TDS | Waterkwaliteit | Alle belangrijke waterwaardes en afhankelijkheden op een rijtje

Waterkwaliteit

noodzaak voor ontwikkeling

"Steriel" water

"Steriel" water


Met de huidige moderne filtratie-mogelijkheden als trommelfilters neemt ook de roep van hobbyisten weer toe dat "steriel water" niet goed zou zijn voor onze koi. Hierbij is het natuurlijk belang goed te begrijpen wat men daarmee dan bedoelt, vaak is het een persoonlijke interpretatie van een hobbyist die kan leiden tot een gemene discussie die leidt tot alleen maar meer misverstanden.

Steriel water
 

Definitie


Volgens het woordenboek der Nederlandse taal is de exacte betekenis van "steriel":

steriel
 bijv.naamw.
eˈril]
Uitspraak:  
[st
1) als je geen kinderen kunt verwekken of voortbrengen

Voorbeeld:  
`Door de bestraling is hij steriel geworden.`
Synoniem:  
onvruchtbaar
2) als iets geen stoffen bevat die je ziek kunnen maken

Voorbeeld:  
`een steriele tang`
3) als iets er kaal, saai en ongezellig uit ziet

Voorbeeld:  
`een steriel ingericht kantoor`
Synoniem:  
clean
 
Daar valt al meteen iets interessants op. Het moge duidelijk zijn dat uitleg 1 niet van toepassing is, hetzelfde kan gezegd worden van optie 3 waarmee hoogstens iets gezegd kan worden over de wijze van inrichting van de vijver (maar is niet gerelateerd aan gezondheid). De kern van de discussie zit natuurlijk in optie 2, en goed lezend zou je daaruit eigenlijk moeten concluderen dat een vijver niet steriel genoeg kan zijn!! Definitie is hier dus erg belangrijk en afgaand op de correcte betekenis zou discussie niet mogelijk moeten zijn, maar waar komen discussies omtrent "steriel" zijn van koi-vijvers dan vandaan?

 

"Steriel" zegt iets over het aantal ziekmakende bestanddelen


 In onze vijvers vinden biologische processen plaats die het water zuiveren. Toch kan het voorkomen dat door overbezetting, wat feitelijk in iedere vijver is ten opzichte van de natuur, een verhoogde bacteriedruk gaat optreden. In deze situatie neemt het aantal ziekmakende bacteriën toe die leiden tot het langzaam verzieken van de leefomgeving. Aangezien bacteriën niet zichtbaar zijn met het blote oog en alleen zichtbaar is via sterke lenzen in microscopen is dat niet direct te zien aan het water en kan alleen een bacteriedruk-meting uitsluitsel geven.
 

Meten is weten


Hobbyisten associëren zichtbare kenmerken vaak met "goed" of "slecht" water. Een vijver die bijvoorbeeld middels moderne filtertechnologie vrij van zweefvuil is noemt men soms "steriel", terwijl het water een enorm hoge bacteriële druk kan bevatten. Andersom komt ook voor, namelijk dat het water bol staat van vuil maar toch een lage bacteriedruk heeft en dus eigenlijk meer steriel is dan de waarneming vermoedt. In beide gevallen zegt het niets over de daadwerkelijke aanwezigheid van ziekmakende bacteriën maar ligt slechts een optische waarneming ten grondslag aan de uitspraak. Daarmee wordt men snel op het verkeerde been gezet, niet alles wat men waarneemt klopt, de helderheid van water bijvoorbeeld wordt al decennia lang foutief geassocieerd met "gezond" of "ongezond" water. Meten is weten, van een te lange concentratie ammonium of nitriet kunnen uw koi goed ziek worden, zichtbaar is het allemaal niet. Dergelijke ziekmakers spelen zich af op molecuul- of bacterie-niveau, een wereld die alleen middels microscopie zichtbaar gemaakt kan worden.
 
Sommige hobbyisten doen er nog een schepje bovenop en denken zelfs dat bacteriën en moleculen door onze moderne filtersystemen eruit gefilterd kunnen worden wat eigenlijk met een klein beetje nadenken subiet naar het rijk der fabelen gestuurd kan worden: de meeste bacteriën hebben een grootte van 1-5 µm (0,001 -0,005 mm) (bron:Wikipedia) terwijl het meest effectieve voorfilter wat wij toepassen een maaswijdte heeft van 70µm, oftewel 50-70 maal zo groot!!  De afmetingen van moleculen liggen zelfs in de orde van nanometers. (1 nm = 1 × 10−9 m, één miljoenste millimeter) (bron: Wikipedia). Daarmee is het uitfilteren van moleculen of bacteriën absoluut onmogelijk met de mechanische filtratiesystemen die in onze hobby beschikbaar zijn. Chemisch is dit wel (beperkt) mogelijk, zoals met ozon gebeurt (op basis van oxidatie, waarbij door middel van een vrij zuurstofmolecuul een verbranding wordt gerealiseerd).
 
Er lijkt dus soms een NIET-causaal bestaand verband gelegd te worden tussen  "gezond water" en "helder water", en tussen "steriel water" en "effectieve filtering". Een levensgevaarlijke associatie die kan leiden tot het in gevaar brengen van de gezondheid van onze koi.
 
 

Samenvattend


Vijverwater kan volgens de definitie dus nooit "te steriel" zijn, ziektemakers horen niet thuis in een vijver en dus streef je per definitie naar steriel water. Interpretatieverschillen zorgen hier voor Babylonische spraakverwarringen, die te pas en te onpas worden aangehaald in discussies rondom vijver hygiëne en filtratie. Doe daarmee wat u wilt, maar onthoudt altijd de basisaspecten van vijver hygiëne:
 
  • zorg ervoor dat vuil geen kans heeft in uw vijver, elimineer vuil zo snel mogelijk in het filterproces. Met name bij mechanisme filtratie als trommelfilters kunt u dat bijvoorbeeld een beetje sturen, bijvoorbeeld middels een frequentie van 1x per 30 minuten middels uw spoelcyclus. Biologische filtratie controleert u met hoge frequentie om vuilophoping te voorkomen en reinigt u bij constatering met vijverwater. Vuil hoort niet in een vijver en zeker niet in uw filter, elimineer het dus zo snel als mogelijk
  • alles wat er met uw vissen gebeurt start met uw eigen gulle hand, teveel voer of verkeerd voer kan leiden tot een te hoge bacteriedruk door rottend materiaal (afvalstoffen). Voer dus seizoensgebonden voer en verdeel uw voerbeurten over de dag heen (24 uur), bijvoorbeeld middels ons voederschema.
 

Electric Conductivity (EC)

Electric Conductivity (EC)


EC, de Electrical Conductivity, is een grootheid die de mate van elektrische geleidbaarheid van een vloeistof in de vijverwereld uitdrukt in milliSiemens per cm (mS/cm). EC wordt vaak in één adem genoemd met TDS (“totally dissolved solids”, totaal aan opgeloste stoffen), maar is niet hetzelfde.

De enige echte manier om een TDS van een bepaalde hoeveelheid water te bepalen is om het residu te wegen nadat al het water is verdampt. Soms zie je bijvoorbeeld witte kringen als water is opgedroogd, dat is (allemaal onderdeel van) TDS: het residu heeft massa (gewicht) en je kunt het in principe wegen. Daarvoor is specialistische apparatuur nodig dus wordt gebruik gemaakt van een andere eigenschap zijn de elektrische geleidbaarheid: omdat de waterstof (H) en zuurstof (O) atomen van water (H2O) geen elektriciteit afgeven wordt dit automatisch veroorzaakt door alle andere stoffen die in de oplossing aanwezig zijn. De meeste metalen, mineralen en zouten dragen dus een lading en zijn als zodanig meetbaar middels EC.

Multi-meter voor EC, TDS en Temperatuur

Geleidbaarheid
Onder de geleidbaarheid van een vloeistof wordt verstaan het vermogen van die vloeistof om elektrische stroom te geleiden. In een vloeistof zijn het de opgeloste ionen (geladen deeltjes) die de stroom kunnen geleiden. Geleidbaarheid is precies omgekeerd aan weerstand: hoe hoger de geleidbaarheid hoe lager de weerstand.

Deze geleidbaarheid wordt gemeten door een referentie (wissel-)spanningsverschil (V) tussen elektrodes van een meetcel aan te leggen en vervolgens de stroom (I) te meten. Uit de Wet van Ohm volgt de weerstand (R). De geleiding is 1/R ook wel uitgedrukt in de eenheid Siemens. De afmeting en constructie van de cel (celconstante = d (afstand tussen de elektrodes) / a (oppervlak van de elektrodes) is van invloed op de gemeten geleiding.

Van geleidbaarheid naar TDS
Geleidbaarheidsmeters meten alle opgeloste ionen, vandaar dat de meetwaarde ook uitgedrukt kan worden in concentratie opgeloste vaste stoffen: ppm TDS (part per million Total Dissolved Solids).

Om de geleidbaarheid van een vloeistof om te zetten naar TDS moet de conversie-factor bekend zijn. Afhankelijk van de fabrikant van de meetapparatuur worden de volgende conversie-factoren gehanteerd (om het makkelijk te maken):

  • USA 1 milliSiemens/cm (EC 1.0 or CF 10) = 500 ppm
  • European 1 milliSiemens/cm (EC 1.0 or CF 10) = 640 ppm
  • Australian 1 milliSiemens/cm (EC 1.0 or CF 10) = 700 ppm

Dit levert de volgende overzichtstabel op (bij een input van 1 EC):

Grootheid
Waarde
S/cm
0.00100
milliS/cm
1.00
microS/cm
1.00e+3
EC
1.00 mS/cm
CF
10.0
mho cm
0.00100
mho m
0.0000100
ppm TDS
640

Siemens (S) is dus de eenheid van geleiding. De geleiding van water wordt over een bepaalde afstand gemeten, vandaar de input in S/cm of mS/cm. Een andere eenheden zijn Mho cm, CF (in America en Australie) en EC.

Is er dan geen makkelijke manier dit te onthouden?
Jazeker, dat is er. Als vuistregel kan men het volgende aanhouden:

1 EC = 640 ppm
1 ppm TDS = 1,56 uS (micro-Siemens)

dus

1 ppm TDS = 0,00156 mS (milli-Siemens)

Lees meer: http://www.lenntech.nl/calculatoren/geleidbaarheid/tds.htm#ixzz3kOlVS1I0

Totally Dissolved Solids (TDS)

Totally Dissolved Solids (TDS)


TDS is de Engelse afkorting voor "Totally Dissolved Solids". Dit betekent min of meer een optelsom van alle organische en niet-organische stoffen die in het water zijn opgelost. Dat zijn in eerste instantie dezelfde bestanddelen als ook wordt gerepresenteerd door de KH en de GH. Hierdoor leiden hogere waardes van KH en GH automatisch tot een hogere waarde van de TDS. De TDS wordt weergegeven in "ppm", parts per million.

Deze waterwaarde wordt over het algemeen erg weinig gemeten terwijl deze erg veel kan vertellen over de hygiene van een vijver. Er zijn speciale meters te koop die in één oogopslag de TDS-waarde kunnen presenteren. Hierbij geldt dat hoe hoger de TDS-waarde is des te onzuiverder het water. De TDS-waarde wordt meer en meer gezien als de belangrijkste waterwaarde als het gaat om algehele ontwikkeling van koi.

Belang van TDS
Er wordt wel eens gesteld dat de maximale groei van een koi wordt beperkt door de ruimte waarin deze zich bevindt. Dat lijkt logisch, maar is absoluut onjuist! Het is juist de TDS-waarde die indicatief is voor de grenzen van de groei en ontwikkelling van uw koi. De koi scheidt allerlei stoffen uit, en de hoeveelheid daarvan geeft de koi een indicatie of zijn/haar leefomgeving nog voldoende gezond is om door te ontwikkelen. En deze hoeveelheid wordt gemeten met... de TDS-waarde. Men kan dus stellen dat een lage TDS-waarde een positieve invoed heeft op de groei- en ontwikkelingsmogelijkheden van een koi. Een hoge TDS-waarde is daarvoor funest.

Relatie tussen TDS, KH en GH
Zoals vermeldt is er een relatie tussen deze waterwaardes. Als uitgangspunt kan men stellen dat de TDS-waarde een optelsom is van de KH, de GH en de organische stoffen die in het water aanwezig zijn. Door de GH en KH-waarde van de TDS waarde af te trekken wordt de vervuiling zichtbaar. Omdat de GH en KH uitgedrukt worden in Duitse hardheden (dH) is een eenvoudige omrekening nodig:

1dH = 18 ppm

Hiermee is TDS opeens een heel hanteerbaar principe geworden, onderstaand voorbeeld verduidelijkt dit:

Stel:
uw GH = 8 dH
uw KH = 4 dH
uw gemeten TDS-waarde is 260

De organische belasting van uw water is dan 260 - (8+4)X18 = 44 ppm


Wat is de ideale TDS-waarde
Deze vraag is niet eenvoudig te beantwoorden helaas. Uit bovenstaand blijkt dat TDS een heel eenvoudig te hanteerbare meetwaarde is, maar de absolute bodemwaarde wordt primair bepaald door de KH- en de GH-waarden. En juist deze verschillen in vijvers, omdat het kraanwater of grondwater waarmee vijvers worden bijgevuld per regio erg kunnen verschillen! De getallen in het voorbeeld hierboven zijn een gemiddelde van Nederland, waarmee de minimale TDS-waarde al (4+8) x 18 = 216 bedraagt!!

Van Japan weten we dat koi daar enorm goed gedijen en ontwikkelen. Ook is bekend dat het water in Japan zacht is wat betekent dat de GH-waarde extreem laag moet zijn. Onderstaande afbeelding is een TDS-meting van een mudpond in Japan (met dank aan Mike Snaden):

TDS value of Japanese mudpound

De afgemeten TDS-waarde bedraagt slechts 25 ppm: het totaal aan GH, KH-waarde en overige opgeloste stoffen is dermate laag dat er van een GH-waarde eigenlijk geen sprake kan zijn, er een heel laag niveau van vervuiling is en de mudpond draait op een minimale KH-waarde (er moet bufferend vermogen zijn van de KH om een scherpe daling van de pH te voorkomen). Vergelijk deze waarde eens met het voorbeeld hierboven, en u begrijpt dat wij zonder additionele hulpmiddelen op geen enkele manier dezelfde waterkwaliteit kunnen bieden als de Japanners dat kunnen! Japans water is extreem zacht en bevat een minimum aan opgeloste stoffen waar wij in Europa lichtjaren vandaan blijven!

Het is dus van groot belang om de TDS-waarde zo laag mogelijk te houden, en hierbij rekening te houden met het bufferende vermogen dat ons geboden wordt middels de carbonaten die we meetbaar kunnen maken en uitdrukken in KH. Omdat het leiding- of grondwater al een basiswaarde aan stoffen bevatten ligt er meteen een vaste ondergrens die niet verlaagd kan worden door verversingen van water. De enige manier om deze vaste ondergrens naar onderen te brengen is middels een proces dat "Reversed Osmosis" wordt genoemd middels een separate installatie: de RO-installatie.

Elektrische geleidingsvermogen/geleidbaarheid (microsiemens): EC
Wanneer men discussieert over TDS wordt ook van gerefereerd naar “elektrische geleidbaarheid”, uitgedrukt in microsiemens. Hoewel er een nauwe relatie is tussen beiden zijn ze niet hetzelfde. Meer hierover vindt u in het artikel over EC.