Nitrit, azot döngüsünde yer alan ve bakteriyel nitrifikasyon/denitrifikasyon işlemlerinin önemli parçası olan bileşiklerden biridir. Özellikle yeni kurulmuş akvaryumlarda henüz tam olarak istenilen dengeye gelmemiş bakteri kültürü sonucunda nitrit birikmesi/patlaması yaşanabilir. Bu durum, balıklar için toksik bir etkiye neden olmaktadır ve nitrit zehirlenmesi (nitrit patlaması) olarak adlandırılır.

Akvaryumda Nitritin Varlığı

Sağlıklı bir akvaryumda nitrit seviyesi mikromolar seviyelerinin dahi altında olmalıdır (neredeyse hiç olmamalıdır). Yükselen nitrit konsantrasyonları çeşitli balık türleri için ciddi sorunlara neden olur. Bu nedenle nitritle başa çıkmak için gerek kimyasal kullanımı gerekse etkinlik yönünden çeşitli eylemler belirlenmiştir. Bu yöntemler çoğunlukla sudaki atık amonyağı suyu sirküle ederek temizleme üzerine kuruludur. Çünkü amonyağın tamamlanmamış oksidasyon süreci sonucunda nitrit tehlikeli miktarlarda birikebilir. Bir başka ifadeyle oksijenin azlığında, nitrit nitrata okside olamaz. Bunun akabinde, nitrifikasyon sürecinin biyolojik filtrelerde yeni başlatıldığı zamanlarda, yani dengenin henüz sağlanmadığı ilk zamanlarda, nitrit konsantrasyonları 1 milimolar (50 mg/L) değerlerine ve hatta daha üzerine ulaşabilir. Bu da toplu balık ölümlerine neden olabilecek kadar yüksek bir değerdir.

Nitrifikasyon Sürecini ve Toksisitesini Etkileyen Faktörler

Nitrifikasyon sürecinde ve toksisitesi üzerinde etkili birçok parametre bulunmaktadır. Bunlar pH, sıcaklık, klorür, amonyak, çözünmüş oksijen miktarı, nitrite maruz kalma süresi, nitrifiye eden bakteri sayısı ve inhibe edici (engelleyici) bileşenlerin varlığıdır. İnhibe eden bileşiklere örnek olarak nitröz asit, NH3, metilen mavisi, antibiyotikler ve bazı organik bileşenler (aniline, dodecylamine, p-nitrobenzaldehyde) gösterilebilir.

Nitrite Maruz Kalma Süresi

Genellikle 24-48 saatlik nitrite maruz kalma sonucunda balıkta maksimum nitrit birikimi gerçekleşir. Daha kısa tabiriyle nitrit zehirlenmesi, bir günlük süreçte kendini belli eder. Bu süreçte hemoglobinin methaemoglobine dönüşmesi hızlanır. Balıkta oksijen yetersizliği belirtileri ortaya çıkar.

Klorür

1977'den beri, nitrit toksisitesinin suyun tuzluluk oranına bağlı olduğu bilinmektedir. Tuzlu suda ölümlü bir zehirlenme geçirilmesi için gereken konsantrasyon, tatlı sulardakinden 50-100 kat daha fazladır. Yapılan çalışmalar, nitrit toksisitesi ve klorür konsantrasyonu arasında lineer bir ilişki olduğunu ortaya koymuştur.

Diğer Anyonlar

Diğer anyonların da nitrit toksisitesini inhibe ettiği bilinmektedir. Kimyasal olarak klorüre benzeyen bromitin, nitritin varlığını dengelediği 1983 yılında gösterilmiştir. Nitrat ve bikarbonatın da belirlenebilir etkileri olduğu literatürde bildirilmiş fakat klorür veya bromit kadar etkili olmadığı görülmüştür. Ayrıca divalent ve trivalent anyonların da (sülfat, fosfat ve borat gibi) çok düşük seviyede olsa da nitrit toksisitesi üzerinde etkisi bulunduğu 1986'dan beri bilinmektedir.

Katyonlar

Kalsiyum, magnezyum, sodyum ve potasyum belirli konsantrasyonlarda tatlı sularda bulunmaktadır. Özellikle bitkili akvaryumlarda bu katyonlar gübre amaçlı olarak suya verilmektedir. Nitrit toksisitesi üzerinde bir etkileri olması ihtimali sebebiyle ilgi konusudur fakat yaptığı bağların farklılığı sebebiyle etkisinin klorürden farklı olacağı açıktır.

pH

Sudaki hidrojen iyonu konsantrasyonun nitrit toksisitesi üzerine etkisi hâlâ tam olarak bilinmemektedir. Özetle pH'ın nitrit toksisitesi üzerindeki etkisi, normal pH aralığında etkisini pek hissettirmemektedir.

Oksijen ve Sıcaklık

Oksijen, nitrit toksisitesini etkilemektedir çünkü nitrit, kanın oksijen taşıma kapasitesini düşürmektedir. Bunun yanında 1984 yılında yapılan bir çalışmada 30°C'de tutulan balıkların nitrit eksikliğinde, normal hemoglobin seviyelerine daha hızlı döndüğü tespit edilmiştir.

Diğer Etkiler

Tüm bunların yanında balıkların türleri, yaşları ve büyüklüklerinin de nitrit toksisitesi üzerinde etkisi olduğu bilinmektedir. Nitritin solungaçlı Cl⁻ alım mekanizmasında yüksek birleşme eğilimine sahip olması, gökkuşağı alabalık gibi yüksek Cl- alma oranına sahip türlerin nitrite daha duyarlı olduğunu göstermektedir.

Detoksifikasyon Sürecinin Mekanizması

Balıkların kırmızı kan hücreleri, methaemoglobini hemoglobine çeviren methaemoglobin redüktaz enzimini barındırır. Bu süreç sabit bir şekilde sürekli olarak gerçekleşir ve eğer balık nitrit içermeyen bir ortama alınırsa normal hemoglobin miktarına 24-72 saat arasında dönebilir. Ayrıca balıklar, nitriti okside ederek daha az toksik olan nitrata dönüştürme kapasitesine de sahiptir.

Nitritin Fizyolojik Etkileri

Nitritin birçok fizyolojik etkisi bulunmaktadır. En önemlisi, hemoglobinin methaemoglobine dönüşerek balığı oksijensiz bırakmasıdır. Nitrit kritik bir biçimde potasyum dengesini etkilemektedir. Ekstrasellüler (hücre dışı) K+ artışı, kırmızı kan hücrelerinde ve iskelet kaslarında K+ kaybına sebep olmaktadır.