Ammoniaca

L’ Ammoniaca è un composto dell’azoto di formula chimica NH₃. E’ una sostanza gassosa allo stato puro ed estremamente tossica, molto solubile in acqua e ne determina una tendenza alla alcalinità.

Nel laghetto l’ammoniaca deriva dalla decomposizione di sostanze organiche (animali e piante morte), da avanzi di cibo o dagli escrementi deegli organismi acquatici (compresi i pesci). Lo stress generato da una errata manipolazione dei pesci, oppure dal sovraffollamento può fare aumentare il rilascio di ammoniaca dai pesci.

Posta in acqua l’ammoniaca reagisce con l’acqua formando idrossido di ammonio (o idrato di ammonio) NH₄OH secondo la formula:

NH₄⁺ + OH^– —> NH₄OH

Nell’acqua l’ammoniaca origina dall’ammonio secondo un reazione di idrogenazione:

NH₄⁺ + OH^– —> NH₃ + H₂O

Per gli organismi acquatici l’ammoniaca risulta particolarmente tossica mentre la sua forma idrogenata, l’ammonio non lo è. La trasformazione in acqua di ammonio ad ammoniaca, e viceversa, dipende da due fattori: pH e temperatura. Entrambi questi valori spostano l’equilibrio della seguente reazione verso destra a vantaggio della produzione di ammoniaca ed acqua.

NH₄⁺ + OH^– <—> NH₃ + H₂O

L’ammoniaca contenuta in acqua può subire anche trasformazioni da parte dei batteri entrando a far parte del cosiddetto ciclo dell’azoto (IL CICLO DELL’AZOTO). Questi trasformano l’ammoniaca dapprima in nitriti e poi con un successivo passaggio in nitrati (meno tossici per i pesci). Le piante si nutrono di nitrati, ed il ciclo si chiude quando il pesce si nutre della pianta.

L’ammoniaca nell’acqua può anche volatilizzarsi in ragione dell’alto pH e dell’alto contenuto di ioni idrossile (OH-) o subire una denitrificazione: aerobica o anaerobica fino allo stato gassoso di azoto biatomico N₂.

Nei pesci, le branchie sono il principale sito di escrezione di cataboliti azotati, ammoniaca e urea in primo luogo. Oltre l’80% di queste sostanze vengono escrete attraverso le branchie. Le koi espellono l’azoto in eccesso come ammoniaca e sono per questo detti organismi ammoniotelici. L’ammoniaca è, infatti, altamente tossica e non può essere “conservata” nei tessuti.

Il principale effetto dell’ammoniaca è quello di sbilanciare i gradienti elettrochimici a livello del sistema nervoso centrale, per l’abilità della sua forma ionica, lo ione ammonio NH₄⁺ di sostituirsi allo ione potassio K+ nei trasportatori ionici. Essa inoltre agisce inibendo la formazione del muco protettivo esterno delle koi ed agendo come irritante diretto delle muscose più fragili (le branchie appunto).I sintomi di avvelenamento da ammoniaca includono anomalie del comportamento, aumento degli atti respiratori, sbiadimento dei colori, segni di ustione delle branchie.

I pesci possono cercare ossigeno sotto la superficie dell’acqua. Il modo più facile di accertare un avvelenamento da ammoniaca è quello di eseguire un test specifico sull’acqua del laghetto.

Una Koi in stress da tossicità ammoniacale mostra vasi capillari congestionati e dilatati

La presenza di ammoniaca in un laghetto è sempre segno di sbilanciamento della funzione filtrante che deve essere al più presto rivalutata.

Nell’immediato si deve interrompere l’alimentazione eliminando eventualmente residui non consumati di cibo ed attuando parziali cambi di acqua (è consigliabile la sostituzione del 50% di acqua subito e poi una quantità giornaliera da stabilire di fronte ai risultati del test per l’ammoniaca. Come tamponamento momentaneo possono essere usate le zeoliti poste nel filtro che sono capaci di legare l’ammoniaca in modo irreversibile sottraendola alla soluzione ed aerare abbondantemente il laghetto con un aeratore a pietra porosa.

Se la concentrazione di ammoniaca risultasse troppo elevata è consigliato il traslocamento dei pesci in un nuovo contenitore contenente acqua pulita addizionata da protettori della mucose (biocondizionatori).La quantità di ammoniaca in un laghetto non dovrebbe essere dosabile come valore ottimale per la vita delle koi, ma il grado di tolleranza delle koi a lungo termine arriva fino ad un massimo di 0,02 mg/l di ammoniaca effettiva (non in forma di ammonio), ma la dose mortale è di 0,2 mg/l (ppm).

La quantità di ammoniaca prodotta giornalmente da una koi varia in base alla dimensione del pesce, alla quantità e qualità (presenza di proteine) del cibo somministrato, e della temperatura dell’acqua, ma si può reginevolmente affermare che la quantità prodotta da una koi nelle condizioni medie sopracitate sia di 250 mg/Kg di peso di pesce al giorno.

Un altro comune metodo usato per misurare la quantità di ammoniaca prodotta da un pesce giornalmente è quella di considerare questa con un valore di 2-3 punti percentuali su una quantità media di cibo somministrato che abbia un tenore proteico del 30-40% al secco.

I pesci esposti a bassi livelli di ammoniaca, ma prolungati nel tempo, sono più suscettibili alle infezioni batteriche, hanno una scarsa crescita e non tollerano routine di gestione come altrimenti avrebbero fatto.

Nell’ acqua l’ammoniaca si presenta in due forme, che unite insieme costituiscono il composto chiamato azoto totale ammoniacale o TAN ; Chimicamente, queste due forme sono rappresentate come NH₄⁺ E NH₃.

Quando la sostanza risulta in formulazione chimica indissociata (NH₄⁺) essa è chiamata ammoniaca ionizzata perché ha una carica elettrica positiva, mentre se si presenta in formulazione chimica dissociata ( NH₃ ) viene chiamata ammoniaca non ionizzata (UIA) perché non ha carica.

Conoscere questa differenza è importante perché l’NH₃, l’ammoniaca non ionizzata, è la forma più tossica per gli pesci e come abbiamo letto nell’articolo introduttivo sia la temperatura dell’acqua che il Ph ne influenzano la presenza.

Tutti gli appassionati dovrebbero investire in test kit della qualità dell’acqua del proprio laghetto, poiché un buon programma di gestione delle acque ridurrà i problemi di malattia dei pesci, ne promuoverà la crescita e ridurrà la necessità di trattamenti chimici.

I maggiori kit di test ammoniaca in vendita nei nostri negozi misurano però l’azoto totale ammoniacale (TAN) senza indicare quale porzione sia da imputare alla non-ionizzata ammoniaca (o UIA), che comincia già ad essere tossica a 0,05 mg/L.

La frazione UIA del TAN totale può essere determinata, se si conosce la temperatura ed il pH dell’acqua,  moltiplicando lla misura TAN  per il coefficente rilevato nelle scale calcolate nello studio Emmerson et al. (1975)

Allegati:

Ammonia in Acquatic System (testo in inglese)