Akvaariumis toimuvatest ringetest on üks tähtsamaid lämmastiku ja tema ühendite ringe. Seda ringet on tublisti uuritud ning selle kohta on palju põhjalikku materjali, kuid sellele vaatamata on info kohati lünklik ja täieneb pisitasa.
Lämmastikuringe ehk lämmastikuringluse mõistmine on igale akvaristile oluline ning aitab ära hoida või ka likvideerida ette tulevaid tõsiseid probleeme, seda eriti alustava akvaariumi juures. Kui lämmastikuringe täielikult toimib, siis saab akvaariumi kohta öelda et see on "sisse töötanud".
Plaanisin algul selle kohta kirjutada põhjalikult, kõigest mida selle teema kohta tean. Siis aga tuli foorumis märksa lihtsama teema kohta postitus kus öeldi: täiesti mõttetu eriti xxx teema lahkamine ja peenete terminite loopimine millest kihla vedades ,et pooled foorumi rahvast kaasa arvatud mina ei jaga mõhkugi. Ma tõesti ei taha aega raisata millegi sellise kirjutamisele millest mingit kasu pole. Sestap hakatuseks kirjutan nii lihtsalt kui oskan, hiljem aga ehk pisut põhjalikumalt.
Nagu elusolenditel ikka, tekib ka kalade elutegevuse toimel jääkaineid (kalad "pissivad ja kakavad"). Taimedel eraldub osi mis langevad akvaariumi põhja. Osa kalatoitu jääb söömata ja vajub akvaariumi põhja. Kõige eelmainitu lagunemise käigus vabaneb muuhulgas ammoniaak (NH3), mis on kalade jaoks mürgine. Looduses on vee hulk ühe kala kohta suur ning seetõttu on jääkainete kontsentratsioon vees madal. Akvaariumis on paraku olukord teine ning ammoniaagi kontsentratsioon võib isegi mõne tunniga tõusta ohtliku tasemeni. Kui ammoniaagi test annab näidu, siis selline kontsentratsioon tähendab kala jaoks juba stressi. Akvaariumis kus lämmastikuringe korralikult toimib, töödeldakse ammoniaak esmalt bakterite poolt ümber samuti mürgiseks nitritiks (NO2-), seejärel aga teised bakterid muundavad nitritid vähem mürgisteks nitraatideks (NO3-) - seda protsessi (ammoniaak->nitrit->nitraat) nimetatakse nitrifitseerimiseks ning seda teostavaid baktereid nitrifitseerivateks bakteriteks (tihti nimetatakse neid ka "kasulikeks bakteriteks"). Akvaariumi kogunevaid nitraate kasutavad taimed toitainetena, mingi osa nitraatidest lagundatakse anaeroobses (hapnikuvabas) keskkonnas toimuva denitrifitseerimise käigus atmosfääri lenduvaks gaasiliseks lämmastikuks N2 ja vähemal määral N2O-ks. Kui nitraatide hulk akvaariumis tõuseb üle soovitusliku piiri (peaks alati jääma alla 50 mg/l ehk 50 ppm), viiakse liigsed nitraadid osalise veevahetusega akvaariumist välja. Et ringe saaks täielik - gaasiline lämmastik seotakse omakorda lämmastikku fikseerivate bakterite poolt ning jõuab taas akvaariumi vette.
Nitrifitseerivaid baktereid leidub kõikjal (ka meid ümbritsevas õhus), nii et kui akvaariumi tekib ammoniaak, hakkavad bakterid seda ümber töötlema. Paraku on esialgu neid baktereid vähe ning nad paljunevad aeglaselt (bakterikoloonia kahekordistumiseks kulub 15-20 tundi, võrdluseks heterotroofsed bakterid kahekordistavad oma arvu 20 minutiga - seega kui akvaariumi tekib ootamatult piimjas hägu, pole tõenäoliselt tegu nitrifitseerivate bakteritega nagu vahel väidetakse, vaid heterotroofsete bakteritega ning tasub kontrollida kas akvaariumis pole midagi lagunemas, näiteks kellegi jäänused). Sestap kulub nitrifitseerivate bakterite koloonia piisava suuruseni kasvamiseks tublisti aega ning vajaliku aja pikkus sõltub akvaariumist ning on enamasti vahemikus 2-8 nädalat. Sissetöötamise käigus esmalt tõuseb ammoniaagi tase, seejärel hakkab tõusma nitriti tase ning ammoniaagi tase langeb. Edasi hakkab tõusma nitraatide tase, nitriti tase aga langeb. Kui ammoniaagi ja nitriti tase on langenud nii madalale et test enam ei näita, ongi akvaariumis täielik lämmastikutsükkel ehk teisisõnu, akvaarium on "sisse töötanud".
Loomulikult on see pilt vaid näide, nii sissetöötamistsükli pikkus kui näidud võivad erinevatel akvaariumitel olla erinevad.
Selline protsess nagu sissetöötamisel, võib rakenduda ka pikalt käigus olnud akvaariumil - näiteks siis kui akvaariumisse juurde tuua uusi kalu siis vajab bakterikoloonia aega et kasvada lisandunud jäätmehulga ümbertöötlemiseks vajaliku suuruseni. Bakterikoloonia võib hävida antibakteriaalse ravikuuri käigus või saada kahjustatud pikema elektrikatkestuse tulemusena. Ka veevahetus kloori sisaldava veega mõjub bakteritele hukutavalt.
Taimeakvaariumis kus on palju taimi ja kalade hulk mõõdukas, akvaariumi sissetöötamist ega lämmastikuringet sellisel kujul nagu eelpool kirjeldatud, ei tarvitse üldse tekkida - taimed lihtsalt kasutavad ära nii ammoniaagi kui nitraadid nii et bakterite jaoks ei jää suurt midagi. Vajalik veevahetuste sagedus sõltub kogunevast nitraatide tasemest, sellisel akvaariumil pole aga põhimõtteliselt üldse tarvis veevahetust teha.
Kasulik on teada et nitrifitseerivad bakterid ei uju enamasti akvaariumi vees, vaid asuvad akvaariumi pinnases, dekoratsioonidel, taimedel, filtri meedial.
Selle kohta, milliseid võimalusi on meie käsutuses akvaariumi kiireks ja valutuks sissetöötamiseks, on eraldi artikkel.
