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Ciclo dell'azoto

Il filtro biologico e l'ossidazione dell'ellazoto

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Un acquario richiede 4-8 settimane prima che si formino sufficenti microrganismi in grado di trasformare e decomporre le sostanze di rifiuto. E' possibile accelerare questo svoluppo cambiando spesso una parte d'acqua ed aggiungendo soluzioni di batteri direttamente nel filtro.

   L'azoto (simbolo chimico N) è presente in atmosfera come N2, è il gas più abbondante e costituisce  l'80% circa dell'aria, in natura si trova in varie forme ed è soggetto ad un ciclo continuo, che lo vede passare  dalla forma inorganica presente nell'atmosfera a quella organica, indispensabile alla vita di piante e animali.

  I più importanti composti organici oggetto di decomposizione batterica in acquario sono quelli azotati; una corretta somministrazione di cibo ed un'accurata pulizia del fondo ne rallentano la formazione. Per portare i prodotti del rifiuto e quelli derivanti dalla decomposizione dei residui di mangime sino allo stadio non tossico, è necessario l'intervento di un gran numero di batteri decompositori, che innescano le reazioni biochimiche necessarie per tali trasformazioni.

   I batteri di Nitrosomonas assorbono gli ioni di ammonio attraverso le pareti delle cellule e utilizzando l'ossigeno li trasformano in energia e nitriti. L'ammoniaca è molto tossica e può uccidere i pesci anche a bassissime concentrazioni. In genere occorrono alcuni giorni alla popolazione di Nitrosomonas per esere così numerosi da poter concorrere all'eliminazione dell'ammoniaca prodotta in acquario e trasformarla in nitriti. I nitriti sono anch'essi molto tossici, ma le concentrazioni devono essere più elevate per essere nocive. Una volta che i Nitrosomonas hanno prodotto i nitriti, i batteri Nitrobacter assorbono questi ultimi attraverso le pareti delle cellule e li trasformano con l'aiuto dell'ossigeno in energia e nitrati. Occorreranno più giorni ai Nitrobacter, alquanto lenti nel riprodursi, per realizzare la produzione di nitrati. I nitrati rappresentano lo stadio finale del processo biologico di ossidazione dell'azoto. Essi non vengono eliminati poi da nessuna altra azione batterica. I nitrati sono tossine che continuano ad accumularsi nell'acquario, salvo una piccola parte assorbita dalle piante, e devono essere eliminati con un cambio dell'acqua regolare. Le cause più frequenti di un'eccessiva concentrazione di nitriti  sono il sovraffollamento della vasca e la scarsa pulizia dell'acquario.

Di seguito è riportato una schema esemplificativo del ciclo dell'azoto ...

I test dell'ammoniaca misura l'ammoniaca totale nella forma NH3 e NH4+. La tossicità dell'ammoniaca è soprattutto attribuibile alla sua forma indissociata NH3, in contrasto con lo ione ammonio. La trasformazione di ammoniaca in ammonio dipende principalmente dal pH:l'ammonio è presente quando il ph è inferiore a 7 (acido), mentre l'ammoniaca prevale in ambienti basici.

In genere la percentuale di ammoniaca NH3 è tanto più elevata quanto più sono elevati i valori di pH e temperatura.

Con valori di pH bassi è necessaria meno ammoniaca per avere gli stessi effetti tossici.

Dall'analisi dei dati sopra riportati si nota che NH3 dipende molto dai valori che assume il pH che dalla temperatura, un aumento di unità di pH corrisponde ad un aumento di cocentrazione di NH3 pari a 10 volte.

Si consiglia di non superare più di una volta ogni tre anni i valori limite, per consentire al sistema di recuperare lo sforzo causato dall'inquinamento d'ammoniaca. Si riportano di seguito i valori indicativi letali con riferimento ad un lasso di tempo di 30 giorno:

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