Stikstof in onze vijvers...

Stikstof in onze vijvers...We gaan nu eens wat moeilijk doen, en verder doorgaan op het onderwerp stikstof

Stikstof (Chemisch symbool N) komt in onze vijvers net als in de vrije natuur voor in veel verbindingen met andere stoffen. Een aantal hiervan zijn:
• Vrije stikstof (N2)
• Eiwitten, aminozuren
• Ammoniak (NH3) en ammonium (NH4+)
• Nitriet (NO2-)
• Nitraat (NO3-)

Al die stoffen reageren onderling met elkaar, al dan niet door biologische processen. En zo ontstaat in er in onze vijver een soort stikstofkringloop die er uitziet als de eerste foto.

Voedsel
Elk pondje komt door het mondje. Je bent wat je eet. Deze volkswijsheden gelden niet alleen voor mensen maar ook voor onze vijvers. De afloop van biologische processen in een vijver wordt voor een belangrijk deel bepaald door het voeren. Hierbij zijn de samenstelling van het voer, en de hoeveelheid die wordt gevoerd allebei van invloed. De stikstofkringloop in onze vijver, het begint met het voeren. Als er in het voedsel weinig stikstof zit dan zal er ook weinig ammoniak en dus ook weinig nitraat gevormd worden.

Voor de anti-algen freaks is dit dus ook een belangrijk punt! Te weinig aan fosfaat of te weinig nitraat geeft kans op algen, een teveel aan die stoffen ook. Of er veel of weinig ammoniak wordt gevormd uit het voedsel heeft dus ook verdere invloed op de vijver. Het voedsel dat onze vissen opnemen wordt gebruikt voor het leveren van energie, voor opbouw van eiwitten, huid, schubben, eieren, etc. Het deel wat niet kan worden gebruikt wordt weer uitgescheiden. Het overtollige stikstof in het voedsel wordt voor het grootste deel door de vissen uitgescheiden via de kieuwen als NH3. Een klein deel als NH4+.

Ammoniak & Ammonium
Het door de vissen uit het voer geproduceerde Ammoniak (NH3) komt dus in onze vijver terecht. Daar reageert het direkt al met water en vormt ammonium (NH4+). Voor de in chemische vergelijkingen geinteresseerde koifanaten: NH3 + H2O <> NH4+ + OH-

Bij het omzetten van ammoniak naar ammonium wordt OH- gevormd. Dit is een basische reaktie. Door de gevormde OH- ionen zal pH hierdoor wat stijgen. Maar niet alle Ammoniak reageert met water tot Ammonium. Het is maar een deel dat tot ammonium wordt omgevormd. Het percentage in het water aanwezige Ammoniak is namelijk afhankelijk van de pH van het water. Hoe lager de pH des te meer is er aanwezig als ammonium (NH4+). Hoe hoger de pH des te meer is er aanwezig als NH3. In de grafiek hieronder is dat goed te zien.

We zien dat bij een pH van 9,26 er net zoveel Ammoniak als Ammonium aanwezig is (Beide op 50%). In het gebied waar wij met onze vijvers vaak zitten (pH 6,8-8,5) schommelt het aandeel Ammoniak (NH3) tussen de 0,4% en 1,7%. Als er in onze bak Ammoniak aanwezig is dan zal dit dus meestal voor het grootste deel worden omgezet naar Ammonium.
Ammoniak & Ammonium zijn giftig

Ammoniak (NH3) is dus een produkt van de stofwisseling van onze vis. En helaas, AMMONIAK IS GIFTIG voor vissen. Ammonium is ca. 300-400x minder giftig dan ammoniak. Vaak kunnen we lezen dat ammonium niet giftig is. Da's dus niet helemaal zo, maar voor onze vijvers is toch ammoniak de waarde die we in de gaten moeten houden en is ammonium wat minder van belang. Ammoniak is namelijk een molecuul en geen ion. Ammoniak heeft geen lading zoals Ammonium (NH4+) dat wel heeft. Hierdoor kan NH3 gemakkelijk door celwanden heen dringen. Hier verstoort het de interne stofwisseling.
In water opgeloste stoffen hebben de natuurlijke neiging van een hoge naar een lage concentratie te gaan. Om ammoniak goed af te voeren zal de concentratie van ammoniak in het vissenbloed hoger zijn dan in het water. De pH van het bloed in een vis ligt zo rond de 7,2-7,8. Hoe lager nu de pH van het water des te minder ammoniak is er verhoudingsgewijs in het water aanwezig en des te beter kan de vis z'n ammoniak kwijt. Is de pH van het water hoger dan de pH van het bloed, dus hoger dan 7,2-7,8 dan wordt het voor de vis moeilijker om z'n ammoniak kwijt te raken. Dus hoe hoger de pH van het water des te moeilijker raakt een vis de ammoniak kwijt!

Het maximaal toelaatbare gehalte ammoniak is dan ook geen vaste waarde maar een waarde die afhankelijk is van de pH. In de praktijk wordt een maximale concentratie aan ammoniak van 0,2 mg/ltr aangehouden. Dit is tot pH waarden van 8,0 een goed maximum. Erboven is het aan te bevelen nog lagere maxima aan te houden van bv 0,1 mg/ltr. Uit de grafiek blijkt ook dat bij lagere pH's minder NH3 aanwezig is. en minder NH3 geeft minder kans op ammoniakvergiftiging. Ook de watertemperatuur speelt een rol. Hoe hoger de temperatuur des te meer verschuift de hele grafiek naar rechts, richting ammoniak. Bij hoge temperaturen is er dus een grotere kans op een ammoniakvergiftiging dan bij lagere temperaturen.

Is er een te hoge concentratie ammoniak en is er sprake van ziekteverschijnselen dan kan het verlagen van de pH en/of van de temperatuur de ziekteverschijnselen doen afnemen. NH3 is gasvormig. Er is dus net als bij zuurstof en CO2 sprake van uitwisseling met de atmosfeer. Bij een teveel aan ammoniak in het water kan het beluchten dan ook nog wat helpen om de NH3 uit te drijven.

De testsetjes in de handel meten Ammoniak EN Ammonium gelijktijdig. Om te zien wanneer het aanwezige ammoniak giftig is moeten we dus ook de pH van het water weten om daar iets zinnigs over te kunnen zeggen. De grenswaarde voor ammoniak ligt bij ca. 0,2 mg/ltr maar al vanaf 0,02 mg/ltr ammoniak hebben de vissen op wat langere termijn al nadelige gevolgen zonder dat die met het blote oog te zien zijn!

Het Ammoniak/Ammonium wordt in onze vijvers snel opgenomen in de biologische kringloop. Het kan worden opgenomen door nitrificerende bacterien, of door de planten en algen. Planten en algen nemen namelijk als stikstofbron liever ammonium op dan nitraat (NO3-). Het kost namelijk minder energie ammonium op te nemen dan nitraat.

Ammoniak is verder eigenlijk als een gas aanwezig in de vijver. En aangezien het water aan lucht grenst zal ook een deel van die ammoniak naar de lucht boven de bak ontwijken. Hoe meer er belucht wordt des te meer ammoniak zal ontwijken. Een proces waarvan in de industrie middels gaswassers dankbaar gebruik van wordt gemaakt.

Een stukje dat interessant is om te lezen en om te leren begrijpen hoe sommige dingen in elkaar zitten. Ik heb dit verhaal niet zelf verzonnen, maar verwijs graag naar de bron

Meer afbeeldingen

Reacties

7 reacties tot nog toe

Interessant stukje. Ik lees dat ook een te laag niveau aan fosfaten en nitraat algen kunnen veroorzaken. Kun je dit nader toelichten ?

wim on 30/07/2011 13:36

Goed gelezen Wim, je moet in principe de balans vinden. Het volgende stukje zal hierover meer info verstrekken. Geduld dus

Luc on 30/07/2011 13:47

hoi luc;

tip:

zit net ff de colum van matthijs terug te lezen en zie dat hij veel fans heeft....97 reacties!

ps matthijs waar blijft the next?

arie on 30/07/2011 17:36

is weggehaald. Zolang ik die rotspam manueel kan bijhouden, weiger ik nog even om die letters erbij te zetten die je moet invullen vooraleer je reactie aangenomen wordt. Ze zullen het toch geweldig vinden.

luc on 30/07/2011 18:02

Wat ik hieruit kan opmaken is dus de reden waarom een druppel/bakki veel maal beter werkt dan een onderwaterfilter.
Deze filters beluchten en verluchten vele malen meer waardoor de gasvormige nitraat sneller oplost in de lucht.
Dus is het dan ook beter om het water wat wilder in de vijver te laten komen dan een mooi gordijn? of zie ik het verkeerd.

johan on 30/07/2011 18:34

Moet nodig weer Arie.. ik weet het... zal proberen er komende week weer eens 1 te schrijven...

Matthijs on 30/07/2011 20:58

Ik schrok van de waarde 0,02. Als je leest dat een waarde van 0,02 al niet wenselijk is, en ons leidingwater al schommelt tussen 0,08 en 0,2 dan zou je haast concluderen dan maar niet meer te veel te verversen omdat je dan het gehalte juist omhoog haalt.

SAM on 10/03/2012 11:15