BIYOLOJIK FILTRASYON II

599

BIYOLOJIK FILTRASYON II

(Azot Döngüsünün Biyolojik Filtrasyon Açisindan En önemli Safhalari)

Biyolojik Filtrasyonda I. yazimizda belirtilen asamalardan özellikle üç tanesi üzerinde daha kapsamli olarak durmakta fayda vardir.

Bu üç asama; Ammonification, Nitrification ve Denitrification asamalaridir. Dilerseniz bu asamalari tek tek inceleyelim.

Ammonification: Akvaryumdaki her türlü atik organik maddenin (ölmüs bitki, balik ve algler, diski, yem artiklari ve solunum) saprofit bakteriler (çürüme bakterileri) tarafindan son derece zehirli bir madde olan NH 3 ‘e (Amonyak) dönüstürülme asamasidir. Asagidaki sekilden de anlasilacagi üzere NH 3 ‘ün (Amonyak) en büyük kaynagi tüketilmemis ya da iyi sindirilememis yemdir. (Diski) Buradan çikarilacak sonuç ise saglikli bir akvaryum için kaliteli ve yeterli miktarda yemleme yapilmasi gerektigidir. Yine seklimize baktigimizda ortamdaki ölmüs canli kalintilarinin da NH 3 (Amonyak) olusumuna etkisi vardir. Bu baglamda ölmüs baliklarin ya da bitkilerin akvaryumdan hemen uzaklastirilmasi gerektigini söyleyebiliriz. Alglerin (Yosun) herhangi bir nedenden dolayi olusabilecek ani ölümleri ise çok daha tehlikeli bir boyuta ulasabilir. çünkü ölmüs mikroskobik yosunlarin toplanmasi diye bir durum söz konusu olamayacaktir. Gerek bu nedenle gerekse görüntü açisindan akvaryumda mümkün oldugunca alg üremesinin önüne geçmeye çalismaliyiz.

clip_image002

Sekil 1 (Akvaryumdaki Azot [Nitrojen] döngüsü)

Nitrification: Biyolojik Filtrasyondaki en önemli asama Nitrification asamasidir. Bu asamada çesitli bakteri türleri rol oynamakla beraber Akvaryumlarimizdaki Biyolojik Filtrasyon bakimindan önemli olan iki adet bakteri vardir. Bunlar hatirlayacaginiz Nitrosomonas ve Nitrobacter’dir. Adi geçen iki bakterimiz disinda yine Nitrification yapan fakat daha az önemli olan bakteriler de bulunmaktadir. Iste bu bakteriler sayesinde basimizin belasi olan NH 3 ‘ü (Amonyak) daha az zehirli olan NO 2 (Nitrit) ve NO 3 ‘e (Nitrat) dönüstürüyoruz. Amonyagi Nitrite oksitleyen bakterilerin en önemlisi olan Nitrosomonas ve ayni isi yapan bir kisim bakterilerin bazi özelliklerini asagidaki sekilden inceleyebiliriz.

NH 3 ‘ü (Amonyak) NO 2 ‘ye (Nitrit) Nitrosomonas, NO 2 ‘yi (Nitrit) de NO 3 ‘e (Nitrat) Nitrobacter dönüstürmektedir. Bu iki yararli bakterimizin Aerobic, yani oksijenli ortamda yasayip üreyebilen ve kolonilesebilen bakteriler oldugunu hatirlayacaksiniz.

Adi

Nitrosomonas

Nitrosococcus

Nitrosolobus

Nitrosospira

Nitrosovibrio

Sekil

Düz çubuk

Küresel – Eliptik Düzensiz sekilli Siki sarimli spiral Ince uzun kavisli (Virgül)

Sekil 2 (NH 3 ‘ü [Amonyak] NO 2 ‘ye [Nitrit] indirgeyebilen bakteriler.)

özellikler Nitrosomonas crytolerans Nitrosomonas europaea
Boyutlari (mikro-m.) (1.2-2.2) X (2.0-4.0) (0.8-1.1) X (1.0-1.7)
Hareketlilik Gözlemlenmedi. Gözlemlenmedi.
üre Kullanimi Var. Yok.
Tuz Ihtiyaci Var. (Ortalama %2 NaCl)
Minimum Gelisme Isisi -5 C° +5 C°
Yasam Alani Denizler. Toprak ve Tatlisu.

Sekil 3 (NH 3 ‘ü [Amonyak] NO 2 ‘ye [Nitrit] indirgeyebilen bakterilerden en önemlisi olan Nitrosomonas genusuna ait bakterilerden N.crytolerans ve N. Europaea’nin karsilastirilmasi.)

Adi

Nitrobacter

Nitrococcus

Nitrospina

Nitrospira

Sekil Armudi – Düzensiz sekilli Küresel Ince uzun düz çubuk Gevsek sarimli spiral
Boyut (micro-m) (0.5-0.8) X (1.0-2.0) 1,5 (0.3-0.4) X (1.7-6.6) (0.3-0.4 X 0.8-1.0)
Organik madde kullanabilme yetenegi Heterotrofik Yok Yok Hem heterotrofik hem ototrofik

Sekil 4 (NO 2 ‘yi [Nitrit] NO 3 ‘e [Nitrat] indirgeyebilen bakteriler.)

Nitrification asamasinin son ürünü olan NO 3 (Nitrat) NH3 (Amonyak) ve NO 2 ‘ye (Nitrit) oranla canlilar tarafindan daha tahammül edilebilir bir maddedir. Ancak baliklarimiz her ne kadar belli bir miktar NO 3 ‘e (Nitrat) tahammül edebilseler de ortamda zaman içerisinde birikecek NO 3 (Nitrat) baliklarimiz için yine zararli olacaktir. Algler (Yosun) NO 3 ‘ün (Nitrat) bir kismini besin olarak kullanabilmektedirler fakat akvaryumda çok alg olmasi hem görüntü kirliligine yol açacak hem de ortam kosullarinda olusabilecek ani bir degisiklik nedeni ile toplu olarak ölecek olan alglerin Saprofit Bakteriler (çürüme Bakterileri) tarafindan NH 3 ‘e (Amonyak) çevrilmesi neticesinde akvaryumumuzda bir felaket meydana gelecektir.

Adi

ürün

Nitrification Orani (Micro-g N/ Gün/gr Kuru Hücre) Maksimum ürün (Micro-g N/ml)
Arthrobacter (Heterotrof) Nitrit 375 – 9000 0,2 – 1
Arthrobacter (Heterotrof) Nitrat 250 – 650 2 – 4,5
Aspergillis (Heterotrof) Nitrat 1350 75
Nitrosomonas (Ototrof) Nitrit 1 – 30 Milyon 2000 – 4000
Nitrobacter (Ototrof) Nitrat 5 – 70 Milyon 2000 – 4000

Sekil 5 (Bazi Nitrification bakterileri ve Nitrification oranlari)

Denitrification: Nitrification asamasinda son ürün olarak ortaya çikan NO 3 ‘ün (Nitrat) bu sefer Anaerobic yani oksijensiz ortamda beslenebilen, üreyebilen ve koloni olusturabilen bakteriler olan Pseudomonas ve Omnibacteria tarafindan N 2 O ve N’ye (Azot) çevrilmesi asamasidir. Bu olayda rol oynayan bakteriler oksijensiz ortama ihtiyaç duyduklarindan akvaryumumuzun bir kösesinde böyle bir ortam olusturmamiz gerekmektedir. Bu sekilde oksijensiz bir ortam olusturmak pek kolay olmadigindan ve bazi sakincalari da görülebileceginden dolayi tecrübeli akvaryum severler için önerilebilir.

Azot döngüsünün son asamasi olan Denitrification’u biraz daha inceleyelim.

Bakterilerimiz NO 3 ‘ü N 2 O ve nihayet N 2 ‘ye çevirerek tamamen zararsiz hale getirmektedirler. Olusan N 2 ya atmosfere karisir (N) ya da su içinde erimis azot olarak kalir. Buraya kadar her sey güzel gözükmektedir ancak Pseudomonas ve Omnibacterium denitrification yaparken az da olsa Hidrojen Sülfat üretirler ki bu da akvaryumumuz için bir baska zehirli maddedir. Iste bu yüzden anaerobik bakterilerin populasyonunun kontrol altinda tutulmasi gerekir. Yeterli miktardaki populasyon bizim için çok degerli bir islev görür ama populasyonun asiri çogalmasi çok daha kötü sonuçlar dogurabilecektir.

Kisaca denitrification asamasi tecrübeli akvaryum severler tarafindan uygulanmasi önerilen bir asamadir.

Achromobacter Hydrogenophaga Rhodopseudomonas
Acinetobacter Hyphomicrobium Rhodobacter
Aerobacter Lactobacillus Rhodovulum
Agrobacterium Methanomonas Roseebacter
Alcaligenes (denitrificans) Moraxella Sphingomonas
Arthrobacter Neisseria (denitrificans) Spirillum
Bacillus (licheniformis) Pasteurella Thiobacillus (denitrificans)
Brevibacterium Paracoccus (denitrificans) Thiosphaera (pantotropha)
Citrobacter Pseudomonas (aeruginosa, stutzeri) Vibrio
Chromobacterium Propionibacterium Xanthomonas
Flavobacterium Proteus
Halobacterium Rhizobium

Sekil 6 (Denitrification bakterileri)

Azot Döngüsünün Son ürünü Nitrat’tan (NO 3 ) Kurtulma Yollari

 

Yukarida da açiklandigi üzere Nitrat’tan (NO 3 ) kurtulmanin en bilinen ve dogadaki sekli olan yöntem Denitrification’dur. Ancak uygulanmasi zor oldugundan ve tecrübe gerektirdiginden burada diger Nitrat’i elimine etme yöntemlerinden bahsedecegiz.

1 – Algler: Algler (Yosunlar) daha önce de belirtildigi üzere NO 3 , N ve hatta CO 2 ‘yi besin olarak kullanabilmektedirler. Uygun kosullar olusturuldugunda akvaryumumuzda üreyecek olan Algler NO 3 ‘ü besin olarak kullanip sudaki NO 3 konsantrasyonunu düsüreceklerdir. Fakat alglerin asiri çogalmasi dekorasyonumuz ve görüntümüzde bozulmaya neden olacaklardir. Ayrica su sartlarinda meydana gelecek ani bir degisiklikte toplu halde ölecek olan algler bize tekrar NH 2 (Amonyak) olarak geri döneceginden çok tehlikeli sonuçlar dogurabilir.

2 – Reverse Osmosis: Bu yöntemde su özel cihazlar yardimi ile çok ince bir zardan geçirilerek süzülür. Bu zardan sadece saf su molekülleri geçebilmektedir. Bu yolun zararli bir özelligi sudaki maddelerin yaklasik %95’ini tutmasidir. Yani elde edilen suda yararli hiçbir mineral ve madde kalmamaktadir. Ayrica ekonomik olmayan bir yöntem oldugundan sadece çok hassas baliklarin tutuldugu akvaryumlar için önerilebilir. Reverse Osmosis esnasinda kaybolan mineral ve maddeleri daha sonra suya kendimiz ekleyebiliriz.

3 – Periyodik Su Degisimleri: Son olarak tüm bu yöntemlerden çok daha kolay ve çok daha ucuz bir yöntem vardir. Bu da belli araliklarla yapilacak olan kismi su degisimidir.

Son ürün olan Nitrat’in (NO 3 ) birikimi dogal olarak akvaryumun su hacmi ve içindeki canli sayisi ile alakalidir. Canli sayisinin yaninda tabi ki canli büyüklükleri de göz önünde tutulmalidir. Akvaryumdaki canlilarin boyutu ne kadar büyükse suyun Nitrat (NO 3 ) orani da o derece hizli artacaktir. Dolayisiyla akvaryumdaki Nitrat (NO 3 ) seviyesini düsük oranlarda tutmak için 2 – 3 haftada bir % 20 – 25 oraninda su degisimi önerilebilir. Ancak en saglikli su degisim orani için belirli araliklarla yapilacak Nitrat (NO 3 ) testlerinden çikan sonuca göre karar vermek gereklidir.

Yazan: Tolga Kuloğlu

Paylaş