Азотный цикл в аквариуме простыми словами: от аммиака до нитратов

Откуда в аквариуме берётся азот

Источник азота - белок. Рыбы выделяют аммиак через жабры и с мочой, ещё больше его образуется при гниении несъеденного корма, погибших листьев, улиток и экскрементов. Одна средняя рыбка размером 4-5 см при обычном кормлении даёт несколько миллиграммов аммиака в сутки, и в 50 литрах без бактерий концентрация уже за 3-5 дней доходит до опасной.

В природе этот азот мгновенно разбавляется огромным объёмом воды. В аквариуме разбавления нет, поэтому переработку берут на себя бактерии, живущие в фильтре, грунте и на декорациях.

Этапы азотного цикла

1. Аммонификация. Гнилостные бактерии и грибы разлагают органику, выделяя аммоний NH4+ и аммиак NH3.
2. Первая стадия нитрификации. Бактерии Nitrosomonas и родственные им окисляют аммиак до нитритов NO2. Именно в этот момент тесты показывают резкий рост нитритов.
3. Вторая стадия нитрификации. Nitrobacter и Nitrospira превращают нитриты в нитраты NO3. Эти бактерии растут медленнее, поэтому нитриты держатся дольше аммиака.
4. Удаление нитратов. Нитраты поглощают растения и водоросли, часть восстанавливается до газообразного азота в бескислородных зонах грунта (денитрификация), остальное убирают подменами.

Нитрифицирующим бактериям нужен кислород, поэтому основная работа идёт в фильтре, через который постоянно течёт насыщенная кислородом вода. Отсюда главное правило: фильтр в аквариуме нельзя выключать надолго.

Сколько длится азотный цикл

Скорость зависит от температуры, pH, количества кислорода и наличия "затравки" из бактерий. Средние сроки в пресном аквариуме при 24-26 °C:

При 20 °C тот же процесс растягивается до 6-8 недель, при pH ниже 6,5 нитрификация заметно замедляется, ниже 6,0 практически останавливается. Живые бактерии из флакона или губка из старого фильтра сокращают срок до 1-3 недель. Пошагово весь старт описан в статье запуск аквариума с нуля.

Нормы аммиака, нитритов и нитратов

Для креветок, дискусов и мальков планку по нитратам опускают до 10-20 мг/л. В травниках, наоборот, нитраты 10-25 мг/л поддерживают специально: без азота растения голодают.

Почему токсичность аммиака зависит от pH

Бытовой тест показывает сумму аммония NH4+ и свободного аммиака NH3. Ядовит в основном NH3, и его доля растёт с pH и температурой. При 25 °C и pH 6,5 свободного аммиака около 0,2% от суммы, при pH 7,0 около 0,6%, при pH 8,0 уже около 5%. Поэтому 1 мг/л по тесту в мягкой кислой воде почти безопасен, а в жёсткой щелочной воде с цихлидами может убить рыб за сутки. Подробнее о кислотности в статье pH воды в аквариуме.

Запуск азотного цикла без рыб

Гуманный и быстрый способ - фишлесс-цикл. В аквариум без жильцов вносят источник аммиака, и бактерии растут на нём, никого не отравляя.

1. Включите фильтр, нагреватель на 26-28 °C, дайте сильную аэрацию.
2. Внесите бактериальный препарат по инструкции.
3. Добавьте раствор хлорида аммония до 2 мг/л или бросьте щепотку корма (около 0,5 г на 50 л).
4. Через 2-3 дня проверьте аммиак. Когда он снизится, снова поднимите его до 2 мг/л.
5. Цикл закончен, когда 2 мг/л аммиака превращаются в нитраты за 24 часа, а нитриты остаются на нуле.
6. Сделайте подмену 50% воды, чтобы снизить накопившиеся нитраты, и заселяйте рыб.

Цикл "на рыбах" тоже возможен, но тогда нужны ежедневные тесты и подмены по 20-30% при аммиаке или нитритах выше 0,5 мг/л. Рыбы в таком аквариуме живут в стрессе, и выживают только самые выносливые.

Что срывает азотный цикл в рабочем аквариуме

Колония бактерий не вечна: её можно ослабить за один день. Признак срыва - внезапное помутнение, запах, вялые рыбы у поверхности и ненулевые нитриты.

Как поддерживать цикл в равновесии

После запуска задача хозяина - держать нагрузку в пределах, с которыми справляются бактерии. Колония растёт ровно под ту нагрузку, которую получает: если вы разом добавите 15 рыбок в аквариум, где жили 5, бактериям понадобится 1-2 недели, чтобы догнать новый объём отходов, и всё это время в воде будут появляться аммиак и нитриты. Делайте еженедельную подмену воды на 20-30%, сифоньте грунт по частям, не перекармливайте и сажайте быстрорастущие растения. Тест на нитраты раз в 2-4 недели показывает, хватает ли подмен: если NO3 растёт от недели к неделе, увеличьте объём подмен или снизьте корм. Аммиак и нитриты проверяйте после любых крупных событий: заселения, чистки фильтра, лечения, отключения света.

При срыве цикла действуйте быстро: подмена 30-50% воды с кондиционером, двойная доза кондиционера, связывающего аммиак, пауза в кормлении на 1-2 дня, бактерии из флакона и усиленная аэрация. Для защиты от нитритов помогает поваренная соль 0,5-1 г на 10 литров: хлорид-ионы мешают нитритам проникать через жабры, но растения и сомики переносят соль хуже, так что дозу не превышайте.