O mito do choque de pH

[gmmartins]

Para aqueles que se estão a iniciar ou mesmo para os que já andam há algum tempo segue um artigo interessante e que reforça aquilo que já tenho vindo a dizer.

 

(está em inglês)

 

Myths of pH Shock Written by Kmuda

After a several days spent researching the effects of pH on fish I have more questions than answers and I am absolutely at the lack of available viable information. Sure, there are thousands of web sites and forums posting the same old information about “pH shock”… about never allowing more than a .3 change in pH units within a 24 hour period, etc… but I have found absolutely no scientific data to back up this assertion. What I did find is quite the opposite. I found a scientific study that identified fish can survive a 1.7 shift in pH units without difficulty, I found a study published for the commercial fish industry that identifies a shift under 2 pH units should be acceptable, I found a study where fish (rainbow trout) moved from a pH of 7.2 to a pH of 8.5 suffered no ill effects, and I am finding a different train of thought, with a bases in science, that “pH shock” is a myth. There is no such thing. The real issue appears to be “Osmotic Shock”. Secondly, as the pH changes, the toxicity of other substances in the water changes. It is these two issues that are the actual cause of mortalities usually attributed to “pH Shock”.

Osmotic Shock:

Fish maintain their body fluid levels and release toxins via a process known as osmosis, also referred to, when used in a discussion of this process in fish, as osmoregulation. The function of this process is dependent upon the amount of Total Dissolved Solids (TDS) in the water. For a better understanding of this process, and the relationship it has with TDS, review the following:

• 
  University of Hawaii
  
• 
  Modern Tropical Fish Bytes (note: very good article)
  

The catch, as it relates to this discussion, is that any action (not involving CO2) that changes the pH of the water is generally a result of the change in TDS. Hard water generally has high TDS levels, high pH, high KH, and high GH. Soft water generally is low in TDS, a low pH, KH, and GH. The occurrence of a pH rise, or decline, (not involving CO2) is generally accompanied by an increase or decrease in TDS. It is this change in TDS and the resulting change in osmotic pressure that impacts our fish.

The problem is not a shift in pH; it's a move between hard water and soft water. It's a change in the amount of TDS and this change is better-measured using KH and GH readings than it is using pH readings.

For all of you folks who continue to use salt as a constant tonic, salt is increasing the TDS. A large water change without replacing the salt can cause these same issues (as can refilling a tank and then re-adding salt, in which case you are double whamming your fish), as can adding salt to an aquarium too quickly. This can also impact new fish brought into the aquarium, as they may be accustomed to a TDS level lower than what is in your tank. The pH levels in each of these circumstances may be the same, but the TDS levels will be different, and it is an abrupt change in TDS levels that is the real cause of “pH shock”.

pH effects on other substances:

We are all aware (or at least should be) of the effect pH has on the toxicity of ammonia. At a lower pH, ammonia is converted into ammonium, which is not toxic. As the pH increases, ammonium is converted into ammonia, which is toxic. What is less known is that pH has the same effect on other toxic substances such as chromium, mercury, copper, and iron.

As the pH falls (solution becomes more acidic) many insoluble substances become more soluble and thus available for absorption. For example, 4 mg/L of iron would not present a toxic effect at a pH of 4.8. However, as little as 0.9 mg/L of iron at a pH of 5.5 can cause fish to die.

It is these effects that present the myth of “pH shock”. It is not the change in the pH itself that causes issues thought of as “pH shock”. It is the physiological effects associated with an abrupt change in TDS and/or the synergistic effects of pH increases, or decreases, on toxic compounds within the water.

Evidence of this can be achieved by observing planted tanks with CO2 supplementation. These tanks can experience wide swings in pH over a 24-hour period with no ill effect on the fish, especially for those who turn off their CO2 regulators at night. Why can the pH change in these tanks without impacting the fish? Because carbon dioxide is influencing pH without affecting the amount of TDS in the tanks.

How Does This Affect Us:

Outside of a better understanding of our water chemistry and its effect on our fish, this information, alone, should not provide a bases for changing what we are doing in acclimating our fish and aging our water (when necessary).

My tap water comes out with a pH of 8.4, 3dKH, 4dGH; relatively soft water with a high pH. However, the pH declines to neutral within a short amount of time (a couple of hours at most). The pH declines but the KH and GH do not. This may be because the water company is adding some type of temporary alkali to the water that precipitates out once the water is no longer under pressure. I am currently aging my replacement water overnight to allow the pH to stabilize and match the water in the tank. While I am investigating discontinuing this practice, I will not do so until I have a better understanding of what (if) the water company is adding to the water resulting in this effect. I will not do so until I am able to confirm that the temporary alkali they are (maybe) using is not affecting the amount of TDS in my tanks. While my KH and GH readings do not change, this does not mean my TDS levels are the same. (Remember, aquarium salt will increase the TDS levels of your tank but will not impact pH, GH, or KH. It could be that the temporary alkali being utilized by the water company has a similar effect).

It may also be that my tap water is totally void of CO2 and that it subsequently picks up this compound from the atmosphere, resulting in the drop in pH. In fact, if you use a CO2 calculator and input a pH of 8.4 and a KH of 3dH (my tap water readings), the result is 0ppm CO2. If you then input a pH of 7 with the same KH of 3dH (my tap water readings after it has sat out for a while), the CO2 has increased to 9ppm. If you do the same math, adding 9ppm CO2 to my tap water, then the pH will drop to 7, which is exactly what I am experiencing. If this were the case (and I am seeking information from my water company for confirmation), then it should be perfectly safe to go straight from the tap to my tank even though there is a differential of 1.4pH.

Fact is, something is influencing the pH of my tap water and I do not know what it is. Until I have that answer, I will continue to age my replacement water before use.

For those of you on well water (or even city water, if the water company is adding CO2 to increase alkalinity of the water while it is in their pipes), if the cause of a pH increase (once water is pulled from the well) is CO2 precipitating from the water, then there is no need to age your water before it is added to the tank. It can safely be added straight from the well provided the pH is not to an extreme (for this purpose, I would use a pH of 6.4 as the extreme) and the end result does not constitute a change in pH above 1.3 units (being conservative).

If you're on well water (or city water, if the water company is stripping CO2 to decrease acidity of the water while it is in their pipes), and your water is devoid of CO2, the pH will naturally drop once the water has access to the atmosphere. This type of fluctuation in pH, provided the shift is below 1.7ph units, and you do not have ultra-sensitive fish (Discus come to mind), should not be harmful.

Now, all of this said, there remain pH extremes that can cause “pH shock”. In the wild, fish avoid waters below pH 5.4 and above 11.4. There are studies that indicate exposure to pH in these extremes can cause physiological damage and mortality. However, most environmental studies conducted on the impacts of “acid rain” and agricultural run off have determined that the pH shifts resulting from these events has a devastating effect on plants and microorganisms, which in turn, as each layer of the food chain is impacted, results in a decline in fish population. Again, provided the change is not to the extremes, physiological impacts on the fish, of the pH shift itself, is not the cause of increased fish mortality during these events.

Other Information:

Provided extremes are avoided, fish can adapt to the pH of the water (between 6ppm and 9ppm). Unlike toxins, such as ammonia, nitrite, and nitrate, no evolutionary step is required. Most species of fish simply have to adjust osmoregulation to adapt to the pH (which is really adapting to the TDS levels) of the water we keep them in. If properly acclimated, initially, then keeping our Oscars, JDs, GTs, Convicts, and other SA/CA cichlids in hard water with a high pH is not a concern. However, breeding and fry rearing can be impacted with many species kept outside of their “ideal” range.

Additional References

 

• 
  The below text is quoted from this link:
  

“The effect of transferring hatchery-reared rainbow trout (Salmo gairdneri) from water with a pH of 7.2 to water with pH's ranging from 8.5 to 10.0 was evaluated in 48-h tests. All fish survived in the control (pH 7.2) and at pH 8.5. Survival was 88% at pH 9.0, 68% at pH 9.5, and 0 at pH 10.0. After the 48-h exposure, the remaining test fish were fed their usual pelleted food. Trout in the control and those held at pH 8.5 fed well. Only a few of the fish held at pH 9.0, and none of those held at pH 9.5, fed.”

[/left]

• 
  A good link, with some pertinent information in the pH section:
  

• 
  The below text is quoted from this article from the University of Florida
  

“A sudden pH shock may also be harmful, especially to young fish. Within the range of pH 6 to 9, a pH shift of less than 2 units can be tolerated by most fish. If a large difference in pH exists water can be mixed to gradually acclimate fish.”

[/left]

• 
  Note: A pH shift of two units would involve an increase from a pH of 6 to a pH of 8 (not like increasing from 7.2 to 7.4).
  

• 
  The below text is quoted from this discussion
  

?What is really interesting is that the acid-base exchange rate is also dependent upon salt (Na+ and Cl-) solution, so GH and KH play a much larger role than may be usually suspected. This thread

http://www.fishforums.net/index.php?showtopic=123070 linked to a site whose author deduced this relationship from experience. So, it appears if the salts in the water are favorable, most aquarium fish can adapt to a change in pH pretty quickly – in a matter of minutes really. But, if the changes in salt and total dissolved solids are big, the fish may not be able to use its ability to adjust its pH and that causes shock. Ion exchange at the gills is important for waste removal also."

[/left]

 

Fonte: http://www.oscarfish.com/article-home/water/73-myths-of-ph-shock.html

 

GM

[xandre]

boas

esprimenta em discus e me diz alguma coisa.

[gmmartins]

boas,

 

 

Quando lhe chamam mito não é à toa...

 

 

Eu até experimentava mas não cabem no meu aqua e também não gosto muito. Parecem pratos

 

Fora de brincadeiras. Experimenta tu e depois conta o resultado. Tenho a certeza de que te vais surpreender. Já deves ter Discus em plantados com injecção de CO2 ou não?

 

Abraço,

 

GM

Editado Outubro 4, 2011 por gmmartins

[xandre]

pois tenho, e utilizo o co2 para fertilizaçao, e porque tanbem faz desçer o ph, para niveis ideais de discus.

 

Discus é o rei dos aquas.

[gmmartins]

Então faz assim. Mede o pH de 3 em 3 horas ao longo de 1 dia e depois põe aqui os resultados. Vais ver a variação de pH que tens e como tu próprio atestas, os discus estão bem.

 

O grande problema é que correlação não é indicativo de causalidade. Embora o pH de uma forma geral varie com o TDS, são variações no último que interessa e que mata peixes.

 

Mas se achas mesmo que são variações de pH que matam peixes porque não documentas as tuas ideias e explicas o mecanismo? Eu gostava de saber, a sério!!!

 

Abraço,

 

GM

[gmmartins]

já agora, tens aqui mais um artigo escrito por criador de discus a dizer o mesmo...

 

http://www.tbas1.com/Exchange/The%20New%20England%2011.pdf

 

GM

[xandre]

boas

o meu nao varia assim, esta estavel, de dia co2 e noite, mais plantas mais peixes, para a noite nao haver descidas bruscas de ph utilizo uma bonba de ar de noite, isso me evita picos como referiste acima

[gmmartins]

Ainda nem tiveste tempo para ler o artigo...

 

 

boas

o meu nao varia assim, esta estavel, de dia co2 e noite, mais plantas mais peixes, para a noite nao haver descidas bruscas de ph utilizo uma bonba de ar de noite, isso me evita picos como referiste acima

 

Mas mede na mesma e logo vemos...

 

E lê o artigo. É criador de discus desde os anos 70. Deve saber qualquer coisita...

[xandre]

nao digo que nao, mas tou registado no forum discus e ja li sobre uma mudança de ph repentina que levou á loucura dos discus.

[Daniel Almeida]

A amónia não tem a mesma toxicidade em águas alcalinas que tem em águas mais ácidas. É menos tóxica em águas mais ácidas, o que pode acontecer é num aquário haver uma determinada quantidade de amónia que com o ph de 6.5 p.e. não é muito tóxica, e após TPA com água da torneira com pH mais elevado a toxicidade aumenta.

Julgo eu, que não percebo muito de química da água.

Abraço

[xandre]

boas

sim pode aconteçer, mas uma agua para um tpa de repouso 48h nao tem amonia.

[Filipe Simões]

Boas,

É de facto interessante e também um pouco estúpido, de certa forma, que depois de tanto "mito" ninguém se tenha dado ao trabalho de procurar alguns factos. Pelo menos falo por mim.

Ainda assim prefiro ter o pH estável pois para além de não correr riscos desnecessários, tenho um melhor controlo sobre o aqua, digamos que convém...

De qualquer maneira, obrigado pela partilha!

Cumps,

Filipe Simões

Editado Outubro 5, 2011 por Filipe Simões

[gmmartins]

Viva,

 

 

nao digo que nao, mas tou registado no forum discus e ja li sobre uma mudança de ph repentina que levou á loucura dos discus.

 

E o que é que aconteceu para o pH variar assim tanto? Alguém disse. Ele não varia por artes mágicas...

 

variações de pH (sem ser por injecção de CO2) normalmente acompanham variações na quantidade de sais dissolvidos na água. Isto pode acontecer com uma TPA por exemplo. O problema é que a maioria das pessoas só mede o pH e como este varia tiram logo conclusões de que o pH é o culpado quando na verdade a variação do pH é apenas mais uma das consequências da alteração da concentração de sais na água.

 

Quanto à toxicidade de vários compostos e a sua relação com o pH está certo.

 

 

...mas uma agua para um tpa de repouso 48h nao tem amonia.

 

É o mais provável mas não é uma certeza. Se a fonte da água tiver amónia, podes ter a certeza que não é por esta estar em repouso que vai desaparecer.

 

Boas,

É de facto interessante e também um pouco estúpido, de certa forma, que depois de tanto "mito" ninguém se tenha dado ao trabalho de procurar alguns factos. Pelo menos falo por mim.

 

Pois... a maior parte das pessoas hoje em dia quer respostas rápidas e não querem perder tempo a estudar/pensar no assunto e se o que lhes dizem faz ou não sentido. E depois há o interesse por parte das grandes marcas que aproveitam e vendem uma série de produtos.

 

 

 

De qualquer maneira, obrigado pela partilha!

 

Fico contente se pelo menos conseguir levar as pessoas a questionar o que lhes dizem, mesmo que no fim tenham uma opinião diferente.

 

 

GM

[Ricardo.Fonseca]

Sou da mesma opinião que o gmmartins e do artigo.

 

O que realmente faz grande diferença é a variação de concentrações de sais minerais dissolvidos nas águas - que ao serem muito discrepantes podem criar um choque osmótico podendo mesmo levar as membranas das células corporais dos peixes a rebentar levando à falência dos seus orgãos e posterior morte.

Editado Outubro 6, 2011 por Ricardo.Fonseca

[SusanaPaço]

Bem lá vem a bióloga falar Há dois pontos essenciais a ter:

1 - > a resistência dos peixes e invertebrados difere de espécie para espécie e, às vezes, entre variantes da mesma espécie portanto este pressuposto não é totalmente generalizável. Há peixes que toleram tudo e há outros que, na mínima variação, vão à vida.

 

2 -> é preciso ter em atenção o conceito do que falamos. Quando falamos do choque de pH falamos de variações na quantidade de iões existente na água (nomeadamente HO- e H+), ou seja são elementos já existentes na água e que não alterarão biologicamente o sistema dos peixes.

Quando falamos de alterações na quantidade de sais falamos de um choque osmótico e do equilíbrio celular. As células dependem dos sais dissolvidos para manterem um equilíbrio de pressão com o exterior (os peixes acima de tudo) e um choque osmótico levaria toda a água intracelular a sair para compensar o aumento desregrado de sais na água do aquário. Com o caso inverso, ausência dos sais necessários na água exterior levaria as células a incorporar água a mais na tentativa de repor o equilíbrio levando nos dois casos ao rebentamento das células. Aqui os danos traduzem-se em morte celular e se o animal não ficar gravemente ferido (raro), morre rapidamente.

 

Assim o meu parecer é este. Se generalizarmos a situação é muito mais grave o choque osmótico (que leva quase de certeza à morte) que o choque de pH (do qual muitos peixes recuperam e adaptam-se)

[gmmartins]

Viva,

 

1 - > a resistência dos peixes e invertebrados difere de espécie para espécie e, às vezes, entre variantes da mesma espécie portanto este pressuposto não é totalmente generalizável. Há peixes que toleram tudo e há outros que, na mínima variação, vão à vida.

 

Não sei muito bem o que entendes por variantes da mesma espécies. Deduzo que te estejas a referir a variações intraespecíficas, certo? Se sim, concordo totalmente. Quando falamos de espécies usamos, como provavelmente saberás, valores médios que resultam do uso de vários indivíduos (replicados).

 

Quanto ao segundo ponto - é que não existe mesmo tal coisa com choque de pH. As flutuações de pH são normalíssimas em sistemas aquáticos naturais. Até em poças de maré com durezas carbonatadas elevadíssimas há flutuações superiores a 1.5 unidades de pH. (e.g. http://www.field-studies-council.org/fieldstudies/documents/vol4.2_102.pdf). O mito surge porque o pH está correlacionado com o TDS embora a grande maioria das pessoas apenas meça o pH pelo que estabelecem uma relação causa efeito entre o pH e as mortes dos peixes. O problema é que são os dois (o pH e a morte dos peixes) uma consequência das alterações do TDS (choque osmótico). Como tu saberás (das aulas de estatística) uma correlação significativa não é indicadora de causalidade (esta é aliás a grande diferença entre correlação e regressão).

 

O pH tem importância sim. Por exemplo, pode influenciar a taxas de calcificação de animais com exoesqueleto calcário (camarões, caranguejos, gastrópodes,...) e de algumas plantas com componentes calcáreas na sua estrutura (e.g. Corallina oficinallis, Padina pavonica). Também pode afectar os peixes embora o seu efeito seja mais notório durante as fases embrionárias. Os indivíduos adultos estão relativamente seguros. E claro, isto varia de espécie para espécie pois a fauna que evoluiu em habitats com águas ácidas (e.g. sul americanos) não tem qualquer problema com pH ácidos.

 

 

Bem lá vem a bióloga falar

 

Já somos 2. Fazes investigação? Qual a área?

 

Abraço,

 

GM

[SusanaPaço]

Olá GM

 

falava das diferenças entre choque de ph e choque osmótico a curto prazo sendo que no segundo as probabilidades de sobrevivência são muito menores. É claro que o pH é um factor importantíssimo e que influencia o ciclo de vida de um animal mas um choque de pH, como falaste, não o leva necessariamente à morte

 

Sim faço investigação como mestranda em ciências da complexidade (sim, a biologia de sistemas) posso variar um pouco pelo que neste momento tenho um projecto com plantas de águas salobras (olha o choque osmótico XD ) e também com um novo método de detecção de hibridação de DNA em biochips, recorrendo a partículas magnéticas.

 

nem me fales em estatística XD santa paciência

[tat]

Concordo com o ponto levantado pelo Martins.

Já tinha sido discutido anteriormente aqui: http://www.aquariofilia.net/forum/index.php?showtopic=179838&hl

[gmmartins]

Obrigado tat! Já não me sinto tão ilhado

 

Os mitos são complicados de desmistificar. O grande problema é que as pessoas não se apercebem que variações de dureza resultam em variações de pH, mas que o inverso pode não ser verdade. Pus ainda há poucos dias um post na secção das plantas sobre a química da injecção de CO2 (ninugém respondeu ou comentou...).

 

Os peixes morrem por excesso de CO2 porque este, quando excesso, inibe a fixação de O2 à hemoglobina. Ou seja morrem por falta de O2 e não por variações de pH. Mas como as pessoas só medem o pH tiram conclusões erradas.

 

 

Sim faço investigação como mestranda em ciências da complexidade (sim, a biologia de sistemas) posso variar um pouco pelo que neste momento tenho um projecto com plantas de águas salobras (olha o choque osmótico XD ) e também com um novo método de detecção de hibridação de DNA em biochips, recorrendo a partículas magnéticas. nem me fales em estatística XD santa paciência

 

Fixe! Neste momento estou com um pos-doc em metacomunidades para enteder a dinâmica entre taxas de dispersão e estrutura das comunidades e funcionamento dos ecossistemas usando comunidades de macrofauna marinhas para testar/desenvolver várias teorias. No passado trabalhei muito com "predator-prey interactions" e o impacto das sobre exploração nas mesmas, entre outras coisas. Resumindo... ecologia marinha.

 

A estatística não tem nada de complicado e até é bem interessante. Apenas é mal dada nas universidades portuguesas o que contribui para a má fama da mesma. Infelizmente pois é das cadeiras com maior impacto na investigação de qualidade.

 

Abraço,

 

GM

[SusanaPaço]

Bem fixe se precisares de ajuda da biologia de sistemas speaka mas lá pra frente vou pegar no estudo populacional dos limonium, as tais plantas de aguas salobras. Para já ainda há que descobrir os seus polinizadores. Como tu próprio dizes é um mito e a malta fica assustada por pouco

Talvez assim fiquem mais descansados

[manuel2009had]

Tenho os meus discus com o ph 5 isto porque mudo a agua de 2 em 2 meses, a agua acidifica, quando faço um tpa que normalmente é superior a 50 % apanham a agua com o ph 7,5...nada morre e eles agem como se nada se passa-se, alias , de seguida dou de comer e eles ficam todos contentes.

 

Nada tenho contra o forum dos discus, mas em todos os foruns a mitos e o forum discus não é excepção com certeza.

 

Isto sem depreciar o excelente forum que é sobre discus.

 

Sobre os discus serem os "Reis dos aquarios", bem, isso depende do gosto de cada um ou de modas, desconfio que muitos so os mantém-em por ser moda de resto a meu ver há espécies mais interessantes que os discus.

 

Se queremos peixes bem bonitos e com cores brilhantes vamos para a salgada com certeza.

 

Uma opinião

Editado Outubro 10, 2011 por manuel2009had

[tat]

Manuel, apenas mudas agua de 2 em 2 meses num aquario de discus?

 

Isso vai contra tudo o que tinha ouvido.

 

Bem, se calhar temos aqui outro mito por desmistificar

[manuel2009had]

Manuel, apenas mudas agua de 2 em 2 meses num aquario de discus?

 

Isso vai contra tudo o que tinha ouvido.

 

Bem, se calhar temos aqui outro mito por desmistificar

Sim é verdade, mas tambem não vão passar dos 15 cm que é o tamanho actual deles

[gmmartins]

Obrigado manuel por partilhares a tua experiência. Afinal, mesmo com peixes hiper mega sensíveis as oscilações pH parecem não ser assim tão importantes.

 

Quanto aos pratos (leiam-se discus) sã bonitos sim mas eu prefiro peixes mais pequenos pois acho que ficam melhor enquadrados num espaço confinado com um aquário. Aliás, este é o grande problema dos salgados (na minha perspectiva) - normalmente os peixes são muito grandes e fazem-me lembrar piriquitos em gaiolas.

 

Abraço,

 

GM

[LuisBarroso]

Obrigado tat! Já não me sinto tão ilhado

 

Os mitos são complicados de desmistificar. O grande problema é que as pessoas não se apercebem que variações de dureza resultam em variações de pH, mas que o inverso pode não ser verdade. Pus ainda há poucos dias um post na secção das plantas sobre a química da injecção de CO2 (ninugém respondeu ou comentou...).

 

Os peixes morrem por excesso de CO2 porque este, quando excesso, inibe a fixação de O2 à hemoglobina. Ou seja morrem por falta de O2 e não por variações de pH. Mas como as pessoas só medem o pH tiram conclusões erradas.

 

 

 

Fixe! Neste momento estou com um pos-doc em metacomunidades para enteder a dinâmica entre taxas de dispersão e estrutura das comunidades e funcionamento dos ecossistemas usando comunidades de macrofauna marinhas para testar/desenvolver várias teorias. No passado trabalhei muito com "predator-prey interactions" e o impacto das sobre exploração nas mesmas, entre outras coisas. Resumindo... ecologia marinha.

 

A estatística não tem nada de complicado e até é bem interessante. Apenas é mal dada nas universidades portuguesas o que contribui para a má fama da mesma. Infelizmente pois é das cadeiras com maior impacto na investigação de qualidade.

 

Abraço,

 

GM

 

isto é já outra língua para mim

 

desde já bom tópico assim mais um mito esclarecido

 

cumps!