วัฎจักร ไนโตรเจน (Nitrogen Cycle)

มาถึงตรงนี้ ทุกคนคงพอได้ยินเกี่ยวกับระบบกรองชีวภาพมาบ้างแล้วนะครับ ระบบกรองชีวภาพ คือระบบกรองที่ประกอบด้วยจุลินทรีย์ เล็กๆ ที่ไม่ใช่จุลินทรีย์แล๊กโตบาซิรัส จากยาคูล (-*-?) แต่เป็นจุลินทรีย์จำพวกแบคทีเรีย ทำงานเป็นหน้าที่ย่อยสลายของเสีย จำพวก ไนโตรเจน(ได้แก่ แอมโมเนีย ไนไตรท์และ ไนเตรท) ให้ลดความรุนแรงลง หรือไปอยู่ในรูปที่ไม่เป็นสารพิษต่อปลา การทำงานของแบคทีเรียในระบบกรองชีวภาพนี้ ในตำราบางเล่ม จะเรียก กระบวนการนี้ว่า Nitrogen cycle หรือ วัฎจักรไนโตรเจน เรามาดูรายละเอียด และหลักการทำงานของแบคทีเรียในระบบกรองของเราดีกว่าครับ

วัฎจักรไนโตรเจน เริ่มต้นขึ้นจาก การที่มีของเสียเกิดขึ้นในตู้ปลาของเรา ของเสียที่ว่า ก็ได้แก่ เศษอาหาร ที่เหลืออยู่ในตู้ปลา และของเสียจากตัวปลาเอง (ขี้ปลา, เมือกปลา เป็นต้น) ของเสียเหล่านี้ จะถูกย่อยสลายจนเปลี่ยนรูปเป็นแอมโมเนีย (NH4) ซึ่งมีพิษร้ายแรงต่อปลามากครับ แต่เมื่อมีแอมโมเนียเกิดขึ้น ธรรมชาติเอง ก็ได้สร้างจุรินทรีชนิดหนึ่งเกิดขึ้นมาด้วย เพื่อทำหน้าที่ย่อยสลาย หรือบางคนจะเรียกว่า กินแอมโมเนีย จุลินทรีย์ตัวนั้นก็คือ แบคทีเรียที่ชื่อ Nitrosomonas Bacteria เป็นแบคทีเรียในกลุ่ม Aerobic Bacteria (อยู่ได้ในที่ที่มีออกซิเจน) ใช้ออกซิเจน และสารประกอบของอินทรีคาร์บอนที่อยู่ในน้ำ (น้ำในธรรมชาติจะมีอินทรีคาร์บอนอยู่แล้ว ไม่ต้องไปหามาใส่เพิ่มนะครับ) เพื่อย่อยสลายแอมโมเนีย ให้กลายเป็น ไนไตรท์ (NO2) ซึ่งไนไตรท์เองแม้ว่าจะมีความรุนแรงไม่เท่าแอมโมเนีย แต่ว่าก็ยังเป็นพิษต่อปลาของเราอยู่ดี

วัฎจักร ไนโตรเจน (Nitrogen cycle)

แต่พระเจ้าของจอร์ท ก็ยอดมาก ธรรมชาติเอง ก็ไม่ได้โหดร้ายจนเกินไป เมื่อมีไนไตรท์เกิดขึ้น ธรรมชาติก็ได้สร้างแบคทีเรียอีกตัวหนึ่งขึ้นมา เพื่อย่อยสลายไนไตรท์อีกที นั่นคือ แบคทีเรียที่ชื่อว่า Nitrobacter Bacteria เป็นแบคทีเรียอีกตัวที่อยู่ในกลุ่ม Aerobic Bacteria ซึ่งในธรรมชาติเอง จะพบได้ว่า ทีใดมี Nitrosomonas ที่นั่นจะมี Nitrobacter อยู่ด้วยเช่นกัน เปรียบเหมือนคู่แฝดสยาม อิน-จันทร์ อย่างไรอย่างนั้นเลยทีเดียว (โบราญไปไหมเนี้ย) แบคทีเรียทั้งสองชนิดนี้ถูกเรียกชื่อรวมๆ กันว่า Nitrifying Bacteria ตัวของ Nitrobacter Bacteria เองก็ก็จะใช้ออกซิเจน และสารประกอบของอินทรีคาร์บอนเช่นเดียวกัน เพื่อย่อยสลายไนไตรท์ ให้กลายเป็นไนเตรท (NO3)

จะว่าไปแล้วตัวของไนเตรทเอง ก็ไม่ได้เป็นพิษกับปลาซะทีเดียว แต่ว่าหากเกิดการสะสมมากๆ เข้า ไนเตรทจะกลายสภาพเป็น กรดไนตริก (HNO3) ซึ่งจะมีฤทธิ์เป็นกรดแก่ ซึ่งทำให้คุณสมบัติและสภาพค่าทางเคมีขอน้ำในระบบไม่เสถียร ค่า pH จะลดลง ซึ่งเมื่อค่า pH ลดลงมากๆ นอกจากส่งผลให้ตัวปลาแล้ว ถ้าลดลงมากๆ อาจจะส่งผลให้ Nitrifying Bacteria หยุดการทำงานได้ (นั่นก็คือระบบกรองจะล่ม)

การบำบัด หรือกำจัดไนเตรทนั้น มีด้วยกัน 4 วิธี

1. เปลี่ยนน้ำ สำหรับบ้านเรา ที่ค่าน้ำประปา ค่อนข้างถูก วิธีนี้ จึงถือว่า เป็นวิธีที่นิยมมากที่สุด เพราะ ง่าย, ประหยัด และได้ผลดีที่สุดด้วยครับ
   
   
2. ปล่อยให้เป็น สารอาหารของสาหร่าย และพืชน้ำบางชนิด(น้ำเขียวก็เป็นสาเหตุมาจาก NO3 เช่นกัน) หรือที่เรียกกันว่า ระบบ Plant Filtration วิธีนี้ เป็นวิธีที่นิยมใช้กับ บ่อปลาขนาดใหญ่(นิยมมากสำหรับบ่อปลาคาร์พ) ที่มีแหล่งบำบัดน้ำขนาดใหญ่ เพราะต้องใช้พื้นที่มาก เช่น ที่ great barrier reef aquarium ในประเทศออสเตรเลีย ปลูกสาหร่ายบนตะแกรง ขนาดพื้นที่ 80 ตร.ม. เพื่อใช้บำบัดน้ำ ปริมาณ 2,850 ลบ.ม. เป็นต้น
   
   
3. ให้ย่อยสลายโดยแบคทีเรีย ในกลุ่ม ที่ไม่ใช้ ออกซิเจน (Anaerobic Bacteria) ซึ่งจะย่อยสลายไนเตรท ให้กลายเป็น ไนโตรเจน (N) ซึ่งจะละเหยไปในอากาศต่อไป วิธีการนี้ นิยมใช้ในกลุ่มผู้เลี้ยงปลาทะเล เพื่อยืดอายุการเปลี่ยนน้ำในตู้ปลา โดยจะอาศัยกรวดละเอียด และทรายปูพื้นตู้ เป็นที่อยู่ของแบคทีเรียกลุ่มนี้ (ชั้นล่างของชั้นกรวดระเอียด และทราย จะไม่มีออกซิเจน ซึ่งแบคทีเรียชนิดนี้จะสามารถอยู่ได้) แต่สำหรับ ตู้ปลาอโรวาน่าแล้ว วิธีการนี้ ไม่เป็นที่นิยมนัก เพราะกรวด และทรายปูพื้นตู้ จะเป็นแหล่งหมักหมม เชื้อโรค สิ่งสกปรก และอาจหมักหมม จนกลายเป็นแก๊สไข่เน่าได้ด้วยครับ ซึ่งโดยภาพรวมแล้วอาจจะส่งผลเสียกับปลาอโรวาน่า มากกว่าผลดีครับ
   
   
4. ดึงออกซิเจนออกจากไนโตรเจน แล้วปล่อยให้ไนโตรเจน ละเหยกลับไปสู่ชั้นบรรยากาศไป โดยปกติแล้วไนโตรเจนบางส่วนของไนเตรทอาจถูก Break Down จาก Nitrogen cycle ให้กลายเป็นก๊าซไนโตรเจนแล้วคืนสู่ชั้นบรรยากาศอยู่แล้ว แต่ก็มีผู้เลี้ยงปลาท่านใดต้องการให้ขั้นตอนนี้เกิดขึ้นมากๆ เพื่อลดไนเตรทก็สามารถใช้ Trickle Tower เพื่อช่วยให้การระเหยตัวกลับสู่ชั้นบรรยากาศให้มากขึ้นได้
   
   

Bakki Shower ระบบกำจัดไนเตรทที่เป็นเหมือน 2 in1 คือรวมเอาทั้ง Trickle Tower เข้ากับ Plant Filtration

อย่างไรก็ตาม ไม่ว่าการที่ ใช้พืชน้ำหรือแบคทีเรียประเภท Anaerobicในการบำบัดไนเตรท ในตู้ปลา จะมีประสิทธิภาพสูงเพียงใด การเปลี่ยนน้ำใหม่ให้ปลาก็ยังเป็นเรื่องจำเป็นและสำคัญอยู่ดี เพราะการเปลี่ยนน้ำ นอกจากจะเป็นการช่วยบำบัดน้ำแล้ว ยังเป็นการเพิ่มสารอาหาร แร่ธาตุ ในน้ำให้กับปลาที่เราเลี้ยงอยู่ได้ใช้ในการเจริญเติบโต อีกด้วยครับ

นี้คือการทำงานของแบคทีเรียในตู้ปลาของเราครับ หวังว่าผู้เลี้ยงปลา ที่เข้ามาอ่านจะได้เข้าใจเกี่ยวกับการทำงานของระบบกรองที่ใช้กับตู้ปลาของเรามากขึ้น นะครับ เรื่องหน้า ผมจะขอพูดถึงสภาพแวดล้อมที่เหมาะสม และวิธีการ เทคนิค เกี่ยวกับการเซทตัวของกรองชีวภาพ สำหรับตู้ปลาใหม่ ระบบกรองใหม่ ครับ อย่าลืมติดตามอ่านดูนะครับ สวัสดีครับ ^__^

TTDC..

ขอบคุณข้อมูลดีๆ จาก : สำนักวิจัยและพัฒนาประมงชายฝั่ง www.nicaonline.com www.fancycarp.com www.sf.ac.th www.arowana.pantown.com www.siamreefclub.com www.versaquatics.com www.reefcorner.com