In order to view this object you need Flash Player 9+ support!

Get Adobe Flash player

Powered by RS Web Solutions

kudyznudy logo
bannr left
 
00185571
Dnes
Včera
Tento týden
Minulý týden
Tento měsíc
Minulý měsíc
Celkem
5
81
86
753
2008
4434
185571

Právě přítomno: 5 hostů a žádný člen

CO POTŘEBUJÍ BAKTERIE,ABY UDRŽELY ČISTOU VODU?

linka 
Bakterie milují společnost.Toto rčení lze lehce pochopit ,když pomyslíme,že odpad jedné skupiny bakterií se stává potravou jiné skupině. V našem případě destrukční amoniak způsobuje,že okysličený se stává potravou a je rostlinami i živočichy přijímán a přepracováván.Jako odpadový produkt této látkové změny vylučuje nitrát,který je opět od nitritových kysličníků ale také denitrifikantů nezbytně využíván.Závěrem je na tento způsob koloběh dusíku uzavřen. Proto je plně smysluplné,že se tyto bakterie sdružují do společností.         
Tyto společnosti se nazývají biofilm.
 
V podstatě jsou dva druhy biofilmu.K jednomu se řadí volně plující bakterie a tvoří jeden chuchvalec.Ve velkém počtu způsobují zakalení vody.U jiného se mohou bakterie nalepit na povrchové vrstvy nejrůznějšího druhu.Mechanizmy obou forem seskupení jsou v základě podobné.Speciálními barvami byly kysličníky amoniaku zbarveny červeně a denitrifikanty zeleně.Následně mohl být pozorován proces utváření biofirmu na příkladu přichycení na povrchových plochách objektů.Mohly to být na dně rybníků všechny pevné látky:kameny,písek bahno,rostliny,folie ale také díly filtrových systémů,které se dostaly do kontaktu s rybniční vodou.Prouděním vody jsou volně plující bakterie hnány do blízkosti předmětů.Je-li odstup od předmětů dosti nepatrný,jsou bakterie aktivní.Začíná bakteriální výroba lepavé látky.Tyto lepavé látky se nazývají zvlášť celulózní polysacharidy.Těmito lepavými látkami se buňky uchytí na povrchu objektů kde rostou a rozmnožují se.Protože takovýto proces probíhá u řady organismů, v kombinaci s jejich růstem se na povrchových plochách tvoří bakteriální společenství tzv. biofilm,který bereme jako bahnitý povlak na povrchových plochách všeho co je pod vodou.Nyní je otázka proč bakterie takový biofilm vytvářejí.Ve skutečnosti tento biofilm nabízí různé přednosti.Úzkým soužitím si obstarávají organismy potravu a odstraňují současně vznikající odpad.Na druhé straně poskytuje biofilm dobrou ochranu proti žravým nepřátelům.Vrstva slizu chrání bakterie před nepříznivým útokem.Právě tak poskytuje tato vrstvička do určitého stupně ochranu před jedovatými splodinami.Tak jako ručník chrání lidské ruce,funguje biofilm ve prospěch bakterií.Protože biofilm se vytváří přednostně v oblastech tam kde je zabezpečena potrava ,např. ve filtrech mohou být bakterie ubezpečeny že jim je potrava na dlouhý čas zabezpečena.Volně žijící bakterie jsou naopak stále strhávány proudem vody a musí opětovně přestát pobyt v prostředí ve kterém je výživa omezena.Je třeba se zmínit ještě o jednom důležitém aspektu bifilmu.Poskytuje bakteriím s různou potřebou kyslíku dobré životní podmínky.Kyslík je dopravován k vrstvám biofirmu proudem vody.V oblastech povrchových ploch biofirmu je možno v první řadě nalézt bakterie které potřebují kyslík.Jeho spotřebou je koncentrace kyslíku již méně než v hloubce 1m/m pod povrchovou vrstvou extrémně malá a poskytuje bakteriím dobré životní podmínky.Biofilmy hrají tedy rozhodující roli při čištění rybniční vody.Proto by měli být pokud je to možné udržovány i když se nám opticky často nejeví příliš atraktivní.Zejména ve filtrech instalovaných pro úpravu vody,potřebujeme přídavné bakteriální čištění.Protože vytváření dobře fungujícího biofirmu trvá týdny ba i měsíce musí být filtrační materiál udržován s velkou péčí.
 
Co může škodit bakteriím?
 
Seznam škodících faktorů bakteriím je dlouhý.Největší problémy nastupují ve spojitosti s kysličníky amoniaku jejichž fyzikální a chemické vlastnosti mohou škodit.Mimoto rostou tyto organismy velmi pomalu.Po poškození a odumření organismů,než se jejich stav obnoví.Do této doby je samočisticí schopnost rybníku nedostatečná.Mikrobiologická startovací kultury mohou tento mezičas překlenout a dřívější stav rychleji obnovit.
Teplotní faktor:(15-25° C ideal,10-30° C poškozování,-4° C total odumírání)
Bakterie nemají vlastní tepelnou regulaci.Tak jako ryby mohou být označeny za teplo měnící živočichy,takže změna teploty vody má velký vliv na jejich látkovou výměnu.Všechny bakterie mají určitý teplotní rozsah,ve kterém žijí a ve kterém mohou růst.V rybnících žijící
Organismy tolerují teploty mezi 4-25° C.Mnohé bakterie přežívají další poklesy teplot ve svém aktivním stadiu.Vzestup teplot vede zpravidla k odumírání mikroorganismů.To znamená že rybniční filtr se svým biofiltrem musí být chráněn před silným slunečním zářením.Teplota dosahuje rychle vysokého stupně a funkce filtru a biologická úprava vody se hroutí.Zdá se že kysličníky amoniaků zvlášť citlivě reagují na teplotní změny.Již teplota překračující 3O °C je poškozující.Klesají-li teploty pod 10,00° C buňky snižují svou aktivitu.Nejpozději od 4 °C začínají kysličníky amoniaku odumírat,takže se počet těchto činitelů škodlivin redukuje.Pro ekosystém rybníku to znamená,že koloběh dusíku na rozhodujících místech je přerušen nebo zeslaben a samočisticí schopnost vody je značně omezena.Když po zimě teploty stoupají a do rybníku se vrací zpět život,mohou aktivitu a obranyschopnost koncentrátů amoniaku v rybníce zase stoupat.Decimující činnost kysličníků amoniaku není  ještě sto tato množství amoniaku odstraňovat a jeho koncentrace v rybníku nadále stoupá.Na teploty rybníku nemáme zpravidla žádný vliv.Co tedy můžeme ze znalosti o citlivosti kysličníků amonia na teploty začít?Je jistě plně opodstatněné po ukončení zimy odumřelé rostlinstvo z rybníku odstranit.Tímto budou destrukční síly množství amonia uvolněny.Nadále je třeba krmivo pro ryby přesně odměřovat a rozkládání hnojiva do jiných částí zahrady bezpodmínečně omezit.Stejně tak jako z potravy pro ryby ,tak i z hnojiva se dostává do rybníka mnoho amonia a ty doposud stále samočisticí schopností vody jsou potlačovány.Právě v této době roku může být nasazení dobré mikrobiologické startovací kultury pro podporu samočisticí schopnosti nezbytné.
 
Faktor světla
 
Přímé sluneční záření umrtvuje zvláště kysličník amonia ve velmi krátké době.Proto je nezbytné na tuto okolnost myslet hned při rozkládání rybníku a alespoň některé části(30%) nevystavovat přímému slunci.Přitom je možné dosáhnout porostem nějakého nutného zastínění.Zvláštní pozornost zde patří filtrovacímu systému.Filtrová tělesa mají být zhotovena z tónovacího a ještě lépe světlo nepropustného materiálu.V této souvislosti je určitě nezbytné uvažovat o vypnutí UV čističů vody,které by měly být vloženy do výkonných filtrů.Právě při dodání startovacích kultur,které mají částečně několika denní reprodukční cyklus,nemají dodané organismy žádnou skutečnou šanci se rybníku uchytit,když současně obsah rybníku je denně několikrát přečerpán a přitom je veden přes UV čistič vody,přičemž jsou užitečné organismy usmrceny.
 
Faktor kyslíku
 
Mnoho procesů ovlivňuje obsah kyslíku v rybníce.Má to za následek že se často na omezeném prostoru nalézá velká koncentrace kyslíku a prostory s vysokou koncentrací leží mnohdy v milimetrové vzdálenosti od prostorů bez kyslíku.Jaké procesy v rybníce spotřebovávají kyslík?Všichni vyšší živočichové potřebují kyslík k dýchání.To ale představuje jen zlomek potřeby kyslíku vodního systému.Daleko větší množství jsou spotřebovávány mikroorganismy např.likvidátory a kysličníky amoniaku a nitritu.Které procesy naopak zvyšují obsah kyslíku ve vodě?V přirozeném ekosystému přichází rozhodující úloha v regulaci obsahu kyslíku rostlinám počínaje řasami.Během dne tyto kyslík vyrábějí a v noci spotřebovávají.V souhrnu přesahuje výroba jeho spotřebu dosti zřetelně.Dále,působením větru a prouděním je přenášen atmosférický kyslík.Jakou tedy by měl mít rybník koncentraci kyslíku.To se nedá tak jednoduše stanovit.Každý rybník potřebuje oblasti s vyšší a nižší koncentrací kyslíku a také bez něj.Mělo by být cílem u každého uměle zakládaného rybníku citlivě nalézt přirozený biotop jak je to jen možné.To znamená osazení rybami nepříliš vysoké,přihnojování omezit,aby zabránilo přílišné spotřebě kyslíku a starat se o dostatečný přísun kyslíku.Nasazení čerpadla pro přísun dodatečného kyslíku je v některých případech nutné,ale tuto techniku užívat jen mírně od oka aby důležité prostory s nebo bez kyslíku nebyly ztraceny.Více než toto zavzdušňování musí být skepticky posuzována dodávka ozonu.Ozon je totiž extrémně silné okysličovadlo a pro živočišstvo je jedovatý.V omezené koncentraci zaváděný do rybniční vody se rychle mění v kyslík,aniž by škodil zvířatům,rostlinám a bakteriím.Ale téměř nepatrné předávkování ozonu může způsobit trvalé poškození živočišstva a tím způsobit narušení ekologické rovnováhy.Nasazení ozonu musí tedy být pečlivě zvažováno.V každém případě je třeba dopředu uvážit,zda nejsou možná jiná opatření pro přiblížení se přirozenému ekosystému,aby se problém okysličení řešil jinak.Nakonec příroda sama nenasazuje žádné generátory ozonu.
 
Faktor hodnoty pH
 
Pro většinu živočichů je neutrální až lehce alkalický pH faktor ideální.Také pro bakterie usídlené v rybníce jsou tyto hodnoty nejvhodnější.Optimální hodnoty pH se podílejí na oběhu dusíku v rybníce jen omezeně.Ideální hodnota pH pro kysličníky amonia může být zpravidla vyšší,asi k 8,0 ;pro nedusičňany nižší asi k 6,8.Podobně jako obsah kyslíku může i pH hodnota značně kolísat.Rostliny odnímají denně kysličník uhličitý jako stavební látku.Jako následek odnímání tohoto stabilizujícího efektu stoupají pH hodnoty vody.Tato spotřeba při jasných slunečných dnech ,více než 9,má za následek že produkce kysličníku uhličitého bakteriemi a z atmosféry nemůže jeho ztráty nahradit.V noci se tento proces obrátí.Aktivita bakterií zůstává stejná,rostliny žádný CO2 nespotřebovávají,stoupá jeho objem a pH faktor klesá.Změny hodnoty pH ovlivňují látkovou výměnu bakterií tj. bud ji urychlují nebo zpomalují ale nepředstavuje to žádný problém pro jejich přežití.Jinak stojí ale situace pro vyšší živočichy v rybníce.Jsou sice také sto určitému kolísání pH hodnoty se přizpůsobit,ale časté a extrémní kolísání představuje zátěž pro jejich látkovou výměnu a vede k oslabení zvířete a vypuknutí nemocí!!Problémy ale nenastupují přímo jen kolísáním hodnot pH .Je pozorováno také nepřímé působení.Například se stoupajícím pH stoupá také jedovatý amoniak.Tak např.již stoupnutí pH hladiny o jednotku(z 8,5 na 9,5)může vést k desetinásobnému zvýšení amoniaku aniž by se další faktory např.přínos dusíku k tomu přidružily.Naopak stoupá jedovatost způsobená těžkými kovy např. mědi z vodovod. Potrubí při klesajícím pH faktoru.Již od poklesu pH hodnoty na 6,0 je pozorována újma na rybí osádce.Také přirozený ekosystém je těmto vlivům podřízen.Vody,ve kterých žijí zvířata a rostliny také v našich rybnících mají ochranný systém.Ty jsou schopny se aktuálním změnám pH hodnot postavit a postarat se tak o stabilitu pH jednotek.Takovou ochrannou je karbonátový prášek jehož síla se dá určit v německých jednotkách tvrdosti.Začnou-li pH jednotky v rybníce silně klesat jsou majitelům rybníků k dispozici produkty,které mohou karbonátový nárazník ve vodě vytvořit.S tímto se může opět dosáhnout hodnot pH od 7,5 do 8,2 a toto množství stabilizovat.U těchto produktů se musí dbát na to,aby vedle ve vodě rozpustné formě Hydrogenkarbonátu nebo karbonátu byl dodán také dobře rozpustný vápník. Jenom tyto produkty mohou docílit žádaný výsledek.Produkty které obsahují dobře rozpustný vápník způsobují v některých případech poškození ekosystému rybníku.
 
Faktor antibiotika
 
Tak jako v lidské medicíně jsou antibiotika vyzkoušené látky k potírání bakteriálních infekcí ryb.Je třeba aby si každý udělal jasno v tom,že antibiotika nejsou jen původci bakteriálních onemocnění,ale že jsou také odpovědny za usmrcování bakterií čistících vodu.Proto by mělo být nasazení antibiotik omezeno na nouzové případy zvlášť,když jejich časté nasazení odolné bakterie přinášejí mezi ty které nemoc vyvolávají a nemohou pak těmi samými antibiotiky být účinně potírány.U dobře fungujícího rybničního systému můžou být bakterie nezbytné pro čištění vody chráněny uložením se do biofirmu.Ale při dlouhodobém uložení jsou i tyto buňky poškozovány.Nasazení antibiotik tedy přináší téměř vždy ohrožení ekologické rovnováhy.
 
Faktory čpavku,dusíku a dusičnanů
 
Koncentrace těchto látek vyskytující se v rybnících jsou v každém případě nezávadné pro bakteriální populaci.nebezpečí více hrozí rybám.Tak na jejich újmu jednají koncentrace čpavku 0,01mg/l a přímo ohrožují zdraví ryb a směřují k chronickým škodám koncentrace od 0,03 do 0,05mg/l.Pro rybí potěr je koncentrace amoniaku od 0,2-0,3mg/l smrtelná,zatím co u narůstajících ryb koncentrace přes 0,3mg/l vedou akutně k rostoucí úmrtnosti.Podobně hrozivě se jeví situace ve vztahu s dusíkem.Trvale mohou být hodnoty drženy pod 0,1mg/l.Od stavu 0,15mg/l je rybí osádka ve stavu ohrožení.Dalece nezávadně může vystoupat stav dusičnanů.Již v pitné vodě mohou být hodnoty dusičnanů 50 mg/l.Ryby mohou v každém případě snášet až 100mg/l a přitom v závislosti na druhu ryb přemohou hodnoty až 800mg/l.Zatímco čpavek způsobuje poškození žáber,dusík na sebe váže krevní barvivo hemoglobin.Následkem toho vzniká methamoglobin,který není již více schopen vázat na sebe kyslík a přenášet jej,takže ryby v konečné fázi na vnitřní nedostatek kyslíku se zadusí.Otázku na přijetí opatření proti tomuto dění nelze snadno zodpovědět.Často tento stav může řešit jen podrobné studium.Krátkodobému  poškození rybí osádky se může zabránit výměnou vody.Tímto zřeďovacím systémem může být dosaženo zeslabení potenciálních poškození.V základě ale zůstává problém vyšší produkce této látky přes její větší spotřebu.Kriticky je patrné nasazení chemikálií,které vážou čpavek a dusík a snižují tím jejich jedovatost.Z jedné strany jsou tyto opatření účinná jen krátkodobě,ze strany druhé hrozí nebezpečí,že tak jako tak nedostatečně výraznou samočisticí sílu natrvalo poškodí a tím se problém narůstající čpavkové a dusíkové koncentrace přiostří.V každém případě při každém takovém užití „první pomoci“musí být provedena podrobná analýza vodního systému a dlouhodobé,účinné zásahy do zlepšení této situace.Uvést na tomto místě všechny možné problémy je nemyslitelné,ale uvádíme některé často viditelné těžkosti,o kterých je třeba se zmínit:
 
  • příliš vysoký stav ryb
  • přebytečná hnijící potrava,přímo nebo nepřímo vtékající dešťová voda do rybníka,přínos
  • látek vázajících dusík
  • nevhodná filtrační zařízení,nezaběhnuté filtry a často obnovované filtrační materiály je třeba
  • jmenovat na prvním místě
  • dlouhodobé poškozování bakteriální populace dříve uvedenými faktory(světlo,teplo,kyslík)
 
Faktor cirkulace vody
 
Faktor oběhu vody se týká stejně tak vodního tělesa rybníku tak také dění ve filtrech.V obou případech je důležité rozdílnou silou vodního proudu zasažené oblasti rybníku seřídit.Ve vodním tělese rybníku může intenzivní proudění vody ve spojitosti s vysokou rychlostí proudu rozrušit přirozené rozvrstvení celého vodního systému.Nejen že tím mnoha malým živočichům bude vzato životní prostředí,ale také životní podmínky bakterií se dramaticky zhorší.Silné vodní proudění vede k rovnoměrnému rozmístění např. ve vodě rozpuštěného kyslíku v celém rybničním systému.Tímto je životní prostor pro bakterie s denitrifikační látkovou výměnou podstatně narušen.Následek toho je slábnutí odvodu dusíku a obohacování prostředí dusičnany.Podobné problémy mohou nastat také v prostorách filtrů.Velká průtočnost vede také zde k velkému dodání kyslíku.Dále budou tímto veškeré prostory filtru prouděním vody dosaženy s následkem,že na kyslík chudé zóny budou chybět pro odstraňování dusičnanů.Jiný extrémní případ omezeného průtoku ukrývá právě tak rizika.V tomto případě je nedostatečné zásobování kyslíkem.V tom případě mezi jinými není pro kysličníku čpavku dostatek kyslíku aby došlo k úplnému odstranění čpavku a tak se tento v rybníce hromadí.Proto je ideální filtrační systém,který nabízí široký záběr různých životních podmínek od na kyslík bohaté přes na kyslík chudé zóny s také právě teď různou rychlostí proudění.Dobrou alternativou je také využití dvou od sebe oddělených filtračních systémů,s různou vnitřní stavbou.Jeden s velkou propustnou skladbou a velkým obsahem kyslíku ve vodě,který umožňuje dodávat dusíkaté látky a druhý s pomalou rychlostí proudění při nedostatku kyslíku,který provádí odstraňování dusičnanů.Výkonnost filtračního systému se dá nejrychleji zjistit tím,že při zavádění a vyndávání filtrační hmoty se změní obsažená množství čpavku,dusíku a dusičnanů.Hodnoty odtékající vody by měli být při všech třech parametrech zřetelně pod hodnotami přítoku a neměly by překračovat nejvyšší uvedené hodnoty.V ideálním případě by ani čpavek ani dusičnany neměly opouštět filtr.
 
Faktor filtru
 
V této části bude zaměřena pozornost na filtrační materiál.V posledních letech se někteří výrobci pokoušejí navzájem předstihnout tím že místo váhy a objemu filtrovacích materiálu udávají vždy větší a větší venkovní plochy v m.V této souvislosti je třeba si i položit otázku zda tento rozměr má skutečně takový význam.Pro odpověď na tuto otázku musíme mít na zřeteli co se v tomto případě rozumí povrchovou plochou:U koule s hladkým povrchem je jednoduché tomuto pojmu porozumět.Povrchová plocha by byla ostatně v porovnání s váhou a obsahem relativně malá.Zvětšením povrchové plochy lze dosáhnout zdrsněním povrchu koule.To by ale ani zdaleka pro objasnění velkých rozměrů povrchových ploch dnešních materiálů nestačilo.Dodatečné zvětšení povrchové plochy se dosáhne,když koule bude ze všech stran provrtána a budou do ní udělány kanálky.Ve skutečnosti mají filtrační materiály z těchto důvodů ve formě houby,jenže pórový systém je velmi jemně strukturovaný a tím stoupá značně povrchová plocha materiálu.
 
Rozhodující je ale,aby tyto plochy byly přijaty bakteriemi a ty je využily k upevnění.Neboť konečně vyhlášený cíl zvětšené povrchové plochy je vytvoření většího životního prostoru pro bakterie.Mnohé vědecké výzkumy dodávají informace,že póry nejmenší velikosti 10  odpovídají asi 10-ti násobnému průměru bakteriální buňky a musí tak umožňovat usídlení mikroorganismů.Póry s omezenějším průměrem zůstanou nevyužity.Extrémně velké povrchové plochy jsou spojeny se stupňujícím se počtem pórů a zmenšováním jejich průměru.Tato opatření vedou k zvětšení povrchových ploch a skutečná velikost bakteriemi využitých ploch brzy již nebude narůstat a naopak spíše klesat,protože nač získané plochy nebudou mikroorganismy dosaženy a proto také neobydleny.Následkem toho je souboj o velikost povrchové plochy pro uživatele omezeného významu.Aby bylo možno vybudovat dobrou filtrační jednotku je třeba brát ohled na následující body:
-objem filtru  k poměru objemu rybníku nesmí být volen příliš malý a měl by dosáhnout
1/10 až 1/100.
 
  • bakterie potřebují dostatek času aby se mohli usídlit na filtračním materiálu,6 až 8 týdnů
  • startovací kultury mohou usídlení bakterií v počáteční fázi urychlit a počáteční problémy
  • s filtry a kvalitou vody na vhodném stupni stabilizovat.
  • jeden až dva roky je funkce filtru optimální
  • přetěžování filtru zejména v počáteční fázi je třeba se vyhnout.To může být dosaženo
  • když se bude mezi tím dbát na krmné dávky ryb a dále nebudou žádné organické látky
  • jako hnůj a odumřelé rostliny dodávány a tak zůstane i nadále pískové dno čisté jako
  • při budování rybníku.
  • šetrné zacházení s filtračním materiálem na kterém se za určitý čas vytvoří povlak.
 
Tento je charakteristický jako šlemovitý potah nebo jako tmavě hnědá vrstvička filtrového
materiálu.Při čištění filtru je třeba ho pozorně několikrát propláchnout oteplenou rybniční
vodou a nakonec umístit zpět.
 
Závěr....

Je hodně faktorů,které rozhodují kvalitě vody.Zakládání a provoz rybníku musí být zaměřen vždy k tomu,aby se imitovaly co nejvíce přírodní podmínky.Pohnutky k založení rybníku jsou mnohotvárné.Někdy je to letmý pohled do zahrady nebo přirozená potřeba vytvořit objekt k rozptýlení,nebo zaujetí pro ryby.Nezávisle na tom může být tento záměr korunován úspěchem,když se podaří vytvořit vhodné podmínky pro život bakterií.Především od jejich působení závisí přežití libovolného rybníku.Dnes existuje řada produktů v odborných obchodech,které pomohou v počáteční fázi.Jedno ale tyto produkty nedovedou,odstranit škodliviny a nahradit bakterie bez jejichž aktivit rybník umírá.Zejména při nově zřizovaných rybnících chybí bakteriální populace,protože zejména v zimě jí část uhyne.Proto je nezbytné na jaře tuto populaci podporovat vhodnými prostředky.Během roku pak rybníky mají dostatek sebečistící síly,zvláště ty kde je dostatek bakterií.