Ammoniak

Ammonium und Ammoniak

Bei den Stoffwechselvorgängen werden Zwischen- und Endprodukte
gebildet, die dann teilweise als Nährstoffe in das Wasser abgegeben
werden. Stickstoff (Ammonium bzw. Ammoniak, Nitrat, Nitrit) und
Phosphor (Phosphat) sind die wichtigsten Nährstoffe.

Die
natürliche Wachstumsbegrenzung der Algen durch den Nährstoffgehalt des
Wassers wird durch die Zufuhr zusätzlicher Nährstoffe wie z. B.
Fischfutter aufgehoben. Dies führt zu den bekannten anfangs
beschriebenen Nachteilen.

Ammonium und Ammoniak
Ammonium ist
die erste anorganische Stickstoffverbindung, die beim Abbau von Eiweiß
entsteht. Der Ammonium-/Ammoniakgehalt ist von Bedeutung, da Ammoniak
ein starkes Fischgift ist.

Ammonium und Ammoniak stehen in einem Gleichgewicht zueinander.

Dieses
Gleichgewicht ist vom pH-Wert des Wassers abhängig. Bei einem Anstieg
des pH-Wertes verschiebt sich der Schwerpunkt zum giftigen Ammoniak.
Bei pH 7 z. B. beträgt das Verhältnis Ammonium:Ammoniak 99:1. Bei einer
Erhöhung auf pH 9 verändert sich das Verhältnis auf 70:30. Erhöhte
Ammonium-/Ammoniakgehalte sind um so kritischer für die
Gartenteichfauna, je höher der pH-Wert liegt.

Die Entgiftung des
Wassers von Ammoniak/Ammonium und Nitrit erfolgt durch Mikroorganismen
und wird als Nitrifikation bezeichnet. Der Abbau ist in zwei Schritte
unterteilt, die von verschiedenen Mikroorganismen durchgeführt werden.

Der
erste Schritt beinhaltet den Abbau von Ammoniak/Ammonium zu Nitrit.
Diese Oxidation wird von Bakterien durchgeführt, die als "Nitrifikanten
erster Ordnung" bezeichnet werden. Im zweiten Schritt wird das Nitrit
von anderen Mikroorganismen, den "Nitrifikanten zweiter Ordnung", zu
Nitrat abgebaut. Bei beiden Oxidationsvorgängen entziehen die Bakterien
den nötigen Sauerstoff dem Wasser. Der erste Teil der Nitrifikation
läuft langsamer ab als der zweite, da die Nitrifikanten erster Ordnung
nur langsam wachsen.

Nitrit (NO2-)

Ammonium wird in der
Nitrifikation, die eine Wassertemperatur von mindestens 10°C erfordert,
von speziellen Mikroorganismen über Nitrit zu Nitrat abgebaut. Nitrit
entsteht als Zwischenprodukt dieses Prozesses. Es wirkt ab einer
Konzentration von 0,2 mg/l für Fische giftig. Wenn es durch die
vorhandenen Mikroorganismen direkt weiter zu Nitrat abgebaut wird,
besteht keine Gefahr für den Fischbestand.

Nitrat (NO3-)

Nitrat ist das vorläufige
Endprodukt des Eiweißabbaus und entsteht über den stufenweisen Abbau
von Ammonium über Nitrit. Es entsteht bei der Nitrifikation durch die
Abbauleistung der Nitrifikanten zweiter Ordnung (Mikroorganismen).
Nitrat ist im Gegensatz zu Ammoniak und Nitrit kein Fischgift und
stellt somit keine direkte Bedrohung für den Fischbestand dar.

Vielmehr
ist Nitrat ein Düngemittel, welches das Wachstum der Pflanzen anregt.
Ein steigender Nitratgehalt zieht automatisch verstärktes
Pflanzenwachstum nach sich. Die Folge davon ist eine Eintrübung des
Teiches durch Algenblüte. Damit ist das biologische Gleichgewicht
gestört. Die abgestorbenen Algen sinken zu Boden und werden dort unter
hohem Sauerstoffverbrauch von den Mikroorganismen abgebaut. Dieser
Abbau setzt erneut das vorher in der pflanzlichen Zelle festgelegte
Nitrat frei, wodurch wieder verstärktes Algenwachstum hervorgerufen
wird. Der Prozeß kann nur unterbrochen werden, wenn die Mikroorganismen
die Nährstoffe in eigene Biomasse oder in den nicht pflanzenverfügbaren
Luftstickstoff umsetzen.

Die Weiterverarbeitung des Nitrats zum
Luftstickstoff übernimmt eine weitere Bakteriengruppe, die
Denitrifikanten. Als Denitrifikation bezeichnet man den Abbau von
Nitrat über Nitrit (Nitrit bleibt gebunden und wird nicht freigesetzt)
zu gasförmigem Stickstoff. Gasförmiger Stickstoff ist chemisch stabil
und nicht mehr bioverfügbar. Durch die Denitrifikation wird der
Kreislauf von Nitratproduktion und -verwertung wirkungsvoll
unterbrochen. Die Denitrifikation findet ausschließlich in
sauerstoffarmer Umgebung statt.

Allgemein

Alle Lebewesen benötigen
Nahrungsbestandteile, die ihnen zur Energiegewinnung dienen und solche,
die für den Baustoffwechsel eingesetzt werden. Als Baustoffwechsel
bezeichnet man das Wachstum allgemein.

Das Wachstum aller
Lebewesen im Gartenteich ist von verschiedenen Faktoren abhängig. Ist
einer dieser Faktoren nicht ausreichend verfügbar, wird das Wachstum
begrenzt. Man spricht vom limitierenden Faktor. Der limitierende Faktor
ist jeweils für Fische, Wasserpflanzen, Algen und Mikroorganismen im
Gartenteich ein anderer:

in Wasser für Koi