De Nederlandse vertaling van dit artikel is van DeepL Translate, deze kan onnauwkeurig, onvolledig en waarschijnlijk met enkele fouten zijn! Maar veel beter dan Google Translate

5.4.1. Nitraat in meer detail

Foto van auteur

Auteur : David Bogert

Gepubliceerd :

Tijd om te lezen :
25 minuten
Difficulty : Level 7

Excerpt :

What is a safe nitrate level in an aquarium?
Predicaat
Alle discussies over onderzoek naar nitraat moeten met de nodige voorzichtigheid worden gevoerd. De 10 ppm nitraat van de wetenschappers (de Hach testkit en de Lamotte testkit) is een testniveau van 44 ppm nitraat via de "normale" aquariumtestkits (API aquariumtestkit, de Seachem Multitest kit, de Sera Nitraattest, de Salifert testkit en de API teststrips). Dus voor de meeste wetenschappelijke onderzoeken moeten de grenswaarden met 4,4 worden vermenigvuldigd om de juiste "nitraat" niveaus voor de hobbyist te vinden.

Dit komt omdat wetenschappers ALLEEN kijken naar de stikstof in het nitraat, ze kijken niet naar de zuurstof in het nitraat (nitraat bestaat uit één stikstofatoom en drie zuurstofatomen). De API en andere aquariumtesten kijken naar het hele nitraat; stikstof EN zuurstof.

Dit is een erg lang en ingewikkeld artikel, alleen voor de echte nerds, zoals de auteur. Lees alleen verder als je in slaap wilt worden gebracht.

Vieja bifasciatus
Vieja bifasciatus

Samenvatting

Degenen die zeggen dat tropische vissen een slechte gezondheid hebben als ze in water met meer dan 20 ppm nitraat worden gehouden, zijn veel te voorzichtig. Er is geen bewijs dat iets lager dan 80 ppm nitraat volgens de API test zelfs maar GEVOLGEN heeft voor vissen. Er is bewijs dat niveaus tot 40 ppm garnalen en axotyl kunnen BEHANDELEN. Merk op dat het voor de hand liggende probleem is dat AFFECT en HARM geen synoniemen zijn.

Nitraat is niet erg giftig voor hogere dieren die een goed ontwikkelde lever hebben, zoals vissen. De reden is eenvoudig. De lever is een verbazingwekkende chemische fabriek. In de lever wordt nitraat omgezet in ammonium NH₄. Dit ammonium wordt bij mensen omgezet in ureum en uitgescheiden via de nieren. Bij vissen wordt het ammonium direct via de kieuwen uitgescheiden als ammoniakgas. Volwassen vissen en volwassen mensen kunnen dus vrij goed met nitraat omgaan en het heeft voor beide een lage toxiciteit.

En algen "gedijen NIET goed bij hoge nitraten" in een beplant aquarium. De estimatieve indexmethode van bemesten gebruikt zeer hoge nitraatniveaus om algen onder controle te houden door de groei van vaatplanten te stimuleren. Snelle groei van vaatplanten is de beste manier om algen onder controle te houden.

foto van een tropische vis Heros severus, Roodnek Severum
Heros severus - Roodnek Severum

Onderzoeksartikelen

Het eerste getal waar je rekening mee moet houden als je kijkt naar nitraten en vissen is de "letale toxiciteit". Dit is de concentratie waarbij 50% van de vissen in een bepaalde periode sterft, oftewel de LC50. Dit is iets in de trant van 72-h lc50 mg 1-1 -N. Dit is de concentratie (uitgedrukt in deeltjes per miljoen van ALLE NITROGEN in nitraat) waarbij 50% van de vissen in 72 uur stierf, of de 72-uurs LC50 in mg/L (ppms) stikstof in nitraat. Dit getal moet altijd met 4,4 vermenigvuldigd worden om het getal te krijgen dat de API testkit geeft.

Als je alle papieren bij elkaar legt en kijkt naar de LC50 volgens de API test die hobbyisten gebruiken, krijg je de volgende grafiek:

AuteurVissen wordenStadiumLC50
1ShimurRijstvisJeugd440
2RubinGuppieBak840
3AlanGuppieBak875
4SimplícioZebra DanioVolwassen982
5AntónioZebra DanioJeugd1,760
6DowdenBlauwe KieuwVingerlingen3,348
7IqbalKarperVolwassen3,806
8MonseesTilapiaJeugd4,400
9TilakMinnowsVolwassenen4,400
10TomassoBasVingerlingen5,548
11WestinForelVingerlingen5,800
12TilakKarperBak6,530
13ColtMeervalVingerlingen6,621
14TramaBlauwe KieuwVingerlingen8,690
Vis Toxisch Nitraat Niveau Papers

Het is duidelijk dat de eerste vijf vissen, de enige aquariumvissen in de lijst, lagere waarden hebben dan de andere vissen. Maar het gemiddelde van deze vijf aquariumwaarden is nog steeds 979 ppm nitraat. Dit is ZEER hoog. En de andere gegevens zijn natuurlijk GROOT. Nitraat is gewoon niet erg giftig voor vissen.

Ik heb een discussie gehad met een ... nou ... verdomme .... Ik mag dat woord niet zeggen ..... "interessante persoon" die een "grondige literatuurstudie" had gedaan en op de een of andere manier tot de conclusie was gekomen dat de studie naar rijstvissen de ENIGE studie is die van toepassing is op aquaria. EN ze negeerden dat de 100 ppm nitraat in de studie eigenlijk 440 is volgens de API test. Deze persoon kwam op sociale media en zei dat "wetenschappelijk onderzoek Onderzoeken tonen aan dat nitraat boven de 100 ppm giftig is voor aquariumvissen.". Wat echt frustrerend is, is dat ze aan deze overtuiging vasthielden, zelfs nadat de gegevens hier-in aan hen waren gepresenteerd.

Er zijn VIJF artikelen die aquariumvissen gebruikten die gemiddeld 979 ppm nitraat bevatten En je kunt alle andere onderzoeken niet helemaal negeren.

Maylandia Zebra Masinje
Maylandia Zebra Masinje

Elk papier

Per document:

Nitraat, het eindproduct van nitrificatie, is relatief niet giftig, behalve in zeer hoge concentraties (meer dan 300 ppm).

"Recirculerende Aquacultuur Tankproductiesystemen", Masser et. al. Southern Regional Aquaculture Center, maart 1992:

Als je bedenkt dat in dit artikel nitraatstikstof wordt gebruikt, betekent dit dat de API-testkit van de eigenaar van het aquarium 300 x 4,4 of 1.320 ppm nitraat moet aangeven om nitraat giftig te laten zijn volgens deze autoriteit.

OB Aulonocara
OB Aulonocara

Om de lage giftigheid van nitraat te illustreren, is een onderzoeksartikel relevant.

Met guppy's als testvissen werden de individuele en gezamenlijke toxiciteiten van ammoniak en nitraat geschat in statische tests bij constante pH en temperatuur. De 72-h lc50 waarden waren 199 en 1,26 mg 1-1 -N voor respectievelijk kaliumnitraat en vrije ammoniak. De toxiciteit van mengsels van de twee was additief, behalve bij zeer lage verhoudingen tussen ammoniak en nitraat.

"Onderzoek naar de toxiciteit van ammoniak, nitraat en mengsels daarvan voor Guppy Fry", Alan et al, 1977:

Dit vergt enige interpretatie. De term "mg 1-1 -N" is milligram per liter nitraatstikstof (de N in NO₃). Dit is wat onderzoekers gebruiken. Milligram per liter is hetzelfde als delen per miljoen (ppm). Dit komt omdat een milligram één duizendste gram is en er duizend gram in een liter zit.

Om de nitraatstikstof om te rekenen naar wat viskwekers gebruiken als nitraat (totaal nitraat, d.w.z. zowel de stikstof als de zuurstof in NO₃) moet je het getal van de onderzoekers vermenigvuldigen met 4,4. Dus na 72 uur waren 50% van de guppy's dood toen ze 875 ppm nitraat kregen toegediend. Dat is een zeer lage toxiciteit, zeker als je bedenkt dat het om pootvis ging.

Afbeelding van een tropische vis Hoplarchus psittacus, echte papegaaivis
Hoplarchus psittacus - Echte papegaaivis

Er is één artikel dat het effect van nitraat op vissen goed samenvat.

LC50 van nitraat voor Cyprinus carpio, volgens de Reed-Muench methode, waren 995 ppm voor 48 uur en 865 ppm voor 96 uur.

"Histopathologische veranderingen in de lever van een gekweekte karpervis, Cyprinus carpio, na blootstelling aan nitraat", Iqbal et. al, 2005:

De niveaus van toxiciteit en sterfte voor deze karpers in deze test waren dus 865 x 4,4 of 3.806 ppm nitraat met de API testkit.

Een ander onderzoek ("Comparative Analysis between Ecotoxicity of Nitrogen, Phosphorus, and Potassium-Based Fertilizers and Their Active Ingredients" Simplício et al, 2017) vond de vierdaagse letale concentratie van nitraat volgens de API-test bij zebra danio op 982 ppm tot 1226 ppm bij een pH van 7,2. Dit is weer een zeer lage toxiciteit en is waarschijnlijk meer van toepassing op aquaria met volwassen vissen erin.

Tropische vissen foto Apistogramma Hongsloi
Apistogramma Hongsloi

Velen beweren dat nitraatgehaltes van meer dan 10 ppm chronische langetermijnschade aan de vissen veroorzaken. De literatuur ondersteunt deze bewering niet:

In deze studie werd het effect van chronische blootstelling aan relevante hoeveelheden nitraat op de zoötechnische prestaties en histologie van geselecteerde organen (kieuwen, integument, nier, lever en darm) van jonge zebravissen geëvalueerd, met als doel om veiligheidsniveaus van deze stikstofhoudende verbinding voor het kweken van zebravissen vast te stellen. Daartoe werden groepen zebravissen van 30 dagen oud blootgesteld aan < 7 (controle), 100, 200 en 400 mg L-1 nitraat-N gedurende 28 dagen.

Er werd geen sterfte vastgesteld bij vissen blootgesteld tot 200 mg L-1 nitraat, en alle individuen leken uitwendig gezond; bij vissen blootgesteld aan de hoogste nitraatconcentratie bereikte de sterfte echter 47% aan het einde van de proef, en veel individuen vertoonden lethargie, abnormaal zwemmen, vermagering, lordose en/of oppervlakkige letsels. Hoewel de uiteindelijke groei niet significant verschilde tussen de groepen, vertoonden de groeiparameters de neiging om af te nemen met toenemende nitraatniveaus, en er werd een significante negatieve correlatie gevonden tussen gewichtstoename en nitraatniveaus, wat wijst op een dosisafhankelijk negatief effect van nitraat op de groei.

Met uitzondering van de laagste nitraatconcentratie (100 mg L-1 nitraat-N), toonde het histologisch onderzoek significante veranderingen aan veroorzaakt door nitraat in alle onderzochte organen, en er wordt een dosisafhankelijk effect van nitraat op de algemene histopathologische veranderingen gesuggereerd. Concluderend toont deze studie aan dat de chronische blootstelling van jonge zebravissen aan nitraat histopathologische veranderingen veroorzaakt die een negatieve invloed hebben op de algemene gezondheidstoestand van de vissen. De groei van de vissen nam af en de algehele histologische schade nam toe met toenemende nitraatniveaus, vooral boven 100 mg L-1 (de laagst geteste waarde). Daarom bevelen we aan dat deze limiet van 100 mg L-1 nitraat-N niet wordt overschreden in RAS tijdens de kweek van jonge zebravissen.

"Histopathologische veranderingen en zoötechnische prestaties bij jonge zebravissen (Danio rerio) onder chronische blootstelling aan nitraat", António et. al. 2017:

Ook dit vergt enige interpretatie. 100 mg L- 1 nitraat-N is 440 ppm nitraat voor een langdurige chronische toxiciteit. Dit is erg hoog en het geldt voor jonge vissen, die over het algemeen veel gevoeliger zijn voor giftige stoffen dan volwassen vissen.

Deze laatste drie onderzoeken zijn ook belangrijk omdat ze werden uitgevoerd op guppy's en zebra danio, tropische aquariumvissen. Ze werden niet uitgevoerd op vissen die gekweekt zijn voor massaproductie als voedsel in grote aquacultuurbedrijven. De gegevens van deze drie onderzoeken zijn dus goed toepasbaar op tropische zoetwateraquaria.

tropische vissen afbeelding Hypselecara temporalis, chocolade cichlide
Hypselecara temporalis - Chocoladecichlide

Tilapia is nog beter bestand tegen de effecten van nitraat.

In onze studie werden nijltilapia's (Oreochromis niloticus) gedurende 30 dagen blootgesteld aan vijf verschillende nitraatconcentraties (0, 10, 100, 500 en 1000 mg L-1-N). Groeiparameters (voederconversieverhouding (FCR), specifieke groeisnelheid (SGR), hepatosomatische index (HSI)), bloedmonsters) en de histologie van de kieuwen werden bestudeerd om de groei en de gezondheidsstatus van de vissen te evalueren. Bij de hoogste nitraatconcentratie vertoonden de vissen een significant verminderde groei en een verminderde gezondheidsstatus (hemoglobine- en methemoglobineconcentratie), wat aantoont dat te hoge nitraatconcentraties de tilapia-productie in RAS negatief kunnen beïnvloeden. Hier raden we aan om de concentraties van 500 mg L-1 -N in de kweek van jonge tilapia niet te overschrijden om een optimale gezondheid en groeistatus van de vis te garanderen, omdat er onder die concentratie geen effecten op de tilapia zijn waargenomen.

"Chronische blootstelling aan nitraat vermindert de groei aanzienlijk en beïnvloedt de gezondheidstoestand van jonge Nijltilapia (Oreochromis niloticus L.) in recirculerende aquacultuursystemen", Monsees et. al., 2016:

Deze studie gebruikt weer de onderzoeksstandaard van nitraatstikstof (de N in de NO₃) in plaats van de aquariumstandaard van nitraat NO₃. De getallen moeten dus met 4,44 worden vermenigvuldigd. Dit geeft een verbazingwekkend niveau van 2.220 ppm nitraat als ondergrens voor tilapia op de lange termijn.

afbeelding van een tropische vis Hypsophrys nicaraguensis Nicaragua cichlide
Hypsophrys nicaraguensis Nicaragua cichlide

Een ander zeer relevant onderzoek evalueerde het langetermijneffect van nitraat op jonge Atlantische zalm.

De commerciële productie van smolts van Atlantische zalm, post-smolts en vis van marktformaat met behulp van op het land gelegen recirculatie aquacultuursystemen (RAS) neemt toe. RAS bieden over het algemeen een voedselrijke omgeving waarin nitraat zich ophoopt als eindproduct van nitrificatie. Er werd een onderzoek van 8 maanden uitgevoerd om de langetermijneffecten van "hoog" (99 ± 1 mg/L NO₃-N) versus "laag" nitraatstikstof (10,0 ± 0,3 mg/L NO₃-N) te vergelijken op de gezondheid en prestaties van post-smolt Atlantische zalm gekweekt in een replicaat zoetwater-RAS. Gelijke aantallen zalmen met een gemiddeld begingewicht van 102 ± 1 g werden uitgezet in zes bassins van 9,5 m3. Drie RAS werden onderhouden met een hoog NO₃-N via continue dosering van natriumnitraat en drie RAS werden onderhouden met een laag NO₃-N dat alleen afkomstig was van nitrificatie. Een gemiddelde dagelijkse waterverversing gelijk aan 60% van het systeemvolume beperkte de accumulatie van andere waterkwaliteitsparameters dan nitraat. De prestatiecijfers van de Atlantische zalm (bijv. gewicht, lengte, conditiefactor, thermische groeicoëfficiënt en voederconversieverhouding) werden niet beïnvloed door 100 mg/L NO₃-N en de cumulatieve overleving was >99% voor beide behandelingen. Er werden geen belangrijke verschillen waargenomen tussen de behandelingen voor volbloedgas, plasmachemie, weefselhistopathologie of vinkwaliteitsparameters, wat suggereert dat de gezondheid van de vissen niet beïnvloed werd door de nitraatconcentratie. Abnormaal zwemgedrag dat wijst op stress of verminderd welzijn werd niet waargenomen. Dit onderzoek suggereert dat nitraat-stikstofconcentraties ≤ 100 mg/L geen invloed hebben op de gezondheid of prestaties van Atlantische zalm na de bevruchting onder de beschreven omstandigheden.

"Evaluating the chronic effects of nitrate on the health and performance of post-smolt Atlantic salmon Salmo salar in freshwater recirculation aquaculture systems", Davidson et al, 2017:

Nogmaals, met behulp van de 4,44 conversiefactor voor nitraat in de tests van het aquarium, zegt dit dat 440 ppm nitraat helemaal GEEN EFFECT had op zalmbroedjes na acht maanden. Dit is een relatief lange termijn en is veelzeggend, vooral omdat het een bekende gevoelige soort was en het werd gedaan met pootvis, niet met volwassen dieren.

Afbeelding van een tropische vis Mikrogeophagus ramirezi, ram
Mikrogeophagus ramirezi - Ram

Een ander onderzoek keek naar het effect van nitraat op regenboogforel:

Eerder onderzoek heeft aangetoond dat regenboogforel Oncorhynchus mykiss gezondheids- en welzijnsproblemen begint te vertonen wanneer hij wordt gekweekt in waterrecirculerende aquacultuursystemen (WRAS) die werken met een lage waterverversing (hydraulische retentietijd van 6,7 dagen) en een gemiddelde voederbelasting van 4,1 kg voer/m3 dagelijkse make-upstroom. In deze studies kon de oorzaak van de gezondheids- en welzijnsproblemen niet onomstotelijk worden vastgesteld, maar er werd vastgesteld dat accumulatie van gemiddeld nitraatstikstof (NO₃-N) tot ongeveer 100 mg/L een mogelijke oorzaak was van abnormaal zwemgedrag zoals "zijwaarts zwemmen" en snelle zwemsnelheden. Vervolgens werd een gecontroleerde studie van 3 maanden uitgevoerd om te bepalen of NO₃-N concentraties van 80-100 mg/L resulteerden in chronische gezondheidsproblemen bij regenboogforel. Gelijke aantallen regenboogforellen (16,4 ± 0,3 g) werden uitgezet in zes gerepliceerde 9,5 m3 WRAS. Drie WRAS werden onderhouden met een gemiddelde NO₃-N concentratie van 30 mg/L ("laag") als gevolg van nitrificatie, en drie WRAS werden onderhouden met een gemiddelde concentratie van 91 mg/L ("hoog") via continue dosering van een natriumnitraat voorraadoplossing in aanvulling op nitrificatie. Alle zes WRAS werden gebruikt met gelijke waterverversing (gemiddelde hydraulische retentietijd van 1,3 dagen) en gemiddelde voedingsdebieten (0,72 kg voer/m3 dagelijkse make-up stroom), die voldoende spoeling boden om de accumulatie van andere waterkwaliteitsconcentraties te beperken. De groei van de regenboogforel werd niet significant beïnvloed door de hoge NO₃-N behandeling. De cumulatieve overleving van vissen gekweekt in het WRAS met hoog NO₃-N was lager en grensde aan statistische significantie, wat resulteerde in een totale biomassa van regenboogforel die aan het eind van het onderzoek significant lager was voor deze groep. Daarnaast kwam een significant grotere prevalentie van zijdelings zwemmende regenboogforel voor in de behandeling met hoge NO₃-N, zoals werd waargenomen tijdens eerder onderzoek. Zwemsnelheden waren over het algemeen hoger bij regenboogforellen gekweekt in de behandeling met hoge NO₃-N, maar waren niet altijd significant verschillend. Hoewel de meeste waterkwaliteitsvariabelen werden gecontroleerd, verhinderden significante verschillen tussen behandelingen voor de concentraties van andere waterkwaliteitsparameters definitieve conclusies met betrekking tot het effect van NO₃-N. Echter, vanwege de onwaarschijnlijke toxiciteit van storende waterkwaliteitsparameters, leverden de studieresultaten sterk bewijs dat relatief lage NO₃-N niveaus, 80-100 mg/L, gerelateerd waren aan chronische gevolgen voor de gezondheid en het welzijn van jonge regenboogforel onder de beschreven omstandigheden."

"Het vergelijken van de effecten van hoog versus laag nitraat op de gezondheid, prestaties en het welzijn van jonge regenboogforel Oncorhynchus mykiss binnen waterrecirculerende aquacultuursystemen", Davidson et. al. 2014:

Dit onderzoek zegt dat er "sterk bewijs" was dat niet "statistisch significant" was dat 440 ppm nitraat volgens de API test een negatief effect had op jonge forel over een periode van drie maanden. Maar forel is een bekende gevoelige soort en de test is gedaan op jonge forel, die gevoeliger is dan volwassen forel.

En de auteur is een ervaren statisticus. Geen enkele verantwoordelijke wetenschapper zou ooit mogen zeggen dat er "sterk bewijs" was dat niet "statistisch significant" was. Als het niet "statistisch significant" is, is het geen "bewijs" in de wetenschap, punt. Dit maakt het hele artikel zeer twijfelachtig, omdat er duidelijk sprake was van "experimentele vooringenomenheid". Maar zelfs met dat voorbehoud, 80 tot 100 is 352 tot 440 ppm nitraat volgens de API test.

Foto van een tropische vis Heros severus Turquoise Severum
Heros severus - Turquoise Severum

Een ander onderzoek keek naar zoetwaterminnows:

De dodelijke effecten van stikstofhoudende verbindingen ammoniak, nitriet en nitraat op zoetwatervis Cyprinus carpio werden bestudeerd en de statische LC50-waarden die voor deze 3 giftige stoffen werden verkregen voor 24 uur waren respectievelijk 0,80 ppb, 171,36 ppm; 1075,10 ppm en continue doorstroom LC50-waarden voor 24 uur waren respectievelijk 0,72 ppb, 154,31 ppm; 967,63 ppm.

Effecten van ammoniak, nitriet en nitraat op het hemoglobinegehalte en het zuurstofverbruik van zoetwatervis, Cyprinus carpio (Linnaeus)", Tilak et. al., 2007:

Dit onderzoek op minnow duurde slechts 24 uur, maar vijftig procent van de vissen stierf bij een nitraatniveau van ongeveer 4.400 ppm (1075,10 x 4,4 en 967,63 x 4,4) volgens de API nitraattest. Dit was erg hoog.

Otopharynx lithobateert Orange Blaze
Otopharynx lithobates - Oranje bles

Dit onderzoek op minnows werd vervolgens op een forum van Reddit Aquarium gebruikt als basis voor het extrapoleren van de langetermijneffecten van nitraat op vissen met behulp van een beproefd toxiciteitsmodel, het Reduced Life Expectancy (RLE) model. Het RLE-model gebruikt iets dat negatieve logaritmische algebra wordt genoemd.

Dit onderzoek werd gedaan en gerapporteerd op een aquarium Reddit forum door onbekende auteurs. De auteur(s?) leken heel goed te weten wat ze deden in hun onderzoek en in alle grafieken en diagrammen die ze gebruikten. Op basis van het model kwamen ze met de volgende verminderde levensverwachting, die om de een of andere reden fout is.

Nitraatgehalte (ppm)Levensverwachting Vermindering
23.55%
48.310%
74.515%
10220%
13225%
Pelvicachromis pulcher Kribensis
Pelvicachromis pulcher - Kribensis

De auteur van deze website heeft enige ervaring met wat logaritmische wiskunde wordt genoemd omdat hij veel vermoeiingsstudies heeft gedaan op constructies waarvoor logaritmische wiskunde nodig is. Toen hij de formules voor het Reduced Life Expectancy (RLE) model toepaste op het onderzoek naar de minnow, kwamen de gegevens er heel anders uit:

Nitraatgehalte (ppm)Levensverwachting Vermindering
23.50.01%
48.30.02%
74.50.03%
1020.04%
1320.05%

Dit is een verschil van een factor 500 in de cijfers. Het lijkt erop dat de auteur(s) van het Reddit artikel een positieve logaritmische grafiek en wiskunde hebben gebruikt. Het RLE model vereist een negatieve logaritmische grafiek en wiskunde. Deze fout is gewoon erg verwarrend omdat de auteur(s) van het Reddit artikel echt goed geïnformeerd leken te zijn. Maar het zij zo!

De juiste grafiek laat heel weinig effect zien op de levensverwachting tot 132 ppm NO₃ nitraat op de minnow. Go figure????

tropische vissen foto Pterophyllum scalare, blauwe engelvis
Pterophyllum scalare - blauwe maanvis

Onderzoeken met twijfelachtige conclusies

Als we het hebben over factoren zoals nitraat in het milieu, moeten we voorzichtig zijn. Politiek wordt belangrijk. Er zijn een heleboel "terug naar de lendendoek"-onderzoekers wier overduidelijke doel is om te "bewijzen" dat watervervuiling door wat dan ook afschuwelijk is en koste wat het kost voorkomen moet worden.

Er zijn dus verschillende onderzoeken waar sprake is van een nogal duidelijke "experimentele bias". "Experimentele bias" is de vijand van goed onderzoek.

Eén review vond de laagste "GEVOELIGHEID" van nitraat voor zeer gevoelige dieren:

Gepubliceerde gegevens over nitraattoxiciteit voor zoetwater- en zeedieren worden besproken. Een nitraatconcentratie van 10 mg NO₃-N/l (het federale maximumniveau voor drinkwater in de Verenigde Staten) kan, tenminste bij langdurige blootstelling, een negatief effect hebben op ongewervelde zoetwaterdieren (E. toletanus, E. echinosetosus, Cheumatopsyche pettiti, Hydropsyche occidentalis), eieren en larven van vissen. echinosetosus, Cheumatopsyche pettiti, Hydropsyche occidentalis), eieren en larven van vissen (Oncorhynchus mykiss, Oncorhynchus tshawytscha, Salmo clarki) en amfibieën (Pseudacris triseriata, Rana pipiens, Rana temporaria, Bufo bufo). Veilige niveaus onder deze nitraatconcentratie worden aanbevolen om gevoelige zoetwaterdieren te beschermen tegen nitraatvervuiling.

Toxicity to nitrate to Aquatic Animals: a Review with New Data for Freshwater Invertebrates", Camargo et. al. 2004:

Dit is een zeer misleidende conclusie van de auteurs. De 10 ppm (44 ppm via de API nitraattest) is in termen van LOEC (lowest observed effect concentration), NOEC (no observed effect concentration) of NOAEL (no observed adverse effect level) op alleen viseieren en pootvis. Met andere woorden, er kan iets zijn als een verandering in de pathologie of het gedrag van de eieren of pootvis bij een niveau van 44 ppm.

Denk maar aan die meting: LOWEST OBSERVED EFFECT. Dat de vissen iets anders doen, kan gewoon komen door de toegenomen zouten in het water en niets te maken hebben met het nitraat (aan de controles was steevast helemaal geen zout toegevoegd, een mankement in het experiment waar je met een Mack-truck doorheen kunt rijden). En het feit dat een vis op een andere manier beweegt, bewijst op geen enkele manier dat de vis schade heeft geleden. Een "EFFECT" is geen synoniem voor "SCHADE".

Dit onderzoek zegt dat zeer lage nitraatniveaus "aanbevolen om gevoelige zoetwaterdieren te beschermen tegen nitraatvervuiling". Omdat "effect" geen synoniem is van "schadelijk", is deze conclusie beslist ongegrond.

Sciaenochromis fryeri Gouden OB
Sciaenochromis fryeri Gouden OB

Hier is de volledige grafiek van Carmargo:

De laagste toxiciteit die werd waargenomen was een LC50-niveau van 191 N-NO₃ of 840 ppm volgens de API nitraattestkit voor guppy's (Rubin en Elmaraghy, 1977).

Deze grafiek laat zien dat de fry van de fathead minnow (Pimephales promelus) een NOEC (no observed effect concentration) 7d van 1.575 NO₃ nitraat had. Met andere woorden, na zeven dagen bij 1.575 NO₃ nitraat was er helemaal GEEN effect op de FY van de minnow. De LOEC (laagst waargenomen effectconcentratie) 7d was 3.155 NO₃ nitraat.

Deze niveaus zijn erg hoog. Iets wat de auteurs van dit artikel gemakshalve lijken te negeren. Er was hier maar EEN referentie waar sprake was van een opmerkelijk EFFECT op pootvis bij lage nitraatconcentraties (Kincheloe et. al. 1979). Dit is nauwelijks genoeg bewijs om een conclusie te trekken, vooral gezien de politiek die erbij betrokken is. Deze studie ondersteunt dus NIET de eisen voor een laag nitraatniveau.

Dit onderzoek ondersteunt inderdaad HOGE nitraatgehaltes. Het gemiddelde van de zestien LC50-waarden in zoet water is een verbazingwekkende 4.918 ppm nitraat (1.117 nitraatstikstof). De conclusies van deze studie lijken een product te zijn van de betrokken politiek.

Placidochromis fenochilus Gissel
Placidochromis fenochilus - Gissel

Waarschuwingen over NOEL-nitraatonderzoeken

Soms zie je artikelen van wetenschappers met een nogal duidelijke vooringenomenheid in de richting van "bescherming van het milieu tegen elke menselijke vervuiling, koste wat het kost". Twee van zulke rapporten zijn een artikel uit British Columbia "Water Quality Guidelines for Nitrogen (Nitrate, Nitrite, and Ammonia) Overview Report Update" Nordin, et. al. 2009. en een artikel uit Nieuw-Zeeland "A Review of Nitrate Toxicity to Freshwater Aquatic Species", Hickey et. al. 2009.

Beide artikelen baseren veel van hun gegevens op "NOEL" studies. "NOEL" is een acroniem voor "No Observed Effect Limit". Met andere woorden, de vissen veranderden iets in hun gedrag of pathologie bij een bepaalde concentratie van iets als kaliumnitraat met een 95% betrouwbaarheidsniveau in de statistieken. Zoals we hierboven hebben besproken, is dit GEEN goede manier om grenzen te stellen aan een milieuvervuilende stof.

De parameter die van belang is, is het nitraatniveau waarbij 95% van de vissen jarenlang leeft. Er bestaan zeer goede vergelijkingen (het RLE-model) om de 95% overlevingskans van vissen op lange termijn af te leiden op basis van LC50-gegevens. "LC50 dagen" gegevens is de dodelijke concentratie waarbij 50% sterven bij een bepaalde concentratie van een nitraatzout.

Sciaenochromis fryeri Platina OB
Sciaenochromis fryeri Platina OB

De berekende concentraties waarbij 95% van de vissen lang en gezond leeft (LC95 jaar) is eenvoudig te berekenen uit de "LC50 dagen" gegevens. En dit getal is veel hoger dan deze twee papers concluderen. Het Nieuw-Zeelandse artikel bevat zelfs de LC50-gegevens van drie onderzochte artikelen waarin de LC50 van de vissen rond de 1000 ppm lag. Een LC50 van 1000 resulteert in een berekende dodelijke langetermijnconcentratie van 5% van ongeveer 600 ppm per API nitraattest, een stuk hoger dan in deze artikelen als limiet wordt aanbevolen.

Een ander duidelijk probleem is dat nitraat veel op alcohol lijkt. De lever van de vis wordt na verloop van tijd veel beter in het verwerken van nitraat. Dus alle onderzoeken waarbij vissen in aquaria of bakken werden gezet waar de IMMEDIATE nitraatconcentratie iets van 1.000 was, hebben een nogal voor de hand liggend probleem. Ik heb geen onderzoeken gevonden waarbij het nitraatgehalte geleidelijk werd verhoogd.

Een derde duidelijk probleem met deze onderzoeken zijn de "controles". De "controles" in deze onderzoeken bestonden uit nul toevoegingen van een nitraatzout zoals kaliumnitraat. De "controles" hadden moeten zijn waarbij gelijke concentraties kaliumchloride aan het water werden toegevoegd. Als je dit niet doet, zie je misschien een "merkbaar effect" van kalium en niet van nitraat. Ik heb geen onderzoeken gevonden die dit deden met hun controles.

En een vierde probleem is dat de studies waarnaar wordt verwezen kaliumnitraat gebruikten. Volgens "Environment Canada 2003" is kaliumnitraat vijf tot acht keer giftiger dan natriumnitraat. Het meeste nitraat in de meeste aquaria zal natriumnitraat zijn. Het gebruik van kaliumnitraat als nitraatzout kan dus misleidende gegevens opleveren.

Maar de milieuactivisten zullen deze vier problemen gewoon negeren en blijven beweren dat nitraat op ELK niveau verschrikkelijk is om in welk water dan ook te hebben. Het probleem voor ons in de aquariumhobby is wanneer nietsvermoedende maar oprechte hobbyisten deze onderzoeken tegenkomen en tot ongegronde conclusies komen over de veilige nitraatniveaus in het aquarium.

OB Aulonocara
OB Aulonocara

Onderzoeken naar de laagste toxiciteit voor nitraat

De toxiciteitsniveaus die in vijf studies voor tropische vissen werden waargenomen, lagen gemiddeld op een LC50-niveau van 222 N-NO₃ (wetenschappelijke test) of 979 ppm NO₃ (API nitraattestkit) gedurende 96 uur voor guppybroed. Deze gegevens van vijf studies met tropische vissen werden door de auteur gebruikt als basis voor de extrapolatie van de langetermijneffecten van nitraat op vissen met behulp van het gevestigde toxiciteitsmodel, het Reduced Life Expectancy (RLE) model.

Dit is het resultaat van het gebruik van dit model voor levensverwachting versus nitraatniveaus (API-test).

Nitraatgehalte (ppm)Levensverwachting Vermindering
200%
400%
800%
1602%
3209%
64024%
Toxiciteitstabel voor nitraat

Benadrukt moet worden dat dit alleen geldt voor aquariumvissen en voor de levensduur van de vis, niet voor negentig dagen of zo. Dit is een ZEER LAGE GIFTIGHEID. En de gegevens gelden voor aquariumvissen, niet voor aquacultuurvissen.

Maar dit is nog steeds ZEER ONDERWERP. Sommige hobbyisten willen zelfs geen 1% impact op het leven van hun vissen. Anderen vinden het prima. Ieder zijn eigen keuze. Als jij elke drie dagen 50% van je aquariumwater wilt verversen, ga je gang!

Protomelas spilonotus Mbenji eiland
Protomelas spilonotus - Mbenji eiland

Wat is een redelijk nitraatniveau voor een aquarium?

Merk op dat mensen met gemengde aquaria met vissen en planten de nitraten gewoonlijk op 40 tot 80 ppm houden om de planten goed te bemesten en te laten groeien. Er is geen duidelijk probleem met de vissen in zo'n opstelling. En veel mensen, waaronder de auteur, hebben met succes vissen gekweekt in water met 80 ppm nitraat.

Op basis van deze tamelijk uitputtende zoektocht in wetenschappelijke tijdschriftartikelen zijn de volgende maximale toxische waarden voor nitraat voor zoetwatervissen vastgesteld:

  • Chronisch: 440 tot 1200 ppm afhankelijk van de soort
  • Acuut: 880 tot 4.400 ppm, afhankelijk van de soort

Dit zijn "limieten". Bij niveaus onder deze niveaus zal er enige invloed zijn op de gezondheid van een vis, maar de betekenis van deze invloed is een kwestie voor eindeloze discussies in de sociale media. Ik laat dat over aan waar elke hobbyist zich prettig bij voelt.

Natuurlijk moeten deze niveaus worden aangepast. Het aantal bacteriën in de waterkolom stijgt meestal gelijke tred met het nitraatniveau. En het aantal bacteriën is belangrijk. Ook fosfaat stijgt met nitraatstijging en de twee samen kunnen massale algenuitbraken veroorzaken. En massale algenuitbraken kunnen het zuurstofniveau in de waterkolom verlagen. En een laag zuurstofgehalte draagt bij aan een slechte gezondheid van de vissen.

Het nitraatgehalte dat je wilt aanhouden bepaalt hoe vaak je het water moet verversen. Hoe lager het nitraatgehalte, hoe vaker je het water moet verversen. En hoe vaker je het water moet verversen, hoe groter de kans dat je de hobby binnen korte tijd opgeeft.

Pseudacanthicus pirarara L25 Altamira pleco
Pseudacanthicus pirarara - Altamira pleco - L25

Dit is een heel grijs gebied. Zullen 40 ppm een significante invloed hebben op de gezondheid? Heeft 80 ppm een significante invloed op de gezondheid? Heeft 160 ppm een significante invloed op de gezondheid? Het hangt allemaal af van je definitie van "significant".

Met de populaire API testkit voor nitraat is het erg moeilijk om een verschil te vinden tussen 40 en 80 ppm nitraat. Streven naar een "oranjerood" maar niet "roodrood" op de API test is een heel redelijke koers voor de meeste hobbyisten.

De goedbedoelende maar slecht geïnformeerde commentatoren op sociale media die zeggen dat alles boven de 20 giftig en schadelijk is voor vissen, hebben het gewoon mis (één commentator zei dat alles boven de 10 ppm het leven van de vis verkort). Dit niveau kan eenvoudigweg niet worden ondersteund in de vakliteratuur, om welke reden dan ook. Het aantal waterverversingen dat nodig is om zulke lage waarden te handhaven zal mensen uit de hobby verdrijven.

En er zijn mensen die leidingwater hebben dat meer dan 40 ppm nitraat bevat. Er is geen reden tot paniek als dat het geval is. Naar alle waarschijnlijkheid zullen alle volwassen vissen het prima doen in dergelijk water.

Sewellia lineolata Steenbreekvoorns
Sewellia lineolata - Geribbelde Hillstream Loaches

Het "Winst"-probleem

Er zijn tal van grafieken en websites die zeggen dat je een 50% waterverversing moet doen als je 20 ppm nitraat hebt (dwz een niveau van 10 ppm of minder moet worden gehandhaafd) om gezonde vissen te hebben. Dit vertaalt zich meestal in een keer per week een 50%-waterverversing. Enkele eenvoudige berekeningen zeggen dat de markt voor aquariumwaterconditioners ongeveer $150 miljoen bedraagt als hobbyisten eenmaal per week 50% water verversen.

Als hobbyisten het water pas verversen als het nitraatgehalte naar 80 ppm gaat (dwz een niveau van 40 zou moeten worden aangehouden, een veel realistischer getal), dan is de jaarlijkse markt voor conditioners slechts $37 miljoen. Dus dat zijn in feite 113 miljoen redenen voor de grafieken en de aanbevelingen. Is het winstoogmerk niet groot?

Pseudotropheus agressief Chizimulu
Pseudotropheus agressief Chizimulu

Merk op dat dit hele artikel één groot probleem heeft. Namelijk dat het onmogelijk is om een negatief te bewijzen. Het maakt niet uit met hoeveel papieren ik kan komen, er zullen altijd mensen zijn die zeggen "Hoe zit het met deze of die omstandigheden? Daar zijn geen papieren voor.". Vandaar de breedsprakigheid.

Een negatief bewijzen
Een negatief bewijzen