Dusičnany a ich redukcia v záhradnom jazierku

(dusičnany - nitráty - NO2)

V správne zvolenej filtrácii dokážu nitrifikačné baktérie rozložiť jedovatý čpavok na dusitany a tieto následne na dusičnany. Biologický rozklad dusičnanov pomocou denitrifikácie baktérií je možný len vo vodnom prostredí s minimom kyslíka. Vytvoriť také podmienky vo filtrácii je ťažké, preto býva úroveň dusičnanov v každom jazierku vyššia, než by bolo žiaduce.
Hoci sa všeobecne má za to, že úroveň dusičnanov v jazierku, nesmie presiahnuť 100 mg / l vody ryby nijako priamo neohrozuje, nie je to tak úplne pravda. Dokonca aj úroveň nižšia, ako 50 mg / l ovplyvňuje nielen ryby, ale celé prostredie v jazierku. Dusičnany spôsobujú problémy s rastom a telesným vývojom, najmä mladých rýb, vrátane KOI. Týka sa to nielen pomalších a menších prírastkov váhy a dĺžky, ale aj tvaru tela a vyfarbenia. Podľa niektorých zdrojov dusičnany vo vode blokujú vylučovanie toxických látok z tela rýb.


Zaujímavé je, že ak sú mladé ryby vystavené prostrediu s vyššou úrovňou dusičnanov a majú problémy so svojím rastom, dokážu tento handicap po eventuálnej neskoršej úprave podmienok ešte dohnať. Aby to bolo možné, musí však zníženie úrovne dusičnanov nastať práve v čase ich rastu.
Mimo problémov, ktoré spôsobujú rybám, slúžia dusičnany ako ideálna potrava pre všetky druhy rias. Riasy ich ochotne prijímajú priamo z vody, rovnako ako druhy rastlín, ktoré to dokážu pomocou voľných koreňov. Dusičnany majú teda priamy vplyv na výskyt a množstvo všetkých druhov rias v záhradných jazierkach.
V súčasnej dobe sa dusičnany vyskytujú vo väčšine dostupných vôd a dokonca v malej miere aj v upravenej pitnej vode. Nielen pre vodu v jazierku je však dôležité, aby ich úroveň bola čo najnižšia.

 
Aké sú teda ďalšie možnosti a spôsoby redukovania dusičnanov?

1. Využitie rastlín
Dusičnany tvoria hlavnú zložku rastlinných hnojív. Sú ideálnou výživou pre rastliny, ktoré ich ľahko a radi prijímajú svojimi koreňmi. Na zníženie obsahu dusičnanov by teda bolo možné využiť aj rastliny v záhradnom jazierku. Vyzerá to, ako jednoduchý a dostupný spôsob, bohužiaľ len na prvý pohľad. Väčšina bahenných rastlín, rastúcich na okraji jazierok preferuje získavanie dusičnanov zo substrátu, do ktorého sú zasadené a dusičnany z voľnej vody spracovávajú len nedokonale a v malej miere. Pre prijímanie dusičnanov priamo z vody sú najlepšie uspôsobené vodné riasy, ktorých väčšie rozšírenie v jazierku je však nežiaduce.

Riešením by mohlo byť využitie rastlín plávajúcich na hladine, ktorej voľné korene sú na prijímanie dusíka priamo z vody perfektne vybavené, prípadne k takému spôsobu získavania živín niektoré rastliny prinútiť.

Počet druhov vodných rastlín, ktoré splývajú na hladine je pomerne malý (Tokozelka, Babelka, Rezavka), sú zle dostupné a esteticky nevyzerá ani zarastená hladina jazierka.

Prinútiť vhodné druhy bahenných rastlín (Kosatec, Orobinec) k odoberaniu živín priamo z vody možno ich umiestnením do košov pre bahenné rastliny, ktoré vyplníme hrubým materiálom (štrk, Aquarock, zeolit), ktorý rastliny ukotví, ale zároveň umožní prietok vody okolo koreňov. Takto vyplnené koše s rastlinami sa potom umiestnia do nádoby, alebo dodatočnej komory, cez ktorú prúdi voda, vracajúca sa z filtrácie. Tento spôsob by, pri dodržaní zodpovedajúcej plochy rastlín fungoval efektívne a sú na ňom založené aquaponické systémy pestovania rastlín a rýb.

Bohužiaľ nevýhody opäť prevažujú (vzhľad, potreba väčšieho priestoru, zanášanie košov nečistotami a ich ťažké čistenie, fungovanie rastlín iba časť roka, atď.).

2. Odvetrávanie
Dusičnany sa tvoria ako následný produkt rozkladu amoniaku a dusitanov. Čím menej čpavku teda vo vode bude, tým menej bude aj dusičnanov. Čpavok sa môže v jazierku vyskytovať v rôznych formách - ako veľmi nebezpečný rozpustený, voľný (NH3), ako menej nebezpečný viazaný (NH4), alebo ako plynný (NH3).

Mimo rozkladu amoniaku pomocou filtračných baktérií možno jeho množstvo (a tým aj množstvo dusičnanov) znižovať jeho odvetrávaním. Pre tieto účely sú veľmi vhodné tzv. kropiace filtre. Tento veľmi dokonalý spôsob biologického čistenia vody využíva vlastnosti čpavku, ľahko prechádzať do plynnej formy. Predčistená voda z jazierka je čerpadlom privedená nad vertikálne umiestnenú filtračnú komoru, ktorá je naplnená veľmi pórovitým materiálom. Prúd vody je na výstupe pod tlakom roztrieštený (podobne ako pri sprche) do spústy malých, tenkých pramienkov a kvapiek, ktoré stekajú po pórovitom materiáli smerom ku dnu filtrácie. Pri tomto spôsobe prietoku vody filtrom dochádza k účinnému odvetrávaniu amoniaku a zároveň aj k jeho odstraňovaniu baktériami, žijúcimi na povrchu a v póroch filtračných médií. Čím viac čpavku je odvetraného a rozloženého, tým menej dusičnanov následne vznikne.

Nevýhoda tohto spôsobu znižovania úrovne dusičnanov spočíva v nutnosti použitia kropenie filtrácie. Tento typ filtrov, cez svoju veľkú účinnosť, so sebou nesie vyššiu spotrebu elektrickej energie použitého čerpadla, alebo čerpadiel a nevyhnutnosť, čo najdokonalejšieho predčistenia filtrovanej vody. Vďaka svojej vertikálnej konštrukcii a tvaru je problematické aj umiestnenie takejto filtrácie do blízkosti jazierka.

3. Riedenie dusičnanov
Tento najjednoduchší spôsob je možné použiť pri jazierkach alebo nádržiach, ktoré sú vybavené prepadom nadbytočnej vody. Vždy je nutné preveriť kvalitu pripúštanej vody z hľadiska dusičnanov a umiestniť jej prívod čo najďalej od prepadu. Znižovanie úrovne dusičnanov prebieha nepretržitým odtokom vody z ich väčšou koncentráciou a dopúšťaním vody čistej. Množstvo pripúštanej vody je individuálne a závisí od momentálnej úrovni dusičnanov v jazierku, alebo nádrži.

Nevýhody tohto veľmi často používaného spôsobu spočívajú v nákladoch za pripúšťanie vody a jej kvalite a v podmienke vybavenia jazierka prepadovým potrubím.

4. Anoxická filtrácia, Nitrate Resin atď.
Tzv. anoxické filtre využívajú ako rozklad dusičnanov anaeróbnymi baktériami v prostredí s minimom kyslíka, tak princíp ich redukovania pomocou iónovej výmeny. Zjednodušene sa princíp fungovania dá popísať tak, že sa plastové koše uložené v nádrži s prúdiacou vodou, naplnia špeciálnym materiálom (napr. Laterit), ktorý má záporný (-) elektrický náboj. Čpavok, ktorý sa v jazierku vyskytuje vo forme (NH4) má kladný (+) elektrický náboj. Pretože sa kladný a záporný náboj vzájomne priťahujú, je čpavok s kladným nábojom priťahovaný materiálom umiestneným v strede koša so záporným nábojom. Tu ho rozkladajú baktérie, prípadne je priamo spracovávaný rastlinami, ktorými sú husto vysadené niektoré plastové koše. Pre rastliny je čpavok výhodnejšou potravou, pretože ak sú nútené sa živiť dusičnanmi, musia ich vo svojom tele pomerne pracne premeniť späť na čpavok.

Rozkladanie čpavku vo forme (NH4) umožňuje chemickú premenu časti nebezpečného voľného amoniaku (NH3) späť do ,,neškodnej" formy (NH4), ktorá je rozložená v anoxickej filtrácii.

Tu je nutné urobiť malú odbočku a pokúsiť sa čo najjednoduchšie vysvetliť, ako odstraňovaním NH4 dochádza k redukcii formy čpavku NH3. U jazierka s dobre fungujúcou filtráciou a úrovňou pH v rozmedzí 6 - 8 sa z celkového množstva čistého čpavku NH3, ktorý je do vody vylučovaný rybami, zhruba jedna polovica premení do formy NH4, druhá polovica zostáva vo forme NH3. Za vyššie uvedených podmienok toto delenie čpavku prebieha neustále. Ak je teda odstraňovaná forma NH4, poklesne celkové množstvo amoniaku a zvyšná úroveň celkového čpavku NH3 sa opäť delí na polovice, čím sa znižuje množstvo nebezpečnej formy NH3.

Odstraňovanie dusičnanov pomocou živíc (napr. výrobok Recín) je založené na iónovej výmene. Dusičnany, ktoré tieto materiály absorbujú z vody, sú po dosiahnutí ich kapacity vyplachované soľným roztokom.

Anoxické filtrácie aj špeciálne živice fungujú s výbornými výsledkami pri čistení malých objemov vody. Sú teda predurčené pre použitie v akvaristike a ich využitie pri odstraňovaní dusičnanov z jazierok, či odchovní rýb nie je príliš efektívne.

Dôležité pojmy

Anoxická filtrácia spôsob filtrovania vody, založený na iónovej výmene prvkov a bakteriologickom a rastlinnom čistení vody v prostredí s minimom kylíku
Anaeróbne prostredie prostredie bez výskytu kyslíka
Čpavok (NH4) forma čpavku, ktorá neohrozuje život v jazierku
Čpavok (NH3) toxická látka, ktorá je produkovaná ako odpad rybami, tvorí sa tiež z exkrementov a zvyškov v jazierku. Ľahko prechádza z kvapalnej do plynnej formy a naopak
Dusitany (NO2) jedovaté látky vznikajúce činnosťou aeróbnych baktérií pri premene čpavku v prvej fáze biologickej filtrácie
Dusičnany (NO3) látky jedovaté len pri vyššej koncentrácii, vznikajú ako produkt pri premene dusitanov vo filtri, slúžia ako potrava pre rastliny, ale aj riasy
Laterit špeciálny materiál, vznikajúci pri zvetrávaní hornín v tropickom prostredí, ktorý obsahuje vysoký podiel železa a využíva sa ako náplň do anoxickej filtrácie
Kropiaca filtrácia filter vertikálnej konštrukcie, veľmi účinný pre biologickú časť filtrovania vody
Aquaponie spôsob pestovania rastlín bez substrátu, založený na využití odpadových látok pri chove rýb, ktorý zároveň zabezpečuje aj čiastočnú filtráciu vody



Ďalšie zaujímavé informácie o dusičnanoch

Maximálna koncentrácia dusičnanov v pitnej vode v ČR 50 mg/l
Maximálna koncentrácia dusičnanov v balenej dojčenskej vode v ČR 10 mg/l
Maximálna koncentrácia dusičnanov v balenej pramenitej vode v ČR 25 mg/l
Orientačná koncentrácia v povrchových vodách ČR 1 - 6 mg/l
Orientačná koncentrácia v podzemných vodách ČR 15 - 50 mg/l
Orientačná koncentrácia v atmosférických vodách ČR 2 - 4 mg/l
Približná úroveň dusičnanov v jazierku s rybami 25 - 100 mg/l
Toxicita dusičnanov pri ktorej začnú hynúť ryby sa prejaví pri koncentrácii 1000 mg/l

Dátum poslednej revízie a doplnenie:

16.11.2021