|
1. Die Wasserhärte
2. Der pH-Wert
3. Die Stickstoffverbindungen
4. Die Phosphorverbindungen
5.
Die Zusammenhänge von pH-Wert, CO2 - Gehalt und Karbonathärte
6. Tabelle zur
CO2 -Bestimmung
7. Tabelle zur Ammonium Einstufung
Das Aquarienwasser (Lebensspender
für Pflanze und Fisch)
Da ein Aquarium als ein kleines Ökosystem
betrachtet werden kann und eigentlich den gleichen Gesetzmäßigkeiten unterliegt
wie in der Natur, kann es durch bestimmte biochemische Prozesse aus dem
Gleichgewicht geraten. Aus diesem Grund sollte der Aquarianer zur Regelung
eingreifen um dieses Biotop in einem zuträglichen Gleichgewicht zu halten.
Die Voraussetzung hierfür ist jedoch die
genaue Kenntnis der Konzertrationen bestimmter Stoffe, die auf die biochemischen
Entwicklungen im Wasser Einfluss haben..
1. Die Wasserhärte
Nach der deutschen DIN-Norm 19640 erklärt sich
die "Härte" des Wasser durch den Gehalt an Erdalkali-Ionen. Hierbei
unterscheidet man zwischen Gesamthärte (GH) und
Karbonathärte (KH). Unter der Gesamthärte versteht man alle im Wasser
gelösten Erdalkali-Ionen, d.h. Calcium- und Magnesium-Ionen. Seltener
vorkommende Ionen werden hierbei nicht berücksichtigt. Die genannten Calcium-
und Magnesium-Ionen liegen nicht als reine, sondern als gelöste Salze, wie z.B.
Calcium-oder Magnesiumkarbonat, -sulfat oder -chlorid vor. Die Menge der
Erdalkali-Ionen, die nun als Karbonat vorliegen, bezeichnen die Karbonathärte.
In der Regel liegt die KH niedriger als die GH. Die
Wasserhärte nimmt einen Einfluss auf die organischen Funktionen der Fische und
Pflanzen. Gemessen wird die Härte in Deutschland in Grad deutscher Härte °d. In
der Regel unterscheidet man vier verschiedene Härtebereiche:
unter 7°d weiches Wasser
7 - 14°d
mittelhartes Wasser
14 - 21°d hartes Wasser
über 21°d sehr hartes Wasser
Die Karbonathärte ist der wichtigste Garant
für die stabilen Wasserverhältnisse im Aquarium. Da die Karbonathärte Säuren
"puffern" kann, wird ein gefährliches Absinken des pH-Wertes verhindert. Sollte
man Säure in sehr hartes Wasser hinein gießen, so passiert recht wenig, da die Karbonathärte
die Säure bindet und somit unschädlich macht. Bei weichem Wasser hingegen kommt
es zu einem eklatanten Abfall des pH-Wertes. In einem Aquarium sollte der Wert
von 4-5°d Karbonathärte nicht unterschritten werden, um ein plötzliches Absinken
des pH-Wertes zu vermeiden. Die Karbonathärte sollte aus vorgenanntem Grund in
regelmäßigen Abständen gemessen werden.
2.
Der pH-Wert
An dem pH-Wert lässt sich erkennen, ob eine
Flüssigkeit sauer, neutral oder alkalisch (basisch) ist. Die pH-Wert Tabellen
reichen von 0 bis 14, sprich von sehr sauer bis sehr basisch. Bei einem pH-Wert
von 7 ist die Flüssigkeit neutral. Wichtig hierbei ist zu wissen, dass sich bei einer pH-Wert
Änderung um nur eine Stufe, die Konzentration der Ionen um das
10-fache, bei zwei Stufen um das 100-fache und bei drei Stufen sogar um das
1000-fache verändert. Für die meisten Süßwasserfische empfiehlt sich ein
pH-Wert zwischen 6 und 8. Die Einhaltung eines konstanten pH-Wertes ist hat
daher mehrere Gründe. Wie bereits erwähnt verändert sich die Konzentration der
Ionen bei Schwankungen extrem und bedeuten daher auch eine extreme Belastung für
Fische und Pflanzen. Bei Fischen erhöht sich die Anfälligkeit gegenüber
Krankheiten und bei Pflanzen wird das gesunde Wachstum gebremst. Kleine
Organismen können sogar absterben. Der Abbau oder auch Umbau organischer
Abfallprodukte zu Nitrat, Nitrit und Ammonium sowie das für Fische hochgiftige
Ammoniak ist mit dem pH-Wert gekoppelt. Hier wird in den nachfolgenden
Abschnitten näher auf da Thema eingegangen. Der pH-Wert sollte ebenfalls genauestens beobachtet werden.
3. Die Stickstoffverbindungen
Drei Arten von Stickstoffverbindungen können
als Folge organischer Abbauprozesse im Wasser vorkommen. Ammonium (NH4+)
und Ammoniak (NH3) Dies
beiden Stoffe sind durch Analysen nicht trennbar. Nitrit (NO2)
und Nitrat (NO3).
Stickstoff ist ein Bestandteil der Proteine zu lebenswichtigen Elementen. Beim
Abbau dieser Proteine wird Stickstoff ins Wasser abgegeben. Zunächst als
Ammonium (NH4+),
wobei hier die Chemische Entstehung in unmittelbarem Einfluss des pH-Wertes
steht. Die im Wasser lebenden tierischen Organismen liefern zum größten Teil
beim Abbau der Proteine Ammonium ab, da sie nur bis zu diesem Stadium
abbauen können. Ammonium ist ein für den Organismus nicht verwertbarer Stoff und
wird über die Ausscheidungsorgane an das Wasser abgegeben. Verrottende
Pflanzenreste bilden ebenfalls Ammonium. Ein Teil des Ammoniums wird von den
Pflanzen und Algen als Stickstofflieferant zur Bildung von Proteinen verwendet.
Ein weiterer Teil wird von Bakterien baut unter Verwendung von Sauerstoff zu
Nitrit abgebaut. Nitrit dient ebenfalls als Pflanzennährstoff. In dem Kreislauf
sterben Pflanzenteile wieder ab und bilden erneut Ammonium. Dies ist ein
Kreislauf, der in einem natürlichen Ökosystem einwandfrei, ohne zu erwähnende
Anhäufungen von der jeweiligen Abbauverbindungen, funktioniert. Dies ist soweit
ähnlich wie in einem Aquarium. Dennoch werden in einem Aquarium mehr
Stickstoffabfälle produziert, als von den Pflanzen aufgenommen werden können.
Demnach kommt es zu einer Anhäufung von Stickstoffverbindungen. Dies sollte sich
in einem gut funktionierenden Aquarium jedoch lediglich als Anhäufung des
Nitratwertes bemerkbar machen. Wichtig hierfür ist ein einwandfrei laufender
biologischer Filter. Da das Ammonium nur zu einem geringen Teil von den Pflanzen
aufgenommen werden kann, sollte der Rest durch nitrifiziernde Bakterien unter
Sauerstoffverbrauch zu Nitrat "oxidiert" werden. Diese Bakterien siedeln sich
überwiegend im Filter an. Dieser Abbau läuft in zwei Schritten ab und wird von
zweiunterschiedlichen Bakterienarten ausgeführt. Da die eine Art der anderen als
Substratlieferant dient, treten diese Arten gemeinsam auf. Ammonium wird im
ersten Schritt von den Bakterien der Nitrosomonas-Gruppe zu Nitrit abgebaut.
Sofort im Anschluss wird das Nitrit von den Bakterien der Nitrobacter-Gruppe zu
Nitrat weiteroxidiert. Hier sollte erwähnt, dass Nitrat bis zu Konzentrationen
von über 200 mg/l von Fischen ohne Schaden toleriert werden kann. Nitrit
hingegen stellt bereits in Konzentrationen ab etwa 0,5 mg/l ein starkes
Fischgift dar. Wie bereits erwähnt, steht bei Ammonium die Giftigkeit in
unmittelbarem Zusammenhang mit dem pH-Wert. In einem gut funktionierenden
Aquarium sollten jedoch Ammonium- und Nitritwerte dauerhaft 0,1 mg/l nicht
überschritten werden. Eine Anhäufung von Nitrat hingegen stellt bis zu einem
gewissen Wert keine Gefahr für die Fische dar. Die Nitratwerte sollten dennoch
möglichst niedrig gehalten werden, da ab einem Gehalt von 50 mg/l das
Algenwachstum gefördert wird. Ab einem Wert von 200 - 250 mg/l wird stellen die
Nitrobacter-Bakterien ihre Arbeit ein. Zu erkennen ist dies an einem
ansteigenden Die Enzymaktivität dieser Bakterien wird durch den hohen Wert
gehemmt. Dies wird im allgemeinem auch Produkthemmung genannt. Der Mensch wäre
ja auch sauer , wenn er im eigenen Dreck schwimmen müsste. Aus diesem Grund ist
ein regelmäßiger Wasserwechsel unabdingbar. Ebenso sollte man für ein dichtes
Pflanzenwachstum sorgen.
4.
Die
Phosphorverbindungen
Einige Verbindungen des Phosphors, in erster
Linie aber Phosphat, übernehmen sehr wichtige Funktionen im Stoffwechsel aller
Lebewesen. Für die Muskelarbeit z.B. spielen energiereiche Phosphate eine
wesentliche Rolle. Ebenso benötigen junge, stark wachsende Fische mehr Calcium
und Phosphor als ausgewachsene Exemplare. Phosphate werden ebenfalls im
Stoffwechsel von Pflanzen benötigt z.B. zum Aufbau von Zucker.
Phosphatverbindungen kommen zunächst in erster Linie durch die
Verdauungsvorgänge der Fische in das Aquarienwasser, da sie Phosphorverbindungen
über das Futter aufnehmen müssen. Bei angemessener Fütterung jedoch, wird sich
dieser Eintrag im Rahmen halten. Unsachgemäß aufgetautes Gefrierfutter kann das
Aquarienwasser mit Phosphat regelrecht überfluten. Ebenso kann Leitungswasser
nicht unerhebliche Mengen an Phosphat beinhalten. In der Natur ist Phosphor
(Phosphat) eher Mangelware, obwohl er einen wichtigen Pflanzennährstoff
darstellt. Wenn der Phosphatwert im Aquarium ansteigt; dies kann recht häufig
die hundert- bis tausendfache Menge sein, bildet sich ein optimaler
Nährboden für Algen. Algen besitzen die Eigenschaft Phosphat in erheblichen
Mengen zu speichern. Sollte zu diesem Zeitpunkt der Nitratwert recht hoch sein,
ist eine starke Ausbreitung des Algenwuchses garantiert. Bedingt durch die
Speicherung des Phosphates können die Algen auch bei Mangel an dieser Verbindung
sehr lange überleben. Aus diesem Grund wird Phosphat häufig nicht als Ursache
des starken Algenbefalls im Aquariums erkannt. Gefrierfutter sollte vor dem
verfüttern in einem Gefäß mit etwas Wasser aufgetaut werden, und anschließend
durch ein Sieb ( Artemiasieb ) gegossen werden.
5.
Zusammenhänge von pH-Wert, CO2 - Gehalt und Karbonathärte
In dem Kapitel über
Wasserhärte wurde erwähnt, dass die Faktoren CO2 und Karbonathärte
wesentlich für das Zustandekommen des jeweiligen pH-Wertes verantwortlich sind.
Wie bereits unter den Stickstoffverbindungen abgehandelt wurde, leisten
bestimmte Bakterien, die sogen. Nitrifzierer den biologischen Abbau organischer
Abfallprodukte im Aquarium und verhindern so eine Vergiftung der Fische durch
Ammonium oder Nitrit. Bei pH-Werten um den Neutralpunkt sind optimale
Lebensbedingungen für diese Bakterien im Süßwasser gegeben. Werte unter 7 und
über 8 haben eine negative Einflussnahme auf das Wachstum und wirken sich somit
nachteilig auf die Reinigungsleistung der Bakterien aus. Wichtig ist, in diesem
Fall anzumerken, dass nitrifizierende Bakterien sehr langsam wachsen. Aus diesem
Grund sollte man darauf achten, möglichst optimale pH-Werte zu erreichen und zu
halten. Im Besonderen gilt dies für neu eingerichtete Aquarien, in denen sich
die Bakterienkulturen erst langsam aufbauen müssen. Der pH-Wert hat direkten
Einfluss auf die Giftigkeit der Ammoniumverbindungen. Um pH 7 und darunter
liegen sämtliche Ammoniumverbindungen als das für Fische weitgehend ungiftige
Ammonium (NH4+)
vor. Je höher der pH-Wert steigt, desto mehr entsteht aus Ammonium das für
Fische hochgiftige Ammoniak (NH3).
In überbesetzten Becken können unter bestimmten Umständen (unzureichender
Filter, keine CO2-Versorgung u.a.) gefährlich hohe
Ammoniakkonzentrationen erreicht werden. In jedem Fall muss hier ein sofortiger
50%-iger Wasserwechsel erfolgen. Eine Sofortmaßnahme ist noch die drastische
pH-Wert-Senkung auf Werte um 7. Hierfür empfiehlt sich Eichenextrakt oder man
filtert über Torf, wobei die erste Maßnahme schnellere Ergebnisse zu Tage
fördert. Langfristig muss jedoch die Ursache, die zur Anhäufung von Ammonium
bzw. Ammoniak geführt hat, beseitigt werden. Der Fischbesatz ist hier ein
entscheidender Faktor. Die Faustregel von 1 cm Fisch pro Liter Aquarienwasser
hat sich hier als sehr hilfreich erwiesen. Eine angemessene und nicht
übertrieben gut gemeinte Fütterung sollte vorausgesetzt werden. Eine optimale
Sauerstoffversorgung (kein Ausströmer!) durch dichten Pflanzenwuchs in
Verbindung mit einer Leistungsfähigen biologischen Filterung vermeiden so den
Anstieg giftiger Stickstoffverbindungen. Die Nitrifikation selbst, d.h. der
bakterielle Umbau von Ammonium zu Nitrat kann erheblichen Einfluss auf den
pH-Wert haben , was sehr oft unterschätzt wird. Das Endprodukt Nitrat in
Verbindung mit Wasser ist nichts anderes als eine Säure (Salpetersäure) und
"verbraucht" deshalb Karbonathärte. In sehr schwach gepufferten Wässern mit
niedriger Karbonathärte können schon Nitratgehalte von 20 - 50 mg/l den pH-Wert
gefährlich stark absinken lassen. Zu regelrechten Katastrophen kann es kommen ,
wenn monate- oder gar jahrelang kein Teilwasserwechsel vorgenommen wird. Der
ständig steigende Nitrat lässt den Karbonatwert stetig sinken, bis nichts mehr
vorhanden ist und der pH-Wert geht in den "Keller" und die Fische in den
"Fischhimmel". Auch aus diesem Grund sollte ein regelmäßiger Wasserwechsel
durchgeführt werden. Die Karbonatwerte sollten in keinem Fall unter 4 - 5 °d
sinken.
CO2 |
Überschuss |
Optimum |
Mangel |
KH / pH |
6,0 |
6,2 |
6,4 |
6,6 |
6,8 |
7,0 |
7,2 |
7,4 |
7,6 |
7,8 |
8,0 |
0,5 |
15 |
9,3 |
5,9 |
3,7 |
2,4 |
1,5 |
0,93 |
0,59 |
0,37 |
0,24 |
0,15 |
1,0 |
30 |
18,6 |
11,8 |
7,4 |
4,7 |
3 |
1,86 |
1,18 |
0,74 |
0,47 |
0,3 |
1,5 |
44 |
28 |
17,6 |
11,1 |
7 |
4,4 |
2,8 |
1,76 |
1,11 |
0,7 |
0,44 |
2,0 |
59 |
37 |
24 |
14,8 |
9,4 |
5,9 |
3,7 |
2,4 |
1,48 |
0,94 |
0,59 |
2,5 |
73 |
46 |
30 |
18,5 |
11,8 |
7,3 |
4,6 |
3 |
1,85 |
1,18 |
0,73 |
3,0 |
87 |
56 |
35 |
22 |
14 |
8,7 |
5,6 |
3,5 |
2,2 |
1,4 |
0,87 |
3,5 |
103 |
65 |
41 |
26 |
16,4 |
10,3 |
6,5 |
4,1 |
2,6 |
1,64 |
1,03 |
4,0 |
118 |
75 |
47 |
30 |
18,7 |
11,8 |
7,5 |
4,7 |
3 |
1,87 |
1,18 |
5,0 |
147 |
93 |
59 |
37 |
23 |
14,7 |
9,3 |
5,9 |
3,7 |
2,3 |
1,47 |
6,0 |
177 |
112 |
71 |
45 |
28 |
17,7 |
11,2 |
7,1 |
4,5 |
2,8 |
1,77 |
8,0 |
140 |
149 |
94 |
59 |
37 |
24 |
14,9 |
9,4 |
5,9 |
3,7 |
2,3 |
10,0 |
300 |
186 |
118 |
74 |
47 |
30 |
18,6 |
11,8 |
7,4 |
4,7 |
3 |
15,0 |
440 |
280 |
176 |
111 |
70 |
44 |
28 |
17,6 |
11,1 |
7 |
4,4 |
20,0 |
590 |
370 |
240 |
148 |
94 |
59 |
37 |
24 |
14,8 |
9,4 |
5,9 |
|
|
|
|
|
NH4+
mg/l (ppm) |
pH-Wert |
|
0,1 |
0,25 |
0,5 |
1,0 |
2,0 |
4,0 |
6,0 |
8,0 |
7,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
7,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
8,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
8,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
8,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
8,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
8,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
9,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Schädigungen möglich bei empfindlichen Fischen und Jungfischen |
|
|
|
|
Schädigungen bei erwachsenen Fischen, schwere Schädigungen bei Jungfischen |
|
|
|
|
Schwere Schädigungen bei erwachsenen Fischen, für Jungfische tödlich |
|
|
|
|
Absolut tödlich für alle Fische |
|
|
zurück zum Seitenanfang |