Valori dell'acqua alterati da manutenzione e altre operazioni in acquario d'acqua dolce
In questo articolo vediamo quali azioni, manutenzioni e operazioni varie svolte in acquario d’acqua dolce alterano i valori dell’acqua: ossigeno, CO2, durezze, pH, composti azotati, microelementi ed elementi traccia.
Alterazione del livello di Ossigeno e Anidride Carbonica
La pressione parziale atmosferica dei gas è la prima forza che consente loro di disciogliersi in acqua. La pressione parziale dell’ossigeno è molto alta, mentre quella del CO2 è decisamente più bassa.
All’interno dell’acquario, di giorno, le piante aumentano i livelli di ossigeno e diminuiscono quelli di CO2, i pesci e gli altri animali (ma anche i batteri decompositori) consumano l’ossigeno e rilasciano CO2.
Se la velocità di produzione netta di ossigeno e anidride carbonica (totale prodotto – consumato) non è eccessiva, gli scambi gassosi superficiali sono sufficienti per far mantenere abbastanza stabili le concentrazioni dei gas disciolti.
Le concentrazioni in acqua di CO2 e Ossigeno sono indipendenti. Solo indirettamente possono essere vincolati dai metabolismi di piante, animali e batteri, ma sempre in modo indiretto. E’ convinzione comune, ma errata, che l’ossigeno respirato diventi CO2: in realtà diventa acqua, mentre il CO2 espluso trae origine principalmente dalla demolizione di carboidrati e acidi grassi.
Se la produzione di CO2 è eccessiva rispetto al naturale ripristino delle concentrazioni ottimali, è bene aumentare l’aerazione dell’acqua: in questo modo la superficie di scambio aumenta grazie alle bolle e diventa maggiore il quantitativo di gas scambiato nello stesso arco di tempo.
Alterazione della durezza dell'acqua
La durezza totale (GH) descrive la quantità di sali di calcio e magnesio disciolti in acqua.
A differenza dei gas disciolti che sono in equilibrio con l’aria atmosferica, i sali di calcio e magnesio disciolti sono in equilibrio con la propria frazione precipitata.
Questo equilibrio è influenzato dalla temperatura e, soprattutto per i carbonati e bicarbonati, anche dal pH.
Per l’acquariofilo è importante sapere che:
- I sali responsabili della durezza non evaporano assieme all’acqua
- La loro concentrazione dipende dal volume dell’acqua: se non vengono rimossi meccanicamente, la loro quantità è costante, mentre il volume d’acqua può diminuire con l’evaporazione (o aumentare con i rabbocchi*)
- * I rabbocchi effettuati con acqua demineralizzati (ad esempio per osmosi inversa) non aumentano la quantità di sali in vasca, mentre aumentano il volume dell’acqua e dunque riducono la durezza finale. Se il rabbocco è eseguito con acqua non demineralizzata, vengono aggiunti altri sali e la durezza finale si può calcolare con semplici proporzioni algebriche.
In merito a rocce e substrato:
- A seconda della composizione chimica, rocce e substrato possono rilasciare sali alterando così la durezza. L’effettivo discioglimento dipende dal coefficiente di solubilità, specifico per ogni composto. Normalmente questo valore è estremamente basso e la quantità di roccia/substrato che discioglie non è visibile ad occhio nudo. Nonostante ciò, gli effetti sugli organismi acquatici possono essere molto importanti.
Un’ulteriore nota che prende in considerazione il KH o alcalinità dell’acqua:
- I carbonati come il carbonato di calcio ( costituente di molte rocce decorative) si sciolgono in acqua non solo in funzione della temperatura, ma anche del pH. Probabilmente se state leggendo questo articolo, nel vostro percorso di studi accademici non avete scelto chimica quindi la spiegazione potrebbe non apparirvi così immediata, per il momento la saltiamo. Sul lato pratico, questa caratteristica dei carbonati fa sì che la presenza di acidi aumenti la loro dissoluzione con un conseguente incremento del pH. Per questo motivo se il vostro acquario deve avere un pH acido, l’inserimento di materiali composti da carbonati renderà difficile raggiungere l’obbiettivo. Se, invece, non avete bisogno di ottenere un pH acido, potete inserire senza preoccupazioni anche le rocce calcaree (carbonato di calcio).
Infine, i substrati speciali:
- Alcuni substrati possono alterare la durezza legando a sè gli ioni positivi (che derivano dai sali disciolti). Sono i fondali allofani come l’Akadama. Bloccando dalla soluzione gli ioni, riducono la frazione effettivamente presente in colonna e quindi diminuiscono la durezza.
Alterazione del pH dell'acqua
Il pH descrive la concentrazione di ioni idrogeno H+ presenti in acqua. Questo valore è estremamente variabile e presenta molti fattori che lo influenzano direttamente e indirettamente.
Una diminuzione del pH in acquario, quindi acidificazione, è spesso causata da:
- Presenza di legni, foglie e terriccio organico (humus): rilasciano acidi umici, fulvici e tannini i quali acidificano l’acqua
- Aumento del CO2: in acqua di dissocia formando acido carbonico, il quale abbassa il pH.
- A parità di CO2 e altri acidi, il pH può diminuire se cala la durezza carbonatica / alcalinità / KH dell’acqua. Questo avviene poichè i composti responsabili del KH influenzano gli equilibri acidi-basi presenti in soluzione.
Il pH può alzarsi, diventando più basico, se:
- Aumenta il KH (vedi alterazione durezza)
- Diminuisce il CO2 disciolto, ad esempio in seguito al consumo da parte delle piante. Se è somministrato artificialmente, il movimento superficiale dell’acqua velocizza la volatilizzazione del gas e quindi un aumento del pH.
- Rimozione degli acidi umici / fulvici / tannini in seguito, ad esempio, ad un cambio d’acqua. In lunghi periodi possono decomporsi naturalmente.
Alterazione di ammoniaca, ammonio, nitrito e nitrato (composti azotati)
I composti azotati nell’acqua dell’acquario traggono origine quasi completamente dalla frazione proteica dei mangimi somministrati agli abitanti.
Le proteine ingerite con l’alimentazione hanno diversi destini:
- espulsione diretta
- assimilate dai batteri del tratto digerente, sono espulse come costituenti della biomassa batterica
- decomposte ad amminoacidi. Gli amminoacidi vengono assimilati, quindi:
- una parte diventa costituente della biomassa dell’organismo
- una parte viene demolita e la frazione azotata viene escreta come ammoniaca e urea.
L’azoto ammoniacale in acqua è perlopiù dissociato in ammonio e solo una piccola parte è ammoniaca.
La somma totale dell’azoto inorganico (ammonio ammoniaca, nitrito, nitrato) dipende quindi essenzialmente dalla quantità di alimento fornito ai pesci dell’acquario.
I rapporti tra le diverse forme di azoto dipendono da:
- Efficienza del sistema filtrate (se l’acquario è un RAS, ovvero dotato di filtro biologico): un filtro poco efficiente non riesce ad elaborare velocemente l’ammonio in nitrito e quindi nitrato, portando i primi ad accumularsi
- Presenza di piante attive: le piante utilizzano l’azoto come elemento nutritivo. A seconda delle specie (e delle concentrazioni relative) possono preferire il consumo di ammonio o nitrato.
- Oscillazione delle quantità di alimento: se viene fornito molto più alimento rispetto alla media, il sistema filtrante e l’acquario nel suo complesso non sono preparati per una elaborazione efficiente. Più precisamente la quantità attiva di batteri e piante non è proporzionata al carico di azoto da gestire.
Alterazione dei valori e articoli correlati
In questo articolo abbiamo visto alcuni dei principali fenomeni e fattori che alterano i valori dell’acqua dell’acquario d’acqua dolce, ora vi lascio altri link che vi portano ad articoli utili:
