkiler bıraktığı ortada.

    Bu noktada makale içerisinde sözü edilen 'Nitrifikasyon ve Denitrifikasyon' işlemlerinin ne denli karmaşık hale getirildiğini veya çalıştırılmadığını net görebiliriz. Canlı kaya kavramı ve tanıtımı derinliklerindeki gözenek yapısıyla Nitrat tüketimini baz alır ama yaşanan tüm tecrübeler bunun sıfır olduğunu alenen gösterir. Nitrat, fosfat, dengeli kh, dengeli kalsiyum arayışları ve bu yönde yaratılan tüm ekipman ve malzemelerin varlığını başka türlü açıklamak sanırım afaki olur.

    Gerçek hobici kimlikleri ile ortaya çıkan sizlerin ve diğer arkadaşların gerçekleri anlatmaya çalışması şahsım adına ifade etmem gerekir ki çok ama çok güzel. Güzel bilgiler ışığında güzel gelişmeler diliyorum.;)
     
    -doctore- bunu beğendi.
  7. NIHKAR

    NIHKAR

    Mesajlar:
    132
    Yer:
    istanbul
    İsim:
    NİHAT KARAN
    Güzel bir çalışma olmuş, Emeğine sağlık.


    iPhone 'den Tapatalk aracılığı ile gönderildi
     
    Montimahir bunu beğendi.
  8. Alparslan

    Alparslan

    Mesajlar:
    19.825
    Yer:
    Kartal-İst
    İsim:
    Alparslan İşken
    Portalın "Editörü" fark atar öbürlerini döver...:portaliseviyoruz:
     
    Montimahir bunu beğendi.
  9. MESUT_KERİM

    MESUT_KERİM

    Mesajlar:
    8.949
    Yer:
    ANKARA
    İsim:
    Mesut Arıkan
    Mahir guzel paylasim olmus emeğine sağlık.
    Şimdi aklima bir suredir takılan bir soru vardi okuyunca tekrar alevlendi. Simdi sağlıklı bir tabanda oksijenli ve oksijensiz ortam bulunmalı degilmi?. Bende bir dragon wrasse var ve hemen hergün tabani yeniden sekillendiriyor. Dolayısıyla oksijensiz ortam azalıyor bu faydalimi yoksa faydadan cok zararı mi var net bir vevap vermedim kafamda. Sizlerin düşüncesi ne bu konuda?

    GT-I9300 cihazımdan Tapatalk kullanılarak gönderildi
     
    Montimahir bunu beğendi.
  10. YIKIKTEMO

    YIKIKTEMO

    Mesajlar:
    30.616
    Yer:
    İstanbul
    İsim:
    Temel Sert
    Senin söz ettigin ve kullandığın tabanda oksijensiz alan zor kanımca. Balık keyfine bakabilir.
     
    MESUT_KERİM bunu beğendi.
  11. Montimahir

    Montimahir

    Mesajlar:
    7.249
    Yer:
    Bursa
    Bence kum olsun olmasın akıntının sıfır olduğu her yerde oksijensiz ortam oluşabilir, suda yeterli organik karbon' da varsa buralarda denitrifikasyon düzenli şekilde devam edebilir. Doğalına bırakmak en güzeli. Makine bozulmadıysa tamire gerek yok gibi.
     
  12. YIKIKTEMO

    YIKIKTEMO

    Mesajlar:
    30.616
    Yer:
    İstanbul
    İsim:
    Temel Sert
    2-3 cm taban kalınlığında sıfır akıntı olmasi zor biraz. İç akıntı bir yana, balığın birinin o bölgede kuyruk hareketi dahi bunu engeller.
     
  13. veysel

    veysel

    Mesajlar:
    16.048
    Yer:
    ankara (aydın)
    Kaya tabanının kumu sıkıştırdığı bölgeler, az akıntı olan yerler kör noktalar gibi yerler için az oksijenli bölge diyebilir miyiz? Bu şekil düşünce üretirsek bu alanlarda da bakteriler işlemlerini tamamlayabilirler.
    Taban malzemesinin de 5 cm ve üstü tutulduğu tanklarda bu döngü az da olsa tamamlanabilir gibi.
     
  14. Montimahir

    Montimahir

    Mesajlar:
    7.249
    Yer:
    Bursa
    Geçmişte yaşadığım bir olay...

    [​IMG]

    Anaç tanklarında su değişimi kolay olsun diye tanklara altında vana olan tahliye delikleri bırakmıştım, günler geçti su değişimi günü geldiğinde vanayı açmamla birlikte, burnuma bir çürük yumurta kokusu geldi.

    Evet bu kadar dar bir hacimde durgun kalan tahliye kanalında, oksijensiz ortamda hidrojen sülfür oluşmuştu. Daha sonradan bu kanalları iptal edip cam ile kapatmıştım.

    Akıntı ve makaledeki gibi kum içinde yaşayan canlılar (karıştırıcı ve kanal açıcı) yetersizse ortam müsait olabilir. Dikkat ederseniz makalenin yazarı Eski tank sendromunu' da buna bağlayabiliriz demiş.

    Ayrıca suda yeterli organik karbon, yani motorun yakıtı yoksa döngü sağlıklı şekilde işlemiyor.
     
  15. YIKIKTEMO

    YIKIKTEMO

    Mesajlar:
    30.616
    Yer:
    İstanbul
    İsim:
    Temel Sert
    Vanaya kadar olan dar boru içinde suyun tamamen bağımsız kalarak kokması doğal. Bunun zarar verdiğini düşündün mü ya da verdi mi?
     
  16. Montimahir

    Montimahir

    Mesajlar:
    7.249
    Yer:
    Bursa
    Anında iptal etmiştim. Ayrıca tanklara akıntı motoru eklemiştim ancak olay yarıda kalınca tabi fikir belirtmek güç :).
     
  17. Montimahir

    Montimahir

    Mesajlar:
    7.249
    Yer:
    Bursa
    5 yıl sonra güncelleme...

    Dr. Tim Hovanec’in MACNA 2019’ da yaptığı konuşmadan alıntıladığım notlar akvaryum kurulumlarında, özellikle balıksız başlangıçlarda doğru bakteri türleri için uygun ortamın hazırlanması hakkında bazi önemli ipuçları içeriyor.

    Öncelikle Nitrifikasyon bakteri türlerinin çeşitliliği bulunduğu ortamın; sıcaklığı, tuzluluğu, pH’ı ve sudaki Amonyak (NH3) yoğunluğu ve Nitrit (NO2) yoğunluğuna göre değişiyor.

    Dolayısı ile Amonyak yoğunluğunun 40-50ppm’ e ulaştığı arıtma tesislerinde veya pis su giderinizdeki Nitrifikasyon bakteri türlerini tankınızda barındırmanız mümkün değil. Zaten gerekli de değil. Tankınıza işemeyin.

    “Nitrifikasyon” basitçe iki aşamadan oluşuyor; Amonyak (NH3) oksitleme ve Nitrit (NO2) oksitleme. Bakteriler ilk aşamada Amonyak kullanıyorlar, Amonyum (NH4) ise kullanılmıyor.

    Bir akvaryumda NH3 -NH4 arasındaki milisaniyelik ilişkiyi diğer yazılarımızda açıklamıştık (bir tankta pH düştükçe sudaki Amonyum (NH4) oranı yükselir, daha zararlı olan Serbest Amonyak (NH3) oranı ise azalır, pH' ı 8.2 olan bir ortamda serbest Amonyak (NH3) sadece %7 oranındayken, toplam Amonyak değerinin %93' ü ise Amonyum’ dur(NH4).

    Bakteriler bu işlemleri yapabilmek için Oksijen kullanıyor. Dr.Tim burada ticari bakteri ürünleri ve canlı kum konularına da bir açıklama getiriyor. Öncelikle bakteriler oksijeni bizler gibi solunum yapmak için kullanmıyor, sadece bu reaksiyonları gerçekleştirmek için oksijene ihtiyaçları oluyor. Dolayısı ile de bu “paketlenmiş/kapalı” ürünlerdeki bakterilerin canlı olup olmadıkları veya ürünlerin aldatmacadan ibaret olduğu eleştirilerine de bir anlamda yanıt vermiş. Siz yine de bakteri kültürü alırken üretim tarihine ve açıldıktan sonraki raf ömürlerine dikkat edin.

    “Bakterilerin ciğerleri yoktur, nefes alıp vermeye ihtiyaçları da yoktur.” Dr. Tim Hovanec

    Hem Amonyak hem de Nitrit Oksitlenmesi denklemlerinde açığa H+ iyonları çıkıyor. Sudaki H+ artışı da suyun asitliğini dengede tutmaya çalışan Alkalinite (kH) ‘nin bunu devamında da pH’ ın düşmesi demek. Dolayısı ile hem ilk tank kurulumunda, hem de tankınız olgunlaşıp yıllandıkça pH’ ınızın düşme eğilimine girmesi normal bir durum.

    Sisteminizde doğru bakteri için doğru ortama ihtiyaç var, aynısı bakteri üretimi için de geçerli. Uygun koşulları sağlamadığınızda farklı bakteri türleri ile karşılaşmanız mümkün olduğundan ticari üreticilerin ARGE ve üretim koşulları konusunda sizleri bir dakikalık duygudaşlığa davet ediyorum. Zira Dr Tim bakteri üretip piyasaya sürmenin balık üreticiliği yapmaktan daha stresli bir iş olduğunu söylüyor. Gelelim bu doğru bakteri türleri nelerdir konusuna…

    Şu ana kadar (2019) kesinlik kazandıracak bilimsel çalışma yapılmamış, ancak tuzlu su akvaryumlarında Amonyak oksitlemesi yapabilen bakteriler; “Nitrosomonas aesturaii” benzeri ve “Nitrosomonas halophila” benzeri türlerden oluşuyor.

    Nitrit oksitlemesi yapan bakteriler ise “Nitrospira marina” benzeri türler olarak belirtilmiş.

    baktei.jpg

    Filtremizin, kumumuzun üzerinde oluşan biyofilme mikroskopla bakarsak yukarıdaki görüntüde yeşil olanlar Amonyak oksitleyici bakteriler, kırmızılar ise Nitrit oksitleyen bakteriler.

    Bu bakteriler “kemolitotrof” yani; enerjilerini kimyasal tepkimelerden elde ediyorlar, inorganik iyonlar ile (NH3-NO2) besleniyorlar ve karbon kaynağı olarak yine inorganik karbon (CO2)kullanıyorlar. Şeker, Sirke, Votka, Bio-pellet gibi organik karbon dozlamalarını bu bakteriler için yapmıyoruz çünkü kullanmıyorlar. Özetle ilk kurulumlarda organik karbon dozlamanın nitrifikasyon bakterileri için hiçbir faydası yok.

    Bu bakterilerin gelişimi heterotrof bakterilere kıyasla oldukça yavaş oluyor. Amonyak oksitleyiciler her 30+ saatte bir, Nitrit bakterileri ise her 40+ saatte bir bölünüyor. Bunun nedeni reaksiyonlarda harcadıkları enerjinin çok fazla olması. Ayrıca ortamın tuzlu su olması da bu gelişimi yavaşlatan etkenlerden biri durumunda çünkü enerjilerinin büyük kısmını da bu ortama adapte olabilmek için kullanıyorlar(Google: Turgor Basıncı).

    Yapılan araştırmalarda Nitrifikasyon bakterilerinin tuzlulukla arasının iyi olmadığı görülmüş. İşimize yarayanların çoğu 40gram/litre tuzluluktan sonra hayata tutunmakta zorlanmaktalar.

    Dolayısı ile ilk kurulumda suyun 18-20ppt (sg1.013-sg1.015) civarlarında olması bakterilerin daha iyi adapte olup daha hızlı çoğalmaları anlamına geliyor. Nitrat çevrimi tamamlandıktan sonra 2-4 gün içerisinde ise tuzluluk istenilen seviyeye çekilebilir. Bakteriler tam tersine 8-10ppt (sg1.006-sg1.007) arası düşük tuzluluğa kadar da dayanabiliyorlar. Tabi bu değerler deniz bakterileri için geçerli, tatlı su türleri tuzluluğa hiç gelemiyorlar. Bu neden ile deniz akvaryumu kurarken “tuzlu su” için üretilen bakterilerin kullanılması gereksiz harcamaların önüne geçecektir.

    Bakteri gelişimini etkileyen iki etmen daha var; Ortamdaki Amonyak yoğunluğu ve bakteri türünün Nitrit toleransı. Bunlar gerçek hayatta ne işimize yarayacak? İlk kurulumda yapılan; karides gömme, Amonyak ekleme gibi işlemlerin gerçekten işe yarayıp yaramadığının bilimsel ipuçları burada yatıyor.

    Kurulumda test yapan hobici sanırım artık kalmadı ancak yine de bilinçlenmek açısından, suyunuzdaki Amonyak ve Nitrit değerleri bu bakterilerin gelişiminde direkt etkili, hatta süreci sekteye bile uğratabilir. Bunun nedeni bakterilerin belli bir amonyak ve nitrit seviyesinde gelişmelerine devam etmeleri, tolere edemedikleri durumlarda ise çoğalmayı durdurmaları.

    Nitrosomonas Marina’ lar; Amonyak 5mg/l’ den yüksekse gelişimi kesiyorlar, Nitrit 5mg/l’ den yüksekse yine gelişimleri duruyor. 30 saatte bir bölünüyorlar.

    Nitrobakterler; Nitrit 10mg/l den yüksekse gelişiyorlar, yüksek oksijenli alanlar tercih ediyorlar, 30 saatte bir bölünüyorlar, ve 50mg/l Nitrit yoğunluğununa kadar tolere edebiliyorlar.

    Nitrospiralar; Nitrit 5mg/l’ den yüksekse gelişimi kesiyorlar, düşük oksijenli alanlar tercih ediyorlar. 40 saatte bir bölünüyorlar.

    Bu nedenle Dr. Tim kurulumda izlenen Amonyak ve Nitrit seviyesinin 5mg/l’ nin altında tutulmasını öneriyor. Bunu su değişimleri ile yaparken (seyreltme) de kesinlikle bakterilerin tutundukları yüzeyleri (varsa taban veya diğer mekanik filtre malzemelerini) ellememek gerekiyor. Dışarıdan amonyak eklerken göz kararı değil de bilinçli eklemekte fayda var.

    Bakteriler bir diğer oturmuş tanktan transfer edilirken sadece su transferi yeterli gelmeyecektir, çünkü bakteriler su kütlesinde değil; kaya, kum veya bio-ball, siporax gibi çeşitli yüzeylerde, 100 mikronluk çok ince bir biyofilm halinde bulunmaktadır.

    Evet Nitrifikasyon 100 mikronluk ince bir katmanda (biyofilm)gerçekleşmektedir. Su bu yüzeylerden sürekli geçmek zorundadır. Dolayısı ile bio-ball gibi açık yüzey uygulamaları bu bakteriler için daha verimli çalışma alanı sağlamaktadır.

    Bu yüzeylerde zamanla oluşacak herhangi bir heterotrof bakteri tabakası veya organikler yine su ile temaslarını keseceğinden nitrifikasyon bakterilerini olumsuz etkiler. Bazı tank kurulumlarında şahit olunan kayaların ve malzemelerin sümüksü beyaz salgılar ile kaplanma durumu da tam olarak budur. Bu salgıların tamamı nitrifikasyon bakterileri ile rekabet eden ve onlardan çok daha hızlı çoğalabilen heterotrof bakterilerdir.

    Akvaryum suyuna bakteri besini vs. eklediniz ve 24 saat veya daha kısa süre sonra suyunuz bulanıklaştı (rakı) diyelim. Tebrikler, faydalı bakteriler yerine heterotrof bakterileri çoğaltmış oldunuz.

    Özetle maksimum açık yüzey alanı ve suyun sürekli bu yüzeylerle temasının sağlanması nitrat döngüsünü hızlandırır. Böylece taban malzemesi olmayan cama cam tanklarda, karantina tanklarında döngünün gecikmesinin nedenini de öğrenmiş bulunmaktayız.

    Nitrifikasyon bakterileri diğer heterotrof bakteriler ile bu yüzey alanlarında rekabet halindedir. Tüm bakteriler aynı yüzeylerde tutunarak çoğalma eğilimindedirler. Dr. Tim bu konuda ticari bakteri kültürleri içindeki farklı bakteri türlerinin bu rekabeti olumsuz etkilediği görüşündedir. Üst paragrafta da belirttiğim gibi heterotrof bakteriler 20 dakika gibi kısa bir sürede bölünebilmektedir.

    20 dakikalık bölünme hızının yanında 30-40 saat içinde bölünebilen nitrifikasyon bakterileri için bu durum maçın başlamadan kaybedilmesi gibidir. Heterotroflar mekanik filtrenizi ve diğer yüzeyleri çok daha kısa sürede ele geçirirken, diğer yandan da sudaki fosfat gibi gerekli makro besinleri de onlardan önce tüketerek nitrifikasyon döngüsünü sekteye uğratabilirler.

    Bu nedenle akvaryum kurulumunda bir sürü farklı bakteri ürünü kullanmak yerine öncelikle nitrifikasyon bakteri türlerini içerenleri tercih etmeniz, döngünüzü sağlıklı bir şekilde hızlandıracaktır. Heterotroflar organik karbon kullandığından ilk kurulumda; şeker, votka, sirke eklemek yine mantıksız olacaktır. Bakteri kültürlerine ilave olarak satılan “bakteri besinlerinin” içeriğine de dikkat etmeniz gerekiyor. Unutmayın döngüyü başlatmak için sadece belli oranda amonyak gerekiyor, organik karbon değil.

    Ayrıca akvaryumun kurulumunda Fosfat ile hemen mücadele etmeye girişmek de gereksiz bir hareket gibi görünmekte, çünkü Nitrifikasyon bakterilerinin çok az da olsa bu makro besine ihtiyaçları bulunuyor. Sisteme hemen denitrifikasyon bakteri düzeneği eklemek (denitratör) veya hemen organik karbon girmeye başlamak nitrifikasyonu olumsuz etkiliyor.

    Gelelim sıcaklık konusuna, 25-30 C° arası nitrifikasyon bakterilerinin çoğalmaları için en uygun sıcaklık olarak verilmiş. 10 C°’ lik ısı farklarında bakteri türlerinde farklılaşma görülüyor. Tanka canlı girişinden önce tankın sıcaklığını yükseltmekte fayda var, daha sonra günlük maksimum 5-8 C° arasında sıcaklık uygun değere düşürülebilir.

    Aydınlatma için Dr.’ un önerisi çevrim boyunca ışıkları kapatmak. Bu hem olası yüksek fosfat durumunda yosunların bakterilerden önce oluşumunun engellenmesini sağlıyor. Hem de oluşması muhtemel yosunların fosfatı bakterilerden önce kullanıp limitasyon durumunda nitrifikasyonun sekteye uğramasını engelliyor.

    Özetle;

    -Taban malzemesi bulunması nitrifikasyon için önemli bir avantaj.

    -Canlı Kum hakkında; çoğu pakette kum ile birlikte heterotrof bakteri (rekabetçi) ve organik maddeler bilinmeyen bir süre kapalı durumdadır. Paketi açtığınızda yeni su ile birlikte sağlanan oksijeni kullanan heterotroflar kum içindeki organikleri oksitleyerek amonyak açığa çıkarırlar. Bu nedenle suyunuzda yeterli miktarda veya gerekenden fazla amonyak oluşmuş olabilir. Hayır, eski kayalar amonyak salmıyor, heterotroflar halihazırdaki birikmiş organikleri oksitleyerek amonyak oluşturuyor.

    Bu fazla amonyak yoğunluğunu su değişimleri ile seyreltmeniz gerekebilir. Yine "abi suda birşey yok ki" diyerek dışarıdan amonyum klorür (NH4Cl) ekleyecekseniz aslında buna hiç gerek te olmayabilir. “Eski kayalar amonyak salıyor”, "Kumu karıştırmayın, Amonyak patlar" bu cümleleri tank günlüklerinde sıkça duymuşsunuzdur ve eminim şimdi olayı daha iyi anlamaya başladık.

    -İlk döngü için Amonyum klorür (NH4Cl) ekleyen varsa saf olanlar tercih edilmeli ve tankta 4ppm sınırı aşılmamalıdır. Az az ve sık yapılan eklemeler bir defada kapak kapak bocalamaktan daha verimli olacaktır.

    -Tuzluluğu düşürün(1.015), Sıcaklığı yükseltin(25 C°), Bakteri tutucularınızı ekleyin ve ateşleyin. Amonyak oksitleyici bakteriler oluştuktan kısa süre sonra amonyak’ ın her gün net bir şekilde düştüğünü göreceksiniz. Bir daha amonyak eklemenize de gerek kalmayacak, çünkü bundan sonrası Nitrit oksitleyicilerin 3-4 günlük süre zarfında bayrağı ele almasına bakıyor. Test kiti bulundurmak zorunlu değil, siz onu biliyorsunuz.

    -Yine de Nitrifikasyonda sıkıntı olup olmadığına bakmak için Nitrit kitine ihtiyacınız olacak. Eğer suyunuzda Nitrit varsa bir sıkıntı var denilebilir yani biyolojik filtreleriniz sekteye uğramış (tıkanmış) olabilir.

    Gerçekten sistemin kalbi olan bakteri faunası hakkında ve işe doğru başlama açısından bilgi dolu bir sunum olmuş. Umarım kapı biraz aralanmıştır. Video daha önce paylaşılmıştı buraya da ekleyeyim.



    Keyifli hobiler.
     
    Düzenleme: 4 Aralık 2019
    hiter, MESUT_KERİM, ataysemerci ve diğer 4 kişi bunu beğendi.
  18. Tarık KÜÇÜK

    Tarık KÜÇÜK

    Mesajlar:
    1.892
    Yer:
    İzmir
    İsim:
    Tarık KÜÇÜK
    Şahane bir paylaşım daha olmuş, özetleme için emeğine sağlık.
     

Sayfayı Paylaş