So Maike, nun zu deiner Frage. Verzeih mir, wenn ich hier und jetzt die Kopierfunktion benutze, da der Text doch sehr umfangreich ist, aber eben sehr informativ und gut verständlich.
Nitrit im Aquarium
Nitrit
Eine kurze Betrachtung über Wirkung, Schädlichkeit, Grenzwerte und Erfahrungen von Aquarianern unter Berücksichtigung im Internet verfügbarer Quellen.
Symptome einer Nitritbelastung:
Nitrit blockiert den Sauerstofftransport im Blut des Fisches.
* Die Fische stehen unter der Oberfläche
* schnappen nach Luft.
* erhöhte Atemfrequenz
Als Folge dieses Sauerstoffmangels können die Fische ersticken!
Entstehung und Wirkung
Im Aquarium entsteht aus dem Ammoniak/Ammonium NH3/NH4 durch Bakterien das Nitrit. Es sind Bakterien der Gattung Nitrosomonas und andere die das Ammonium/Ammoniak zu Nitrit oxydieren. Die Wirkung von Nitrit als Gift beruht auf zwei Mechanismen:
# der Oxydation des Hämoglobins zu Methämoglobin. Diese wurde bis vor kurzem als alleinige Schädigung angesehen.
# der negativen Wirkung von Nitrit auf die Osmoregulation.
Methämoglobin
Ähnlich wie in den menschlichen Erythrozyten wird der Sauerstoff durch das Hämoglobin gebunden. Er lagert sich an das zweiwertige Eisen des Hämoglobins an. Wird aber das Fe II zu Fe III oxydiert so verliert es seine Bindungsfähigkeit zum Sauerstoff, man sprich dann vom Methämoglobin. Dieser Vorgang der Oxydation des zentralen Eisenatoms findet praktisch ständig statt, so dass ein gewisser Anteil des Hämoglobins physiologischerweise als Methämoglobin vorliegt. Erst wenn dieser Anteil eine gewisse Schwelle übersteigt wird die Sauerstoffversorgung zum Problem. Diese Schwelle ist artspezifisch, allerdings haben Fische die mit größeren Schwankungen des Sauerstoffgehaltes im Wasser leben hier eine höhere Toleranz. Der Organismus besitzt einen Reparaturmechanismus der das Methämoglobin durch ein Enzym wieder zu Hämoglobin reduziert (Methämoglobinreduktase). Nitrit wird also erst dann zu einem vitalen Problem, wenn die Oxydation von Hämoglobin die Reduktion von Methämoglobin übersteigt.
Osmoregulation
Ein Teil der Osmoregulation der Fische geschieht über die Ionocyten (Chloridzellen) in den Kiemen. Über diese Zellen nimmt der Fisch verschiedene Chloride aus dem Wasser auf, die er durch Ausscheidung über die Niere verliert. Mit diesen Chloriden konkurriert nun das Nitrit und gelangt in das Blut. Der Fisch verarmt an Chloriden. Das Nitrit kann nun in den Erythrozyten gelangen, bei dem Transport in den Erythrozyten spielen bestimmte Zellen ähnlich den Chloridzellen eine wichtige Rolle. Der Erythrozyt verliert dabei auch Kalium und schrumpft.
Welche dieser beiden Ursachen die entscheidende Rolle spielt oder ob beide zusammen letal wirken bleibt zu weiteren Untersuchungen vorbehalten.
Wege in den Fisch
Wie das Nitrit in den Fisch und in den Erythrozyten gelangt wurde oben schon angedeutet. Wahrscheinlich gibt es mehrere Wege:
# eine direkte Aufnahme durch Gasaustausch über die Kiemen in das Blut nach dem Gegenstromprinzip
# abhängig von der Dissoziation des NO2 <--> HNO2 und dem pH-Wert gelangt das HNO2 wesentlich schneller und leichter in das Blut
diese Theorie ist wohl inzwischen obsolet,
# über die oben beschriebenen Chloridzellen
dieses ist wohl der tatsächliche Weg
# über die Nahrung
Der Organismus verfügt auch über Mechanismen das Nitrit unschädlich zu machen z.B. durch enzymatische Oxydation zu Nitrat.
Diskussion von Grenzwerten
Zu Grenzwerten zum Nitrit läßt sich wenig Konkretes in der Literatur oder dem Internet finden; der Mergus gibt im Band 1 1,0 mg/l für Poecilia reticulata an, in der Arbeit Lewis und Morris findet sich als Aquarienfisch Gambusia affinis, sein Wert lautet 1,5 mg/l. Krause (Handbuch Aquarienwasser) schreibt von 2 mg/l die unter günstigen Bedingungen mehrere Tage toleriert werden.
In verschiedenen (Firmen)Broschüren und Gebrauchsanweisungen zum Nitrittest finden sich verschieden Werte von 0,5 über 0,8 bis 1,0 mg/l. In der Literatur findet sich ein ähnliches Spektrum an "Grenzwerten". Weiter sind mir Empfehlungen im Internet bekannt von Gerd Kassebeer der bei Werten über 0,3 mg/l Handlungsbedarf sieht oder Ralf Rombach der seinen Grenzwert bei 0,5 mg/l sieht, beide liefern aber keine Begründung zu diesen Werten. Ich selber kann aus von mir betreuten Aquarien über Werte von über 3 mg/l Nitrit (gemessen mit Tetra Nitrittest) berichten, die schadlos überstanden wurden.
Bedeutung für die aquaristische Praxis: Fische mit einem hohen Sauerstoffbedarf etwa Fische aus sehr warmen Gewässern und Fische mit einer Anpassung an sehr sauerstoffreiche Gewässern reagieren sehr viel empfindlicher auf Nitrit, dieser Effekt kann durch chloridarmes Wasser (z.B. Umkehrosmosewasser oder Vollentsalzer-Wasser) noch verstärkt werden. Auch Fische aus gleichen Habitaten zeigen unterschiedliche Antworten auf Nitrit. Nitrit konkurriert mit dem Sauerstoff und den Chloriden um die Aufnahme über die Kiemen in den Fisch. Ausreichende Sauerstoffgehalte und Chlorid im Wasser erschweren die Aufnahme von Nitrit. Auch der pH Wert und die Dissoziation von HNO2 spielt wahrscheinlich eine Rolle. Da die Giftigkeit von Nitrit von diesen Faktoren abhängt ist die Konzentration im Aquarienwasser kein Indikator für die Toxizität.
Fazit
Nitrit sollte so niedrig wie möglich gehalten werden. Eine gewisse Konzentration an Nitrit ist im Aquarium obligatorisch. Der oft in Internetforen geforderte Wert NULL oder n.n. (nicht nachweisbar) ist praktisch und sachlich Unsinn.
Ein erhöhter Nitritwert in laufenden Aquarien ist ein Signal für erhöhte Aufmerksamkeit und genaues Beobachten der Fische sowie Suche nach der Ursache. Spätestens bei Werten über 0,5 mg/l sollte man reagieren und mit Wasserwechsel die relevanten Parameter positiv beeinflussen, in Weichwasseraquarien evtl. früher. Die Zugabe von Natriumchlorid (Kochsalz)kann die schädliche Wirkung mildern.