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Alt 30.08.2013, 22:43   #1
benmao
 
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Standard Woraus kann Nitrit entstehen?

Hallo,

aufgrund einer Diskussion im Einsteigerforum (http://www.zierfischforum.info/einst...e-zu-hoch.html) möchte ich die Diskussion hier weiterführen.

Worum gings?

Nach sofortigem aber geringem Besatz und offensichtlich relativ geringer Futtermengen trat doch ein relativ langer Nitritpeak/Nitrithügel auf.

Es stellte sich die Frage, wie Nitrit gebildet werden kann. Die Nachfolgenden Punkte A) und B) waren umstritten. Kann hier jemand was beitragen?

Die Frage wären, ob

A) Nitrit (auf keinen speziellen Fall bezogen) generell auch aus Nitrat (zum Beispiel aus dem Leitungswasser) entstehen kann

B) Nitrit aus einem Nährboden entstehen kann.

Neben diesen beiden gibt es noch den allgemein anerkannten Weg:

C) Ammonium aus den Ausscheidungen der Fische oder dem Abbau von Futterresten mit anschliessender Nitrifikation, wobei der zweite Schritt (d.h. die Umwandlung von Nitrit zu Nitrat) aufgrund noch fehlender Bakterienpopulationen langsamer als der erste (Umwandlung von Ammonium zu Nitrit) abläuft.


D) Vielleicht gibt es noch eine weitere (theoretische Möglichkeit)?


Ernst
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Alt 30.08.2013, 22:45   #2
benmao
 
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Standard

Zitat:
Zitat von benmao Beitrag anzeigen
A) Nitrit (auf keinen speziellen Fall bezogen) generell auch aus Nitrat (zum Beispiel aus dem Leitungswasser) entstehen kann
Bei Sauerstoffmangel können verschiedene Bakterien unterschiedliche Wege gehen, um die bei der Energiegewinnung anfallenden Reduzierten Verbindungen loszuwerden. Eine Möglichkeit ist, die Nitrat statt Sauerstoff zu verwenden, dazu gibt es mehrere Möglichkeiten (Punkte 2 bis 4):

1) Denitrifikation
1a) Ammonium -> Nitrit
1b) Nitrit -> Nitrat

2) Nitrifikation
Nitrat (-> Nitrit) -> Stickstoff

3) Nitratammonifikation:
Nitrat (-> Nitrit) -> Ammonium

4)
Nitrat -> Nitrit

Beleg: Schlegel, Allgemeine Mikrobiologie, Seite 383:
"Die Nitratatmung läuft dabei bei verschiedenen Mikroorganismen unterschiedlich. Man unterscheided 2 Formen: Die Denitrifikation ... und die Nitratammonifikation, bei der Nitrat zu Ammoniak reduziert wird.
Darüber hinaus gibt es einige Mikroorganismen, die Nitrat nur bis zum Nitrit reduzieren..."

Ich sehe keinen Grund anzunehmen, dass diese Schritte nicht in Aquarien ablaufen. Es gibt ja anaerobe, aerobe und anoxische Zonen.
Klar, einfach nachweisbar ist nur die Denitrifikation, weil man hier den produzierten Stickstoff einfach messen kann. Ausserdem bleibt ja bei den anderen Schritten der Stickstoff im System und kann jederzeit auch wieder mit den Schritten 1), 3) und 4) hin und zurück umgewandelt werden.

Nitrit kann also, zumindest theoretisch, aus Nitrat gebildet werden durch die Schritte

3) + 1a)

sowie

4)


Wurde aber eine Nitritentstehung aus Trinkwasser mit viel NO3- jemals nachgewiesen?


Ernst


Nachtrag: Nitratammonifikation tritt wohl hauptsächlich dann auf, wenn ein Gewässer "kippt". Wenn nun ein Aquarium neu angelegt wird, kann es dann nicht in so einem gekippten Zustand sein?

Geändert von benmao (30.08.2013 um 22:50 Uhr)
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Alt 30.08.2013, 23:00   #3
Knut
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Moin Ernst,

du gibst die Erklärung bereits selber.
Im Aquarium läuft die Nitratatmung bis zum elementaren Stickstoff. Ich müßte jetzt selbst im Schlegel nachlesen, das liegt am vorhandenen veratembaren C und der entsprechenden Enzymausstattung der im Aquarium vorhandenen Bakterien.

Alles weitere ist Theorie und Mutmaßen

Gruß Knut
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Alt 30.08.2013, 23:03   #4
benmao
 
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Zitat:
Zitat von benmao Beitrag anzeigen
B) Nitrit aus einem Nährboden entstehen kann.
Wenn man im Internet nach "Nährboden Aquarium Nitrit" sucht, findet man einige Treffer im Zusammenhant mit dem Produkt "Elos Terra":

Die Vermutung wird öfter geäussert, bei diesem Thread (http://www.aquariumforum.de/threads/...tritpeak/page2) ist aber folgendes zu lesen:

Beitrag #40:
"ja, es liegt gewiss am Elos-Bodengrund. Es ist ein organischer Bodengrund...Mich hat es auch verrückt gemacht, dass soviel NO2 entstand und so hartnäckig blieb. ...Hat Dich Dein Elos-Händler nicht darauf hingewiesen, dass dieser Bodengrund eine längere Einfahrphase benötigt, da er organisch ist?"

Beitrag #45:
"Im Kleingedruckten fand ich soeben bei Elos bezüglich NH4 und NO2: ... Die Stabilisierung dieser Werte bei 0 sollte sich nach 25 bis 30 Tagen einstellen ... Dann können Sie langsam die ersten Fische einsetzen ... "

Ich glaube das erstmal. Vielleicht hat ja jemand den Elos Nährboden und kann das bestätigen?

Ernst
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Alt 30.08.2013, 23:26   #5
benmao
 
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Hallo Knut,

Zitat:
Zitat von Knut Beitrag anzeigen
du gibst die Erklärung bereits selber.
Im Aquarium läuft die Nitratatmung bis zum elementaren Stickstoff.
Ähh?
Hilf mir auf die Sprünge.

Zur Erinnerung, Nitratatmung:

2) Nitrifikation
Nitrat (-> Nitrit) -> Stickstoff

3) Nitratammonifikation:
Nitrat (-> Nitrit) -> Ammonium

4)
Nitrat -> Nitrit

Wie kannst Du die Schritte 3 und 4 ausschliessen?

Klar, wenn alles im Gleichgewicht ist, sammelt sich zumindest im freien Wasser kein Nitrit an, weil es durch Schritt 1b) wieder umgewandelt wird. Damit hätte es in einem eingefahrenen Aquarium kaum praktische Bedeutung, aber das war ja nicht die Frage.

Nitratammonifikation machen angeblich vor allem Enterobacteriacea (Darmbakterien). Für mich ist es durchaus plausibel, dass am Anfang im Aquarium hauptsächlich solche Bakterien vorhanden sein können.


PS: Ich habe derzeit keinen Zugriff auf den "Schlegel", der steht wohl im Büro - aber eine alte Ausgabe von 1986. Das Zitat ist aus der aktuellen Ausgabe (Leseprobe bei Google).

Ernst
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Alt 30.08.2013, 23:40   #6
Knut
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Moin Ernst,

laut Schlegel, meiner ist 1992, sind die Nitrifikanten selber in der Lage bei Sauerstoffarmut auf Nitratatmung umzustellen und treiben diese bis zum N2.

Gruß Knut
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Alt 30.08.2013, 23:51   #7
benmao
 
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Ich gebe jetzt noch eins drauf:

Zitat:
Zitat von benmao Beitrag anzeigen
2) Nitrifikation
Nitrat (-> Nitrit) -> Stickstoff

Würde ich sogar ändern in:

2) Nitrifikation
2a) Nitrat -> Nitrit
2b) Nitrit -> Stickstoff



Auch bei der Nitrifikation, obwohl alle Schritte von einem Bakterium durchgeführt werden können, kann sich durchaus Nitrit anhäufen.
Ich zitiere wieder den Schlegel bezüglich Nitrifikation: "In vielen Fällen kann man in denitrifizierenden Kulturen mit Nitrat eine zwischenzeitliche Anhäufung der Zwischenprodukte Nitrit und N2O feststellen ..."

Diese Anhäufung geschieht offensichtlich ausserhalb der Zelle.


Ernst
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Alt 30.08.2013, 23:58   #8
Knut
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Moin,

lassen sich diese Laborverhältnisse und Ergebnisse auf Abläufe im Aquarium übertragen?

Gruß Knut
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Alt 31.08.2013, 00:29   #9
benmao
 
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Hallo Knut,


Zitat:
Zitat von Knut Beitrag anzeigen
laut Schlegel ... sind die Nitrifikanten selber in der Lage bei Sauerstoffarmut auf Nitratatmung umzustellen und treiben diese bis zum N2.
Interessant. Das wäre dann:
1a) Ammoniak -> Nitrit
1b) Nitrit -> Nitrat
1c) Nitrit -> Stickstoff


Zitat:
Zitat von benmao Beitrag anzeigen
Würde ich sogar ändern in:

2) Nitrifikation
2a) Nitrat -> Nitrit
2b) Nitrit -> Stickstoff
Hier sollte Denitrifikation statt Nitrifikation stehen. Ich bin schon ganz verwirrt.


Zitat:
Zitat von Knut Beitrag anzeigen
lassen sich diese Laborverhältnisse und Ergebnisse auf Abläufe im Aquarium übertragen?
Ich denke, prinzipiell schon. Warum auch nicht?
Ist aber schwer nachzuweisen. Selbst wenn jemand den Versuch macht, jeweils ein Aquarium ohne Pflanzen und ohne Fische einzufahren, a) einmal mit Nitrat im Wasser und b) einmal ohne:
Wenn in beiden Fällen kein Nitritpeak auftritt, heisst das immer noch nicht, dass es bei jemand anderem nicht auftreten kann.



Ernst
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Alt 31.08.2013, 07:51   #10
Knut
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Moin Ernst,

ich hatte vor einigen Jahren einmal eine Diskussion darüber mit Dr. Gerd Kassebeer. Habe die Notizen dazu gerade in den Tiefen einer alten Datensicherung wiedergefunden.
Schlegel unterscheidet Denitrifikation (Nitratatmung) und Nitratammonifiktion.
Nitrit entsteht in beiden nur als Zwischenschritt. Bei der Denitrifikation wird weiter reduziert zum molekularen Stickstoff und bei der Nitratammonifikation zum NH3.
Laut Kassebeer: Nitratatmer sind heterotroph (veratmen C-Verbindungen zur Energiegewinnung), die autotrophen Nitratatmer spielen im Aquarium keine Rolle, wohl aber in der Trinkwasserreinigung (veratmen Wasserstoff und verwenden CO2 zum Substanzaufbau).
Schlegel schreibt unter 9.1.1 (in meiner Ausgabe Seite 311, zweiter Absatz, letzter Satz): "Daraus folgt ... sondern auch die dissilimilatorischen Nitrit-, NO- und N2O-reduzierenden Enzyme mit der Elektronentransportkette gekoppelt sind."
Daraus lese ich, dass die Zwischenschritte zwar erfolgen, aber erst das Endprodukt freigesetzt wird.
Nitratammonifikation findet im unter anderen Milieubedingungen z.B. im Darm statt, im Aquarium spielt sie laut Kassebeer keine Rolle.
Schönen Gruß
Knut
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