Biyolojik Filtrasyonda I. yazımızda belirtilen aşamalardan özellikle üç tanesi üzerinde daha kapsamlı olarak durmakta fayda vardır.

Bu üç aşama; Ammonification, Nitrification ve Denitrification aşamalarıdır. Dilerseniz bu aşamaları tek tek inceleyelim.

1 - Ammonification: Akvaryumdaki her türlü atık organik maddenin (ölmüş bitki, balık ve algler, dışkı, yem artıkları ve solunum) saprofit bakteriler (çürüme bakterileri) tarafından son derece zehirli bir madde olan NH₃'e (Amonyak) dönüştürülme aşamasıdır. Aşağıdaki şekilden de anlaşılacağı üzere NH₃'ün (Amonyak) en büyük kaynağı tüketilmemiş ya da iyi sindirilememiş yemdir. (Dışkı) Buradan çıkarılacak sonuç ise sağlıklı bir akvaryum için kaliteli ve yeterli miktarda yemleme yapılması gerektiğidir. Yine şeklimize baktığımızda ortamdaki ölmüş canlı kalıntılarının da NH₃ (Amonyak) oluşumuna etkisi vardır. Bu bağlamda ölmüş balıkların ya da bitkilerin akvaryumdan hemen uzaklaştırılması gerektiğini söyleyebiliriz. Alglerin (Yosun) herhangi bir nedenden dolayı oluşabilecek ani ölümleri ise çok daha tehlikeli bir boyuta ulaşabilir. Çünkü ölmüş mikroskobik yosunların toplanması diye bir durum söz konusu olamayacaktır. Gerek bu nedenle gerekse görüntü açısından akvaryumda mümkün olduğunca alg üremesinin önüne geçmeye çalışmalıyız.

 

Şekil 1 (Akvaryumdaki Azot [Nitrojen] döngüsü)
(Resmi büyütmek için üzerine tıklayınız.)

2 - Nitrification: Biyolojik Filtrasyondaki en önemli aşama Nitrification aşamasıdır. Bu aşamada çeşitli bakteri türleri rol oynamakla beraber Akvaryumlarımızdaki Biyolojik Filtrasyon bakımından önemli olan iki adet bakteri vardır. Bunlar hatırlayacağınız Nitrosomonas ve Nitrobacter'dir. Adı geçen iki bakterimiz dışında yine Nitrification yapan fakat daha az önemli olan bakteriler de bulunmaktadır. İşte bu bakteriler sayesinde başımızın belası olan NH₃'ü (Amonyak) daha az zehirli olan NO₂ (Nitrit) ve NO₃'e (Nitrat) dönüştürüyoruz. Amonyağı Nitrite oksitleyen bakterilerin en önemlisi olan Nitrosomonas ve aynı işi yapan bir kısım bakterilerin bazı özelliklerini aşağıdaki şekilden inceleyebiliriz.

NH₃'ü (Amonyak) NO₂'ye (Nitrit) Nitrosomonas, NO₂'yi (Nitrit) de NO₃'e (Nitrat) Nitrobacter dönüştürmektedir. Bu iki yararlı bakterimizin Aerobic, yani oksijenli ortamda yaşayıp üreyebilen ve kolonileşebilen bakteriler olduğunu hatırlayacaksınız.

Adı	Şekil
Nitrosomonas	Düz çubuk
Nitrosococcus	Küresel Eliptik
Nitrosolobus	Düzensiz şekilli
Nitrosospira	Sıkı sarımlı spiral
Nitrosovibrio	İnce uzun kavisli (Virgül)

Şekil 2 (NH₃'ü [Amonyak] NO₂'ye [Nitrit] indirgeyebilen bakteriler.)

Özellikler	Nitrosomonas crytolerans	Nitrosomonas europaea
Boyutları (mikro-m.)	(1.2-2.2) X (2.0-4.0)	(0.8-1.1) X (1.0-1.7)
Hareketlilik	Gözlemlenmedi.	Gözlemlenmedi.
Üre Kullanımı	Var.	Yok.
Tuz İhtiyacı	Var.(Ortalama %2 NaCl)	.
Minimum Gelişme Isısı	-5 C°	+5 C°
Yaşam Alanı	Denizler.	Toprak ve Tatlısu.

Adı	Şekil	Boyut (micro-m)	Organik madde kullanabilme yeteneği
Nitrobacter	Armudi Düzensiz şekilli	0.5-0.8X1.0-2.0	Heterotrofik
Nitrococcus	Küresel	1,5	Yok.
Nitrospina	İnce uzun düz çubuk	0.3-0.4X1.7-6.6	Yok.
Nitrospira	Gevşek sarımlı spiral	0.3-0.4X0.8-1.0	Hem heterotrofik hem ototrofik

Nitrification aşamasının son ürünü olan NO₃ (Nitrat) NH₃ (Amonyak) ve NO₂'ye (Nitrit) oranla canlılar tarafından daha tahammül edilebilir bir maddedir. Ancak balıklarımız her ne kadar belli bir miktar NO₃'e (Nitrat) tahammül edebilseler de ortamda zaman içerisinde birikecek NO₃ (Nitrat) balıklarımız için yine zararlı olacaktır. Algler (Yosun) NO₃'ün (Nitrat) bir kısmını besin olarak kullanabilmektedirler fakat akvaryumda çok alg olması hem görüntü kirliliğine yol açacak hem de ortam koşullarında oluşabilecek ani bir değişiklik nedeni ile toplu olarak ölecek olan alglerin Saprofit Bakteriler (Çürüme Bakterileri) tarafından NH₃'e (Amonyak) çevrilmesi neticesinde akvaryumumuzda bir felaket meydana gelecektir.

ADI	Ürün	Nitrification Oranı (Micro-g N/Gün/gr Kuru Hücre)	Maksimum Ürün (Micro-g N/ml)
Arthrobacter (Heterotrof)	Nitrit	375 - 9000	0,2 - 1
Arthrobacter (Heterotrof)	Nitrat	250 - 650	2 - 4,5
Aspergillis (Heterotrof)	Nitrat	1350	75
Nitrosomonas (Ototrof)	Nitrit	1 - 30 Milyon	2000 - 4000
Nitrobacter (Ototrof)	Nitrat	5 - 70 Milyon	2000 - 4000

3 - Denitrification: Nitrification aşamasında son ürün olarak ortaya çıkan NO₃'ün (Nitrat) bu sefer Anaerobic yani oksijensiz ortamda beslenebilen, üreyebilen ve koloni oluşturabilen bakteriler olan Pseudomonas ve Omnibacteria tarafından N₂O ve N'ye (Azot) çevrilmesi aşamasıdır. Bu olayda rol oynayan bakteriler oksijensiz ortama ihtiyaç duyduklarından akvaryumumuzun bir köşesinde böyle bir ortam oluşturmamız gerekmektedir. Bu şekilde oksijensiz bir ortam oluşturmak pek kolay olmadığından ve bazı sakıncaları da görülebileceğinden dolayı tecrübeli akvaryum severler için önerilebilir.

Azot döngüsünün son aşaması olan Denitrification'u biraz daha inceleyelim.

Bakterilerimiz NO₃'ü N₂O ve nihayet N₂'ye çevirerek tamamen zararsız hale getirmektedirler. Oluşan N₂ ya atmosfere karışır (N) ya da su içinde erimiş azot olarak kalır. Buraya kadar her şey güzel gözükmektedir ancak Pseudomonas ve Omnibacteria (Escherichia, Enterobacter, Acetobacter, Rickettsia gibi.) denitrification yaparken az da olsa Hidrojen Sülfat üretirler ki bu da akvaryumumuz için bir başka zehirli maddedir. İşte bu yüzden anaerobik bakterilerin populasyonunun kontrol altında tutulması gerekir. Yeterli miktardaki populasyon bizim için çok değerli bir işlev görür ama populasyonun aşırı çoğalması çok daha kötü sonuçlar doğurabilecektir.

Kısaca denitrification aşaması tecrübeli akvaryum severler tarafından uygulanması önerilen bir aşamadır.

Achromobacter	Neisseria (denitrificans)
Acinetobacter	Pasteurella
Aerobacter	Paracoccus (denitrificans)
Agrobacterium	Pseudomonas (aeruginosa, stutzeri)
Alcaligenes (denitrificans)	Propionibacterium
Arthrobacter	Proteus
Bacillus (licheniformis)	Rhizobium
Brevibacterium	Rhodopseudomonas
Citrobacter	Rhodobacter
Chromobacterium	Rhodovulum
Flavobacterium	Roseebacter
Halobacterium	Sphingomonas
Hydrogenophaga	Spirillum
Hyphomicrobium	Thiobacillus (denitrificans)
Lactobacillus	Thiosphaera (pantotropha)
Methanomonas	Vibrio
Moraxella	Xanthomonas

Azot Döngüsünün Son Ürünü Nitrat'tan (NO₃) Kurtulma Yolları
Yukarıda da açıklandığı üzere Nitrat'tan (NO₃) kurtulmanın en bilinen ve doğadaki şekli olan yöntem Denitrification'dur. Ancak uygulanması zor olduğundan ve tecrübe gerektirdiğinden burada diğer Nitrat'ı elimine etme yöntemlerinden bahsedeceğiz.

1 - Algler: Algler (Yosunlar) daha önce de belirtildiği üzere NO₃, N ve hatta CO₂'yi besin olarak kullanabilmektedirler. Uygun koşullar oluşturulduğunda akvaryumumuzda üreyecek olan Algler NO₃'ü besin olarak kullanıp sudaki NO₃ konsantrasyonunu düşüreceklerdir. Fakat alglerin aşırı çoğalması dekorasyonumuz ve görüntümüzde bozulmaya neden olacaklardır. Ayrıca su şartlarında meydana gelecek ani bir değişiklikte toplu halde ölecek olan algler bize tekrar NH₂ (Amonyak) olarak geri döneceğinden çok tehlikeli sonuçlar doğurabilir.

2 - Reverse Osmosis: Bu yöntemde su özel cihazlar yardımı ile çok ince bir zardan geçirilerek süzülür. Bu zardan sadece saf su molekülleri geçebilmektedir. Bu yolun zararlı bir özelliği sudaki maddelerin yaklaşık %95'ini tutmasıdır. Yani elde edilen suda yararlı hiçbir mineral ve madde kalmamaktadır. Ayrıca ekonomik olmayan bir yöntem olduğundan sadece çok hassas balıkların tutulduğu akvaryumlar için önerilebilir. Reverse Osmosis esnasında kaybolan mineral ve maddeleri daha sonra suya kendimiz ekleyebiliriz.

3 - Periyodik Su Değişimleri: Son olarak tüm bu yöntemlerden çok daha kolay ve çok daha ucuz bir yöntem vardır. Bu da belli aralıklarla yapılacak olan kısmi su değişimidir. Son ürün olan Nitrat'ın (NO₃) birikimi doğal olarak akvaryumun su hacmi ve içindeki canlı sayısı ile alakalıdır. Canlı sayısının yanında tabi ki canlı büyüklükleri de göz önünde tutulmalıdır. Akvaryumdaki canlıların boyutu ne kadar büyükse suyun Nitrat (NO₃) oranı da o derece hızlı artacaktır. Dolayısıyla akvaryumdaki Nitrat (NO₃) seviyesini düşük oranlarda tutmak için 2 - 3 haftada bir % 20 - 25 oranında su değişimi önerilebilir. Ancak en sağlıklı su değişim oranı için belirli aralıklarla yapılacak Nitrat (NO₃) testlerinden çıkan sonuca göre karar vermek gereklidir.