Redfield Oranı
+
1 2 3 ...

thread: Redfield Oranı

  1. #1
    Administrator
    Feb 2011
    356

    Redfield Oranı

    Redfield Oraný: Bunu irdelemek gerektiði yerdeyiz… artýk!! Bir mercan akvaryumunda besin sýnýrlamasý (nutrient limitation) söz konusu olduðunda Redfield Oraný (RE) nedir, bilmek gerekir.

    RE bir organizmanýn kuru maddesi içindeki karbon ( C ), nitrojen ve fosfat atomlarýnýn oraný. 1934 yýlýnda Alfred C. Redfield tarafýndan bulundu. Deniz planktonu Redfield Oraný 106 C : 16 N : 1 P. Baþka bir deyiþle 106 karbon atomuna karþýlýk, 16 nitrojen atomu ve 1 fosfat atomu içerir. Buna karþýlýk bir deniz makro alginde bu oran 550 C: 30 N : 1 P (Furnas 2003). Bir temel olarak RE besinlerin (nitrojen – fosfor) eðer akvaryum suyunda tam olarak ayný oranda yer alýrsa, organizmalar tarafýndan kolayca tüketilir. Eðer deðilse, bir besin sýnýrlamasýndan söz edebiliriz. Burada akvaryum suyunda bir bileþenin eksikliðinden söz edebiliriz. Bu durumda organizmanýn geliþimi yavaþlar/duraksar. Karbonu önemsemediðimizde suda kolayca çözülerek CO2’ye dönüþtüðünü ve algler tarafýndan tüketildiðine tanýk oluruz. (Yosun sorunu.) Dolayýsýyla kritik besinler nitrojen ve fosfat olarak ortaya çýkar.

    Besin sýnýrlamasý phytoplanktonda 16 N: 1 P veya makroalglerde 30 N: 1 P olmasý gereken RE’nin bozulduðunu gösterir. Eðer oran 20 N: 1 P ise fosfat planktonun geliþimini duraksatýr çünkü fosfat nitrojenden çok daha hýzla tüketilmiþtir. Eðer oran 10 N: 1 P ise bu kez nitrojen sýnýrlayýcý faktördür; çünkü fosfordan daha çabuk tüketilecektir. Aþaðýda nitrojenin fosfordan baðýmsýz da indirgeneceðini okuyacaksýnýz ama bu yüzden mi fosfat veya nitrat dozlayacaksýnýz?

    - Usta büyük deniz akvaryumlarýna arada sýrada idrarlarýný yapýyorlar mý?

    - Evet...

    - O da bir þey mi? Ýnsan idrarý bak daha nelere iyi geliyor: Saç dökülmesine karþý: Patates unu ile kükürt tozu bekletilmiþ idrar ile karýþtýrýlýr. Bu karýþým merhem gibi baþa sürülür… veya Kulak iltihabýnda: Çocuk idrarý henüz sýcakken kulaða akýtýlýrsa nemli ve cerahatlý noktalarý kurutur. Nasýl?

    -Sen dalga geç… Ben þiþeleyip satýyorum!

    -Neyi idrarýný mý? Yani formula þöyle bir þey de:



    -Yok amonyum fosfat..

    -Amonyum Fosfat derken, bu mu: (NH4)3PO4 ?

    -Evet…

    -Ama kütle aðýrlýklarýna baktýðýmýzda þunu anlýyoruz: Amonyum fosfat dozladýðýmýzda ne yaparsak yapalým neredeyse yarý yarýya nitrat ve fosfat dozlamýþ oluyoruz? Hiçbir þekilde 16 N: 1 P oranýna uygun düþmüyor yani..?

    -Evet…

    -O zaman neden durduk yerde dozlamak gerekiyor?

    -Çaktýrma!!

    -Pardon! Hayýrlý iþler usta..

    Kýsaca, 16 N: 1 P oranýný yakalayabilmek amacýyla hangi azot veya fosfat kaynaðý kullanýlacaðý, ne kadar dozlanacaðý gibi saçma hesaplara girmeyin. Bu akvaryumun felaketiyle sonuçlanýr.

    Aþaðýda amonyum fosfatýn deðerleri yer alýyor:

    Element Atomic Mass # of Atoms Mass Percent
    Hydrogen
    H 1.00794 12 8.113%

    Nitrogen
    N 14.0067 3 28.185%

    Oxygen
    O 15.9994 4 42.926%

    Phosphorus
    P 30.973761 1 20.776%



    Konumuza geri dönersek, RE içerisinde yer alan karbon, nitrojen ve fosfor aslýnda bütün yaþayan organizmalarýn temel yapý taþlarý olup, çok deðiþik þekilde biraraya gelerek proteinleri, yaðlarý ve DNA gibi (deoxyribonucleic acid) genetik maddeleri oluþturur. Akademik olarak her 1 Fosfor atomuna karþýlýk 106 C atomu ve 16 N atomu olduðunu gösterir. Suda olan bu 3 elementin yoðunluðundan baðýmsýz olarak birim hep 1 fosfor atomuna karþýlýk standardize edilir.
     

  2. #2
    Administrator
    Feb 2011
    356

    Ama ve lakin, bir mercan akvaryumunda farklý organizmalar farklý C:N ve P oranlarýna sahip. Bu yüzden bir akvaryumda RE saðlamaya çalýþmak çok anlamsýz. ( O zaman içerisinde –tarihte görüldüðü gibi- kendisini bulur!)

    Peki o zaman NO3 ve PO4 sýnýrlamasý getirilen akvaryumlarda neden RE aranýyor? Hipotez nedir? Çünkü deniz planktonlarýnýn RE deðerleri yalnýzca C, N ve P oranlarýný açýkça tanýmlamakla kalmýyor, RE deðerlerine sahip bir suda mercanlarýn ve diðer akvaryum canlýlarýnýn mükemmel bir biçimde geliþeceði varsayýlýyor. Bu deðerleri saðlamak neredeyse imkansýz da olsa (karbon: C deðerini okumak için çok geliþmiþ bir labaratuvar gerekli) bu deðerlere yaklaþýlmasý öneriliyor. Ayrýca bildiðiniz gibi C deðeri üzerinde yemleme, bakteriyel aktivite, hava, kalsiyum reaktörü veya CaCl2 ve/veya NaHCO3 gibi pek çok katký da rol oynuyor.

    Nitrojen ve Fosfor ise oldukça farklý. Kolayca ölçülebildiði gibi çýkan deðerler RE ile uyumlumu kontrol edilebilir. Kuþkusuz nitrojen ve fosfor yerine nitrat ve fosfat ölçüyoruz. Ama sözgelimi fosfat okuduðunuzda pekçok fosfor içeren kimyasallarý okuyamayacaksýnýz. Ayný durum nitrojen için de geçerli. Dolayýsýyla doðada yer alan C deðerine karþý aslýnda akvaryumunuzda olaðanüstü yüksek oranda fosfor ve nitrojen olduðunu unutmayýn! (Bu yüzden de her çeþit nitrat ve fosfat dozlamasý anlamsýz!)

    Þimdi biraz matematik: Diyelim ki 16 N: 1 P oranýný Nitrat ve Fosfat deðerlerine transfer edelim: Bu durumda her 1 mg fosfata karþýlýk 10.45 mg nitrat olmasý gerekir. Akvaryumda fosfat deðerinin 0.1 mg/lt (ppm) olmasý gerekirken 0.2 mg/lt ise, olmasý gereken Nitrat 1.04 ppm iken 2.09 mg/lt deðerine çýkar. Dolayýsýyla 0.1 hassasiyet gösteren bir fosfat testi ile 1 mg hassasiyeti olan bir nitrat testi ayný anda kullanýlmasý gerekir. Dahasý, hazýrlayacaðýnýz –sözgelimi kaslyium nitrat- gibi bir çözeltinin hem dozunu büyük bir hassasiyet ile ayarlamanýz gerekir, hem de derhal test ile sonucunu kontrol etmeniz…

    Bekleyin! Böylesine anlamsýz bir harekete geçmeyin! Hem akvaryumunuzda yaþayan mercanlarýn veya tridacna gibi midyelerin C:N:P oranlarý çok farklý, hem de yapacaðanýz bir dozlama sonrasýnda zararlý alglerin geliþimine kolayca yol verme ihtimaliniz var. Sözgelimi Great Barrier Reef içerisinde farklý alanalarda yapýlan ölçümlerde Redfiled Oraný –sýký duralým- 1120: 30 : 1. (Bu da C dozlamanýn ne kadar doðru olabileceðini göstermiyor mu?) (Suzuki& Kawahata 2004). Deniz tabanýnda yaþayan alglerde ise 550 : 30 : 1.

    Sonuçta, akvaryumda 0.01 NO3 varsa, 0.001 PO4 olmasý gerektiðini düþünüyorsanýz –ki piyasada yer alan tüm testlerle bu deðerleri okuyabilmeniz imkansýz!- karbon dozlamamak için bir neden yok. (Coral Magazine, Volume 5, Number 3. Dr. Dieter Brockmann. Sayfa 75-77).

    Gelelim, baþka bir efsaneye: Fosfat çok hýzlý düþtüðü için Nitrat deðeri düþmüyor! Fosfat dozlayalým! (disodium hydrogen phosphate veya daha kestirmeden Artemia veya Zooplakton??)

    - Usta elin boþ durmuyor.. Habire birþeyler dozlatýyorsun?

    - Ben ne yapayým? Nitrat düþmüyor! Fosfat sýfýr!

    - Yani nitrojen sýnýrlamasý gerçekleþtiðinde –nitrat sýfýr seviyesine ulaþýldýðýnda- biliyorsun mercan ölmez.. Olsa olsa geliþimi yavaþlar, büyümeyi gösteren beyaz uçlar kahverengileþir.. Cyanobakteri patlamasý olabilir: Çünkü cyanobakteri Nitrat indirgenmesinin son ürünü olan nitrojen gazýný tutma yeteneðine sahiptir.. Ama, fosfat sýfýra indiðinde ne olur ki?

    - Mercan yavaþ yavaþ kendini yemeye baþlar.. Hafiften alttan ölüm baþlar.. Dahasý, üstteki ploipler gayet saðlýklý durur..

    - Bu durum ne zaman ortaya çýkar? Alkol ve türevleri mi dozlandýðýnda?

    - Aynen!

    - Olmadý usta.. Bu durum aðýr miktarda fosfat tutucular (demiroksithidroksit veya aluminyum oksit, vb.) kullanýldýðýnda ortaya çýkar!

    - Nasýl yani?

    Anlatmaya çalýþacaðým: Eldeki bulgular ortho-phosphate yerine, nitratýn bir sistem içinde sýnýrlayýcý besin maddesi olduðunu ortaya koyuyor ve reaktif fosfat eklense de, azaltýlsa da organik bileþiklerin (mineralizasyonu) üzerinde hiçbir etkisi yok. (Liesbeth M. Schmidt l', Joseph J. Delfino ~, James F. Preston Ill 2, and Georges St. Laurent III 3 Department of Environmental Engineering Sciences t , and Department of Microbiology and Cell Science 2, University of Florida, Gainesviile, Florida 32611-6450; and Wildmcre Farms Environmental Technologies 3 Rt 19 Box 710 Lake City, Florida USA 32055. (Received in USA 10 July 1998; accepted 16 September 1998) – Anafikir: Fosfat nitrat üzerinde etken deðil.

    Devam edelim: Sözgelimi demir (Fe) eksikliði nedeniyle nitrojen indirgenmesi güçlü bir biçimde sýnýrlandýrýlýrsa, okyanustaki artan fosfat nitrata oranla Redfield Oraný üzerinde seyredecek. Sonuçta, nitrojen dinamikleri fosfat davranýþýný kontrol edebilir ve tarihi jeolojik süreçlerde nitrat potansiyel nihai sýnýrlandýrýcý besin maddesi (oldu). (…) Fosfordaki azalma oksijenle birlikte fosfat ve nitratýn süratle RE altýna gerilemesine/sapmasýna yol açar. (LOBAL BIOGEOCHEMICAL CYCLES, VOL. 14, NO. 1, PP. 225-248, 2000 doi:10.1029/1999GB900065. Redfield revisited: 1. Regulation of nitrate, phosphate, and oxygen in the ocean. Timothy M. Lenton. School of Environmental Sciences, University of East Anglia, Norwich, United Kingdom. Andrew J. Watson. School of Environmental Sciences, University of East Anglia, Norwich, United Kingdom.) - Anafikir: Nitrat ve Fosfat zaman/tarih içerisinde Redfield Oranýna birlikte ulaþmaya çalýþýr.

    Nihayet: þimdi biraz geniþ pencereden okumaya çalýþalým… Yerel atýk su, sentetik deterjanlarýn (balýk yemleri) yapýlarýnda yer alan polifosfatlar nedeniyle bir dizi fosfat bileþiði içerir. Birçok atýk su arýtma tesisinde fosforun (alg ve cyanobakteri oluþumu nedniyle) sudan arýndýrýlmasý amaçlanýr. (…) Anaerob zonda erimiþ organic bileþikler (OB) ve ve nitrat konsantrasyonlarýný minimize edilmesi gerekir. Anaerob süreç sýrasýnda nitrat veya OB önemli konsantrasyonlarda yer alýrsa, o bölge gerçek bir anaerob bölge olamaz ve akabinde aerob bölgedeki fosfor eleminasyonu engellenir.

    http://www.asaanalytics.com/biologic...us-removal.php

    Anafikir: Nitrat yüksek düzeyde ise Fosfat indirgenemez.

    Sonuçlarý toparlarsak:

    1) Nitrat fosfat oranýna baðlý kalmaksýzýn indirgenebilir. Fosfat oraný hiçbir þekilde nitrat indirgenmesi üzerinde etken deðil.

    2) Her iki besin maddesi altýnda veya üzerinde yer alýyorlarsa bir þekilde (oksijen)zaman içerisnde (tarih) Redfield Oranýna ulaþmaya çalýþýr.

    3) Nitrat düþmeden fosfatý indirgemek (biyolojik yöntemlerle) pek de olasý deðil. (Bunun gerçekleþebileceði tek yol, demiroksithidroksit veya aluminyumoksit gibi kimyasallar kullanmak).
    Dolayýsýyla þu yanlýþ bilgilerden uzak durum:

    1- Fosfat çok hýzlý düþtüðü için Nitrat düþmüyor: Yanlýþ. Nitrat fosfata baðlý olmaksýzýn indirgenebilir.

    2- Nitrat sýfýr olduðu için Fosfat düþmüyor: Yanlýþ. Tam tersi NO3 sýfýra yaklaþtýðýnda Fosfat düþmeye baþlar.Çünkü nitrat fosfat indirgenmesinde sýnýrlayýcý etken…

    3- Her zaman RE oraný bir temel olamaz ama zaman içerisinde NO3 ve PO4 bu oraný –zaman içerisinde- yakalamak uðraþý içinde olur.

    - Ýyi de þimdi biz ne satacaðýz?
    - Votka?
     

  3. #3
    Junior Member
    Mar 2011
    4

    Ali Rýza Bey, verdiðiniz bu derin ve önemli bilgiler için teþekkürler ancak en kýsa zamanda devamýný bekliyoruz
     

  4. #4
    Junior Member
    Feb 2011
    7

    Ali abii,
    Makalen çok güzel olmuþbu sayede birçok yanlýþ bilgimizi düzeltmiþ oldun.
    Ayrýca bu makaleye ek olarak mercanlarda erimelere iliþkin bir makale ile bizi daha da aydýnlatýrsan tüm dualarýmýz senin olur,...
     

  5. #5
    Senior Member
    Feb 2012
    ANKARA
    158

    Ali Rýza abi bilgilendirmen için teþekkürler.Forumu takip ettikçe her geçen gün daha profesyonelce fayda saðlýyabileceðimiz bilgiler öðreniyoruz..
    "Ýnsan dilinin altýnda gizlidir."
     

  6. #6
    Junior Member
    Oct 2011
    24

    Sonuçlarý toparlarsak:

    1) Nitrat fosfat oranýna baðlý kalmaksýzýn indirgenebilir. Fosfat oraný hiçbir þekilde nitrat indirgenmesi üzerinde etken deðil.

    Bu cümle ilgimi çekti þimdiye kadar okuduklarým hep fosfat sýfýrlandýðý zaman nitratýn sabit kalacaðý yönündeydi.ben nitratla mücadele için (salifert test ile 10 civarý)sps tankýmda biopellete geçmek istiyorum ve fosfat sýfýrlanmasý sonrasý dýþarýdan fosfat girmeyi planlamýþtým.Fakat yukarýdaki cümle beni farklý yerlere götürdü.Gene baþka bir bilgide fosfat limitasyonu sonrasý spslerde alttan beyazlamalar baþlayacaðý yönündeydi ancak bunun asýl sebebinin mercanlarýn aç kalmasý olduðunuda bu forumda okudum.

    biopellete geçiþ sonrasý izlenecek güzergah hakkýnda bilgi ve tecrübelerinizi buradan paylaþýrsanýz sevinirim.
     

  7. #7
    Administrator
    Feb 2011
    356

    Merhaba. Sorunuz ve yaptýðýnýz katký nedeniyle tarafýmýza arkuranel@hotmail.com adresinden adresinizle birlikte mail atarsanýz, size 1 adet Salifert KH testi göndermek isteriz.

    Þimdi gelelim sorunuzun yanýtlarýna:

    1- Hiçbir þekilde akvaryumunuza Fosfat (PO4) dozlamayýn: Anlamsýz ve bir o kadar da "acýmasýz" bir sonuç oluþturursunuz.
    2- Biopellet (katý votka yöntemi) konusunda NP BioPellets fiyat listesi içindeki bilgileri okumanýzý tavsiye ederim. Ancak, kullanmanýz gereken miktarýn 1/5'i ile baþlamanýz, akvaryumu alýþtýrmak ve bakteriyel faaliyet noktasýnda daha "yumuþak" sonuçlar verir. Lütfen NO3 indirgenmesini sabahtan akþama -çok kýsa sürede- amaçlamayalým. Bu sudaki "biyokimyasal denegeleri" bozar.
    3- Bu arada "Votka Yöntemi" okunmaya deðer...))

    Selamlar.
     

  8. #8
    Junior Member
    Oct 2011
    24

    Teþekkürler soru sorup hediye almak ne güzel.
    Akvaryumumu yarýn paylaþmayý düþünüyorum.Sanýrým o zaman daha doðru ifade edebilirim kendimi.ben 300 lt akvaryum için 200 ml gibi bir ürün kullanacaðým. Sanýrým bu yeterli bir baþlangýç dozu sayýlýr?
     

  9. #9
    Administrator
    Feb 2011
    356

    Ben olsam daha düþük bir düzeyde baþlardým. 300 litre için 100 ml gibi...
     

  10. #10
    Junior Member
    Oct 2011
    24

    Dozu Gokhan abinin tavsiyesi kadar kullandým þimdilik sýkýntý yok. Bu dönemde besin giriþi yapmýyorum tanka. Pazartesi test yapýp bir haftalýk süreci gozlemleyecegim.
     

+