水族箱中的氮循环,了解氮循环工作原理的基础知识

在大多数常见热带鱼的自然生态系统栖息地中,有毒水平的含氮化合物的存在相对较少。然而,在水族箱环境中,狭小的封闭空间内经常会出现过度喂食和过度拥挤的情况。这些完全封闭的环境有利于氮污染,可能导致观赏鱼生病甚至死亡。这些是构成氮循环的基本化合物和过程。

氮循环

自然氮循环是一个完整的循环,氮从空气到植物,到动物,再到细菌,最后回到空气;这样的系统不需要人为干预。然而,在水族箱中,氮过程与其说是一个循环,不如说是一个生化级联,涉及含氮化合物从氨到亚硝酸盐再到硝酸盐的持续化学降解。最终的硝酸盐随后被水族箱植物吸收或通过其他方式从水中去除。

该级联描述了水中的自然废物如何在自然生态系统中得到处理。即使在封闭的水族箱中,这种级联也必须由爱好者建立和培育。氨、亚硝酸盐和硝酸盐是水族箱中出现的主要生物毒素,因此氮“循环”必须有效地发挥作用,以转化和去除所有这些废物副产品。

在活的水族箱中,这种级联是随着时间的推移而建立的。新水族箱通常需要三个月的时间才能将废物完全转化为硝酸盐。随着时间的推移,慢慢地在新水族箱中饲养更年轻、更小的鱼的方法是为了让氮转化细菌有时间生长,以跟上废物逐渐增加的速度。

鱼的尿素和蛋白质立即被细菌(步骤 1)转化为氨。在正常情况下,氨是一种无色、有刺激性的剧毒气体。当氨含量过高时,这是因为水族箱里的鱼太多,或者鱼的喂食量超过了它们健康生存所需的量。但在保持平衡的水族箱中,称为“固氮细菌”的细菌会吃掉(氧化)这种氨(步骤 2),将其转变为亚硝酸盐。

水族箱中的氮循环,了解氮循环工作原理的基础知识

亚硝酸盐

亚硝酸盐是观赏鱼最常见的杀手,因此它们是氮循环中需要防范的化合物。亚硝酸盐通过铵离子的部分氧化而在水族箱中产生。然后,喜爱亚硝酸盐的细菌将亚硝酸盐转化 为硝酸盐(步骤 3),从而使其基本无害。

防止亚硝酸盐积聚的最简单的第一步是少量喂食,确保水箱中没有太多动物。其次,定期进行部分换水(不超过总水量的20%),使用熟水,而不是自来水。

第三,确保水族箱内的活体动物总数不要太多。许多刚接触水族箱的人忘记了,尽管鲶鱼、食藻类和蜗牛是“清洁鱼”,但它们仍然会产生废物并增加亚硝酸盐总量。

硝酸盐

硝酸盐是氮化合物氧化的最终产物。在水族箱中,硝酸盐主要是通过动物蛋白质和铵化合物的分解产生的。例如尿液、排泄物、食物以及死鱼、蜗牛和植物叶子的残骸。

大多数淡水热带鱼和其他水族箱生物对大量的硝酸盐都具有很强的耐受性。然而,防止硝酸盐积累过高的预防措施包括少量喂养和维持少量动物数量。

植物

由于水生植物积极利用氮,因此在调节良好的水族箱中也可以大大降低硝酸盐的水平。在自然生态系统中,植物去除并利用硝酸盐。在未种植的水箱系统中,水箱所有者必须在级联的最后阶段进行拆除。

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