Ogni proprietario di laghetto sogna di mantenere l'acqua del suo laghetto cristallina e trasparente, consentendo l'osservazione libera di piante, pesci e altri abitanti del bacino. Per raggiungere questo obiettivo, è necessario utilizzare filtri speciali per laghetti.
Esistono molti modelli di questi dispositivi in vendita, a volte molto diversi tra loro nel design, ma il principio del loro funzionamento rimane lo stesso: l'acqua è diretta in modo tale che debba fluire attraverso materiali filtranti opportunamente selezionati che rimuovono tutte le impurità da. E queste impurità possono essere molto diverse, a seconda della loro frazione e origine. Su questa base distinguiamo due tipi fondamentali di filtrazione: meccanica e biologica.
Filtrazione meccanica
La filtrazione meccanica comporta la cattura di contaminanti "visibili" dall'acqua, ad esempio feci di pesci solidi, frammenti di piante, alghe galleggianti, limo e qualsiasi materiale sospeso. Si basa sul passaggio dell'acqua attraverso materiali densi sui quali si depositano le particelle di sporco. I media filtranti sono principalmente spazzole, spugne e stuoie speciali (ad es. in fibre di cocco). Questo tipo di filtrazione dovrebbe essere utilizzato in ogni laghetto e dovrebbe essere fatto continuamente, ad es. 24 ore al giorno. I media filtranti utilizzati per la filtrazione meccanica devono essere puliti regolarmente, perché i residui su di essi depositati riducono gradualmente il flusso, e quindi l'efficacia della filtrazione stessa. Le spugne filtranti devono essere semplicemente sciacquate regolarmente, preferibilmente nell'acqua "sporca" del laghetto. Un errore comune dei proprietari alle prime armi di laghetti da giardino è il lavaggio con acqua di rubinetto (perché, ne parleremo tra poco). I materassini filtranti possono anche essere risciacquati, inoltre, con l'inizio della nuova stagione "a rete", devono semplicemente essere sostituiti. È sufficiente sciacquare accuratamente le spazzole e pulirle dallo sporco grossolano.
Filtrazione biologica
Il secondo tipo di filtrazione più importante dal punto di vista dei pesci è la filtrazione biologica. Consiste nel rimuovere dall'acqua i composti azotati, invisibili ad occhio nudo. Per comprendere appieno questo problema, diamo un'occhiata per un momento ai processi naturali che si verificano in ciascun serbatoio d'acqua, e quindi anche nello stagno del cortile.
Nel tempo si verificano cambiamenti negativi nell'acqua dello stagno - diciamo colloquialmente che l'acqua "invecchia". I pesci che vi nuotano, anche se non ce ne accorgiamo, espellono composti azotati principalmente sotto forma di proteine e urea. Gran parte di essi viene assorbita dalle piante, ma i residui vengono scomposti dai microrganismi sotto forma di ammoniaca (NH3). L'ammoniaca reagisce con l'acqua dissociandosi in ioni ammonio ugualmente dannosi (NH4+). In un laghetto da giardino "maturo", ben tenuto, come negli ecosistemi naturali, questi ioni vengono poi ossidati con l'aiuto di batteri aerobici del genere Nitrosomonas agli ioni nitrito (NO2¯) (chiamato semplicemente nitrito), leggermente meno tossico. Questi batteri traggono l'energia necessaria per la vita da questo processo. In termini di chimica, sembra qualcosa del genere:
2NH4+ + 3 O2 -> 2NO2- + 4H+ + 2H2O + energia
La fase successiva è l'ossidazione degli ioni nitrito in ioni nitrato molto meno pericolosi (NO3¯) (chiamati semplicemente nitrati) di cui sono responsabili i batteri aerobi del genere Nitrobatteri e Nitrospire, ottenendo anche in questo modo energia per i processi vitali. In qualche semplificazione sembra così:
2NO2- + O2 -> 2NO3- + energia
Entrambi i processi di cui sopra sono indicati collettivamente come nitrificazione. Poiché quest'ultimo processo è molto meno efficiente dal punto di vista energetico, deve essere molto più veloce. Di conseguenza, in uno stagno stabilizzato non ci sono quasi ioni nitrito (nitriti), poiché i microrganismi laboriosi li "trasformano" completamente in ioni nitrato (nitrati). Qual è la conclusione? Bene, è un vantaggio per i pesci e gli altri animali che nuotano nel nostro stagno. L'importanza di questi processi è evidenziata dal fatto che la dose letale per la maggior parte delle specie ittiche è la concentrazione di ammoniaca nella quantità di soli 0,1 mg / l. Nel caso degli ioni nitrito è già 5 mg/l, e nel caso degli ioni nitrato fino a 50 mg/l. Un semplice calcolo mostra che i nitrati sono dieci volte meno tossici dei nitriti e fino a 500 volte meno pericolosi dell'ammoniaca.
Come risultato dell'attività dei ceppi del suddetto dei batteri aerobi, l'ammoniaca tossica viene convertita in ioni nitrato molto meno pericolosi. Questi ultimi però sono anche tossici e si accumulano nello stagno. Dopo qualche tempo possono raggiungere una concentrazione che minaccia i nostri pesci (tale concentrazione, a seconda della specie, è considerata di 20-50 mg/l). Per evitare ciò, dovresti eseguire regolari cambi d'acqua nel laghetto. Insieme all'acqua rimossa, eliminiamo alcuni degli ioni nitrato riducendo la loro concentrazione nello stagno. Questo è uno dei motivi per cui i cambi d'acqua regolari sono così importanti.
Tuttavia, non esiste un modo più semplice e dobbiamo necessariamente apportare modifiche gravose di volta in volta? Beh, non necessariamente - come è facile vedere nei bacini idrici naturali, nessuno cambia l'acqua, e pesci e altri animali ci vivono da migliaia di anni e stanno bene. Lo devono a un altro gruppo di microrganismi classificati come batteri anaerobici. Gli ioni nitrato non possono più essere utilizzati per ottenere energia nel processo di ossidazione, ma possono essere utilizzati per la respirazione. È proprio quest'arte che questi utili batteri hanno padroneggiato. Vivono nel serbatoio dell'acqua, zone dove c'è una carenza di ossigeno molecolare disciolto nell'acqua, e quindi principalmente nello strato di substrato. L'ossigeno necessario per la vita deve essere ottenuto da composti chimici, inclusi gli ioni nitrato. Prendendo loro ossigeno, li trasformano in azoto molecolare, che, come un gas, fuoriesce dallo stagno. In questo modo i composti azotati vengono completamente "rimossi" dall'acqua. Questo processo è chiamato denitrificazione. Chimicamente, sembra qualcosa del genere:
BENE3- + 0,5 ore2O -> 0,5 N2 + 2,5 O + OH-
Tutti questi cambiamenti, dai metaboliti dei pesci alla volatilizzazione dell'azoto dallo stagno, sono noti come ciclo dell'azoto. Ma cosa significa in pratica per il proprietario del laghetto? Solo che se vogliamo avere un serbatoio stabile con processi biologici che si svolgono in modo efficiente, dovremmo creare condizioni appropriate per la vita dei singoli ceppi batterici. Questo è ciò che riguarda la filtrazione biologica. Come nel caso della filtrazione meccanica, deve essere continua. Il suo principio si basa sull'inserimento di cartucce nei dispositivi di filtraggio, che creano le condizioni ideali per l'insediamento di ceppi batterici benefici che contribuiscono alla loro decomposizione. Questi sono tutti i tipi di sostanze porose come le cosiddette ceramica sotto forma di frammenti di un materiale poroso, simile alla pomice, il cosiddetto "Biobales", e in una certa misura anche ghiaia ordinaria. Sulla loro superficie sono presenti condizioni di ossigeno ideali per la crescita dei batteri dei generi Nitrosomonas, Nitrobatteri e Nitrospiree quindi responsabile della nitrificazione. La filtrazione biologica avviene anche nelle spugne utilizzate per la filtrazione meccanica. I batteri nitrificanti sono molto sensibili alle sostanze chimiche ed è per questo che non dovresti lavare le spugne filtranti nell'acqua del rubinetto, come accennato all'inizio. Inoltre, questi batteri hanno assolutamente bisogno di grandi quantità di ossigeno per vivere. Pertanto, il filtro biologico deve funzionare continuamente e continuamente in modo che l'acqua che fornisce ossigeno lo attraversi continuamente. Solitamente, un'interruzione del funzionamento del filtro di durata superiore a qualche ora porta alla sua completa sterilizzazione.
Una questione un po' più complicata è creare le condizioni nel laghetto per lo sviluppo di batteri anaerobi responsabili del processo di denitrificazione, cioè la rimozione degli ioni nitrato dall'acqua. Affinché possano svilupparsi, devono esserci posti nel serbatoio privi di ossigeno molecolare. Molto spesso si formano spontaneamente negli strati più profondi del terreno.