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Nitrati e nitriti nell'acquario di acqua dolce

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I fertilizzanti per acquario sono spesso privi di nitrati e fosfati, perchè questi sono già abbondanti nell'acqua. (Andrea Degl'Innocenti)

Una volta individuato il problema, la risoluzione di questo passa quasi sempre attraverso alcuni aggiustamenti al filtro o l’esecuzione dei dovuti ricambi d’acqua. In genere si consiglia, indicativamente, di effettuare ricambi d’acqua corrispondenti a circa un quarto dell’acqua dell’acquario, ogni 2 - 3 settimane. Per quanto riguarda lo stato di salute del filtro, è necessario prestare attenzione durante l’operazione di pulitura di questo per non danneggiare la popolazione microbica che l’ha colonizzato; spesso è necessario potenziare la popolazione di Nitrobacter, per combattere l’accumulo di nitriti, attraverso l’aggiunta di colture di questi disponibili in commercio. Altra variabile che si può controllare è la quantità di sostanza organica suscettibile di essere degradata ad ammonio, quando si assiste ad un accumulo eccessivo di nitrato, attraverso l’introduzione in acquario solo della quantità di mangime strettamente necessaria per la vita dei pesci, senza usarne quantità esageratamente superiori; è bene anche rimuovere i pesci che muoiono e i residui vegetali.

Tossicità dei composti azotati

A questo punto è importante far luce sul perché è importante mantenere un corretto equilibrio di questi ioni in acquario, o meglio quali possono essere i possibili effetti deleteri del loro accumulo su animali e piante. Lo ione ammonio è in sé uno ione innocuo, anzi assimilabile dalle piante, per il loro metabolismo, insieme al nitrato, ma in condizioni di pH basico può diventare problematico per la sua trasformazione in ammoniaca (NH3). Per comprendere ciò bisogna introdurre il concetto di acido e di base ed i concetti di acido coniugato e di base coniugata. Secondo Brønsted - Lowry una base è una sostanza in grado di acquisire un protone (H+) da un acido, che lo cede, producendo una nuova specie, chiamata acido coniugato della base, potenzialmente in grado di fungere da acido (cedendo il protone precedentemente acquistato) per rigenerare la base iniziale. L’ammonio è l’acido coniugato dell’ammoniaca, e a causa della scarsa forza di questa come base, tende facilmente a cedere il protone, per ritornare nella forma di ammoniaca; la reazione complessiva è illustrata dall’equilibrio chimico seguente:

  • NH3 + H3O+ ⇔ NH4+ + H2O

Quando si è in condizioni di pH alto la concentrazione idrogenionica di H3O+ (ione idronio) è bassa, rispetto a quella dell’acqua dissociata in ambiente neutro, e l’ammonio tende a passare ad ammoniaca.

In questo modo, insieme a quest’ultima si forma pure lo ione idronio, la cui abbondanza era scarsa; in breve, l’ammonio tende a comportarsi come il bicarbonato (HCO3-), cioè da sistema tampone, in quanto rispettivamente acido e base coniugati di una base e di un acido debole.

In tal caso però l’azione del tampone ammonio produce aumento dell’ammoniaca disciolta, che è dannosa per l’ecosistema acquatico. Per quanto riguarda invece lo ione nitrito, il suo accumulo è pericoloso perché è in grado di interagire con l’emoglobina dei pesci e di bloccarla, impedendo il normale trasporto di ossigeno cui questa è deputata, e causando la morte dei pesci per asfissia. L’emoglobina sana si costituisce di quattro agglomerati proteici, al centro di ognuno dei quali è presente una struttura non proteica: il gruppo EME. Il gruppo EME si caratterizza dall’avere legato al centro uno ione ferroso (Fe2+), in grado di formare un tipo particolare di legame chimico con l’ossigeno molecolare (O2); il monossido di carbonio (CO) ed il nitrito sono in grado di competere, per ragioni elettroniche, con l’ossigeno, sul ferro dell’EME; anzi, sono così efficienti nel formare il legame all’EME al posto dell’ossigeno da non poter essere poi “spodestati” dall’ossigeno stesso quando questo arriva. L’emoglobina a questo punto è incapace di legare l’ossigeno e la condizione è irreversibile, tanto da creare una specie di emoglobina “non funzionante” per la respirazione, chiamata metemoglobina. Infine il nitrato, che, pur essendo assai meno pericoloso del nitrito, ha come effetto collaterale più importante l’azione eutrofizzante (cioè che determina la crescita di alghe), che svolge insieme allo ione ortofosfato (PO43-), presente nei mangimi, e all’anidride carbonica (CO2), prodotta dalla respirazione dei pesci ed eventualmente dall’apposito impianto di distribuzione.

Bibliografia

  • Chimica generale, Paolo Silvestroni, Zanichelli.
  • Environmental Chemistry, Stanley E. Manahan, Lewis Publisher.
  • Introduzione allo studio della limnologia, Vittorio Tonolli, Edizioni dell’Istituto Italiano di Idrobiologia, Verbania Pallanza.
  • Biochimica, Stayer, Zanichelli.
  • Nitrati e nitriti, M. Lodola, M. La Volpe, www.pianetablu.info, 2007.
  • Le alghe infestanti nell’acquario di acqua dolce, Waterwolf, www.acquaportal.it, 2007.
Michela Zappullo

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