Einleitung
Ammoniak verursacht Stress und schädigt Kiemen und andere Gewebe, selbst in kleinen Mengen. Fische, die im Laufe der Zeit einem niedrigen Ammoniakgehalt ausgesetzt sind, sind anfälliger für bakterielle Infektionen, haben ein schlechtes Wachstum und tolerieren die routinemäßige Handhabung nicht so gut wie sonst. Ammoniak ist ein Killer, wenn es in höheren Konzentrationen vorhanden ist, und viele ungeklärte Produktionsverluste wurden wahrscheinlich durch Ammoniak verursacht. Ammoniak reichert sich leicht in aquatischen Systemen an, da es ein natürliches Nebenprodukt des Fischstoffwechsels ist. Alle Tiere scheiden Abfälle aus, um Nahrung in Energie, Nährstoffe und Proteine umzuwandeln, die sie für Überleben und Wachstum verwenden. Bei Fischen ist Ammoniak das wichtigste Stoffwechselabfallprodukt. Da Ammoniak kontinuierlich ausgeschieden wird und potenziell tödlich ist, müssen erfolgreiche Aquakulturbetriebe daher Methoden zum Nachweis und zur Beseitigung von Ammoniak enthalten, bevor es sich ansammeln und Fische schädigen kann. Ammoniak ist ein Nebenprodukt des Proteinstoffwechsels und wird hauptsächlich über die Kiemenmembranen ausgeschieden, wobei nur eine geringe Menge im Urin ausgeschieden wird. Der Zerfall von nicht gefressenem Futter und organischer Substanz erzeugt kleine Mengen Ammoniak, aber in den meisten Aquakultursystemen sind Fische selbst die Hauptquelle der Verbindung. Je mehr Futter ein Fisch erhält, desto mehr Ammoniak produziert er. Selbst ein verhungerter Fisch produziert jedoch etwas Ammoniak. Ammoniak kann in Stadt- oder Brunnenwasser vorhanden sein. Sogar Spurenmengen können für Fische giftig sein, und Ammoniak ist farblos und in kleinen Mengen geruchlos. Daher ist die einzige Möglichkeit für einen Aquarianer oder Produzenten zu wissen, ob Ammoniak vorhanden ist, das Wasser zu testen.
In Wasser kommt Ammoniak in zwei Formen vor, die zusammen als Gesamtammoniakstickstoff oder TAN bezeichnet werden. Chemisch werden diese beiden Formen als NH DARGESTELLT4+ und NH3. NH4 + wird ionisiertes Ammoniak genannt, weil es eine positive elektrische Ladung hat, und NH3 wird un-ionisiertes Ammoniak (UIA) genannt, weil es keine Ladung hat. Dieser Unterschied ist wichtig zu wissen, da NH3, nicht ionisiertes Ammoniak, die für Fische toxischere Form ist. Sowohl die Wassertemperatur als auch der pH-Wert beeinflussen, welche Form von Ammoniak zu einem bestimmten Zeitpunkt in einem aquatischen System vorherrscht.
Der Stickstoffkreislauf
Ein biologischer Prozess namens Stickstoffkreislauf eliminiert Ammoniak aus dem Wasser, indem es in andere, weniger toxische Verbindungen umgewandelt wird (Abbildung 1). Das von Fischen ausgeschiedene Ammoniak wird von mehreren Bakteriengattungen, darunter Nitrosospira und Nitrosomonas, in eine Verbindung namens Nitrit (NO2-) umgewandelt. Andere Bakteriengruppen, einschließlich Nitrospira und Nitrobacter, wandeln Nitrit in Nitrat um (NO3-).
Abbildung 1. Stickstoffkreislauf. Nitrifizierende Bakterien nutzen Sauerstoff und Alkalität, um Ammoniak und Nitrit in das weniger toxische Nebenprodukt Nitrat umzuwandeln, das dann von Pflanzen verwendet oder in die Atmosphäre zurückgeführt wird.
In Teichen findet dieser Prozess in den Oberflächenschichten des Schlamms und an Pflanzen oder anderen Strukturen statt. In Tanks oder Aquarien muss ein biologischer Filter oder Biofilter als Ort bereitgestellt werden, an dem die Bakterien leben und gedeihen können. Ein neuer Biofilter benötigt sechs bis acht Wochen, um genügend Bakterien aufzubauen, um den Ammoniak- und Nitritgehalt effektiv zu senken. Andere wichtige Punkte, die über den Stickstoffkreislauf erwähnt werden müssen, sind, dass beide Gruppen von nitrifizierenden Bakterien Sauerstoff und Alkalität benötigen, um zu funktionieren. Wenn der Sauerstoffgehalt nicht ausreicht, kann der Prozess zusammenbrechen und der Ammoniak- und Nitritgehalt steigt an. Alkalität (Bicarbonat und Carbonat) wird auch von den nitrifizierenden Bakterien verwendet. Wenn die Alkalität weniger als 20 mg / l beträgt, können die nitrifizierenden Bakterien nicht funktionieren.
Es ist auch wichtig zu beachten, dass Nitrit bereits ab 0,10 mg / l giftig für Fische ist. Wenn der Biofilter unreif oder beeinträchtigt ist, verringert die Zugabe von Chlorid in Form von Salz (Natriumchlorid) oder Calciumchlorid in einer Menge von 10 mg / l Chlorid pro 1 mg / l Nitrit die toxischen Wirkungen von Nitrit auf Fische. Nitrat, das Endprodukt des Stickstoffkreislaufs, gilt als unbedenklich für Fische in natürlichen Systemen und Teichen, da es von Pflanzen, einschließlich Phytoplankton, als Dünger verwendet wird. In geschlossenen Systemen mit wenig oder keinem Wasseraustausch sammelt sich jedoch Nitrat an und kann schädlich sein, wenn es höher als 250 mg / l ist.
Ammoniakprüfung
Alle Aquakulturisten und Hobbyisten sollten in ein Testkit für die Wasserqualität investieren. Ein gutes Wasserqualitätsmanagementprogramm reduziert Fischkrankheiten, fördert das Wachstum und verringert den Bedarf an chemischen Behandlungen. Ein Testkit für die Wasserqualität zahlt sich um ein Vielfaches aus, sowohl in Bezug auf die Anzahl der geretteten Fische als auch auf die Steigerung der Produktion.
Die meisten kommerziellen ammoniak test kits messen die insgesamt ammoniak stickstoff (TAN). Auch hier ist es der un-ionisierte Ammoniak (oder UIA) Teil der Bräune, die giftiger ist. Der UIA-Anteil der gesamten Bräune kann aus der Bräunungsmessung bestimmt werden, wenn Sie die Temperatur und den pH-Wert des Wassers kennen. Bei hohen Temperaturen und hohem pH-Wert gibt es mehr UIA. Daher enthält ein gutes Ammoniak-Testkit einen Bräunungstest, einen pH-Test und ein Thermometer.
Es gibt zwei Arten von Ammoniak-Testkits, und jeder verwendet eine andere Testmethode, um die Bräune zu bestimmen. Eine ist die Nessler-Methode und die andere ist die Ammoniumsalicylat-Methode. Wenn Formalin oder formalinhaltige Produkte innerhalb von 24-72 Stunden verwendet wurden, um Fische auf Parasiten zu behandeln, führt die Nessler-Methode zu einem falsch erhöhten Ammoniakwert. Die Verwendung von Ammoniakbindungsprodukten führt bei der Nessler-Methode auch zu falsch hohen Ammoniakwerten. Das in der Nessler-Methode verwendete Reagenz enthält eine kleine Menge Quecksilber, die in vielen Staaten als gefährlicher Abfall entsorgt werden muss.
Die andere Testmethode ist die Ammoniumsalicylat-Methode. Diese Methode wird nicht durch ammoniakbindende Produkte oder Formalinbehandlungen beeinflusst. Die Ammoniaksalicylat-Methode ist auch genauer als die Nessler-Methode, wenn Ammoniak in Meerwasser getestet wird, und erfordert keine Entsorgung eines gefährlichen Abfalls.
Wann sollte Ammoniak getestet werden?
Bei hohen Besatzdichten sollte Ammoniak alle 10 bis 14 Tage in Teichen und mindestens einmal pro Woche in Tanks getestet werden. Wenn mehrere Tanks von einem gemeinsamen Biofilter (d. H. Einem Umwälzsystem) abhängig sind, muss nicht jeder Tank einzeln überprüft werden. Führen Sie Aufzeichnungen für alle Tests, und wenn Ammoniak gefunden wird, erhöhen Sie die Häufigkeit der Tests, bis das Problem behoben ist. Wenn Fische krank sind, testen Sie die Wasserqualität. Ammoniak ist für mehr ungeklärte Verluste in der Aquakultur verantwortlich als jeder andere Wasserqualitätsparameter. Wie bereits erwähnt, ist es farblos und geruchlos, so dass der einzige Weg zu wissen, ob es vorhanden ist, ist es zu testen. Fische, die einem diagnostischen Labor vorgelegt werden, werden nur auf Krankheiten (Bakterien, Parasiten, Pilze oder Viren) getestet. Es liegt in der Verantwortung von Aquarianern und Produzenten, die Wasserqualität zu testen, was sehr wahrscheinlich das zugrunde liegende Problem ist.
Interpretation des Ammoniak-Tests
Abbildung 2.
Abbildung 3
In gesunden Teichen und Tanks sollte der Ammoniakgehalt immer Null sein. Das Vorhandensein von Ammoniak ist ein Hinweis darauf, dass das System aus dem Gleichgewicht geraten ist. Daher sollte Ammoniak in einem Teich oder Tank den Hersteller darauf hinweisen, Korrekturmaßnahmen einzuleiten. Un-ionisiertes Ammoniak (UIA) ist etwa 100-mal giftiger für Fische als ionisiertes Ammoniak.
Diese UIA Toxizität beginnt so niedrig wie 0.05 mg / l, daher muss das Ergebnis des TAN-Tests weiter berechnet werden, um die tatsächliche Konzentration von UIA zu ermitteln. Um diese Berechnung durchzuführen, müssen die Temperatur und der pH-Wert gemessen werden. Sobald der pH-Wert und die Temperatur bekannt sind, kann der Anteil von UIA unter Verwendung eines Multiplikationsfaktors in Tabelle 1 berechnet werden. Finden Sie die Temperatur in der oberen Zeile der Tabelle und den pH-Wert in der linken Spalte. Die Zahl, an der sich die entsprechende Spalte und Zeile in der Tabelle schneiden, wird mit der TAN multipliziert, um die UIA in mg / l (ppm) zu erhalten.
Diese Berechnung ist in Abbildung 2 zusammengefasst und ein Beispiel ist in Abbildung 3 gegeben. Immer wenn der UIA höher als 0,05 mg / l ist, werden die Fische geschädigt. Wenn die Konzentration über 0, 05 mg / l ansteigt, verursacht sie immer mehr Schäden. Bei 2,0 mg / l stirbt der Fisch. Auch hier weist Ammoniak auf ein Problem in Ihrem System hin. Wenn Sie es finden, ergreifen Sie sofort Korrekturmaßnahmen.
Management eines Ammoniakproblems
Das erste, was zu tun ist, wenn Ammoniak in einem Teich oder Tank vorhanden ist, ist die Fütterung zu reduzieren oder zu eliminieren. Fische fressen wahrscheinlich nicht in Zeiten von Ammoniakstress und das nicht gefressene Futter wird die Situation nur verschlimmern. Überfütterung ist eine Hauptursache für hohe Ammoniakkonzentrationen, und das Stoppen der Fütterung ermöglicht es dem natürlichen Stickstoffkreislauf, die Nährstoffbelastung „aufzuholen“. Wenn möglich, hilft ein Wasserwechsel von 25 bis 50 Prozent, einen Teil des Ammoniaks zu entfernen. Versuchen Sie daher nicht, ein Ammoniakproblem in einem großen Teich mit dieser Methode zu lösen.
Geringe Mengen an gelöstem Sauerstoff begrenzen die Fähigkeit von nitrifizierenden Bakterien, Ammoniak und Nitrit umzuwandeln, daher ist es wichtig, den gelösten Sauerstoff zu überwachen. In Teichen kann die Zugabe eines Phosphatdüngers dazu beitragen, hohe Bräunungswerte über einen Zeitraum von Tagen zu lindern, indem das Wachstum von Phytoplankton stimuliert wird, wodurch Ammoniak aus dem System entfernt wird. Verwenden Sie einen 0-20-0 Dünger mit einer Rate von 40 Pfund pro Hektar. Es ist wichtig, keinen stickstoffhaltigen Dünger zu verwenden, da Stickstoff das Problem verstärkt. Wenn Phosphor kein limitierender Faktor für das Algenwachstum im Teich ist, funktioniert die Phosphatdüngemethode überhaupt nicht.
In Tanks ohne Biofilter sollte der Hersteller oder Aquarianer erwägen, einen einzubauen. Angesichts der sechs bis acht Wochen, die für die Einrichtung eines Biofilters erforderlich sind, hilft dies in einer Krise nicht, ist jedoch eine langfristige Lösung des Problems.
Kurzfristig werden Wasserwechsel und die Verwendung von Ammoniakbindungsprodukten die Ammoniaktoxizität lindern. Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass dies kurzfristige Lösungen sind. Für ein langfristiges Management ist es am besten, einen Biofilter einzurichten. Einige Chemikalien, die zur Behandlung von Krankheiten bei Fischen verwendet werden, insbesondere Antibiotika, können für die nitrifizierenden Bakterien im Biofilter schädlich sein. Sowohl der Ammoniak- als auch der Nitritgehalt sollten nach Anwendung einer Krankheitsbehandlung häufiger getestet werden, um sicherzustellen, dass der Biofilter noch funktioniert.
Zusammenfassung
Ammoniak ist ein Hauptabfallprodukt von Fischen und beim Abbau von Futtermitteln und anderen organischen Stoffen. Es kann sich in Aquakultur- oder Aquariensystemen ansammeln, wo es zumindest die Produktion verringert. Es ist häufig ein Stressor, der zu Krankheiten führt, und in anderen Fällen tötet es Fische direkt. Die einzige Möglichkeit, seine Anwesenheit zu erkennen, besteht darin, darauf zu testen. Ein Fischzüchter oder Aquarianer sollte in ein Testkit für die Wasserqualität investieren, lernen, wie es funktioniert, und es regelmäßig verwenden.
Ammoniak-Testkits messen nur den gesamten Ammoniakstickstoff (TAN). Wenn dieser Test einen Wert über Null anzeigt, können Erzeuger oder Aquarianer den Anteil an toxischem un-ionisiertem Ammoniak (UIA) nach Messung von pH-Wert und Temperatur bestimmen. Die Multiplikationsfaktoren finden Sie in Tabelle 1 und eine Beispielberechnung finden Sie in Abbildung 3.
Wenn Ammoniak vorhanden ist, sollten die Fische im System nicht gefüttert werden, bis das Problem behoben ist. In kleinen Systemen hilft ein Wasserwechsel und in großen Teichen kann ein 0-20-0-Dünger helfen. Testen Sie regelmäßig auf Ammoniak und ergreifen Sie Korrekturmaßnahmen, sobald Sie es feststellen. Schwerwiegende Probleme können auftreten, wenn Tests nicht häufig genug durchgeführt werden. Sobald Fische zu sterben begonnen haben, ist es schwierig, ein Ammoniakproblem zu beheben, ohne mehr Fische zu verlieren.
August 2009