|
06 augustus 2011
Bacteriën in zoetwatermileu's als aquaria komen voor in vele soorten, waarvan een groot aantal nog onbekend / onbenoemd is. Hoewel alle bacteriën water nodig hebben om te leven en zich te reproduceren, is maar een klein deel aanwezig in het 'vrije' water. De meeste bacterien vestigen zich op een oppervlak (rotsen, bodem, planten, filter etc).
Bacteriën leven eigenlijk nooit als individu en ook niet als homogene groep. Ze leven voornamelijk in een biofilm, een complex systeem met andere bacterien, algen en protozoa.
Tijdens de metabolische processen (stofwisseling) van bacteriën vindt chemische conversie plaats (chemische stoffen worden omgezet in andere chemische stoffen).
Een aantal van deze conversies zijn belangrijk voor aquaria, zoals het nitrificatieproces waarbij ammonium in meerdere stappen wordt omgezet in nitraat.
Bij al deze metabolische processen, inclusief de afbraak van organisch materiaal, worden elektronen gegenereerd. Elk van deze gegenereerde elektronen heeft een zogenaamde acceptor nodig. Als elektronenacceptor kan zuurstof, nitraat, ijzer, sulfaat of CO2 gebruikt worden. Deze processen worden respectievelijk aërobe afbraak, denitrificatie, ijzerreductie, sulfaatreductie of methanogenese genoemd.
Bij bacteriële processen wordt vaak gesproken over aerobe en anaerobe processen. Deze verschillen van elkaar door het feit dat aerobe processen zuurstof (O2) gebruiken als elektronen acceptor, anaerobe processen niet.
Onderstaande tabel geeft in hoofdlijnen weer welke (bacteriële) processen een belangrijke rol spelen in aquaria, welke stoffen daarbij worden opgenomen (proces invoer) en welke stoffen worden afgegeven, al of niet in meerdere stappen (proces uitvoer).
| Proces | Invoer | Uitvoer |
| Nitrificatie | NH4+ | NO3- |
| H2S oxidatie | H2S | SO42- |
| Metaan oxidatie | CH4 | CO2 |
| Aerobe afbraak | organisch materiaal |
CO2, NH3, PO42-, H2S etc. |
| Anaerobe afbraak |
organisch materiaal |
organische zuren, ethanol, NH3, PO42-, H2S etc. |
| * Denitrificatie | NO3- | N2O, N2 |
| * Nitraat respiratie | NO3- | NO2- |
| * Mangaan reductie | Mn4+, Mn3- | Mn3+ |
| * Ijzer reductie | Fe3+ | Fe2+ |
| * Sulfaat reductie | SO42- | H2S |
| * Fermentatie | organisch materiaal | organische zuren, alcholen, CO2 |
| * Methanogenese | acetic zuur, CO2, H2 | CO2, CH4 |
De met * gemarkeerde processen zijn vormen van anaerobe afbraak (heterotrofe bacterien).
Afkortingen: CH4=methaan, H2S=waterstofsulfide, N2=stikstof(gas), NH4+=ammonium, NH3=ammoniak, N2O=stikstofoxide, PO42-=fosfaat, CO2=koolstofdioxice.




