De stikstofkringloop
De waterkwaliteit heeft te maken met Ammonium/Ammoniak, Nitriet, Nitraat en zuurstof gehalte in de vijver. Wat ons brengt bij De Stikstofkringloop. De kringloop hier links,geeft alleen de belangrijkste processen weer.Er spelen nog veel meer zaken een rol in de, in werkelijkheid veel gecompliceerdere, stikstofkringloop.
Omwille van de eenvoud zijn deze buiten beschouwing gelaten, maar worden in onderstaand verhaal daar waar nodig aangetipt. De stikstofkringloop is één van de belangrijkste, zo niet hét belangrijkste chemische proces dat zich in het vijverwater afspeelt. Dit onderwerp onder de knie krijgen zal u dus een hoop leed kunnen besparen dus ik raad u aan dit goed te lezen.
Opstart vijverfilter
Bij filters die in de winter stilgestaan hebben of vijvers die nieuw opstarten zal het gehele proces van voor af aan beginnen. De cyclus heeft dan afhankelijk van de filterinstallatie zeker 6 weken nodig om rond te komen. In deze startperiode krijgt de vijver dus minimaal 2 gevaarlijke concentraties aan stoffen te verwerken. Het beste is dus zonder vis een vijver op te starten en als er al vis aanwezig is om deze goed in de gaten te houden. Meten is weten en als het fout gaat dan acuut ingrijpen.
De bacteriën, verantwoordelijk voor de omzetting van ammonia via nitriet naar nitraat noemen we nitrificerende bacteriën. Samen met het belangrijke zuurstof zijn zij in staat de gevaarlijke stoffen om te zetten naar Nitraat.
Ammonium-Nitriet
Vroeger werd altijd aangegeven dat het in onze filters zou gaan om nitrosomonas europea en nitrosococcus mobilis. Tja. Maar deze bacteriën komen vooral voor bij hoge tot zeer hoge ammoniak concentraties (zoals bij rioolzuiveringsinstallaties). Zulke hoge ammoniak concentraties hebben wij gelukkig niet in onze vijver!
Stap 1 Volgens het schema zouden de Nitrosomonas bacterie er voor moeten zorgen dat het ammonium naar nitriet wordt omgezet. Maar dat is niet altijd zo, ze zijn niet de enigen. Er zijn vele andere bacteriën die dit proces ook voor elkaar krijgen.Welke dat allemaal precies zijn, nou daar zijn de geleerden het zelf nog niet helemaal met elkaar over eens maar voorlopig houden we het erop dat het vooral bacterien als Nitrosomonas marina zijn. (en ja, die komen ondanks hun naam ook in zoetwater voor).
In de eerste reaktievergelijking op het schema zien we dat er voor het omzetten van ammonium naar nitriet zuurstof (O2) nodig is. Er wordt dan nitriet gevormd samen met H+ en water (H2O). Voor deze 1e stap van de nitrificatie is dus zuurstof nodig en door de produktie van H+ zal de pH zal dalen.
Nitriet -Nitraat
Stap 2: Net als bij het omzetten van ammonium naar nitriet zien we dat er voor het omzetten van nitriet naar nitraat ook zuurstof nodig is. Helemaal 100% correct is het schemaatje ook weer niet. Er staat dat er zich NO3- vormt. Nou eigenlijk vormt zich HNO3 (Salpeterzuur). Maar dat salpeterzuur splitst zich direkt helemaal op in H+ en NO3-.
Door het omzetten van nitriet naar nitraat komen weer andere bacteriën aan hun energie. In dit geval zijn het bacterien als nitrobacter en nitrospira die zorgen voor het omzetten van nitriet naar nitraat. Vooral de Nitrospira moscoviensis en de Nitrospira marina schijnen volgens de onderzoekers onder onze vijver omstandigheden de belangrijkste rol te spelen.
Ook hier spelen faktoren als temperatuur, pH, een donkere omgeving en een constant milieu weer een belangrijke rol. Net zoals we deze bij de omzetting van ammonium naar nitriet besproken hebben.
Denitrificatie.
Hierboven hebben we het gehad over de stikstofkringloop. Het nitrificatie proces, wat zorgt dat bacteriën in samenwerking met zuurstof, organisch afval omzetten van giftige stoffen naar het niet giftige nitraat. De denitrificatie is een proces wat nitraat weer terug kan brengen naar nitriet en/of stikstof. Dit proces gebeurt vaak in een zuurstof arme omgeving.