Nitrifikasyon ve Kemosentez( Filtrelerde Gerçekleşen Olay )

     Nitrifikasyon  hakkında, çoğu hobicinin bilinçsiz olduğunu gördükten sonra bu Makaleyi yazma gereği duydum.

Bana yardımcı olan Biyoloji Öğretmenim Muhammet Mihal Kan'a teşekkürlerimi sunarım.

Nitrikasyon çok geniş ve bağlantılı bir konu olduğundan sadece bizim işimize yarayacak kısımları özetliyorum.

    Önce kavramları tanıyalım.

Amonyak: Formulü NH3 olan; azot atomu ve hidrojen atomundan oluşan renksiz ve keskin ve hoş olmayan kokuya sahip bir gaz bileşiğidir. Balıkların biyolojik etkinliklerinden arta kalan (salgılanan) zehirli bir bileşiktir.

Nitrit: ''Deoksi Nitrat'' Kemosentez öncesi işlenmemiş Nitrattır ve 1 oksijen atomu eksiktir. Formulü NO2 'dir.

Nitrat: NO3 formullü Nitrifikasyondan sonra açığa çıkan son üründür. 

Kemosentez: Işık enerjisi olmadan organik madde üretilmesidir. Gereken enerji; demir, kükürt, hidrojen veya azot gibi inorganik bileşiklerin veya metanın oksitlenmesiyle elde edilir.

Bakteri: Tek hücreli mikroorganizmadır.

    Balıklarımızı besledikten sonra onların sindirim sistemini tetiklemiş oluruz. Alınan yem içerisindeki protein, yağlar ve diğer bileşikler, Enerji sentezi ve yapıda kullanılır. Yani balığımız hem yüzerken ihtiyaç duyduğu enerjiyi hemde büyümek için gerekli olan amino asitleri almış olur. Bütün işlemler sonucu olduğu gibi bu işlemde ''Yan Ürünler'' açığa çıkar. Bunlar balığın dışkısı ve salgıladığı amonyaktır. Balığın dışkısı büyük oranda yemdeki kül ve sindirilmemiş besindir. 

   Amonyak balıklar ve canlılar için zehirli bir bileşiktir. Bu bileşiği daha az zararsız hale getirebilen. Bakteriler vardır.  Bu bakterilere Nitrifikasyon bakterileri denir.

Nitrifikasyon Bakterileri
Bu gruptaki bakteriler, enerji kaynağı olarak indirgenmiş inorganik azot kaynaklarını kullanırlar. Bunlar da amonyak (NH3) ve nitrittir (NO2). Bu grubun üyeleri amonyağı nitrite ya da nitriti nitrata (NO3) yükseltgerler (okside ederler). Her iki kaynağı da okside edebilen bir tür yoktur. Bu canlılara kemolitotrof da denir.

Birçok nitrifikasyon bakterisinin hücre zarında, NH3 oksidasyonu için gereken amonyak monooksijenaz enzimi bulunur. Bu bakteriler toprakta ve suda bulunurlar. Amonyağın bolca bulunduğu lağımın döküldüğü bölgeler onlar için ideal yaşam alanlarıdır.

Grubun önemli cinsleri: Nitromonas, Nitrobacter

Bakterilerden bazıları Oksijene ihtiyaç duyar bazıları duymaz. Nitrikasyon bakterileri sentezleme işleminde oksijen kullanırlar. Sentez demek Besin üretilmesi demektir. Sentez ve solunum aynı şey değildir. Sentez besin üretilmesi, Solunum besinin parçalanarak enerjiye dönüştürülmesidir. 

Nitrikasyon bakterileri oksijeni kullandığı için Aerob bakterilerdir. Yani oksijen olmadığı zaman açlıktan ölürler.

Bu bakteriler çeşitli ortamlarda hayatlarını sürdürebilirler ve kemosentez yapabilirler. Ama nitrifikasyon bakterileri için ideal ortam pH 6-9 Sıcaklık 20-30 santigrat derece arasıdır. Bu aralığın dışında önemli derecede metobolizmaları yavaşlar. 

En İdeal Bakteri Yatakları

Bakterilerimiz çok hızlı ürerler ve ne kadar bakteri çoksa sistem o kadar hızlı işler ve balıklar çok daha az rahatsız olur. Bakterilerimiz 20'dakikada bir ürerler. Yani koloniniz eğer uygun şartlar sağlanmışsa 20' dakikada bir artış sağlar. Tabi ki ölen bakterilerde var.

İdeal bakteri yatakları için çeşitli malzemeler mevcut. Bunlar Bioball, Substrat, Seramik, Sünger, Lav kırığı ve hatta karbon. Karbon diyorum çünkü karbon yüzey alanı bakımından en fazla alana sahip filtre malzemesidir.

''AKTİF KARBON un iç yüzeyi yaklaşık bir futbol sahasının alanına sahiptir ki buda çok yüksek adsorbsiyon özelliğini açıklar. Aktive edilmiş karbon (800-1600 m2/gr BET N2) değerlerini taşır.''

Yinede bakteri yatağı için kullanılması tartışılabilir.

Bakterileriniz için Hangi malzemenin uygun olup olmadığını anlamak çokta zor değildir. 

Eğer ki aldığınız malzemenin yüzeyi pürüzlü bir yapıya sahipse  burada bakteriler kolonileşebilir. 

Seramikler 2 çeşittir. Bir kısmı çok iyi bakteri tutar bir kısmı ise sudaki kohezyonu anlık'da olsa bölerek amonyağın dağılmasını sağlamaktır. Bioballer tam olarak bu işe yarar.

Bir kısmı ise hem ilk işlevi hemde bakteri tutma özelliğine sahiptir. Örnek verecek olursak 

Boyu Seramik 1. işlev için ;

Percell Seramik 1 ve 2. işlev için 

Substrat ve  Lav kırığını geçiyorum bunların açıklayacak bir yanı yok Lav kırığı içerisinde ve yüzeyinde  bulunan gözeneklerde subsrat ise yüzeyinde bakteri taşır.

Gelelim süngere; Sünger bakteri kolonisi için ucuz ve çok verimlidir. Eğer bakteri tutmasını istiyorsanız. İnce gözenekli sünger kullanın bu sünger daha fazla yüzey ve iç alana sahiptir ve çok fazla bakteri tutabilir. Geniş gözenekli sünger az miktarda bakteri tutar. Ama ince gözenekli süngeri geniş gözenekli süngerden önce koymayın bu süngerin tıkanmasına ve bakterilerin oksijensiz ortamda ölmesine neden olabilir.

Yararlı olabildimse ne mutlu bana. 

Yazım İsim belirtilerek başka yerlerde paylaşılabilir.

Turan Hoşaf/Gençlik Gazetesi

Kaynaklar:

1-) http://www.biltek.tubitak.gov.tr/bilgipaket/canlilar/monera/nitrifikasyon.htm

2-) tr.wikipedia.org