وسام عزمي
13 Dec 2020
المقدمة
دورة النيتروجين في حوض السمك البحري (وهي في الأساس هي نفسها في أحواض المياه العذبة) هي تفاعل متسلسل في الطبيعة ينتج عنه ولادة أنواع مختلفة من البكتيريا الآزوتية ، لكل منها وظيفته الخاصة. كل بكتيريا مولودة جديدة تستهلك البكتيريا السابقة ، وبالتالي تلد البكتيريا التالية.
المكونات الثلاثة المستخدمة لتحقيق ذلك هي الأمونيا (NH أو NH³ + 4) ، والنتريت (NO²) ، والنترات (NO³). بشكل عام ، تستغرق عملية تدوير النيتروجين حوالي 30 يومًا ، ولكن لا يوجد إطار زمني محدد لهذه العملية لإكمال مهمتها ، حيث يختلف كل حوض مائي. يمكن أن تؤدي عوامل مثل عدد الأسماك والماشية الأخرى والمواد العضوية الموجودة في الخزان إلى تغيير وقت الانتهاء بطريقة أو بأخرى. يعد اختبار ماء الحوض أثناء ركوب الدراجات أمرًا مهمًا للغاية ، حيث سيخبرك هذا بالمرحلة التي يمر بها الحوض في أي وقت خلال العملية.
وتجدر الإشارة هنا إلى أن هناك طرقًا لتسريع عملية تدوير النيتروجين ، والتي يمكن لبعض منها بالفعل تدوير الخزان في أقل من يوم واحد.
المكونات الثلاثة ومراحل الدورة
قبل شرح كيفية عمل عملية تدوير النيتروجين ، إليك بعض المخططات والرسوم البيانية التي يمكنك الرجوع إليها للحصول على جانب مرئي أولاً.
المكون الأول المطلوب في السلسلة هو الأمونيا ، وخلال عملية ركوب الدراجات فقط يجب أن تكون قراءات الأمونيا المرتفعة موجودة في حوض السمك. بمجرد أن تبدأ الأمونيا في التراكم في الحوض ، تبدأ عملية ركوب الدراجات. إذن من أين تحصل على الأمونيا؟ يتم إنتاجه عن طريق أشياء مثل الأسماك وغيرها من فضلات الماشية ، والطعام الزائد ، والمواد العضوية المتحللة من كل من الحيوانات والنباتات. الآن وضع الحيوانات الحية في خزان لغرض ركوب الدراجات ليس بالأمر السهل ، لأنها تتعرض لمستويات عالية السمية من الأمونيا والنتريت أثناء العملية.
ومع ذلك ، بدون وجود الأمونيا ، لا يمكن أن تبدأ الدورة ، وإذا تمت إزالة الأمونيا ، أو تعطل الإمداد أثناء ركوب الدراجات ، تتوقف العملية. كما ترى ارتفاع مستوى الأمونيا خلال فترة ركوب الدراجات ، إذا كنت تعتقد أن إضافة مدمرة الأمونيا أو تغيير الماء لخفضه يساعد ، فهو ليس كذلك! أنت فقط تؤخر عملية ركوب الدراجات وتمنعها من إكمال مهمتها. إذا كنت تستخدم الأسماك لدورة حوض السمك ، فسيكون هذا صيدًا 22! لا ترغب في تعريض الحيوانات للأذى من خلال تعريضها للعناصر السامة ، لكنك تحتاج إلى نفاياتها كمصدر للأمونيا لإنجاز المهمة. الخبر السار هو أن هناك بدائل لركوب خزان جديد دون الحاجة إلى استخدام الأسماك ، بالإضافة إلى طرق للمساعدة في تسريع عملية تدوير النيتروجين.
بغض النظر عن الطريقة التي تستخدمها لدورة حوض مائي جديد ، فإن العملية هي نفسها. تحدث الأمونيا في حالتين حسب درجة حموضة الماء. NH³ ، الحالة النقابية ، أكثر سمية من NH³ + 4 ، الحالة المتأينة لأنها يمكن أن تغزو أنسجة جسم الحيوانات البحرية بسهولة أكبر. تقريبا كل الأمونيا الحرة في مياه البحر ذات الأس الهيدروجيني العادي تكون في الحالة المتأينة ، وبالتالي فهي أقل سمية. مع ارتفاع الأس الهيدروجيني ، تنخفض الحالة المتأينة الأقل سمية وتزداد الحالة النقابية الأكثر سمية. على سبيل المثال ، قد يوجد مستوى سام من الأمونيا مثل NH4 مع درجة حموضة تبلغ 8.4 مميتة ، ولكن يمكن تحمل نفس مستوى الأمونيا مثل NH4 + مع درجة حموضة 7.8. يمكن أن تؤثر درجات حرارة الخزان المرتفعة أيضًا على سمية الأمونيا.
المرحلة الثانية - النتريت (NO²)
في حوالي عشرة أيام من الدورة ، يجب أن تبدأ البكتيريا الآزوتية التي تحول الأمونيا إلى نتريت ، Nitrosomonas ، في الظهور والتراكم. تمامًا مثل الأمونيا ، يمكن أن يكون النتريت سامًا وضارًا للحيوانات البحرية حتى عند المستويات المنخفضة منه ، وبدون وجود النتريت ، لا يمكن لعملية ركوب الدراجات أن تكتمل نفسها. سيستمر النتريت في الارتفاع إلى مستوى عالٍ يبلغ حوالي 15 جزءًا في المليون ، وهي المرحلة الأكثر أهمية ، وفي حوالي اليوم 25 من المفترض أن يبدأ المستوى في الانخفاض ، على الرغم من أنه من الممكن تمامًا تشغيله لمدة 10 أيام أخرى.
من المرجح أن تصل قراءة النتريت إلى ذروتها وتنخفض إلى أقل من 2 أو 3 جزء في المليون بحلول اليوم 30 تقريبًا ، وبعد ذلك بوقت قصير إلى الصفر. إذا لم يحدث ذلك ، فلا داعي للقلق ، فمن المفترض أن ينخفض في وقت ما خلال العشرة أيام القادمة أو نحو ذلك.
المرحلة 3 - نترات (NO³)
الآن بعد أن ولدت الأمونيا النتريت ، فإن النتريت ، بدوره ، يلد البكتيريا الآزوتية الثالثة والأخيرة ، nitrobacters. هذه البكتيريا عبارة عن كيانات حية تتطلب الأكسجين والغذاء (مصدر الأمونيا) للبقاء على قيد الحياة ، والنمو على أسطح كل شيء في الخزان ، وتظهر فضلات النيتروباكتير على شكل نترات مع مجموعة اختبار. عندما تبدأ قراءات النترات في الزيادة ، يمكنك معرفة أن هذه البكتيريا الآزوتية المفيدة بدأت في ترسيخ نفسها ، وهو ما كنت تمر به بشق الأنفس خلال عملية التدوير لتحقيقه