مدیریت نیترات و فسفات

کنترل نیترات (NO3) و فسفات (PO4) از جمله مسائل حیاتی برای هر دارنده آکواریوم مرجانی است که نیاز به زمان و توجه بسیاری دارد تا بتوان مقادیر این دو پارامتر را در حدود مطلوب آکواریوم حفظ کرد. در این متن، ابتدا به منابع اصلی تولید نیترات و فسفات در آکواریوم مرجانی اشاره شده و سپس راه‌های کنترل میزان این پارامترها بررسی خواهد شد. قبل از بحث درباره روش‌های کنترل میزان این پارامترها، نکات و مفاهیم مربوط به منابع تولید هر کدام از این پارامترها در آکواریوم مرجانی مورد بررسی قرار می‌گیرد.

اینجا باید توجه داشت که برای درک این موضوع، نیازی به دانش خاصی در زمینه شیمی نیست. به عنوان یک دارنده آکواریوم، شما نیاز دارید تا از منابع اصلی تولید نیترات و فسفات در آکواریوم خود آگاه باشید و با روش‌های مختلف کنترل این مواد آشنا شوید تا بتوانید محیط سازگار و سالمی را برای موجودات زنده خود فراهم کنید. در ادامه، ما به بررسی این مسائل خواهیم پرداخت و راهکارهایی برای مدیریت بهینه نیترات و فسفات در آکواریوم مرجانی را مورد بررسی قرار خواهیم داد.

نیترات (NO3)

نیترات یون‌ها جزء اساسی چرخه نیتروژن در محیط‌های آبی هستند. این یون‌ها به وسیله فعالیت باکتری‌های هوازی در محیط آبی تولید می‌شوند. در این چرخه، مولکول‌های آمونیاک ابتدا به نیتریت تبدیل می‌شوند و سپس به نیترات تبدیل می‌گردند.

در شرایط ایده‌آل، نیترات می‌تواند به اجزاء تشکیل‌دهنده خود یعنی نیتروژن آزاد و اکسیژن شکسته شده تجزیه شده و چرخه نیتروژن به طور کامل انجام شود. این فرآیند برای حفظ تعادل زیستی و سلامت محیط آبی بسیار اهمیت دارد.

به عنوان یک نتیجه، نیترات به عنوان یک منبع غذایی برای رشد انواع مختلفی از جلبک‌های ناخواسته در آکواریوم تبدیل می‌شود. این جلبک‌ها معمولاً به عنوان یک عوامل مزاحم در آکواریوم شناخته می‌شوند و می‌توانند مشکلاتی مانند رشد زیاد و کاهش کیفیت آب را ایجاد کنند. از این رو، کنترل میزان نیترات در آب آکواریوم از اهمیت بالایی برخوردار است و اقداماتی مانند تعویض آب منظم، استفاده از فیلترهای با کارایی بالا و کنترل میزان تغذیه موجودات آبی می‌تواند به کاهش سطح نیترات در آب کمک کند و از رشد ناخواسته جلبک‌ها جلوگیری نماید.

سیکل ازت یا چرخه نیتروژن در آکواریوم آب شیرین

شاید تا به حال در مورد مفهوم “چرخه نیتروژن” یا “سیکل آب” در آکواریوم‌های گیاهی شنیده باشید، اما ممکن است جزئیات بیشتری را درباره آن ندانید. در این مقاله، قصد داریم به شما توضیح دهیم که چرخه نیتروژن در آکواریوم‌های گیاهی چیست و چرا این موضوع بسیار مهم است.

این فرآیند، که به طور متداول به عنوان “چرخه نیتروژن”، “سیکل آب”، یا “فرآیند نیتریفیکاسیون” شناخته می‌شود، به معنای تبدیل آمونیاک به نیتریت و سپس به نیترات در آکواریوم می‌باشد. این فرآیند بسیار حیاتی برای ایجاد باکتری‌های مفید در آکواریوم و فیلتراسیون آب است.

این فرآیند معمولاً زمانی بین دو هفته تا دو ماه طول می‌کشد، و برای نظارت بر آن، تست‌هایی برای اندازه‌گیری سطوح آمونیاک، نیتریت، نیترات و pH آب استفاده می‌شود. با این حال، بخش عمده‌ای از این فرآیند به صورت خودکار اتفاق می‌افتد و تنها نیاز به صبر و تست‌های مداوم آب آکواریوم دارد.

در نهایت، مهمترین نکته درباره چرخه نیتروژن این است که این فرآیند زمانی است که به آرامی و به تدریج در آکواریوم اتفاق می‌افتد و نیاز به صبر و شناخت کامل از آن دارد. با توجه به این موضوع، حیاتی است که دارندگان آکواریوم‌های گیاهی به صورت مداوم آب خود را بررسی و تست کنند تا از سلامت محیط زیست آکواریوم خود اطمینان حاصل کنند.

چرا سیکل خیلی مهم است؟

آمونیاک یکی از مهم‌ترین عواملی است که می‌تواند سلامت موجودات آبی را در آکواریوم تهدید کند. این ماده سمی می‌تواند به ماهی‌ها و گیاهان آسیب برساند. اما خوشبختانه، باکتری‌های موجود در محیط فیلتر قادرند آمونیاک را به نیتریت تبدیل کنند که حتی از آمونیاک خطرناک‌تر است. سپس باکتری‌های دیگر نیتریت را به نیترات تبدیل می‌کنند که برای موجودات زنده در آکواریوم غیرسمی است.

این چرخه به عنوان چرخه نیتروژن شناخته می‌شود و بسیار حیاتی برای حفظ سلامت محیط آبی است. باکتری‌ها در فیلتر آکواریوم از طریق تجزیه زباله‌ها و فضولات موجودات آبی، یک جامعه باکتریایی را تشکیل می‌دهند که برای زندگی آنها مناسب است. افزایش غلظت نیترات بیش از حد نیز برای گیاهان و موجودات زنده در آکواریوم سالم نیست و می‌تواند منجر به از دست دادن رنگ، اشتها و حتی محو شکوفایی جلبک‌ها شود.

به منظور کنترل میزان نیترات، سیفون کردن آکواریوم و تخلیه بخشی از آب می‌تواند به شما کمک کند. همچنین، رعایت تعادل میان تعداد موجودات و میزان تغذیه آنها نیز مهم است. در هنگام راه‌اندازی یک تانک جدید، انجام کارهایی مانند افزودن باکتری‌های زنده، استفاده از مواد شیمیایی مانند کربوهیدرات‌ها و مانع‌های نیترات می‌تواند به سرعت و بهبود سیکل آب کمک کند.

فسفات (PO4)

در آکواریوم‌های مرجانی، دو نوع فسفات تولید می‌شوند: فسفات غیر آلی یا معدنی و فسفات آلی. وقتی از فسفات در آکواریوم‌های مرجانی صحبت می‌شود، به طور معمول منظور فسفات غیر آلی (معدنی) است که قابلیت اندازه‌گیری با کیت‌ها، چکرها و تجهیزات استاندارد را دارد.

این نوع فسفات در واقع شامل یون‌هایی است که از ترکیب فسفر، اکسیژن و هیدروژن تشکیل شده‌اند. این یون‌ها در تمام اجزاء ارگانیسم‌های زنده یافت می‌شوند و به عنوان منبع اصلی رهایی فسفات در آب آکواریوم‌ها عمل می‌کنند. فسفات علاوه بر اینکه عامل بازدارنده‌ای برای جذب کلسیم و اسکلت‌سازی در مرجان‌ها و بی‌مهرگان است، برای جلبک‌های کرولاین نیز اسیدیته زیادی را ایجاد می‌کند که می‌تواند بر رشد آنها تأثیرگذار باشد.

جدول مقادیر پیشنهادی برای نیترات و فسفات

در آکواریوم‌های مرجانی، اندازه‌گیری مقادیر فسفات و نیترات امری حیاتی و مهم است که با استفاده از تجهیزات مختلفی قابل انجام است. بسیاری از آکواریوم‌داران با مشکلاتی مانند رشد نامناسب جلبک‌های مویی روبرو می‌شوند که ممکن است به دلیل مصرف سریع آمونیوم و فسفات توسط این جلبک‌ها باشد.

یکی از راه‌حل‌های متداول برای این مشکل انجام تست‌های دوره‌ای جهت اندازه‌گیری میزان فسفات است. این تست‌ها با استفاده از قطره‌هایی از مواد معرف و مشاهده تغییر رنگ در آب آکواریوم انجام می‌شوند. اما این روش ممکن است دقت محدودی داشته باشد و برای افرادی که به دقت بالایی در اندازه‌گیری‌ها نیاز دارند، کافی نباشد.

به عنوان یک جایگزین موثر، از چکرهای شرکت Hanna استفاده می‌شود که با اندازه‌گیری تغییرات نوری در محلول، میزان فسفات و نیترات را با دقت بالا مشخص می‌کنند. این تجهیزات دارای دقت و حساسیت بسیار بالا بوده و به آکواریوم‌داران کمک می‌کنند تا مقادیر مورد نیاز فسفات و نیترات را کنترل کنند.

در صورتی که از روش‌های پیشرفته‌تری برای اندازه‌گیری مقادیر فسفات و نیترات استفاده شود، مانند جذب و نشر اتمی یا استفاده از تجهیزات ICP-OES، دقت بیشتری در اندازه‌گیری‌ها حاصل می‌شود. اما این روش‌ها هزینه بالاتری دارند و نیاز به زمان بیشتری برای انجام آزمایش دارند.

به هر حال، مهمترین نکته این است که برای کنترل و مدیریت بهتر آکواریوم، اندازه‌گیری‌های دوره‌ای و دقیق از مقادیر فسفات و نیترات انجام شود و نتایج به همراه زمان و تاریخ ثبت شوند تا بتوان روندهای موجود در آکواریوم را بهبود بخشید و مشکلات را پیشگیری کرد.

نسبت مهم

در آکواریوم‌های مرجانی، نسبت بین کربن، نیترات و فسفر از اهمیت بسیاری برخوردار است. این نسبت در واقع نشان دهنده تناسب مقادیر این سه عنصر در آبهای طبیعی در اطراف مرجان‌ها است که برای رشد بهینه و سلامتی آبزیان ضروری است.

این نسبت به صورت اولیه به عنوان ۱۰۶:۱۶:۱ ثبت شده بود، اما بعدها اصلاح شده و به ۱۰۶:۱۴:۱ تغییر کرد. این نسبت اندازه‌های متناسبی از کربن، نیترات و فسفر را به موجودات آبزیان در اختیار می‌گذارد و در صورتی که از این نسبت پیروی نشود، ممکن است رشد جلبک‌های مزاحم در آکواریوم افزایش یابد.

عموماً فقط مقادیر نیترات و فسفر در آکواریوم‌ها اندازه‌گیری می‌شود و باید توجه شود که این اندازه‌گیری باید با نسبت ۱۴:۱ نگهداری شود. برای مثال، اگر مقدار نیترات در آب آکواریوم شما برابر با ۱ میلی‌گرم در لیتر باشد، می‌بایست توانایی نگهداری مقدار فسفر را در حدود ۰.۰۶ میلی‌گرم در لیتر داشته باشید.

توجه داشته باشید که مرجان‌های SPS بهتر است در شرایطی با نسبت مذکور نگهداری شوند. اما نکته منفی دیگری که در این فرایند مطرح می‌شود، نیاز به وجود نیترات برای حذف طبیعی فسفر از آب است. اگر نیترات به صورت صفر برسد، دیگر امکان حذف فسفر به صورت طبیعی وجود نخواهد داشت، بنابراین لازم است آکواریوم‌دار میزان غذای روزانه را افزایش داده و یا میزان مصرف منابع کربنی مثل بیوپلیت را در آکواریوم کاهش داده تا میزان نیترات دوباره به مقدار مناسب افزایش یابد.

منابع دیگر فسفات و نیترات

منابع دیگری نیز برای ورود فسفات و نیترات به آکواریوم وجود دارند که می‌توانند مقادیر قابل توجهی از این عناصر را افزایش دهند. این منابع شامل موارد زیر می‌شوند:

1.غذاهای طبیعی:غذاهای طبیعی مانند مواد غذایی حاوی مقادیر قابل توجهی از فسفر و مواد ارگانیک می‌باشند. وقتی این غذاها به آکواریوم اضافه می‌شوند، می‌توانند میزان فسفر، کربن و نیتروژن را در آب افزایش دهند.

2.کربن‌های فعال:کربن‌های فعال معمولاً برای بهبود کیفیت آب و جذب مواد آلی استفاده می‌شوند، اما ممکن است در برخی موارد به عنوان منبع کربن برای جلوگیری از نیاز فسفات تبدیل شوند.

3.مدیای کلسیم راکتورها:در سیستم‌های تغذیه با کلسیم، مدیاهایی معمولاً برای جذب فسفات استفاده می‌شوند. این مدیاها می‌توانند مقداری از فسفات را از آب حذف کرده و آن را به صورت غیرفعال در آب ذخیره کنند.

4.آب شهری:آب شهری ممکن است حاوی مقادیر مختلفی از فسفات و نیترات باشد که به آکواریوم وارد می‌شوند. این مواد معمولاً از فعالیت‌های کشاورزی، صنعتی یا فاضلاب شهری به آب شهری منتقل می‌شوند.

5.نمک‌های مصنوعی:برخی نوع از نمک‌های مصنوعی ممکن است حاوی مقادیر قابل توجهی از فسفات و نیترات باشند که به آب آکواریوم افزوده می‌شوند و می‌توانند منابع اضافی این عناصر باشند.

در نتیجه، برای کنترل میزان فسفات و نیترات در آب آکواریوم، لازم است به این منابع دیگر نیز توجه کنید و از روش‌های مناسبی برای کنترل و مدیریت آنها استفاده کنید.

راه های پیشگیرانه

پیشگیری بهتر از درمان همواره اولویت بالاتری دارد و با رعایت مواردی که ذکر شد، می‌توانید میزان تولید و افزایش نیترات و فسفات در آکواریوم خود را کاهش دهید. در ادامه، راهکارها و روش‌های معمول جهت کاهش این مقادیر که توسط آکواریوم‌داران استفاده می‌شود، آورده شده است:

1.تعویض آب مرتب و دوره‌ای:تعویض آب مرتب و با استفاده از آب تمیز و فاقد فسفات و نیترات می‌تواند به کاهش این مواد در آب کمک کند.

2.استفاده از پروتئین اسکیمر:استفاده از یک پروتئین اسکیمر مناسب و تنظیم و شستشوی منظم آن می‌تواند به حذف مواد آلی و افزایش نیترات و فسفات کمک کند.

3.حذف دائم مواد جامد:حذف دائمی مواد جامد گرفته شده در فیلترها و سیستم‌های تصفیه آب از مسیر جریان آب می‌تواند تجمع مواد آلی و افزایش نیترات و فسفات را کاهش دهد.

4.استفاده از محصولات بدون فسفات و نیترات:استفاده از محصولاتی که بر روی برچسب آنها عبارت “بدون فسفات و نیترات” وجود دارد می‌تواند ورود این مواد را به آب آکواریوم کاهش دهد.

5.استفاده از آب شیرین با TDS صفر:استفاده از آب شیرین با TDS صفر و تعویض مرتب فیلترها و رزین‌های جذب کننده مربوطه می‌تواند به حفظ کیفیت آب و کاهش نیترات و فسفات کمک کند.

6.عدم تغذیه بیش از حد آبزیان:تغذیه متعادل و عدم تغذیه بیش از حد آبزیان می‌تواند کاهش مصرف غذا و بهبود کیفیت آب را تضمین کند.

7.عدم نگهداری از آبزیان بیش از حد استاندارد:نگهداری از تعداد مناسب آبزیان در آکواریوم و عدم افزایش غیرمتعارف تعداد آبزیان می‌تواند کاهش تولید زیاد نیترات و فسفات را تضمین کند.

8.یخ زدایی کامل غذاهای یخ زده:قبل از استفاده، یخ زدایی کامل غذاهای یخ زده می‌تواند جلوی ورود مواد زیادی که ممکن است حاوی فسفات و نیترات باشند را بگیرد.

این روش‌ها به شما کمک می‌کنند تا مقادیر نیترات و فسفات در آب آکواریوم خود را در محدوده مناسب نگه دارید و به حفظ سلامت و زیبایی محیط زنده‌های آبی خود بپردازید.

حذف نیترات

در طول سال‌ها، راه‌های مختلفی برای کنترل نیترات معرفی شده‌اند و استفاده از جلبک‌ها برای حذف نیترات یکی از روش‌های محبوب است. از جمله این روش‌ها می‌توان به راکتورهای رشد جلبک، استفاده از گیاهان مختلف مانند چیتو، و استفاده از روش‌های جذب نیترات اشاره کرد.

یکی از روش‌های معمول برای کنترل نیترات استفاده از راکتورهای جذب نیترات است. این راکتورها با فراهم کردن شرایط مناسب برای رشد باکتری‌های بی‌هوازی که نیترات را مصرف می‌کنند، به حذف نیترات از آب کمک می‌کنند. اما، استفاده از این روش‌ها نیازمند مراقبت دقیق و برقراری جریان مناسب در راکتورها است تا از تشکیل سولفید هیدروژن و سمی شدن آب جلوگیری شود.

علاوه بر این روش‌ها، استفاده از جلبک‌ها مانند مانگرو و چیتو نیز به عنوان راهکارهایی مؤثر برای کنترل نیترات و فسفات در آکواریوم‌ها مطرح شده است. این جلبک‌ها با جذب نیترات و فسفات از آب، به کنترل این مواد زاید کمک می‌کنند و باعث بهبود کیفیت آب و کاهش تولید جلبک‌های مزاحم می‌شوند.

به هر حال، هر روشی که انتخاب شود، نیازمند مراقبت و نظارت دقیق بر شرایط آکواریوم و برقراری تعادل در محیط زنده‌ها است تا به حفظ سلامتی و زیبایی آن‌ها کمک شود.

منابع کربن

اضافه کردن منابع کربن یک راه‌حل مؤثر برای کاهش نیترات است. همچنین، استفاده از محصولات استاندارد مختلف موجود در بازار به عنوان منابع کربن مایع و یا جامد می‌تواند راهکاری مطمئن و ساده برای کنترل نیترات و فسفات فراهم کند. این محصولات به راحتی توسط آکواریوم‌داران مورد استفاده قرار می‌گیرند و به تجهیزات ویژه اضافی نیاز ندارند.

از جمله روش‌های دیگر برای کنترل نیترات استفاده از انواع بایوپلیت‌ها است. این مواد، پلیمرهای خاصی به نام Poly hydroxalkanoates، از جمله منابع کربن مطرح در این فرایند هستند. منابع کربن می‌توانند به افزایش جمعیت باکتری‌های خاصی در سیستم شما منجر شوند که توانایی مصرف نیترات موجود در آب را دارند. زمانی که میزان نیترات به صفر رسید، این باکتری‌ها اغلب منتظر می‌مانند تا دوباره این ماده تولید شود تا بتوانند از آن استفاده کنند و چرخه دوباره‌ای تشکیل دهند.

به هنگام استفاده از این روش‌ها، باید به میزان مواد موجود در راکتور و شدت جریان درون آن دقت کرد. برای جلوگیری از حذف آنها توسط پروتئین اسکیمر، باید مراقبت دقیقی از کلونی‌های باکتریایی انجام داده و مواد به صورت تدریجی به سیستم اضافه شوند. همچنین، باید توجه داشت که راه‌اندازی این روش‌ها ممکن است تا ۶ تا ۸ هفته به طول بیانجامد تا کلونی‌های باکتریایی کافی برای جذب و حذف نیترات شکل گیرند و باید مواد به طور تدریجی به سیستم اضافه شوند تا از افت ناگهانی میزان نیترات در آکواریوم جلوگیری شود.

روش های دیگر

علاوه بر این، مجموعه‌ای گسترده از انواع مدیای فیلتراسیون شیمیایی، شامل مدیاهای جذب‌کننده فسفات و سیلیکات برای جذب نیترات نیز در بازار موجود است. با این حال، استفاده از این مدیاها در سیستم‌های بزرگ و برای مدت طولانی ممکن است هزینه‌بر باشد. روش دیگری که اخیراً مورد بحث قرار می‌گیرد، استفاده از مواد شیشه‌ای مانند سیپوراکس است. این مواد با ساختار خاص خود، شرایط مناسبی را برای رشد باکتری‌های بی هوازی فراهم می‌کنند.

این مواد می‌توانند در کاهش میزان نیترات تأثیرگذار باشند. اصولاً این مواد در سامپ آکواریوم قرار می‌گیرند و قبل از عبور آب از درون آن‌ها، لازم است یک فیلتر اولیه فیزیکی بر روی آب انجام شود.

حذف فسفات

بدون شک، یکی از روش‌های پرکاربرد برای حذف فسفات استفاده از مواد مختلف جذب‌کننده فسفات در انواع مختلفی از راکتورهای طراحی شده برای این منظور است. اما حتماً باید در هنگام استفاده از این مواد از حرکت دائمی آب در میان مواد اطمینان حاصل کرد.

یکی از مشکلاتی که با استفاده از برخی از این مواد مانند ferric oxide (GFO) همراه خواهد شد، تغییر رنگ آب است. همچنین این مواد ممکن است ذرات ریزی را در آب آزاد کنند که این امر می‌تواند بر کیفیت آب تأثیرگذار باشد و همچنین رسوبات آنها ممکن است به مرجان‌ها آسیب برساند.

هزینه‌های مرتبط با این محصولات بسیار متفاوت است و بهترین روش برای مقایسه آنها اندازه‌گیری ظرفیت جذب فسفات در هر ۱۰۰ گرم آنهاست. همیشه باید به این نکته توجه داشته باشید که ظرفیت این گونه مواد در آب شور بسیار پایین‌تر از ظرفیت آنها در آب شیرین است. بنابراین، بهتر است همیشه از مقدار کمتر این مواد استفاده کرده و آنها را در فواصل زمانی کوتاه‌تر زمانی که میزان فسفات شروع به افزایش می‌کند، تعویض کنید.

موادی که بر پایه آلومینیوم ساخته می‌شوند ممکن است میزان این فلز را در آب آکواریوم شما افزایش دهند. با این حال، بسیاری از مصرف‌کنندگان از این دسته مواد استفاده کرده و تا کنون هیچ مشکلی را در این زمینه گزارش نکرده‌اند.

باید توجه داشت که این موضوع به این معنی نیست که میزان آلومینیوم افزایش نمی‌یابد. اغلب این امر بر اساس عدم انجام آزمایش و آگاهی از میزان دقیق آلومینیوم است. تحقیقات نشان داده است که تا زمانی که میزان pH در تانک شما بیشتر از میزان طبیعی افزایش پیدا نکند، وجود مقدار بیشتر آلومینیوم تأثیر منفی بر ساختار آکواریوم شما نخواهد داشت. به هر حال، استفاده از این نوع مواد جاذب ممکن است برای آکواریوم‌های بزرگ بسیار پرهزینه باشد.

البته موادی وجود دارند که می‌توانند چندین بار شارژ شوند و مجدداً مورد استفاده قرار بگیرند. باید در نظر داشت که با هر بار شارژ، ظرفیت آنها کاهش می‌یابد که ممکن است باعث دردسرهای خاصی شود.