Качество воды в аквариуме.

Химически чистая вода состоит из двух молекул водорода и одной кислородной молекулы (H2O). Однако, вода, которая предоставляется для живущих в ней гидробионтам, таким как рыбы и растения, намного сложнее, чем простая комбинация молекул. Вода обладает такими качествами, как жесткая или мягкая, щелочная или кислотная, и содержит в себе широкий спектр полезных минеральных и питательных веществ, токсинов, бактерии (и полезных и вредных), и загрязняющие вещества. Обеспечение хорошего качества воды означает гарантию, что все эти факторы на правильном уровне, так, чтобы вода в аквариуме не была только безопасна для рыбы и растений, но и активно стимулировала их здоровый рост.

Есть много различных взаимодействий между химическими веществами и минералами, которые изменяют свойства воды. Которые могут обеспечить взаимодействие между растениями и рыбами, обитавших в биотопах различных природных свойств, в каждом с их собственными параметрами и качеством воды. Однако основные принципы качества воды и фильтрации универсальны, и относятся ко всем биологическим средам аквариума.

На фото: Эти скалярии - энжелфиш (Pterophyllum Scalare) из рек Южной Америки, живут в тех же теплых и мягких водах, так же как и многие популярные аквариумные растения.

Фильтрация

Во всех аквариумах можно использовать четыре типа фильтрации так или иначе: механическая, биологическая, химическая, и обеззараживающая. Функция фильтрации в аквариуме это удалить или нейтрализовать вещества, которые могут быть вредными, так же удалить видимый мусор и взвесь из воды. В биотопах это обеспечивает комбинация естественных бактерий, организмов, и растительности. Удаление отходов означает сохранять стабильное качество воды, а загрязняющие вещества на минимальном уровне. В аквариуме, отношении растений и рыб к объему воды намного выше, чем в природе. Это означает, что количество отходов больше, чем естественные процессы могут справиться с ними, и излишки должны быть удалены. Искусственная фильтрация, поэтому и важна, что она должна поддержать в аквариуме здоровую среду обитания.

Механическая фильтрация - физическое удаление загрязнения из воды. В большинстве случаев, механическая фильтрация просто удаляет видимую муть и выполняет эстетическую функцию. Вообще говоря, механическая фильтрация достигнута прогоном воды через фильтрующие материалы, или серию фильтров, чтобы уловить сор. Фильтрующие материалы, могут быть одноразовые или многоразовые, промываемые по мере загрязнения. В аквариуме с растениями, механическая фильтрация важна, поскольку она удаляет взвешенный мусор, который в противном случае может собираться в тонколистных видах. Это препятствует проникновению света через клетки хлорофилла, уменьшая их способность фотосинтеза. Наращивание органического, взвешенного мусора в аквариуме, может также стимулировать рост водорослей и увеличить число болезнетворных бактерий в аквариуме.

Обратный осмос (R.O.) вода очищается механическим способом фильтрации, хотя в этом случае фильтрующие элементы заменена на тонкую мембрану, через которую под давлением, пропускают загрязненную воду. Удаляются почти все загрязнители (кроме молекул воды – H2O), оставляя почти чистую воду. Устройства обратного осмоса, особенно полезны, для рыб обитающих в очень мягкой воде, которые предпочитают немного кислую воду, содержащую очень мало минеральных веществ. Однако, вода R.O. не является подходящей жизненной средой для рыбы или растений, потому что она не содержит некоторые важные элементы воды, которые обеспечивают стабильную и полезную водную среду обитания. Вода R.O. должна быть смешана или с простой водопроводной водой или с химическими составами, которые содержат микроэлементы и карбонаты, чтобы стабилизировать pH фактор.

Биологическая фильтрация - самый важный тип фильтрации, особенно для рыбы. Биологическая фильтрация использует в работе естественный процесс, основа которого - живые организмы (бактерии) удаляют или разлагают токсичные вещества (аммиак или аммоний), в менее токсичные вещества. У фильтрующего материала есть очень широкая площадь поверхности (подразумевается, что под микроскопом она, казалось бы, очень пористой, а не гладкой), которая колонизирована естественными бактериями. Поскольку вода аквариума проходит через питательную среду, бактерии удаляют аммиак окислением, создавая нитрит (NO2). Затем нитрит преобразуется другими бактериями в менее ядовитые нитраты (NO3), которые добавляются назад в аквариум. В некоторых случаях, анаэробные бактерии (подразумевается, что они жизнеспособны в низко кислородных условиях) получат кислород, преобразовывая нитраты в газ азота (NO3 в N2), который рассеивается с поверхности воды аквариума в атмосферу.

Биологическая фильтрация имеет большее отношение, к жизни рыб, чем к растениям, потому что растения с готовностью используют аммоний и нитраты как источник азота, для их собственных потребностей. Однако, аммиак опасен и для растения и для рыб, таким образом, биологическая фильтрация также необходима в растительном аквариуме. Но в аквариумах, где аммоний по количеству превосходит аммиак, растения выполнять большую часть функции биологического фильтра. Это - одна причина, почему содержание растений, практичное, а не только эстетичное, дополнение во многих аквариумах.

Химическая фильтрация удаляет химические вещества из воды, используя среду, которая связывает химические соединения с собой. Эту нейтрализацию соединений называют адсорбцией, и химическая среда фильтрации описана как адсорбционная (поглощающая) среда. Большинство химических сред неразборчиво и адсорбирует широкий диапазон соединений, и хороших и плохих. Они удаляют не только токсины, такие как тяжелые металлы, нитриты, и нитраты, но также и полезные составы, такие как нитриенты и многие водные препараты. Поэтому химическая фильтрация лучше всего используется как временная фильтрация. Химическая фильтрация, может быть очень полезна в удалении ядовитых соединений или удалении химических препаратов для антиводорослевой обработке, как только они сделали свою работу, или чтобы удалить тяжелые металлы, такие как медь, и т.д. Можно фильтровать дождевую воду или водопроводную воду прежде, чем добавить в аквариум.

Анаэробные бактерии

Если фильтрующий материал, будет регулярно чистится и промываться, то он обеспечит необходимое количество кислорода для денитрифицирующих бактерий в пределах своей емкости. Если фильтр имеет более низкую пропускную способность или забьется грязью, могут появиться в фильтре анаэробные условия, и денитрифицирующие бактерии не смогут быть жизнеспособными. В анаэробной окружающей среде, появятся различные формы бактерий, которые развиваются в безкислородной среде, и используют соединения, такие как нитраты. В этом случае бактерии перерабатывают нитраты, и выделяют газообразный азот, который рассеивается в атмосферу с поверхности воды аквариума.

На картинке: Губка должна быть очищена, только в воде из аквариума. Водопроводная вода содержит хлор, который может убить полезные бактерии. Промыть губку слегка - немного грязная губка более эффективна, чем совершенно чистая.

Если фильтр содержится должным образом, возможно, развитие колоний аэробных и анаэробных бактерий, которые в совокупности уменьшат уровни аммиака, нитрита и нитрата в аквариуме. Хотя нитраты используются, растениями, как источник питательных веществ, но они требуют только о 1 - 2 мг на литр воды. Высокие уровни (выше 30 мг/л) могут повреждать некоторые, растения. Рыба может выдерживать, на много более высокие уровни нитратов. Таким образом, анаэробная фильтрация обладает минимальным эффектом для рыбы, но может быть важным процессом, для удаления нитрата в растительных аквариумах. Чтобы поощрить рост аэробных и анаэробные бактерий в фильтре, позвольте части фильтра быть забитой грязью. Но необходимо держать остальную его часть в чистоте. Простой способ сделать это состоит в том, чтобы иметь чистый фильтровальный материал и грязный фильтровальный материал. Во-первых, вода проходит через чистый слой фильтра, где аэробные бактерии уменьшат аммиак и нитриты и произведут нитраты. Затем, вода проходит через грязный слой, где нитраты преобразуются в газообразный азот.

Растения как фильтры

Водные растения также являются частью процесса фильтрации в аквариумах. Поглощение металлов и соединений азота растениями, и выделение кислорода, имеет существенный эффект на качество воды аквариума. Во многих больших открытых водоемах - биотопах, растения используется как часть процесса фильтрации. В этих случаях вода из водоема, может проходить через русла, заросших водными или болотными растениями. Растения уменьшают нитраты и уровни аммония, и удаляют соединения тяжелых металлов, которые могут быть опасными для рыбы и других животных. Поскольку растения не подконтрольны над количеством металлов, которое они ассимилируют, они часто используются для удаления токсичных соединений из водных источников. В аквариуме, растения, особенно полезны в удалении металлов, таких как медь, которая может быть случайно внесена из-за процедур, по водообработке. Если функции растений, и анаэробные бактерии включены в круговорот азота, фильтрация растениями, в аквариуме, становится более сложной и эффективной. Токсичные соединения металлов, аммиака, нитритов, и нитратов будут уменьшены до таких низких уровней, что не будет больше необходимости часто менять воду в аквариуме. Но, замена воды, важна еще по другим причинам, таким образом, эта процедура, никогда не должна полностью исключаться из регулярного обслуживания аквариума.

Жесткость воды

Вода часто описывается как жесткая или мягкая, и эти термины имеют соотношение к количеству растворенных в воде солей и минералов. Высокая концентрация солей и минералов приводит к жесткой воде, в то время как низкая концентрация соответствует мягкой воде. Обычно, это - соли кальция и магния, которые определяют общую жесткость воды. В содержащаяся в природных биотопах, жесткая вода обычно содержит больше нутриентов, чем мягкая вода, которая является благоприятной для водных растений. Однако, жесткая вода содержит меньше углекислого газа и других питательных соединений в доступной форме, так растения, которые не адаптированы к условиям жесткой воды, растут не в благоприятных для них условиях. Выбор жесткости воды, зависит от разновидностей растений и обитателей аквариума, и аквариумистам довольно свойственно смешивать обитателей мягких и жестких вод вместе. Если попытаться избегать крайне жесткой воды, большинство растений, адаптируется в воде со средними параметрами жесткости, с дополнительным углекислым газом.

Жесткость воды часто связано с рН, и многие из элементов, которые вызывают высокую жесткость воды, также могут вызвать высокий уровень рН. Тем не менее, эти два параметра слабо связаны, и часто можно достичь высокого уровня рН с мягкой водой.

Кислотность / щелочность (pH фактор)

Вода составлена из положительно наполненных водородных ионов (H+) и отрицательно заряженных ионов гидроксила (OH-). Уровень pH фактора - мера отношения этих двух ионов в массе воды. У кислой воды есть больше водородных ионов, в то время как щелочная вода содержит больше гидроксильных ионов. Нейтральная вода содержит равное соотношение ионов. Насколько щелочная или кислая вода отражает pH фактор. Немного рыб, таких как цихлиды Африканских рифтовых озер, предпочитают щелочной - высокий pH воды, в то время как дискусы или карликовые цихлиды, предпочитают кислую, или иначе – воду с низким pH. Измеряется pH фактор шкалой в диапазоне значений от 1 до 14, значение pH 7 - является нейтральным. Что-либо ниже 7 является кислым, а выше 7 является щелочным. Аквариумные рыбки живут в воде с pH фактором между 5 и 9. Очень немного рыб будет жизнедеятельными, в воде с уровнем pH фактора вне этого диапазона.

Уровень pH фактора близко связан с содержанием в воде аквариума углекислого газа, потому что углекислый газ производит углекислоту, которая и понижает pH фактор. В большинстве аквариумов, pH понижается в течение долгого времени из-за кислот, произведенных отходами органических веществами, дыханием и процессами фильтрации. Регулярное удаление отбросов и регулярные замены воды уменьшат окисление воды. Изменение рН, наносят вред рыбам и растениям, только если происходит внезапно. Поскольку углекислый газ и богатые органикой субстраты, используемые в аквариумах, и вода чаще слегка кислая, чем щелочная, хотя колебания происходят в течение 24-часового периода, за счет фотосинтеза и дыхательного воздействия, за счет углекислого газа и кислорода в воде.

Буферная способность

Буферная способность, описывает возможность водоема, поддержать устойчивый уровень pH, или если быть более точным, противостоять падению уровней pH. Вода содержит некоторые амортизирующие возможности, часто в форме карбонатов, которые уменьшают колебания в водородных ионах таким образом, уменьшая любые серьезные перепады pH. Буферная емкость близко связана с жесткостью воды, и те же самые сущности просят оба параметра. Жесткая вода вообще лучше создана защитную зону и имеет более высокую солоноватость (pH фактор) чем пресная вода. Буферная способность воды может сохранять устойчивость, регулярными заменами воды. Очень важно, чтобы естественная жесткость воды, регулярно измерялась, особенно в засаженных растениями аквариумах, как использование углекислого газа, может уменьшить буферную емкость аквариума и (или) жесткость. Если все доступные карбонаты израсходованы, может произойти серьезное понижение pH, что будет вредно для любой рыбы в аквариуме. Растения также зависимы изменениями в pH факторе, но не так серьезно как рыба. Большинство аквариумных растений, жизнеспособны в воде с показателем pH между 6,0 и 7,5.

Внутрисуточные колебания

Комбинация непрерывного дыхания растений и рыб, и фотосинтез при дневном свете, создает колебание уровней углекислого газа и кислорода в течение дня, в окружающей воде. Повышаясь и падая уровень кислорода и уровень углекислого газа, оказывают прямое влияние на pH фактор и жесткость воды. Эти изменения условий в воде, называются суточным колебаниям и встречаются во всех природных водах. Когда есть растения в аквариуме, суточные колебания увеличиваются, на относительно высокую концентрацию растений и небольшого объема воды.

Когда растения начинают получать свет утром, они начинают фотосинтез, используя углекислый газ для выделения кислорода. Хотя обратный процесс осуществляется через дыхание, процесс фотосинтеза осуществляется гораздо быстрее и с большим количеством газообмена. Как растения начинают фотосинтезировать, уровни углекислого газа в воде начинают понижаться, и производство углекислоты, также, падает. Выделение кислорода также связывает органические и минеральные вещества, а в сочетании с падением уровнем углекислоты, уровень рН начинает расти (вода становится более щелочной). После того как растворенный углекислый газ израсходован, растения начинают искать другие источники углекислого газа, в основном из бикарбонатов. Бикарбонаты составная часть жесткости воды, и как только они используются растениями, окружающая вода станет мягче. Эти два процесса создания воды с высоким рН (щелочные), и еще с низкой жесткостью.

Ночью, растения, прекращают фотосинтез и прекращают производить кислород, хотя они продолжают дышать. Это приводит к сокращению уровня кислорода, и подъем уровня углекислого газа в воде. Растворенный в воде углекислый газ соединяется с минеральными веществами, такими как кальций, создавая бикарбонаты, которые поднимают жесткость воды, и создают защитные буферные уровни от резкого перепада pH. Еще углекислый газ связывается с органическими веществами, создавая углекислоту, которая понизит pH. Во время 24 часового периода эти процессы имеют эффект подъема уровня кислорода, жесткости, и уровней pH, в течение дня, понижая уровни ночью.

Такие же колебания происходят в аквариуме, хотя, если углекислый газ добавлен искусственно, аквариумист может управлять, или просто уменьшить такие колебания. Обеспечение растений достаточным запасом углекислого газа означает, что они не будут использовать бикарбонаты, и размах амплитуды колебания жесткости воды, уменьшится. Однако, колебания pH все еще будут происходить, из-за различия в кислороде и уровнях углекислого газа, в течение дня и ночи. Некоторые процессы снижения уровня углекислого газа, могут быть связаны с уровнем освещенности или временем суток, и быть весьма значительны, так что углекислый газ приходится вводить по необходимости. Это поможет уменьшить колебания уровней рН.

В большинстве случаев, рыбы и растения, устойчивы к колебаниям параметров воды, хотя надо регулярно замерять pH, и контролировать уровни жесткости воды, утром и ночью, чтобы гарантировать, что любые колебания являются допустимыми и не слишком резкими. Изменения больше чем 1° pH, могут вызвать проблемы со здоровьем, у некоторых рыб. Естественная жесткость должна быть проверена, потому что нехватка бикарбонатов заставит буферную емкость аквариума, понижаться, что в свою очередь создает большие колебания в уровнях pH фактора. Это – еще одна причина, почему очень мягкая вода, часто вызывает проблемы, когда в аквариуме растения и рыбы содержатся вместе.

Условия для рыбы и растений

Водные условия растительного аквариума должны быть разработаны, чтобы обеспечить, оптимальную окружающую среду для растений, чтобы они росли и процветали. Однако, в большинстве случаев, также будет много рыб в аквариуме, и водные условия должны также быть подходящими для них, они должны быть живыми и здоровыми. Условия, требуемые, растениям и рыбам в аквариуме, немного отличаются, и необходимо установить баланс между ними. Если рыбы и растения содержать в одном аквариуме, то лучше выбирать тех обитателей, у которых единый природный биотоп. Содержать растения в аквариуме, это не естественные условия, которые должны быть созданы, а искусственные. В природе питательные вещества и уровни углекислого газа минимальны, но постоянно пополняемые, и всегда доступны для растений. Если не следить за биологическим и химическим балансом в аквариуме, и не вмешиваться с целью его поддержания, питательные вещества и углекислый газ быстро закончились бы, и растения погибли бы. Кроме того, в аквариуме, растения из различных биотопов, содержатся вместе, в одном и том же пространстве, и требования по содержанию каждого растения, должен быть исполнены. Чтобы выполнять эти требования, окружающая среда аквариума, нуждается в намного более высоком содержании нитриентов и уровнях углекислого газа, и более низких уровнях кислорода, чем в природных биотопах. Проблема состоит в том, что низкие уровни кислорода, высокие уровни углекислого газа, и внутрисуточные колебания некоторых параметров, являются стрессовыми и опасными для многих рыб.

Держать рыбу и растения вместе, в большой степени относится к растениям, в одном аквариуме, то для этого есть два варианта решения. Первое, содержать только ту рыбу, которая может адаптироваться к таким сложным условиям, а именно: сомики, лабиринтовые, или рыбу из кисловодных биотопов. Второе, вариант состоит в том, чтобы попытаться минимизировать колебания и поддерживать постоянный уровень кислорода. Это можно осуществить, используя своевременное добавление углекислого газа в воду, так, чтобы углекислый газ добавлялся только в дневное время. В аквариумах, где кислородные уровни могут понизиться в особенно ночью, введите дополнительную аэрацию воды в это время, например компрессор с таймером.

О воде

Получение воды для аквариума, с заданными параметрами может быть сложной или легкой задачей, в зависимости от источника воды. В большинстве случаев, это будет водопроводная вода, состав которой сильно варьирует в зависимости от географического положения. Крайне важно, провести анализ водопроводной воды, чтобы узнать, какими качествами она может обладать. Это особенно важно для проверки водопроводной воды на рН и жесткость. Хотя эти два параметра часто связаны, некоторые очистные станции, добавляют в воду вещества, которые могут изменить одно или другое, но не оба. Водопроводная вода содержит тяжелые металлы, хлор, и во многих случаях хлорамин, который выделяет хлор с течением времени. Удалить эти вещества, прежде чем использовать воду, можно с помощью добавления простого реактива - кондиционера воды. Затем нагреть воду до температуры воды аквариума, прежде чем использовать ее для замены, это поможет свести к минимуму тепловые удары, для рыбы и растений.

На рисунке: Водопроводная вода содержит хлор, хлорамины и тяжелые металлы, которые должны быть удалены с помощью дехлоризаторов, перед добавлением в аквариум.

Чтобы уменьшить содержание металлов и загрязняющих веществ, и для смягчения воды, водопроводная вода может быть смешана с дождевой водой или водой обратного осмоса. Дождевая, собирается в бочках, и всегда должна быть предварительная фильтрация через химические фильтры, такие как уголь, чтобы удалить любые опасные вещества. В большинстве случаев, собранная дождевая вода бывает, пригодна для использования непосредственно в аквариуме, но она может легко стать загрязненной из–за атмосферных производственных выбросов.

Изменение качества воды

В устойчивой биологической среде аквариума, и с подходящим источником воды, требования изменения различных аспектов качества воды не должны быть регулярным. В течение некоторого времени, буферная емкость и жесткость понизятся, и уровень загрязняющих веществ, таких как нитраты, могут повыситься. В большинстве случаев, растения, удалят загрязняющие вещества, и замена воды, пополнит карбонаты, держа жесткость воды и буферную емкость аквариума на подходящих уровнях. Иногда, уровень загрязняющих веществ, такие как аммиак и нитрит, могут быстро повыситься, в результате неожиданного (и часто незамеченного) случая гибели рыбы, и качество воды потребует пристального внимания. Если фильтр не работает в течение нескольких часов, та же самая проблема может произойти. В этих случаях лучший выход из сложившейся ситуации, это выполнить замену не большого объема воды, и сократить количество пиши рыбе, в течение короткого периода времени.

Изменение уровня жесткости и рН, немного сложнее, должна быть проведена замена небольшого количества воды в аквариуме. Повышение жесткости и рН относительно просто, и может быть сделано путем добавления специальных химических реактивов или определенных геологических пород и субстратов. Снижение рН и жесткости является более трудной задачей, так как она включает в себя удаление веществ из воды, а не их добавление. Один из лучших способов является разбавить воду в аквариуме, водой с обратного осмоса. Другой способ заключается в использовании химических обработок, но применять их надо с осторожностью, так как внезапное изменение может быть гибельным для рыб и растений.

 

Please publish modules in offcanvas position.