Vannverdier
|
Med bakgrunn i at jeg holder prinsessen av burundi i en for lav gh og ph, lurer jeg på om det finnes noe forskning som sier hva som skjer med slik "mishandlet" fisk. Sitat fra tråd i forumet. |
Nei, det finnes svært lite forskning på de fleste av de ca 30.000 kjente fiskearter.
Men det som er sikkert er at vann er et meget komplekst og dynamisk miljø. I akvarierverden snakker vi ofte om noen få parameter som temperatur, pH, gH, kH, og de ulike nitrogenforbindelsene som finnes løst i vannet.Skal du forske på hvordan fisk tåler endringer av vannparameter må du som forsker forholde deg til ca 40 ulike variabler.
Forandring i en enkelt vannparameter kan resultere i drastisk endring i den totale vannkvaliteten for fisk. Konsentrasjoner av sink eller kopper representerer ikke noe problem i ionerikt og alkalisk vann, men kan være toksisk i ionefattig og surt vann. Tilsvarende effekter er registrert ved endring av andre vannkvalitetsparametere, men ender nødvendigvis ikke opp med døden til følge. Ofte finner du f eks mye spormetaller i brønnvann, mens oppsamlet overflatevann ofte inneholder organisk materiale.
Kliniske symptomer på dårlig vannkvalitet er mange, men adferdsavvik er en generell observasjon ved dårlig vannkvalitet. Utspilte gjeller ved lite løst oksygen, ødeleggelse av gjellene ved høyt aluminium og økt slimproduksjon for å styrke barrieren til omgivelsene er en kjente reaksjoner på dårlig/feil vannkvalitet.
pH'en til vannet spiller en viktig rolle for fiskens helse, da f eks en lav pH kan forstyrre ionetransporten over gjellene og påføre fisken osmoregulatoriske problemer som kan gi økt dødelighet. I tillegg vil løseligheten av toksiske spormetaller øke med surheten til vannet.
I et kar med fisk vil pH'en først og fremst være bestemt av løst CO2 fra atmosfæren og fiskens metabolisme. I tillegg kan sure mineraler fra forurensing, sure organiske syrer fra humusavsetninger eller hydrolyse av salter forsure vannkvaliteten. I ionefattig vann vil CO2 produksjonen representere den største kilden til forsuring, og i løpet av få minutter kan pH reduseres med en enhet som følge av oppkonsentrering av metabolsk CO2.
Temperatur, spormetaller og Ca (kalk) konsentrasjon og akklimering er faktorer som gjør det vanskelig å definere en eksakt øvre og nedre pH-grense for fisk.
Vannets alkalinitet skyldes stort sett løst bikarbonat (HCO3-) og karbonat (CO3-2) og mineralhydroksider i tillegg til eventuell forurensing. Effekten av alkalinitet på fisken kan være direkte eller indirekte. Indirekte kan uorganisk karbon omsettes av alger og øke pH i løpet av noen timer. En slik heving av pH tolereres vanligvis av fisken, men høy pH kan hemme Na+/NH4+ utvekslingen over gjellene og resultere i økt dødelighet . Dersom ammonium er til stede i større konsentrasjoner kan en heving av pH være dødelig for fisken da det vil dannes ammoniakk som er giftigere for fisken
Konduktiviteten er et mål på vannets elektriske ledningsevne og beskriver den totale konsentrasjonen av løste ioner, som utgjør summen av salter, syrer og baser i vannet. Det er hovedsakelig mengden kalsium-, magnesium- og hydrokarbonationer som bestemmer konduktiviteten, men andre løste ioner bidrar også til konduktiviteten som måles. I surt vann (pH<5) vil hydrogenionene også utgjøre en betydelig del av konduktiviteten.
Vann med liten konduktivitet mangler en del mineraler viktig for fiskehelsen, men kan kompenseres gjennom fôret. I vann med høy konduktivitet begrenses fiskens osmotiske arbeid for å erstatte tap av elektrolytter i blodet som tapes i urin..
Gasser
Sammensetningen av gasser i vann gjenspeiler nesten atmosfæren over vannoverflaten. Konsentrasjonen (C) av en gitt gass i vann bestemmes av løseligheten (H) og partialtrykket (p) etter Henrys lov: C = H ⋅ p. Løseligheten til en gass bestemmes av temperatur og mengden andre stoffer løst i vannet som eksempelvis salter.
Oksygen tilføres vann gjennom fotosyntesen og diffusjon fra atmosfæren, men kan også tilføres gjennom ulike tekniske løsninger. Behov for tilgang på oksygen i akvariet er avhengig av fiskens metabolisme og hemoglobins evne til å binde oksygen, hvilket ofte gjenspeiles i fiskens naturlige levevis. I tillegg vil nedbrytning av organisk avfall og mikroorganismer i vannet forbruke oksygen, og i varme perioder kan dette oksygenforbruket redusere tilgjengelig oksygen for fisken betraktelig.
Fisken er vanligvis selv den største bidragsyteren til CO2 ⋅L. I vann vil det meste av CO2 løse seg opp til bikarbonat og karbonat avhengig av pH’en. Det skal vises stor forsiktighet i plutselige forandringer i mengden løst CO2, da dette har stor effekt på pH’en i blodet til fisken. Blodet til fisk vil innstille seg i likevekt med partialtrykket av CO2 i vannet, og økt CO2 i vann vil følgelig passere fiskens gjeller og øke CO2 i blodet. En slik økning av CO2 vil redusere pH i blodet og Bohreffekten vil redusere hemoglobinets kapasitet til å frakte oksygen.. Høye CO2 nivå kan bedøve fisken og resultere i dødelighet.i vannet. Høye konsentrasjoner av CO2 kan forårsake dannelsen av kalkavleiringer i nyrene. Akutt dødelighet som følge av CO2 kan oppstå ved 20-100 mg CO2
Nitrogen i form av bakterielt nedbrutt ammonium til nitritt (NO2) og nitrat (NO3), ekskresjonsprodukt som ammoniakk (NH3) og ammonium (NH4+) og som løst gass (N2) kan alle bli et problem for fisk i et akvarium. Ammoniakk utgjør brorparten av det metabolske nitrogenavfallet til en fisk, og reagerer med vann og danner ammonium. Ammonium og ammoniakk representerer ikke noe reelt problem så lenge vannutskiftningen/fiter er tilpasset biologiske belastningen i akvariet. Ammoniakk er giftigere enn ammonium, men blir først et problem ved høy pH .
Nivået av løst oksygen må holdes over visse minimumskrav for å dekke fiskens metabolske behov, og maksimal løselighet av oksygen i vann er en funksjon av flere variabler som atmosfærisk trykk, temperatur og salinitet for å nevne de mest sentrale. Er tettheten i akvariet høy, kan økt metabolisme i forbindelse med kraftig stress eller fôring gi perioder med lite løst oksygen tilgjengelig for fisken og fremkalle stressreaksjoner og mildere hypoxi som er en tilstanden hvor kroppens indre organer mangler oksygen.
Blir tilgangen på løst oksygen lav kan det resultere i en redusert helsestatus, respirasjonsforstyrrelse, vevshypoksi, nedsatt bevissthet og økt dødelighet. I akvariet bør sikkerhetsmarginen i tilgang på oksygen kunne motstå effekten av temperatursvingninger, økt svømmeaktivitet, overfôring og CO2-økning
Karbondioksid
Fisken er vanligvis selv den største bidragsyteren til CO2 ⋅L. I vann vil det meste av CO2 løse seg opp til bikarbonat og karbonat avhengig av pH’en. Det skal vises stor forsiktighet i plutselige forandringer i mengden løst CO2, da dette har stor effekt på pH’en i blodet til fisken. Blodet til fisk vil innstille seg i likevekt med partialtrykket av CO2 i vannet, og økt CO2 i vann vil følgelig passere fiskens gjeller og øke CO2 i blodet. En slik økning av CO2 vil redusere pH i blodet og Bohreffekten vil redusere hemoglobinets kapasitet til å frakte oksygen.. Høye CO2 nivå kan bedøve fisken og resultere i dødelighet.i vannet. Høye konsentrasjoner av CO2 kan forårsake dannelsen av kalkavleiringer i nyrene. Akutt dødelighet som følge av CO2 kan oppstå ved 20-100 mg CO2Gassovermetning
Løseligheten av gasser i vann reduseres med økende konsentrasjon av løste stoffer (eks. salter), økt temperatur og redusert trykk. Endres de fysiske parameterene til vannet slik at mengden gass som kan holdes i løsning reduseres og samtidig forhindres fra å frigi denne overskuddgassen til atmosfæren, blir vannet gassovermettet. Temperaturendringer, luftlekkasje på sugeside av sentrifugalpumpe, blanding av vannkvaliteter med forskjellig temperatur osv. kan føre til gassovermetning av vannet. Det er vist at gassovermetning til 102-103% kan skape problemer for fisk .Blodet til fisk er i likevekt med vannet, og gasstrykket i vann vil gjenspeile seg i fisken. Er gasstrykket i fisken større enn summen av hydrostatisk trykk, vevstrykk og blodtrykk, vil det dannes gassbobler i sirkulasjonssystemet. Gassboblene er lett synlige i huden, og kan observeres rundt munn, i ganetak, mellom finnestrålene og i øyet. Blokkeringen av sirkulasjonssystemet resulterer i vevsnekrose, emboli og økt dødelighet.
Nitrogen
Nitrogen i form av bakterielt nedbrutt ammonium til nitritt (NO2) og nitrat (NO3), ekskresjonsprodukt som ammoniakk (NH3) og ammonium (NH4+) og som løst gass (N2) kan alle bli et problem for fisk i et akvarium. Ammoniakk utgjør brorparten av det metabolske nitrogenavfallet til en fisk, og reagerer med vann og danner ammonium. Ammonium og ammoniakk representerer ikke noe reelt problem så lenge vannutskiftningen/fiter er tilpasset biologiske belastningen i akvariet. Ammoniakk er giftigere enn ammonium, men blir først et problem ved høy pH .Det er også viktig å kontrollere at nivået av natrium ion (Na+) ikke blir faretruende lavt, da dette kan hindre NH4+/Na+ ioneutvekslingen over gjellene.
I et biologisk filter omsetter de nitrifiserende bakteriene nitritt og nitrat, hvor nitritt utgjør en potensiell miljøtrussel for fisken. Anbefalt grense for nitritt er under 0,5 mg⋅L-1 og ammoniakk under 0,02 mg⋅L-1. Bakteriesammensetningen i biofilteret må bestå av to autotrofe bateriegrupper, Nitrosomonas som omsetter ammonium til nitritt og Nitrobacter spp. som kan detoksifisere nitritt til nitrat. Hele nitrifiseringsprosesen bruker 4,6 g oksygen og 0,14 ekv. alkalitet for hvert gram ammonium som oksideres til nitrat. Det er derfor viktig å holde kontrollen med mengden løst oksygen og pH ved bruk av biofilter. Vannet fra et biofilter er oksygenfattig på grunn av den bakterielle nitrifikasjonen og må luftes eller bobles med oksygen eller luft.
Salinitet
De fleste marine og ferskvannsfisker er strengt stenohaline, og tolererer kun små variasjoner i saliniteten. Arter som lever i estuariene ( f eks i elvemunninger og andre typiske brakkvannsområder med varierende salinitet) er ofte euryhaline og tolererer relativt store variasjoner i salinitet. For fisk som er stenohaline vil selv små endringer av saliniteten medføre utfordringer for fiskens osmoregulering og medføre stress eller økt dødelighet.
Metaller
Tungmetallene kan komme fra berggrunn eller fra galvaniserte eller koppernaglede innretninger i oppsett eller fra rørledninger. Tungmetaller er mere giftig for fisk enn for mennesker og er først og fremst et problem i ionefattig og surt vann. I alkalisk og ionerikt vann vil metallene stort sett felles ut, men det er ingen garanti for at vannet ikke representerer noen helsefare for fisken.
I Sør-Norge er vannet stort sett surt som følge av sur nedbør og sure bergarter, hvilket kan gi en forholdsvis høy andel av løste metaller i ”kran vannet” som er giftig for fisk.
Temperatur
Ved siden av oksygen er temperatur en av de viktigste faktorene som har stor effekt på vannkvaliteten og fiskens helse og fysiologiske tilstand. En økning i temperaturen øker metabolismen hos fiskene samtidig som vannets bærekapasitet for løst oksygen reduseres. I tillegg har temperaturen stor innvirkning på enzymaktiviteten og proteinsyntesen av ulike enzymer. Hos fisk vil metabolismen alltid være et produkt av vanntemperaturen, men det kan være stor forskjell i akutt og kronisk respons på temperaturforandringer i fiskens miljø Temperaturforandringer kan tolereres over en lengre periode, men er overgangen brå, vil fisken stresses og akklimeringen kan ta fra 24 timer til 1 måned.
Partikkeltetthet
Avhengig av størrelse, egenskaper og konsentrasjon kan løste partikler i vannet utgjøre et betydelig problem for fisk . Toleransen ovenfor løste partikler er også relatert til art. Partikler kan blokkere gjellene og hemme gjellenes funksjoner og/eller skade gjellene. Det er lite dokumentasjon for å kunne sette en øvre grense for partikkeltetthet i vann til fisk.
Henger du fortsatt med har du nok forstått at vannkjemi er både spennende og utfordrende. Det er heller ikke enkelt å sette opp de maksimale verdiene for de ulike arter da dette ikke er kjent,. Mange fangst stasjoner oppgir for eks ikke riktig fangst lokasjon, trist men forståelig. (Du ville heller ikke fortalt ”alle” om din ynglingsfiskeplass.)
For fisk som er stenohaline, for eks fisk fra Tanganika sjøen tror jeg det er meget viktig å holde de optimale verdiene til. Dette da denne sjøen er meget gammel (ca 35 mill år), har vært isolert lenge og i tillegg har meget stabile vannverdier gjennom hele års syklusen.
Kilden for teksten er fra Trond Brattelid og oslovet.veths.no
Nils Vollstad - 19.05.2010
