L'écumeur : Que retire t'-il? (VO anglaise)

[Lilise 0]

Feature Article: Elemental Analysis of Skimmate: What Does a Protein Skimmer Actually Remove from Aquarium Water?

Department of Chemistry, The Pennsylvania State University, University Park, PA 16802. The chemical/elemental composition of skimmate generated by an H&S 200-1260 skimmer on a 175-gallon reef tank over the course of several days or a week had some surprises.



By Ken S. Feldman
Comments (9) | Keywords: Feature Article, Ken S. Feldman
Table of Contents
Experimental Results
Elemental Analysis Summary
Food Analysis
Skimmate Liquid Analysis
Conclusions
Acknowledgments
References
Comments
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The rather counterintuitive observation that protein skimmers remove only 20 - 35% of the measurable Total Organic Carbon (TOC) in reef aquarium water (Feldman, 2009; Feldman, 2010) begs the question, "what is all that "stuff" that collects in our skimmer cups?" Is it really TOC, or at least a labile, or "skimmable", fraction of TOC? Attempts to identify TOC components from authentic ocean water are still in their infancy, and to date this material has resisted detailed chemical analysis. Recent efforts primarily by Hatcher and colleagues (Mopper, 2007; De la Rosa, 2008) using sophisticated mass spectrometry and nuclear magnetic resonance spectroscopy techniques have revealed that authentic ocean TOC is comprised of tens of thousands of discrete compounds that include chemical representatives from all of the major biochemical groups; lipids, peptides, carbohydrates, heterocycles, aromatics, etc. The relationship between ocean TOC and aquarium TOC still remains to be established, but it seems likely that the TOC in our aquaria is equally diverse and rich in its chemical complexity. Thus, it is equally unlikely that a chemical breakdown of aquarium TOC will be forthcoming in the near future. Nevertheless, there are analytical methods that can reveal and quantify most of the elemental components of TOC, and with a little chemical intuition, allow for the assignment of some of these components to chemical categories. These analytical methods are called Elemental (or Combustion) Analysis and Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectroscopy. Both methods are available from many commercial operations; we used Columbia Analytical Services in Tucson AZ for our skimmate samples (http://www.caslab.com/).

Experimental Results
All skimmate samples were obtained from the collection cup of an H&S 200-1260 skimmer running on a 175-gallon reef tank under the author's care. During the time of these collections, the tank contained 10 fish (pair of Pterapogon kauderni (Banggai cardinals), pair of Liopropoma carmabi (candy bass), Centropyge loriculus (flame angel), Centropyge interrupta (Japanese pygmy angel), Oxycirrhites typus (longnose hawkfish), Zebrasoma flavescens (yellow tang), Amblygobius bynoensis (byno goby) and Synchiropus splendidus (mandarin)), approximately 40 coral colonies from the SPS, LPS and chalice categories, and a few dozen snails and hermit crabs. No soft corals or clams were present. Typical daily feedings included one cube of Hikari mysis shrimp, one cube of PE mysis shrimp, a pinch of flake food, and a pinch of pellet food. Thrice weekly, the Reef Nutrition products Phytofeast, Rotifeast, Oysterfeast and Arctipods were used, and a sheet of nori was added once per week. The skimmer cup was cleaned weekly, and Granular Activated Carbon (GAC), Granular Ferric Oxide (GFO), a calcium reactor, and a UV sterilizer all were used continuously. Seventeen percent of the water volume was changed weekly, and tank parameters were measured on a weekly basis as well; [TOC] = 1.4 ppm (1 hr after feeding) - 0.5 ppm (24 hrs after feeding), [Ca] = 390 - 410 ppm, [Mg] = 1230 - 1260 ppm, [alk] = 3.5 - 4 meq/L, salinity = 34.5 - 36 ppt, pH = 7.8 (lights on) - 8.1 (lights off), [NO3] < 0.5 ppm, no measurable NH4, NO2, or PO4. Illumination was provided by two 400W 14K Geissmann metal halide bulbs and one 175W 15K Iwasaki metal halide bulb on an 8-hr on, 16-hr off cycle. No additives except CaCl2•2H2O were used.

Our initial experiment was designed to probe the composition of the water-insoluble solid material removed by a protein skimmer. Skimmate was collected over 4 days without any food addition to the aquarium, Fig. 1. The liquid and solid contents of the H&S 200-1260 skimmer cup were carefully removed after this time period and concentrated to dryness through initial liquid evaporation under reduced pressure and then vacuum drying at 110 oC/0.2 mm. This procedure effectively removes almost all of the water (see below), and of course any volatile components of the skimmate. Seventeen grams of gray-brown solid resulted, see Fig. 1.


Figure 1a. Skimmate from 4 days of collection with an H&S 200-1260 on an unfed tank, before concentration.


Figure 1b. Skimmate from 4 days of collection with an H&S 200-1260 on an unfed tank, after concentration.

Four grams of this crude skimmate were suspending in 100 mL of distilled water and vigorously stirring for several hours. The mixture was then separated by centrifugation at 6000 rpm/10 min, and the supernatant was poured off and discarded. This procedure was repeated 3 times, and then the remaining material was vacuum dried at 110 oC/0.2 mm for 48 hours to afford 0.47 gm of gray-green solid. Note that CaCO3 must be heated to > 900 oC to burn off CO2. This solid was subjected to elemental analysis as described above at Columbia Analytical Services:

C: 21.08 %
H: 2.39 %
N: 2.22 %
Ca:17.43 %
Mg: 1.35 %
Si: 4.76 %
P: 0.16 %
These data can be interpreted with some application of chemical intuition and some assumptions.

1) Calcium analysis
17.43 % by weight Ca implies that the total amount of Ca in the 470 mg sample is 82 mg. Assuming that all of this Ca is in the form of calcium carbonate (CaCO3, MW = 100), then the 470 mg of dried skimmate contains 205 mg (44 %) of CaCO3. Since carbon is 12 % (by weight) of CaCO3, then the 470 mg of dried skimmate contains ~ 25 mg (~5.2 %) of (inorganic) carbon contributed from the calcium carbonate.

2) Magnesium analysis
1.35 % by weight Mg implies that the total amount of Mg in the 470 mg sample is 6.3 mg. Assuming that all of this Mg is in the form of magnesium carbonate (MgCO3, MW = 84), then the 470 mg of dried skimmate contains 22 mg (~ 4.7 %) of MgCO3. Since carbon is 14 % (by weight) of MgCO3, then the 470 mg of dried skimmate contains ~ 3 mg (~0.7 %) of (inorganic) carbon contributed from the magnesium carbonate.

3) Nitrogen analysis
Living organisms are ~ 5 - 9 % by dry weight nitrogen (we'll use 7% for simplicity), (Sterner, 2002) and so, if we neglect inorganic sources of nitrogen (NH4, NO3, and NO2, which are immeasurably low in the tank water), the 2.22 % by weight of nitrogen implies that there are 10.4 mgs of nitrogen in the 470 mgs of skimmate, which calculates to 149 mgs (~32 %) of organic material present.

4) Hydrogen analysis
Living organisms are ~ 7 % by dry weight hydrogen. (Sterner, 2002) The 2.39 % by weight of hydrogen implies that there are 11.2 mgs of hydrogen in the 470 mgs of skimmate, which calculates to 160 mgs (~34%) of organic material present. Compare this value to the nitrogen analysis-based prediction of organics from (3); 32% - very close agreement!

5) Carbon analysis
21.08 % by weight C implies that the total amount of C present in the 470 mg skimmate sample is 99 mgs. Subtracting the amount of C from the CaCO3 contribution (25 mgs of C) and the MgCO3 contribution (3 mgs of C) leaves 71 mgs of C remaining. What is the source of this carbon? Two possibilities seem likely; ejected particulate carbon from the GAC filter, or TOC originating from organic sources. Living organisms are 40 - 50% by dry weight carbon (we'll use 45% for simplicity), (Sterner, 2002). If all of the 71 mg of carbon came from organic sources (= TOC), then there would be ~ 158 mgs (~34 %) of organic material present. Compare this value to both the nitrogen analysis-based prediction of organics from (3); 149 mgs (~ 32%), and the hydrogen analysis-based prediction from (4); 160 mgs of TOC (34%). The concordance between the TOC-carbon-based calculation and the independent hydrogen- and nitrogen-based calculations cannot be ignored. Thus, there is no evidence to contraindicate the conclusion that the remaining 71 mgs of carbon can be attributed to organic sources as TOC; there is no reason to invoke GAC filter ejecta as a source for this carbon.

6) Silicon analysis
The 4.76% by weight silicon present in the 470 mgs of skimmate suggests that there are 22.4 mgs in total of Si present. If we assume that the Si is contributed by biogenic opal from the skeleta of diatoms, (Brzezinski, 1985; Mortlock, 1989) then the Si is in a hydrated polymer of SiO2 (approx. molecular formula for opal is SiO2•0.4H2O, 42% Si by mass). Therefore, we can approximate the amount of biogenic opal present as 53 mgs (~ 11%).

7) Phosphorus analysis
The 0.16% by weight of P present in the 470 mgs of dry skimmate implies that there is 0.75 mgs of P present. Assuming that all of the P is present as phosphate, PO43- (MW = 95, unknown counterion), then there are ~ 2.3 mgs (~ 0.5%) of PO43- present in the 470 mgs of dry skimmate. This amount equals ~ 4900 ppm of phosphate, which is vastly more than the < 0.02 ppm of phosphate in the tank water. Thus, skimming does concentrate phosphate.

Elemental Analysis Summary
In summary, the skimmer is pulling out a solid, water-insoluble mixture of compounds that consist by weight of (approximately):

44 % of CaCO3
5% of MgCO3
11% of biogenic opal
34% of organic material
0.5% of phosphate
Therefore, a total ~ 95% of the dry water-insoluble skimmate is accounted for! What are the sources of these chemical compounds in the skimmate? The biogenic opal is likely from the shells of diatoms, small members of the phytoplankton family of marine microbes. The CaCO3 (and MgCO3) might have both biogenic and abiological sources. A calcium reactor was operating throughout the experimental skimmate collection period, and so some of the CaCO3 might just be microparticulates emitted from this device. Alternatively, the CaCO3 might arise from the shells of planktonic microbes from the coccolithophore (Mitchell-Innes, 1987; Stanley, 2005) and foraminifera families. These plankton components are prevalent under certain conditions in seawater, but there presence in aquarium water has not been established. It is not possible to distinguish between these biological and abiological sources of CaCO3 at present. Future experiments in which skimmate is collected without a running calcium reactor might shed some light on this point. The phosphate present in the skimmate could not come from inorganic phosphate in the water column; that ion would have been removed by the thorough washing with water. It is possible that some of this phosphate is in the form of insoluble calcium phosphate, but that occurrence would be unlikely as Ca3(PO4)2 is formed at rather high pH, which is not characteristic of the skimmate liquid (pH = 7.67, see below). By default, then, it is most likely derived from organic phosphate; that is, many biochemicals within diatoms and all other living organisms (coccolithophores, foraminifera, bacteria, humans, etc) have attached phosphate groups. Aquarium organisms recruit these phosphate molecules from the inorganic phosphate in the water column and then attach them to the organic biochemicals. Thus, they effectively concentrate phosphate from the water, and that phosphate is then removed (within the intact organism) upon skimming. From this perspective, skimming does contribute to the removal of inorganic phosphate from aquarium water.

An interesting and perhaps unanticipated observation is that only 34% of this solid skimmate material can be assigned to "organic carbon", TOC. Thus, 2/3 of the solid, water-insoluble part of the skimmate is not TOC, but rather inorganic material that may (or may not) have biogenic origins. If a substantial amount of this inorganic material does come from the shells of plankton, then it stands to reason that a large part of the detected organic material (TOC) probably constitutes the "guts" of these organisms. Thus, perhaps not that much of the TOC removed by skimming is actually free-floating organic molecules. One caveat on this interpretation, of course, is the fact that ~ 90% of the crude original skimmate was washed away with water. Perhaps that water-soluble fraction contained significant quantities of dissolved organic carbon, which would be undetected by the above analysis.

A second, more comprehensive skimmate chemical analysis was pursued to address this concern. In this experiment, the tank was fed daily with a mixture of PE and Hikari mysis shrimp, Ocean Nutrition Formula 1 flakes, Omega One Veggie Flakes, and Aqueon Marine Granules as described above. This daily feeding amounted to a dry weight (110 oC/0.2 mm for 48 hrs) of 0.87 gms/day. No Reef Nutrition products were used during this experiment. After 7 days of this feeding regime, the solid and liquid skimmate collected by the H&S 200-1260 skimmer was carefully removed from the skimmer cup and separated by centrifugation (6000 rpm, 40 min). The light brown clear supernatant was poured off and its volume measured; 125 mL. The solid residue was dried in vacuo at 110 oC/0.2 mm for 24 hours => 5.18 gm brown solid. 110 mL of the liquid was concentrated under reduced pressure and then vacuum dried (110 oC/0.2 mm/24 hr) to yield 2.91 gm of brown solid ( => 3.31 gms of solid from the original 125 mL of liquid recovered). The 15 mL of remaining liquid skimmate was assayed with a Salifert test kit for alkalinity: [alk] = 8.0 meq/L. In addition, the refractive index of 1.023 indicated 31 ppt salinity, and pH = 7.67. An endpoint could not be detected with the Ca or Mg Salifert kits, the Merck phosphate kit, or the Salifert NO3 kit due to the interfering light brown color of the skimmate liquid. Note that the exceedingly high [alk] measurement does not necessarily suggest that the concentrations of HCO3- or CO32- are high; there may be organic acid carboxylates from the TOC pool that are being detected by this alkalinity assay (see below).

The solid derived from evaporation of the liquid portion of the skimmate as well as the solid obtained after centrifugation were both submitted to Columbia Analytical Services for elemental analysis. The results are tabulated in Table1. In addition, the dried food was analyzed for select elements. Natural seawater element content is included for comparison.

Table 1. Results of the elemental analyses of skimmate and food samples.
Element Solid skimmate (weight %) Liquid skimmate(weight %) Natural sea watersolids (weight %) Food(weight %)
C 22.50 4.50 0.08
N 2.72 0.68 0.04
H 2.37 1.33
S 1.18 2.47 2.6
Ca 10.52 0.60 1.1
Mg 1.99 3.21 3.7
Si 8.94 1.40 < 0.01
Na 3.45 27.25 30.9
Cl 0.40 43.2 55.4
K 0.38 1.17 1.1
Fe 0.93 <0.02 < 0.01
P 0.46 0.08 < 0.01 1.57
I < 0.01 < 0.1
Cu < 0.01 < 0.006
Sum 55.84 85.89 95
Food Analysis
The desiccated food was assayed for phosphorus, copper, and iodine content. Neither copper nor iodine registered in these analyses; there can be no more than 100 ppb of either in the food. The phosphorus content, however, was detectable, and 1.57% by weight of P corresponds to approximately 14 mg pf phosphorus in the 0.87 gm of dried food fed to the tank daily. Assuming that all of the P is present as phosphate, PO43- (MW = 95), then there are ~ 42 mgs (~ 5%) of PO43- present in the 0.87 gm of dried food. Note that the frozen mysis shrimp cubes were washed thoroughly with tap water until thawed, and so phosphate content in the water for freezing can be discounted. The daily 42 mg phosphate addition to the 168 gallons of the aquarium water volume represents a nominal addition of approximately 0.06 ppm of phosphate per day. Since Merck phosphate test kit analysis indicates a phosphate level of < 0.02 ppm (test kit limit), the added phosphate appears to be readily removed from the water column.

Skimmate Liquid Analysis
1) Sulfur analysis

The 2.47% by weight sulfur present in the 3.31 gm of solid derived from the skimmate liquid equates to approximately 82 mg of S. This sulfur most likely comes from sulfate, SO42- (MW = 96, 33% S by weight). There is certainly a small amount of "organic" sulfur in the DOC, but that is not likely to add much to the total sulfur %, since sulfur is only ~ 0.1% of the dry weight of living matter. (Sterner, 2002) So, 82 mg of S in the dried liquid skimmate corresponds to 248 mg (7.5%) of sulfate in the dried skimmate liquid.

2) Nitrogen analysis

The 0.68% by dry weight of nitrogen in the 3.31 gm of dried skimmate liquid corresponds to 23 mg of N. Sources of the nitrogen include organic matter (DOC), and of course, inorganic ions; ammonium (NH4+), nitrite (NO2-), and nitrate (NO3-). There is essentially no measurable (i.e., < 1 ppm) NH4, NO2 or NO3 in the aquarium water, so to a first approximation, the nitrogen in the skimmate can be attributed to "organic" nitrogen. Since organic material derived from living sources is approximately 7% by dry weight nitrogen (see above), the 23 mg of N present in the skimmate liquid suggests that, overall, there is approximately 329 mg (~ 10%) of organic material present.

3) Carbon analysis

The 4.50 % by weight of carbon present in the 3.31 gm of dried skimmate liquid corresponds to 149 mg of C present. Sources of carbon in the skimmate liquid include inorganic carbon as part of the carbonate equilibria, organic carbon (DOC), and carbon particles ejected from the GAC filter. Based upon the argument advanced in (5) above, it seems unlikely that the GAC filter is a source of this carbon. It is not possible to distinguish between the remaining two sources based upon the elemental analysis measurement or the independent [alk] measurement, since that latter assay will detect (organic) carboxylates as well as the inorganic forms, bicarbonate HCO3-, and carbonate CO32-. However, it is possible to set an upper limit on the inorganic (bicarbonate and carbonate) content of the skimmate liquid from the Salifert alkalinity measurement. The measured alkalinity via a Salifert test kit was 8 meq/L. If we assume for the purposes of setting this upper limit that all of that alkalinity was due to the carbonate system, then 8.0 meq/L corresponds to 1.0 mmol of alkalinity in the 125 mL of skimmate liquid collected from the centrifugation run. Further, if we assume that all of that alkalinity is in the form of bicarbonate, HCO3- (actually, at pH = 7.67, [HCO3 ] is about 96% of the carbonate present), then we would have 1.0 mmol, or 61 mg, of HCO3- present in the 3.31 gm of dried skimmate liquid. Thus, at a maximum, 61 mgs of HCO3- (= 20% C by weight) would only account for 12 mgs of the total 149 mgs of carbon present in the dried skimmate liquid. In this scenario, 137 mgs of the measured carbon then would be derived from organic sources. Using the estimate that organic material derived from living sources is 45% carbon, then the amount of DOC in the dried skimmate liquid would be 304 mg (~ 9%); not too far off from the nitrogen analysis figure of ~ 10% organic material. If, at the other extreme, all of the measured alkalinity could be attributed to organic carboxylates (assume C18 species on average, so C = 76% of carboxylate mass), then the 1.0 mmol of alkalinity would correspond to 283 mgs of organic carboxylates, 76% of which (= 215 mg) would be carbon. Since the total carbon measured was only 149 mgs, this latter scenario is of course impossible. Most likely, ~ 3 or 4 meq/L of the alkalinity can be assigned to HCO3-, so the remaining organic carbon is around 143 mgs => 318 mgs (~ 10%) of organic material - the same value derived from the nitrogen calculation.

4) Hydrogen analysis

The 1.33% by weight hydrogen in the 3.31 gm sample of dried skimmate liquid implies that there are 44 mg of H present. This hydrogen can be contributed from biologically derived organic sources, inorganic sources (HCO3- and HSO4-), and possibly from water left over from incomplete drying. If all of the measured hydrogen were contributed only from biologically derived organic sources (at ~ 7% by dry weight hydrogen), then we would predict that the dried skimmate liquid contained approximately 629 mg (~ 19%) of organic material. Clearly that value is too large compared to the nitrogen and carbon analyses values, so at least some of the hydrogen must come from either inorganic ions or from water. The amounts contributed from bicarbonate HCO3- and carbonic acid H2CO3 are negligible, given their relatively small concentrations (see Carbon analysis, above). In addition, at pH = 7.67, there is a vanishingly small amount of bisulfate, HSO4-; its pKa = 1.9. So, it is likely that the liquid skimmate sample was not completely dried, and the remaining hydrogen likely comes from that source. Given from the nitrogen analysis that the solid derived from the skimmate liquid contains about 329 mg of organic material, and organic material is about 7% hydrogen, then the hydrogen contributed from this organic material is about 23 mg of the solid residue. If the remaining measured hydrogen (44 - 23 = 21 mg) is from H2O, then there is 189 mg (~ 6 %) of water present.

5) Silicon analysis

The 1.40% of silicon by weight in the 3.31 gm of solid recovered from the skimmate liquid works out to 46 mg of silicon. This silicon may be derived from either water-soluble orthosilicic acid (Si(OH)4, 29% Si, 4% H) or from biogenic opal constituting the shell of diatoms as described above (approx. molecular formula for opal is SiO2•0.4H2O, 42% Si, 1% H). Note that in either case, the amount of hydrogen contributed by either source of Si is minuscule (~ 0.04% by weight of the original skimmate liquid's derived solid) and scarcely influences the hydrogen analysis's conclusions above. It is not possible to determine how much silicon derives from inorganic orthosilicic acid, and how much can be attributed the shells of diatoms, but the % silicon in each is not that different, and so we will use an average value (36%) to calculate the amount of "SiOxHy" in the crude skimmate liquid's derived solid; approximately 128 mg (~4%) of the skimmate liquid's solid is some form of silicate, SiOxHy.

So, overall, the solid derived from concentration of the skimmate liquid can be partitioned into:

Inorganic ions (Na, Cl, K, Ca, Mg, SO42-, HCO3-, SiOxHy) 87%
Dissolved organic carbon 10%
Water 6%
Total 103%
So, we have overshot the theoretical maximum content of 100% by 3%; not too bad, given the many approximations and assumptions that went into the acquisition of these percentages. The bottom line, however, is that the skimmate liquid contains mostly the common inorganic ions that constitute the major ions in seawater. Only a small amount of this material can be arguably assigned to dissolved organic carbon, DOC.

The chemical analysis of the 5.18 gm of skimmate solid follows a similar approach as that described for the heavily washed skimmate solid discussed above. However, in this case, the solid was not washed repeatedly, and so some water-soluble compounds persist, although most of the water was likely removed through vacuum drying. These water soluble species consist of 3.45 wt % sodium, 0.40 wt % chloride, 0.38 wt % potassium, and 1.18 wt % sulfur (= 3.6 wt % sulfate). Furthermore, it is likely that at least some of the measured Ca, Mg, C (as HCO3) and P might come from water soluble compounds in addition to compounds within the insoluble solid, but the overall amounts of the water soluble fraction of these particular inorganic ions are likely to be small, since the most abundant ion, sodium, is only 3.45 % by weight of the isolated solid (Na/Ca = 28 in seawater). So, to a first approximation, we will neglect their contribution to the water-soluble inorganic part of the solid skimmate. From this perspective, the dried skimmate solid contains about 8 % by weight of normally water-soluble inorganic ions.

1) Calcium analysis

10.52 % by weight Ca implies that the total amount of Ca in the 5.18 mg sample is 545 mg. Assuming that essentially all of this Ca is in the form of water-insoluble calcium carbonate (CaCO3, MW = 100), then the 5.18 mg of dried skimmate contains 1.36 gm (26 %) of CaCO3. Since carbon is 12 % (by weight) of CaCO3, then the 5.18 gm of dried skimmate contains ~ 163 mg (~3.2 %) of (inorganic) carbon contributed from the calcium carbonate.

2) Magnesium analysis

1.99 % by weight Mg implies that the total amount of Mg in the 5.18 gm sample is 103 mg. Assuming that all of this Mg is in the form of magnesium carbonate (MgCO3, MW = 84), then the 5.18 gm of dried skimmate contains 361 mg (~ 7.0 %) of MgCO3. Since carbon is 14 % (by weight) of MgCO3, then the 5.18 gm of dried skimmate contains ~ 51 mg (~ 1 %) of (inorganic) carbon contributed from the magnesium carbonate.

3) Nitrogen analysis

Living organisms are ~ 5 - 9 % by dry weight nitrogen (we'll use 7% for simplicity), (Sterner, 2002) and so, if we neglect inorganic sources of nitrogen (NH4, NO3, and NO2, which are immeasurably low in the tank water), the 2.72 % by weight of nitrogen implies that there are 141 mgs of nitrogen in the 5.18 gm of skimmate solid, which calculates to 2.01 gms (~39 %) of organic material present.

4) Hydrogen analysis

Living organisms are ~ 7 % by dry weight hydrogen. (Sterner, 2002) The 2.37 % by weight of hydrogen implies that there are 123 mgs of hydrogen in the 5.18 gm of skimmate solid, which calculates to 1.75 gms (~34%) of organic material present. Compare this value to the nitrogen analysis-based prediction of organics from (3); 39% organic carbon. In this instance, the hydrogen results are not as close to the nitrogen-based results as they were in the preceding two analyses, but they are not that far off. This hydrogen analysis assumes that there is no water present, or some of the H would be attributable to water and not organics, and the H-based organic calculation would be even smaller.

5) Carbon analysis

22.50 % by weight C implies that the total amount of C present in the 5.18 gm skimmate sample is 1.17 gm. Subtracting the amount of C from the CaCO3 contribution (163 mgs of C), and the MgCO3 contribution (51 mgs of C) leaves 952 mgs of C remaining. If we again discount the GAC filter as a source of this carbon, then most (all?) of this carbon comes from "organic" sources. Since living organisms are 40 - 50% by dry weight carbon (we'll use 45% for simplicity), (Sterner, 2002) then 952 mgs of organic C implies that there are ~ 2.12 gms (~ 41 %) of organic material present. Comparison to the nitrogen- (39% organics) and hydrogen- (34% organics) derived values provides a consistent picture of the organic content.

6) Silicon analysis

The 8.94 % by weight silicon present in the 5.18 gm of skimmate solid suggests that there are 463 mgs in total of Si present. If we assume that the Si is contributed by biogenic opal from the skeleta of diatoms, (Brzezinski, 1985; Mortlock, 1989) then the Si is in a hydrated polymer of SiO2 (approx. molecular formula for opal is SiO2•0.4H2O, 42% Si by mass). Therefore, we can approximate the amount of biogenic opal present as 1.10 gm (~ 21%).

7) Phosphorus analysis

The 0.46% by weight of P present in the 5.18 gms of dry skimmate solid implies that there is 24 mgs of P present. Assuming all of the P is present as phosphate, PO43- (MW = 95, unknown counterion), then there are ~ 74 mgs (~ 1.4 %) of PO43- present in the 5.18 gm of dry skimmate solid. This amount equals ~ 14300 ppm of phosphate, which again is vastly more than the < 0.02 ppm of phosphate in the tank water.

Iron analysis

The 0.93 % by weight of Fe in the 5.18 gms of dried skimmate solid amounts to 48 mg of Fe present. Inorganic iron salts are quite insoluble in water, and so it is likely that almost all of this iron is either "organic" iron that resided within the bodies of microbes like bacteria, etc. or it is from colloidal iron particles expelled from the GFO reactor. The skimmate's carbon-to-iron weight-percent-ratio of 24 can be compared to the dry weight C:Fe ratios of several planktonic organisms: heterotrophic bacteria: 28500:1, cyanobacteria: 11250:1, eukaryotic phytoplankton: 71250:1. (Tortell, 1996). Since the detected Fe:C ratio is 10000x that of planktonic species, it is highly unlikely that much of the skimmed iron is "organic" in origin. A more likely scenario is that particulate ferric oxide is expelled from the GFO reactor, and that material then constitutes the majority of the iron removed by the skimmer. Ferric oxide has a nominal chemical formula of Fe2O3, and it is approximately 70% iron by weight. So, the 48 mg of iron in the skimmate solid corresponds to about 69 mg of Fe2O3 (~ 1.3% by weight).

In summary, the skimmer is pulling out a solid mixture of compounds that consist by weight of (approximately):

8% inorganic ions
26 % of CaCO3
7% of MgCO3
21% of biogenic opal (SiO2)
38% of organic material
1.5% of phosphate
1.3 % of ferric oxide
These materials sum up to ~ 103%, which is pretty close to the theoretical maximum of 100%. Any discrepancies can be easily explained by the numerical uncertainty introduced through all of the assumptions. That is, even with all of the assumptions and approximations cited in this analysis, the sum total of the mass works out to within 3% of "perfect". Once again, the organic material removed in the skimmate solid is a minor component, although at an average of 38% (C vs. N vs. H analysis), it is a little higher than the 34% value derived from the heavily washed skimmate solid sample and much higher that the amount of DOC in the liquid fraction (~ 10%). In total, the 8.49 gm of total solids removed during the week of skimming contain approximately 318 mg of water-soluble organics (~ 4%) and approximately 2.12 gms of water-insoluble organics (~ 25%). Thus, by a large margin, the bulk of the organics removed by skimming are not DOC (dissolved organic carbon). The inorganic compounds CaCO3 and SiO2 constitute the majority of the skimmate solid mass, much as they did in the heavily washed skimmate sample analyzed first. As discussed in that analysis, the source of these compounds is not assignable from these data, but a biological source for the SiO2 (biogenic opal), diatom shells, is likely. The CaCO3 might arise from both inorganic sources (i.e., calcium reactor CaCO3 particle ejection) and organic sources (the shells of foraminifera and/or coccolithophores).

One of the surprising observations to emerge from the original skimmer performance studies is that only approximately 20 - 35% of the measurable TOC in aquarium water is removed by skimming. That observation might now seem a little less surprising when viewed in the context of the skimmate component analysis. Thus, only ~ 29 % (25% from the solid + 4% from the liquid) of the skimmate removed by the H&S 200 skimmer from authentic reef tank water over the course of a week can be assigned to organic material. So, skimming does not remove all that much of the TOC present in aquarium water, and the skimmate does not contain all that much TOC.

So what, exactly, does skimming do? On the subject of water remediation; the most conservative, permissible (but not compelling!) answer is that skimming removes lots of (living or dead? unknown) microorganisms that populate the aquarium water, and in so doing removes the (organic) carbon, phosphorus, and nitrogen that comprise their biochemical makeup. In addition, dissolved organic compounds may also be removed, but the data do not support the proposition that these dissolved organic species constitute a major amount of the total organics removed. In addition to these water purification functions, skimmers serve to oxygenate the water and facilitate gas exchange in general, which are useful activities independent of organic waste removal.

Conclusions
The chemical/elemental composition of skimmate generated by an H&S 200-1260 skimmer on a 175-gallon reef tank over the course of several days or a week had some surprises. Only a minor amount of the skimmate (solid + liquid) could be attributed to organic carbon (TOC); about 29%, and most of that material was not water soluble, i.e., was not dissolved organic carbon. The majority of the recovered skimmate solid, apart from the commons ions of seawater, was CaCO3, MgCO3, and SiO2 - inorganic compounds! The origin of these species is not known with certainity, but a good case can be made that the SiO2 stems from the shells of diatoms. The CaCO3 might be derived from other planktonic microbes bearing calcium carbonate shells, or might come from calcium reactor effluent. To the extent that the solid skimmate consists of microflora, then some proportion of the insoluble organic material removed by skimming would then simply be the organic components (the "guts") of these microflora. These microflora do concentrate P, N, and C nutrients from the water column, and so their removal via skimming does constitute a means of nutrient export.

Acknowledgments
We thank the Eberly College of Science at the Pennsylvania State University and E. I DuPont de Nemours and Co. for financial support, and Drs. Sanjay Joshi (Penn State) and Craig Bingman (U. Wisconsin) for many helpful discussions.

References
Brzezinski, M. A. 1985. "The Si:C:N Ratio of Marine Diatoms: Interspecific Variability and the Effect of Some Environmental Variables." J. Physiol., 21, 347-357.
De la Rosa, J. M.; González-Pérez, J. A.; Hatcher, P. G.; Knicker, H.; González-Vila, F. J. 2008. "Determination of Refractory Organic Matter in Marine Sediments by Chemical Oxidation, Analytical Pyrolysis and Solid-State 13C Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy." Eur. J. Soil Sci., 59, 430-438.
Feldman, K. S.; Maers, K. M.; Vernese, L. F.; Huber, E. A.; Test, M. R. 2009. "The Development of a Method for the Quantitative Evaluation of Protein Skimmer Performance." Advanced Aquarist http://www.advancedaquarist.com/2009/1/aafeature2/
Feldman, K. S.; Maers, K. M. 2010. "Further Studies on Protein Skimmer Performance." Advanced Aquarist
Mitchell-Innes, B. A.; Winter, A. 1987. "Coccolithophores: a Major Phytoplankton Component in Mature Upwelling Waters Off the Cape Peninsula, South Africa in March, 1983." Marine Biol., 95, 25030.
Mopper, K.; Stubbins, A.; Ritchie, J. D.; Bialk, H. M.; Hatcher, P. G. "Advanced Instrumental Approaches for Characterization of Marine Dissolved Organic Matter: Extraction Techniques, Mass Spectrometry, and Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy." Chem. Rev., 107, 419-442.
Mortlock, R. A.; Froelich, P. N. "A Simple Method for the Rapid Determination of Biogenic Opal in Pelagic marine Sediments." 1989. Deep-Sea Res., 36, 1415-1426.
Stanley, S. M.; Ries, J. B.; Hardie, L. A. 2005, "Seawater Chemistry, Coccolithophore Population Growth, and the Origin of Cretaceous Chalk." Geology, 33, 593-596.
Sterner, R. W.; Elser, J. J. 2002. Ecological Stoichiometry. Princeton University Press, Princeton.
Tortell, P. D.; Maldonado, M. T.; Price, N. M. "The Role of Heterotrophic Bacteria in Iron-Limited Ocean Ecosystems." 1996. Nature, 383, 330-332.



Source : http://www.advancedaquarist.com/2010/2/aafeature

Je réintroduit les photos quand je peux.

En conclusion, on sait où part le CA de nos bacs

[olivette (olivier) 0]

merci à toi pour l'article

[jejeco 0]

Hey, t'aurais quand même pu le traduire en français, en plus il est même pas long
Merci à toi pour l'article.

A +

Jejeco

[fjr1300 0]

Faut avoir appris l'Anglais à l'école pour lire ca, moi j'y pije que dalle.

[yves01 0]

[size = 12]L'Ecumeur: Que la retraite t'-il? (VO anglaise)[/ size]

[size = 12][/ size] Lilise Le 20 Sam Fév - 9:13

Article de fond: Elemental Analysis of Écume: Que Une fel fel Ecumeur Retirer de l'eau d'aquarium?

Department of Chemistry, The Pennsylvania State University, University Park, PA 16802. L'industrie chimique la composition élémentaire des écume générée par un H & S 200-1260 écumoire sur un 175-gallon aquarium récifal au cours de plusieurs jours ou Une semaine eu quelques surprises.



Par Ken S. Feldman
Commentaires (9) | Mots-clés: article de fond, Ken S. Feldman
Table des matières
Résultats expérimentaux
Elemental Analysis Summary
Analyse des aliments
Écume d'analyser des liquides
Conclusions
Remerciements
Références
Commentaires
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Le constat plutôt paradoxal que des Écumeurs de protéines seulement enlever 20 à 35% du carbone organique mesurables total (COT) dans l'eau d'aquarium récifal (Feldman, 2009; Feldman, 2010) pose la question: «Que tout est qui ce de "choses" qui Rassemble Dans nos tasses skimmer? Est-il vraiment TOC, ou au moins un labiles, ou "skimmable", la fraction de TOC? Les tentatives Vasant Un identifiant les composantes de TOC de l'eau océanique authentiques Sont Leurs Balbutiements donner un rappel, et à ce jour ce matériau résiste à une Une analyse chimique détaillée. Les efforts récents en premier lieu par Hatcher et ses collègues (Mopper, 2007; De la Rosa, 2008) En utilisant la spectrométrie de masse sophistiqués et des techniques de résonance magnétique nucléaire Ont revele que la spectroscopie authentique océan TOC est composée de dizaines de milliers de composés bien distincts Qui comprennent des Représentants de l'ensemble des produits chimiques les groupes biochimiques majeures, des lipides, des peptides, des glucides, des hétérocycles, aromatiques, etc La relation entre l'Océan et l'aquarium reste TOC TOC a être ÉTABLI , mais il Semble probable que la table des matières Dans nos aquariums est tout aussi diverse et riche Dans sa complexité chimique. Ainsi, il est peu probable Also QU'UNE dégradation chimique de l'aquarium sérums TOC Dans un proche avenir. Néanmoins, il existe des méthodes d'analyse Qui PEUVENT Révéler et de quantificateurs La plupart des composants élémentaires de la Cot, Et avec un peu d'intuition, de produits chimiques, de permettre la cession de CERTAINES DE CES composants à des catégories de produits chimiques. Ces appelé Sont Méthodes d'analyse (ou la combustion) Analyse élémentaire et du plasma à couplage inductif spectroscopie d'émission atomique. Les deux méthodes Sont disponibles de Nombreuses opérations commerciales, nous avons Utilisé Britannique Analytical Services à Tucson AZ Pour Nos échantillons d'Écume (http://www.caslab.com/).

Résultats expérimentaux
Tous les échantillons Ont Été Obtenus Écume de la collection de la Coupe d'un H & S 200-1260 Ecumeur fonctionne sur un 175-gallon aquarium récifal sous la garde de l'auteur. Pendant le temps de collections CES, la Contenait Citerne 10 Poissons (paire de kauderni (Cardinaux Banggai), paire de Liopropoma CARMABI (basse bonbons), Loriculus Centropyge (ange de la Flamme), Centropyge interrupta (japonais pygmée Ange), Rhincodon Oxycirrhites ( hawkfish Longnose), Zebrasoma flavescens (tang jaune), bynoensis Amblygobius (gobies byno) et Synchiropus splendidus (Mandarin)), environ 40 colonies coralliennes du SPS, LPS et les catégories de Calice, et quelques douzaines d'escargots et bernard-l ' Hermite. N coraux mous ou les palourdes présents étaient. Typique tétées par jour inclus un cube de Hikari crevette Mysis, un cube de PE crevette Mysis, Une pincée de nourriture en flocons, et Une pincée d'aliments granulés. Trois fois par semaine, Les produits de nutrition Reef Phytofeast, Rotifeast, Oysterfeast et Ont Été Utilisées Arctipods, et Une feuille de nori A ETE ajouté Une fois par semaine. La Coupe du skimmer a la semaine Été Chaque nettoyée, et le charbon actif granulaire (CAG), granulés d'oxyde ferrique (GFO), un réacteur de calcium, et d'un Stérilisateur UV Tous Été Utilisé en permanence. Dix-sept pour-cent du volume d'eau est changée toutes les semaines et les paramêtres de réservoir Ont Été Measured Sur une base hebdomadaire, ainsi, [COT] = 1,4 ppm (1 h après le repas) - 0,5 ppm (24 heures après le repas), [Ca] = 390 à 410 ppm, [MG] = 1230 à 1260 ppm, [ALK] = 3,5 à 4 mEq / L, la salinité = 34,5 à 36 ppt, pH = 7,8 (lumières allumées) - 8,1 (lumières), [NO 3] <0,5 ppm, pas mesurables de NH4, NO2, PO4 ou. L'éclairage un pied d'égalité Été Fourni deux ampoules de 400W 14K halogénures métalliques Geissmann et Une halogénures métalliques 175W 15K Iwasaki Nations unies sur ampoule sur 8-hr, 16-hr hors cycle. Aucun additif, sauf CaCl2 • 2H2O Ont Été utilisés.

Notre expérience Première un Été Conçu pour sonder la composition de l'eau-Matériau un solide insoluble elimine par un Ecumeur. Écume une recueilli plus de 4 jours sans ajout Aucune alimentaire à l'aquarium, Fig. 1. Le contenu liquide et solide de l'H & S 200-1260 skimmer Cup Ont Été soigneusement enlevées après this period et y concentrent à sec par évaporation liquide sous pression réduite initiale, Puis séchage sous vide à 110 oC/0.2 mm. Cette procedure supprime efficacement la quasi-Totalité de l'eau (voir ci-dessous), et bien sûr tous les composants volatiles de l'écume. Dix-grammes de Sept résultat solide gris-brun, voir Fig. 1.


Figure 1a. Écume de 4 jours de collecte avec un H & S 200-1260 JEUN sur un réservoir A, avant la concentration.


Figure 1b. Écume de 4 jours de collecte avec un H & S 200-1260 JEUN sur un réservoir A, après la concentration.

Quatre grammes de cette écume Brut ÉTAIENT en suspension dans 100 mL d'eau distillée et en agitant vigoureusement pendentif heures plusieurs. Le mélange est ensuite par centrifugation à 6000 rpm/10 séparé min et le surnageant A ETE MIS Vide et au réfuter. Cette procédure un Été répétée 3 fois, Puis le matériel restant Été séché sous vide à 110 oC/0.2 mm pour 48 heures AFIN permettre de 0,47 g de gris-vert un fichier. Notez que CaCO3 DOIVENT être portés à> 900 ° C AFIN de brûler du CO2. Ce solide A ETE Soumis à l'analyse élémentaire tel que décrit ci-dessus au-Britannique Services d'analyse:

C: 21,08%
H: 2,39%
N: 2,22%
CA: 17,43%
Mg: 1,35%
Si: 4,76%
P: 0.16%
Ces données may be interprétées Avec une application de produits chimiques Certaine l'intuition et hypothèses CERTAINES.

1) L'analyse de calcium
17,43% en poids Ca Implique que la quantité totale de Ca Dans l'échantillon de 470 mg est de 82 mg. En supposant que tout cela Ca se présente sous forme de carbonate de calcium (CaCO3, MW = 100), puis la mg 470, route de écume sèche Contient 205 mg (44%) de CaCO3. Puisque le carbone est de 12% (en poids) de CaCO3, puis la MG 470, route de écume SECHE ENVIRON Contient 25 mg (~ 5,2%) de (inorganique) Ont contribué de carbone à partir du carbonate de calcium.

2) L'analyse de magnésium
1,35% en poids Mg Implique que le total Montant de Mg Dans l'échantillon est de 470 mg de 6,3 mg. En supposant que tout cela est Mg sous forme de carbonate de magnésium (MgCO3, MO = 84), puis la MG 470, route de écume sèche Contient 22 mg (~ 4,7%), de MgCO3. Puisque le carbone est de 14% (en poids) de MgCO3, puis la MG 470, route de écume SECHE ENVIRON Contient 3 mg (~ 0,7%) de (inorganique) Ont contribué de carbone à partir du carbonate de magnésium.

3) Analyse de l'azote
Les organismes vivants Sont ~ 5 - 9% par de l'azote en poids sec (nous utiliserons pour simplificateur 7%), (Sterner, 2002) SI, et donc, sur l'inorganiques négligé les sources d'azote (NH4, NO3 et NO2, Qui sont infiniment Faibles Dans l'eau du réservoir), les 2,22% en poids d'azote Implique Qu'il ya Sont de 10,4 mg d'azote Dans les 470 mg d'écume, Qui Calculé à 149 mgs (~ 32%) de matière organique présente.

4) L'analyse de l'hydrogène
Les organismes vivants Sont ~ 7% par de l'hydrogène en poids sec. (Sterner, 2002) L'2, 39% en poids de l'hydrogène Implique Qu'il y est de 11,2 mg d'hydrogène Dans les 470 mg d'écume, Qui Calculé à 160 mgs (~ 34%) de Présente matière organique. Comparer cette valeur à l'analyse de l'azote en fonction de prédiction des matières organiques à partir de (3); 32% - un accord très proche!

5) L'analyse du carbone
21,08% en poids de C Implique que le total Montant de C présente Dans l'échantillon écume 470 mg est de 99 mgs. En soustrayant le Montant de la contribution C de CaCO3 (25 mgs de C) et la MgCO3 contribution (3 mg D'C) laisse 71 mgs de restants C. Quelle est la source de carbone ce? Deux possibilites semblent probables; éjecté Particules de carbone Dans le filtre du GAC, ou TOC Provenant de sources organiques. Les organismes vivants sont dé 40 - 50% en poids sec de carbone (nous allons Utiliser 45% pour simplificateur), (Sterner, 2002). Si tous les 71 mg de carbone proviennent de sources biologiques (= COT), il y aurait alors ~ 158 mgs (~ 34%) de matière organique présente. Comparer cette valeur à la fois l'analyse de l'azote en fonction de prédiction des matières organiques à partir de (3), 149 mgs (~ 32%), et l'analyse de prédiction fondées hydrogène à partir de (4), de 160 mg d'TOC (34%). La concordance entre le toc-calcul à base de carbone et indépendants l'hydrogène et de l'azote des calculs FONDES NE PEUVENT pas être ignorées. Ainsi, il N'existe Aucune preuve de contre-indiquer la conclusion que les 71 autres mgs de carbone may be Attribués à des sources organiques Comme TOC, il N'y une Aucune raison d'invoquer GAC éjecta filtre Comme une source de carbone ce .

6) L'analyse de silicium
% L '4,76 par Silicon poids Dans présents les 470 mg d'Écume suggéré Qu'il ya au mgs 22,4 Total de l'actuelle Si. Si nous supposons que est le par SI contribué biogéniques OPAL de diatomées l'SKELETA DE, (Brzezinski, 1985; Mortlock, 1989) alors que le SI est Dans un polymère hydraté de SiO2 (env. Formule moléculaire de l'Opale • SiO2 est 0.4H2O, 42% de Si en masse). Par conséquent, sur l'approcher peut la quantité d'opale biogénique de 53 mgs (~ 11%).

7) L'analyse du phosphore
Les 0,16% en poids de P Présent dans les 470 mg d'écume sèche Implique que l'on est de 0,75 mg d'présents P. En supposant que tous les P est présent sous forme de phosphate, PO43-( MW = 95, COUNTERION inconnu), alors il ya ~ 2,3 mgs (~ 0,5%) des PO43-Présent dans les 470 mg d'écume sèche. Montant This Egal à ~ 4900 ppm de phosphate, Qui est Largement plus que la <0,02 ppm de phosphate Dans L'eau du réservoir. Ainsi, l'écrémage ne se concentrer, de phosphate.

Elemental Analysis Summary
En résumé, l'Ecumeur se retirer solide Eau UNE, mélange de composés insolubles Qui cohérente en poids de (environ):

44% de CaCO3
5% de MgCO3
11% de l'opale biogénique
34% des matières organiques
0,5% de phosphate
Par conséquent, un total de ~ 95% de l'eau à sec écume Représenté est insoluble! Quelles Sont Les Sources de Ces composés chimiques Dans l'écume? L'opale biogénique est probable à partir de coquilles de diatomées, les petits membres de la famille du phytoplancton des microbes marins. Le CaCO3 (et MgCO3) Pourrait Avoir de sources biogéniques et abiological. Un réacteur de calcium Était de fonctionnement toute Pendant la Période expérimentale écume collecte, et si quelques-uns des CaCO3 Juste Pourrait être microparticules émises par cet appareil. Alternativement, le découler pourraient CaCO3 de l'obus de microbes planctoniques de coccolithophores l'(Mitchell-Innes, 1987; Stanley, 2005) et Les familles foraminifères. Ces composants du plancton Sont répandues Dans Certaines conditions Dans l'eau de mer, mais il ya présence Dans L'eau d'aquarium N'a PAS ETE établie. IL N'EST PAS possible de distinguer entre les sources biologiques et CES abiological de CaCO3 À l'heure actuelle. Expériences des futurs écume Dans LESQUELLES Sont collectées sans Qu'un réacteur fonctionne de jeter calcium pourraient Quelque lumière sur ce point. Le Présent phosphate Dans le écume ne pouvait pas venir à partir de phosphate inorganique Dans la colonne d'eau, que d'ions aurait Été enlevée par le lavage minutieux à l'eau. Il est possible que CERTAINS de ce phosphate est sous forme de phosphate de calcium insoluble, mais cet événement est peu probable que Ca3 (PO4) 2 est Formé à un pH plutôt Élevé Ce qui N'EST PAS Caractéristique du liquide écume (pH = 7 , 67, voir ci-dessous). Par défaut, donc, il est fort probable dérivés de phosphate organique, c'est-à biochimiques au sein de Nombreuses diatomées et tous les autres organismes vivants (coccolithophores, foraminifères, bacteria, format passeport, etc) Ont conjointe des groupes de phosphate. Organismes CES recruteur Aquarium molécules de phosphate à partir du phosphate inorganique Dans la colonne d'eau et ensuite de les joindre à la biochimie organique. Ainsi, ils concentrent efficacement phosphate à partir de l'eau, et que le phosphate est elimine privée (au sein de l'organisme intact) Lors de l'écrémage. Dans cette perspective, l'écrémage ne contribue à l'Elimination du phosphate inorganique à partir d'eau de l'aquarium.

Une observation intéressante et peut-être imprévus est que seulement 34% de cette matière écume solide Peut être attribué à "» carbone organique, TOC. Ainsi, 2 / 3 de L'eau solide, partie insoluble du Pas de l'écume N'est TOC, mais le matériel plutôt que inorganiques Mai (AMI ou pas) Sont d'origine biogénique. Si Une quantité importante de ce matériau inorganique ne vient à partir de coquilles de plancton, Puis il va de soi QU'UNE grande partie de la matière organique détectée (COT) constitue Probablement le cran «» Organismes de CES. Ainsi, peut-être pas que la plupart des TOC est Enlevé par écrémage molécules Librement effectivement organiques flottant. Une mise en garde sur cette interprétation, bien sûr, EST LE FAIT que ~ 90% de l'écume d'origine Brut A ETE lavé à l'eau. Peut-être que l'eau de la fraction soluble contenu des Quantités importantes de carbone organique dissous, CE Qui Serait détectée par l'analyse ci - dessus.

Un deuxième, plus complet d'analyse chimique A ETE écume Recherches AFIN de repondre à cette préoccupation. Dans cette expérience, le réservoir est Alimenté quotidiennement avec un melange de PE et Hikari crevettes Mysis, Ocean Nutrition Formule 1 flocons, Omega One Flakes Veggie, et Aqueon Marine Granulés comme décrit ci-dessus. Cette alimentation journalière s'élevait à un poids à sec (110 oC/0.2 mm pour 48 h) de 0,87 gr / jour. Pas de produits de nutrition des récifs Ont Été Utilisés au cours de cette expérience. Après 7 jours de ce régime alimentaire, l'écume solide et liquide recueilli par le H & S 200-1260 skimmer A ETE soigneusement Retiré de la Coupe du skimmer et séparées par centrifugation (6000 tr / min, 40 min). Le Brun surnageant Clair Clair A ETE Vide et fils de mesure de volume, 125 ml. Le résidu solide A ETE séché sous vide à 110 oC/0.2 mm pour 24 heures => 5.18 g brun solide. Ml de liquide 110 a Été concentré sous pression réduite, Puis séché sous vide (110 oC/0.2 mm/24 h) Donner pour 2,91 g de solide brun (=> 3.31 gr de solides à partir de l'original de 125 mL Récupérés liquides). Les 15 ml de liquide restants écume A ETE dosé avec un kit de test Salifert alcalinité de l': [ALK] = 8,0 mEq / L. En outre, l'indice de réfraction de 1.023 INDIQUE salinité de 31 ppt, et pH = 7.67. Un critère d'évaluation N'a pas pu être détectés avec le Ca ou Mg Salifert trousses, Le kit de phosphate de Merck, ou L'Salifert kit NO3 en raison de la couleur de la lumière brouilleur brune du liquide écume. Notez que la Très élevé [ALK] de mesure ne signifié Pas nécessairement que les concentrations de HCO3-ou-CO32 Elevés SONT, il y Mai être acide organique carboxylates à partir du pool table des matières Qui sont détectées par ce test d'alcalinité ( voir ci-dessous).

Les solides Provenant de l'évaporation de la partie liquide de l'écume, ainsi q Le solide obtenu après centrifugation, Ont Été tous deux soumis aux services de Columbia adéquates pour l'analyse élémentaire. Les résultats Sont Présentés au tableau 1. En outre, les aliments secs une analyse Été pour sélectionner les éléments. Natural Contenu de l'élément eau de mer est inclus pour comparaison.

Table 1. Les résultats des analyses élémentaires de écume et les échantillons alimentaires.
Élément solide écume (% en poids) Liquid écume (poids%) watersolids de mer naturelle (Poids%) des aliments (Poids%)
22,50 4,50 C 0,08
N 2,72 0,68 0,04
H 2.37 1.33
S 1,18 2,47 2,6
Ca 10.52 0.60 1.1
Mg 1,99 3,21 3,7
SI 8,94 1,40 <0,01
Na 3.45 27.25 30.9
Cl 0,40 43,2 55,4
K 0,38 1,17 1,1
Fe 0.93 <0.02 <0.01
P 0,46 0,08 <0,01 1,57
I <0.01 <0.1
Cu <0,01 <0,006
Somme 55,84 85,89 95
Analyse des aliments
Les aliments desséchés une dose Été pour le phosphore, le cuivre et la Teneur en iode. Cuivre Ni, ni d'iode Dans enregistrés CES analyses, IL NE PEUT être pas supérieur à 100 ppb Soit Dans l'aliment. La Teneur en phosphore, cependant, Était détectables, et de 1,57% en poids de P correspondent à environ 14 mg de phosphore PF à l'AG 0,87 nourris d'aliments séchés au réservoir tous les jours. En supposant que tous les P est présent sous forme de phosphate, PO43-(MW = 95), alors il ya ~ 42 mgs (~ 5%) de PO43-présent à l'AG d'aliments séchés 0,87. Notez que les cubes de crevettes Congelées Mysis Ont Été lavées à fond avec de l'eau du robinet décongelés Jusqu'à ce que, Ainsi que de contenus, AFIN Dans de phosphate de l'Eau pour la congélation Peut être écartée. Le quotidien 42 mg de phosphate de plus aux 168 litres de volume de l'eau d'aquarium nominale Représente un ajout d'environ 0,06 ppm de phosphate par jour. Phosphate Depuis Merck kit analyse de Avertir un test de niveau de phosphate de <0,02 ppm (limite de test kit), le phosphate ajouté Apparait Pour être Facilement Retiré de la colonne d'eau.

Écume d'analyser des liquides
1) L'analyse du soufre

Les 2,47% de soufre par des poids présents Dans l'gm 3,31 solides Provenant du liquide de l'écume équivaut à environ 82 mg de S. Souvent ce soufre est attribuable à partir de sulfate, SO42-(MW = 96, S 33% en poids). Il ya certainement Une petite quantité de «organique» du soufre Dans la DOC, Mais qui N'est pas susceptible d'ajouter à la Grande% du soufre total, depuis le soufre est seulement ~ 0,1% du poids sec de la matière Vivante. (Sterner, 2002) Ainsi, 82 mg de S Dans l'écume liquides séchés correspond à 248 mg (7,5%) de sulfate Dans le liquide Séché écume.

2) Analyse de l'azote

Les 0,68% en poids sec de l'azote Dans le GM 3.31 du liquide Séché écume correspondent à 23 mg de N. Sources de l'azote comprennent les matières organiques (DOC), et bien sur, les ions inorganiques, d ' ammonium (NH4 +), nitrite (NO2 -), et le nitrate (NO3-). Pratiquement il n'ya pas mesurable (par exemple, <1 ppm) NH4, NO2 ou NO3 Dans l'eau de l'aquarium, donc à Une première approximation, l'azote de l'écume Peut être attribuée à «organique» de l 'azote. ETANT DONNE que les matières organiques Provenant de sources de vie est d'environ 7% par de l'azote en poids sec (voir ci-dessus), la MG 23 N Présent dans le liquide écume suggéré que, globalement, il est d '329 mg environ (~ 10%) de matière organique présente.

3) L'analyse du carbone

Les 4,50% en poids de carbone Présent dans le liquide du GM 3,31 Séché écume correspondent à 149 mg de Présentes C. Des sources de carbone Dans le liquide écume Sont Le Carbone inorganique Dans le cadre des équilibres carbonates, carbone organique (DOC), de carbone et les particules éjectées du filtre GAC. Se fondant sur l'argument avancé en (5) ci-dessus, il Semble peu probable que le filtre est GAC Une source de carbone CE. IL N'EST PAS possible de distinguer entre les deux autres sources Basée sur la mesure ou l'analyse élémentaire indépendante [ALK] de mesure, test Puisque ce-ci détectera (organique) carboxylates ainsi q les formes inorganiques, CO32 HCO3 de bicarbonate et de carbonate de . Toutefois, il est possible de fixateur Une limite supérieure à l'inorganique (bicarbonate et carbonate) Le contenu du liquide écume de la mesure de l'alcalinité Salifert. L'alcalinité mesurée via un kit de test Salifert Était de 8 mEq / L. Si nous supposons pour l'application de la définition de cette limite supérieure que tout cela Était Dû à l'alcalinité du carbonate de système, Puis 8,0 mEq / L correspond à 1,0 mmol de l'alcalinité DANS LES 125 ml de liquide écume Recueillies auprès de là centrifugation cours. En outre, si nous supposons que tout cela alcalinité est sous la forme de bicarbonate, HCO3-(en fait, un pH = 7,67, [HCO 3] est d'environ 96% de l'actuel carbonates), nous aurions alors 1,0 mmol, Soit 61 mg, de HCO3-dans le GM présents 3.31 du liquide Séché écume. Ainsi, au maximum, 61 mg d'HCO3-(C = 20% en poids) ne compétentes chacun pour 12 mgs du total de 149 mgs de carbone Présent dans le liquide Séché écume. Dans ce scénario, 137 mgs du carbone mesurée Serait alors dérivé de sources organiques. En Utilisant l'estimation que les matières organiques Provenant de sources vivantes est de 45% de carbone, alors la quantité de DOC Dans le liquide Séché écume Serait 304 mg (~ 9%), pas trop loin de la figure d'analyse de l'azote ~ 10% de matières organiques. Si, à l'autre extrême, l'Ensemble de l'alcalinité mesurée Peut être attribuée à carboxylates organiques (en supposant les espèces C18 en moyenne, donc C = 76% de la masse carboxylate), Puis le 1,0 mmol de l'alcalinité Qui correspondrait à 283 mg d'carboxylates organiques, dont 76% (= 215 mg) serait de carbone. ETANT DONNE que le carbone total Était mesure de seulement 149 mgs, ce dernier scénario est bien sûr impossible. Probablement Très, ~ 3 ou 4 mEq / L de l'alcalinité Peut être attribué à HCO3-, pour le carbone organique qui reste environ CEST 143 mgs => 318 mgs (~ 10%) des matières organiques - la même valeur résultante du calcul de l'azote.

4) L'analyse de l'hydrogène

Les 1,33% par de l'hydrogène poids Dans l'échantillon de 3,31 g Liquide Séché Écume Implique Que l'on compte en moyenne 44 mg de H. Présenter Cet hydrogène Peut être contribué à partir de sources organiques d'origine , biologique Les Sources inorganiques (HCO3-et-HSO4), et Eventuellement d'eau laissée incomplète de séchage. Si tous de l'hydrogène Ont Été Measured contribué Qu'à partir de sources organiques d'origine biologique (à environ 7% par de l'hydrogène en poids sec), alors Nous pouvons vous prédire que le liquide sèche écume Contenait environ 629 mg ( ~ 19%) de matière organique. Il est clair que la valeur est trop grande par rapport à l'azote et les valeurs des analyses de carbone, si au moins Une partie de l'hydrogène Doit Soit provenir des ions inorganiques ou de l'eau. Les Montants verses à partir de bicarbonate de HCO3-et H2CO3 négligeables Sont acide carbonique, Compte Tenu DE LEURS Faibles concentrations relativement l'(voir Analyse du carbone, au-dessus). En outre, un pH = 7,67, Il YA Une quantité infinitesimale de bisulfate, HSO4-; fils pKa = 1,9. Donc, il est probable que l'échantillon n'était pas écume Liquide complètement séché, et l'hydrogène restant Provient Vraisemblablement de cette source. Compte Tenu de l'analyse de l'azote que le Provenant solide de l'écume Liquide environnement Contient 329 mg de matières organiques et des matières organiques est d'environ 7% d'hydrogène, Puis l'Hydrogène une contribué de cette matière organique est d'environ 23 mg de résidu solide. Si l'hydrogène mesurée restant (44 - 23 = 21 mg) est de H2O, alors il est de 189 mg (~ 6%) des personnes Présentes de l'eau.

5) Analyse de Silicon

Les 1,40% en poids de silicium à l'AG 3.31 du solide récupéré à partir du liquide écume équivaut à 46 mg de silicium. Ce silicium-métal Mai Soit être dérivées de l'eau-acide solubles orthosilicique (Si (OH) 4, 29% Si, 4% H) ou de l'opale biogénique constituant la coque de diatomées Telles que décrites ci-dessus Formule environnement (moléculaires de l'SiO2 est Opale • 0.4 H2O, 42% Si, 1% H). Notez que Dans les deux cas, la quantité d'hydrogène FOURNI PAR Deux Sources de l'EST Si minuscule (~ 0,04% en poids du liquide écume originale solides dérivés) et des influences Peine conclusions de l'analyse de l'hydrogène au - dessus. IL N'EST PAS possible de Determiner combien de silicium dérive de l'acide orthosilicique inorganiques, et combien may be Attribués les coquilles des diatomées, mais le% de silicium Dans Chaque N'est pas si différents, Et donc nous allons valeur Une Utiliser moyenne (36%) à calculer la quantité de "SiOxHy" dans le Brut Liquide écume est dérivé solides; environ 128 mg (~ 4%) du liquide du solide écume Est une forme de silicate, SiOxHy.

Donc, globalement, les solides Provenant de la concentration du liquide écume Peut être partitionné en:

Ions inorganiques (Na, Cl, K, Ca, Mg, SO42-, HCO3-, SiOxHy) 87%
Le carbone organique dissous 10%
Eau 6%
Total 103%
Donc, nous avons Dépassé La Teneur maximale théorique de 100% de 3%; pas trop mal, ETANT DONNE les approximations et des hypothèses Nombreuses Qui Entra Dans l'acquisition de pourcentages CES. En bout de ligne, cependant, que le liquide est écume Contient surtout des ions inorganiques communs Qui constituant les principaux ions Dans l'Eau Salée. Une seule petite quantité de cette matière Peut être sans doute Attribué au carbone organique dissous, DOC.

L'analyse chimique de la GM de 5,18 costume écume solide Une approche similaire à Celle décrite pour la très Lavé écume solide discute ci-dessus. Toutefois, dans ce cas, le solide N'a PAS ETE lavée À plusieurs reprises, et ainsi de composés hydrosolubles CERTAINS persistante, bien que la plupart de l'Eau à Probablement Été enlevée par séchage sous vide. Ces espèces solubles Dans l'Eau se composent de 3,45% en sodium de poids, 0,40% de chlorure de poids, 0,38% de potassium en poids, et 1,18% de soufre en poids (= 3, 6% en poids de sulfate). En outre, il est probable qu'au moins CERTAINS des mesurée Ca, Mg, C (HCO3 comme) et P provenir pourraient de l'eau des composés solubles en plus de composés au sein du solide insoluble, mais les Montants globaux de l ' Eau de la fraction soluble de la SCÉ particuliers ions inorganiques réfractaires »Sont Faibles d'être, car l'ion le plus abondant, de sodium, est seulement de 3,45% en poids de la isolées solide (Na / Ca = 28 Dans l'Eau de mer). Ainsi, Dans une première approximation, sur un négligé Leur contribution de L'Eau-inorganique partie soluble de l'écume solide. Dans cette perspective, L'écume matière sèche Contient environ 8% en poids de Normalement solubles Dans Eau d'ions inorganiques.

1) L'analyse de calcium

10,52% en poids Ca Implique que la quantité totale de Ca Dans l'échantillon est de 5,18 mg de 545 mg. En supposant que la quasi-Totalité de cette Autorité est en forme d'eau-carbonate de calcium insoluble (CaCO3, MW = 100), puis la 5.18 de Mg écume Contient sèche 1,36 g (26%) de CaCO3. Puisque le carbone est de 12% (en poids) de CaCO3, puis la 5.18 de GM écume sèche Contient environ 163 mg (~ 3,2%) de (inorganique) Ont contribué de carbone à partir du carbonate de calcium.

2) L'analyse de magnésium

1,99% en poids Mg Implique que le total Montant de Mg Dans l'échantillon est de 103 g 5,18 mg. En supposant que tout cela est Mg sous forme de carbonate de magnésium (MgCO3, MO = 84), puis la 5.18 de GM écume sèche Contient 361 mg (~ 7,0%), de MgCO3. Puisque le carbone est de 14% (en poids) de MgCO3, puis la 5.18 de GM écume sèche Contient environ 51 mg (~ 1%) de (inorganique) Ont contribué de carbone à partir du carbonate de magnésium.

3) Analyse de l'azote

Les organismes vivants Sont ~ 5 - 9% par de l'azote en poids sec (nous utiliserons pour simplificateur 7%), (Sterner, 2002) SI, et donc, sur l'inorganiques négligé les sources d'azote (NH4, NO3 et NO2, Qui sont infiniment Faibles Dans l'eau du réservoir), les 2,72% en poids d'azote Implique Qu'il ya 141 mg d'azote Dans le GM de 5,18 écume solide, ou L'sur Calcule a 2, 01 grs (~ 39%) de la matière organique.

4) L'analyse de l'hydrogène

Les organismes vivants Sont ~ 7% par de l'hydrogène en poids sec. % (Sterner, 2002) L '2,37 en poids de l'hydrogène Implique que il ya 123 mg d'hydrogène Dans le GM de 5,18 écume solide, ou L'ON à Calculé 1,75 grs (~ 34%) de Présente matière organique. Comparer cette valeur à l'analyse de l'azote en fonction de prédiction des matières organiques à partir de (3); 39% de carbone organique. Dans ce cas, les résultats de l'hydrogène N'est pas aussi proche de l'azote de base de résultats, voiture ILS ÉTAIENT Dans les deux analyses précédentes, mais ils ne Sont Pas si loin. Cette analyse de l'hydrogène suppose Qu'il N'y une présence pas de d'eau, ou quelques-uns des H Serait attribuable à l'Eau et non organiques, et le H-base de calcul Encore Serait organique plus faible.

5) L'analyse du carbone

22,50% en poids de C Implique que le total Montant de C présente Dans l'échantillon 5,18 écume est GM de 1,17 gm. En soustrayant le Montant de la contribution C de CaCO3 (163 mgs de C), et le MgCO3 contribution (51 mg d'C) Laisse 952 mgs de restants C. Si L'On exclut de nouveau le filtre GAC Comme une source de carbone CE, alors la plupart (tous?) De ce Carbone Provient de «bio» sources. ETANT DONNE que les organismes vivants sont dé 40 - 50% en poids sec de carbone (nous allons Utiliser 45% pour simplificateur), (Sterner, 2002) puis 952 mg d'en C organique Implique Qu'il existe ~ 2,12 GMS (~ 41%) de matière organique présente. Comparaison avec l'azote (39% des matières organiques) et d'hydrogène (34% des matières organiques) Provenant des valeurs Fournit Une image coherente de la matière organique.

6) L'analyse de silicium

% L '8,94 par Silicon poids Présents Dans l'écume 5,18 g de solides suggèrent Qu'il existe au total 463 mgs de l'actuelle Si. Si nous supposons que est le par SI contribué biogéniques OPAL de diatomées l'SKELETA DE, (Brzezinski, 1985; Mortlock, 1989) alors que le SI est Dans un polymère hydraté de SiO2 (env. Formule moléculaire de l'Opale • SiO2 est 0.4H2O, 42% de Si en masse). Par conséquent, sur l'approcher peut la quantité d'opale biogénique 1,10 g (~ 21%).

7) L'analyse du phosphore

Les 0,46% en poids de P Dans trouve l'5, 18 gr de solides écume sèche Implique Qu'il y est de 24 mg d'présents P. En supposant que l'ensemble de la classe P est présent sous forme de phosphate, PO43-(MW = 95, COUNTERION inconnu), alors il ya ~ 74 mgs (~ 1,4%) de PO43-présent à l'AG de 5,18 écume solide sec. Montant This Égal à ~ 14,300 ppm de phosphate, Qui est encore beaucoup plus que la <0,02 ppm de phosphate Dans L'eau du réservoir.

Fer analyser

Les 0,93% en poids de Fe Dans les 5,18 grammes de graines séchées Montants écume solide à 48 mg de Fe présente. Sels inorganiques fer sont dé Tout à fait insoluble Dans l'Eau, et Donc il est probable que la quasi-Totalité de ce fer est «biologique» de fer Qui RESIDAIENT Dans le corps des microbes Comme les bactéries, etc, c'est ou à partir de particules de fer colloïdal expulser du réacteur GFO. L'écume de carbone-à-poids de fer pour-cent le ratio de 24 Peut être comparé au poids sec C: ratios Fe de Plusieurs organismes planctoniques: les bactéries hétérotrophes: 28500:1, les Cyanobactéries: 11250:1, le phytoplancton eucaryote : 71250:1. (Tortell, 1996). Depuis le détecté Fe: C ratio est 10000x Celle des espèces planctoniques, il est fort peu probable QU'UNE grande partie du fer écrémé en poudre est «organique» À l'origine. Un scénario plus probable est que les particules d'oxyde ferrique est expulser du réacteur GFO, et que la Matière CONSTITUE Alors la par du fer elimine l'Ecumeur majority. Oxyde ferrique A la une formule chimique nominale de Fe2O3, et il est d'environ 70% en poids de fer. Ainsi, le 48 mg de fer Dans l'écume solide correspondent à environ 69 mg de Fe2O3 (~ 1,3% en poids).

En résumé, l'Ecumeur SE désengagé Un mélange solide de composés Qui cohérente en poids de (environ):

8% des ions inorganiques
26% de CaCO3
7% de MgCO3
21% des opales biogènes (SiO2)
38% des matières organiques
1,5% de phosphate
1,3% d'oxyde de fer
LA SOMME DE CES Matériaux Jusqu'à ~ 103%, Ce qui est assez proche du maximum théorique de 100%. Tout Peut Écart Facilement s'expliquer par l'incertitude Introduit numérique par l'ensemble des hypothèses. Autrement dit, même avec l'ensemble des hypothèses et approximations Cités Dans la présente analyse, la somme totale de la masse équivaut à moins de 3% de "parfait". Encore une fois, les matières organiques supprimes Dans le écume est solide QU'UNE composante mineure, mais à Une moyenne de 38% (vs vs N C H analyser), il est un peu supérieure à la valeur 34% Provenant de l'écume fortement lavée échantillon solide et beaucoup plus Élevé Que le Montant de COD Dans la fraction liquide (~ 10%). Au total, le 8.49 GM Total des solides ou enlevés du pendentif LA SEMAINE DU écrémage environnement contain 318 mg d'eau organiques solubles (~ 4%) et d'environ 2,12 grammes d'insolubles organiques eau (~ 25%). Ainsi, par Une marge importante, la majeure partie des composés organiques ou enlevés par écrémage ne Sont pas DOC (carbone organique dissous). Les composés inorganiques de CaCO3 et de SiO2 constituant la Majorité de la masse solide écume, Une grande partie Comme ils le faisaient Dans l'échantillon fortement écume laves analyser Préalable une. Tel que discute Dans cette analyse, la source de composés CES N'EST PAS cessible à partir de la SCÉ données, mais biologique Une source pour la SiO2 (biogénique Opale), des coquilles des diatomées, probable Est. Le CaCO3 pourraient découler de deux sources inorganiques (par exemple, de calcium CaCO3 réacteur d'éjection des particules) et de sources organiques (les coquilles de foraminifères et / ou coccolithophores).

L'Une des observations surprenantes à sortir de l'Ecumeur des études de performance originale envi que seulement est 20 - 35% des mesurables TOC Dans l'eau d'aquarium est Enlevé par l'écrémage. Cette observation Peut paraître aujourd'hui un peu moins surprenant lorsqu'il est Considéré Dans le contexte de l'analyse en composantes écume. Ainsi, seulement ~ 29% (25% du solide + 4% par rapport au liquide) de l'écume enlevée par le H & S 200 Ecumeur de l'Eau Faisant foi récif réservoir AU COURS D'UNE semaine Peut être attribué à la Matière organique. Ainsi, l'écrémage ne supprime pas tous QU'UNE grande partie de la presente table des matières Dans L'eau d'aquarium, et l'écume ne Contient Pas tant que ça TOC.

Alors quoi, au juste, ne faire l'écrémage? Sur la question de l'assainissement de l'eau; les plus conservateurs, licite (mais pas convaincant!) Réponse est que l'écrémage elimine beaucoup d '(mort ou vivant? Inconnu) des micro-organismes Qui peuplent l'aquarium d 'eau, et, ce faisant, supprime le (organique) de carbone, le phosphore et l'azote Qui Leur composition biochimique constitutifs. En outre, les composés organiques dissous mai Also supprimes être, mais les données ne corroborent pas l'idée que la SCÉ espèces organiques dissoutes Une quantité importante de constituants matières organiques totales enlevés. En plus de fonctions CES de purification d'eau, des récupérateurs Servent à oxygéner l'Eau et de Faciliter les échanges gazeux en general, Qui sont des activités utiles indépendante de l'enlèvement des déchets organiques.

Conclusions
L'industrie chimique la composition élémentaire des écume générée par un H & S 200-1260 écumoire sur un 175-gallon aquarium récifal au cours de plusieurs jours ou Une semaine eu quelques surprises. Seule Une quantité mineure de l'écume (liquide + solide) Pourrait être Attribué au carbone organique (COT), dont environ 29%, et la plupart de ce matériel N'est dans pas soluble dans l'eau, c'est à dire, NE FUT Pas le carbone organique dissous. LA MAJORITÉ des écume solide récupéré, mis à part les ions communes L'eau de mer, un CaCO3 été, MgCO3, et SiO2 - composés inorganiques! L'Origine de la SCÉ espèces N'EST PAS Connue avec certitude, mais Une bonne argumentation Peut être prévu que le SiO2 tiges à partir de coquilles de diatomées. Le tirees pourraient être CaCO3 d'autres microbes planctoniques portant coquilles de carbonate de calcium, ou Pourrait venir de réacteur à calcaire effluents. Dans la mesure ou L'écume solide est Constitué de la microflore, Puis Une certaine proportion de la matière organique insoluble alors elimine Serait par écrémage simplement les composants organiques (les "entrailles") de microflore CES. Ces microflore Ne se concentrent P, N, C et des nutriments Dans la colonne d'eau, Et ainsi Leur sortie par écrémage NE CONSTITUE un moyen de transport des éléments nutritifs.

Remerciements
Nous remercions le Collège Eberly des sciences à l'Université d'Etat de Pennsylvanie et E. Je DuPont de Nemours and Co. à un soutien financier, et MM. Sanjay Joshi (Penn State) et Craig Bingman (U. Wisconsin) pour Nombreuses de discussions utiles.

Références
Brzezinski, M. A. 1985. "Le SI: rapport C / N de la Marine Diatomées: la variabilité interspécifique et l'effet de variables CERTAINES environnementales." J. Physiol., 21, 347-357.
De la Rosa, JM; González-Pérez, JA; Hatcher, PG; Knicker, H., Gonzalez-Vila, FJ 2008. "Détermination de la matière organique réfractaire Dans les sédiments marins par Oxydation chimique, analytique de pyrolyse et 13C Solid-State Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy." Eur. J. Soil Sci., 59, 430-438.
Feldman, KS; Maers, KM; Vernese, LF; Huber, EA; Test, MR 2009. "Le développement d'Une méthode d'évaluation quantitative des Ecumeur Performance." Advanced Aquarist http://www.advancedaquarist.com/2009/1/aafeature2/
Feldman, K. S.; Maers, K. M. 2010. "D'autres études sur Ecumeur Performance." Advanced Aquarist
Mitchell-Innes, B. A.; Winter, A. 1987. "Coccolithophores: une importante composante du phytoplancton Dans Mûr upwelling eaux de la péninsule du Cap, Afrique du Sud en Mars 1983." Marine Biol., 95, 25030.
Mopper, K.; Stubbins, A.; Ritchie, JD; Bialk, HM; Hatcher, PG "approches instrumentales avancée pour la caractérisation de la Marine Dissolved Organic Matter: techniques d'extraction, la spectrométrie de masse et spectroscopie de résonance magnétique nucléaire ». Chem. Rev, 107, 419-442.
Mortlock, RA; Froelich, PN "Une méthode simple pour La détermination rapide des biogéniques d'Opale Dans les sédiments marins pélagiques. 1989. Deep-Sea Res., 36, 1415-1426.
Stanley, SM; Ries, JB; Hardie, LA 2005, "Eau de Mer Chimie, Coccolithophoridé Croissance de la population, et l'Origine de Chalk Crétacé. Geology, 33, 593-596.
Sterner, R. W.; Elser, J., J. 2002. Ecological stoichiometry. Princeton University Press, Princeton.
Tortell, PD; Maldonado, MT, Price, NM «Le rôle des bactéries hétérotrophes Dans Iron-Limited Ocean Ecosystems." 1996. Nature, 383, 330-332.



Source: http://www.advancedaquarist.com/2010/2/aafeature

Je réintroduit les photos quand je peux.

En conclusion, sur UNE PARTIE Où SAIT Le CA de nos bacs


je me suis permis de retraduire larticle en francais

[mulot 0]

je lirais ca demain lol

[yves01 0]

en espérant que lilise ne voudra pas d'avoir retraduit son articleen super article lilise merci

[Lilise 0]

non non aucun problème

[fjr1300 0]

Merci à toi Yves, là j'ai compris.

[yves01 0]

de rien c'est avec plaisir

[fabrice casament 0]

Très intéressant ... Merci