МИНИ-ПРАКТИКУМ

где x° и y° – соответственно общая и карбонатная жесткость, измеренная в немецких градусах.

В качестве примера рассмотрим: 1) воду из-под крана; 2) ту же воду, отстоянную в течение суток; 3) воду из старого аквариума с плотной посадкой рыбы, но почти без растений; 4) утреннюю воду из старого аквариума без аэрации, с большим количеством растений, но малым количеством рыб; 5) ту же воду вечером. Для удобства результаты измерений собраны в таблицу 1:

После преобразований по приведенным выше формулам, результаты измерений представлены в таблице 2:

Значение равновесной углекислоты [CO₂]_р рассчитывалось по формуле:

[CО₂]_p=[Ca⁺⁺][HCO₃^-]²/34,3 (см. гл. 3)

Рассмотрим полученные результаты.

1). Вода из-под крана в зависимости от региона, сезона и пр., может содержать от 20 до 40мг/л СО₂, что превышает ее равновесное значение в два и более раза. Даже по абсолютному содержанию углекислоты (более 15мг/л), такая вода непригодна для жизни большинства видов аквариумных рыб, не считая присутствия хлора, хлорамина, железа и прочих «благ цивилизации». Предлагаемые рынком кондиционеры для воды не устраняют избытка СО₂, поэтому даже при их использовании, подмены воды следует производить осторожно (лучше меньше, но чаще), с учетом видового состава рыбного населения аквариума.

2). Данный пример демонстрирует «мобильность» СО₂ и сравнительно низкий уровень [СО₂]_общ при состоянии воды, приближающемся к газовому равновесию. Сравнительно низкие остаточные количества углекислого газа в отстоянной водопроводной воде определяются его содержанием в воздухе (з-н Генри - см. гл.2). Поскольку в такой воде [CO₂]_общ<[CО₂]_р, она склонна к отложению известняка СаСО₃ при разложении гидрокарбонатов: Са⁺⁺+2НСО₃^->СаСО₃v+СО₂^+Н₂О. Тогда на дне и стенках посуды образуется известковая корка, часто с примесью железа. При этом кислотность воды достигает рН 8,0-8,2, с тенденцией к возрастанию при увеличении продолжительности отстаивания. В очень жесткой воде кислотность может достигать значений рН>8,5. В последнем случае при массированной подмене воды могут возникнуть проблемы с т.н. мягководной рыбой.

3). Следует обратить внимание, что в этом примере значение карбонатной «жесткости» (2°dKH) меньше рекомендуемого минимума (4°dKH). Поскольку [CO₂]_общ>[CO₂]_р, такая вода будет растворять известняк грунта, поэтому общая жесткость воды в данном примере превышает жесткость воды из водопровода. В воде с таким низким значением карбонатной «жесткости» следует ожидать проблем со здоровьем многих видов живородок, атерин, танганийских цихлид, скалярий и др.. Повысить уровень карбонатной «жесткости» можно частыми подменами воды (до 3-х и более раз в неделю), препаратом «рН-uр», или с помощью пищевой соды NaHCО₃. Соду можно добавлять из расчета половины чайной ложки на 100 литров воды, контролируя значение dКН с помощью соответсвующего теста. Примеры 2 и 3 иллюстрируют положения, обсуждаемые в главах 3 и 4.

4) и 5). Из данных примеров видно влияние фотосинтеза водных растений на состояние углекислотного равновесия аквариумной воды. Несмотря на сходство с примером 2 ([CO₂]_общ<[CO₂]_р), отложения СаСО₃ не происходит, т.к. этому препятствуют органические вещества, содержащиеся в воде аквариума. Сильно заиленный грунт поставляет в воду значительные количества СО₂(10-12мг/л), но поскольку

[СО₂ ]_общ<[ СО₂ ]_р, рост растений не очень активный. Любопытно, что соотношение обеих форм угольной кислоты не изменяется даже за ночь. Высокое значение dKH обеспечивает устойчивость буферной системы воды и удовлетворительное самочувствие видов рыб, мало чувствительных к углекислому газу – харациновых, меланотений и некоторых других. В то же время отсутствие продувки поддерживает стабильно высокий уровень содержания СО₂. При этом карбонатная «жесткость» dKH остается наиболее информативным и удобным параметром в оценке буферной емкости аквариумной воды. Несколько повышенная общая жесткость связана с использованием в прошлом углекислотной подкормки растений.

В заключении хотелось бы выразить благодарность моим товарищам: Бугайцу С., Мухину Б., Опаленко М., Телегину А. и Хмелевскому Ю., взявшим на себя труд по прочтению рукописи и благодаря поддержке и деловым замечаниям которых, данная работа увидела свет.

Фильтрация и цихлидный аквариум. Часть 1.
Евгений Грановский

Этот материал, замысленный еще в стародавние времена, до создания этого сайта, оказался для меня настоящей ловушкой. Активная позиция на интернет-форумах требовала каждый раз писать слишком много слов, хотелось скомпоновать и систематизировать информацию, чтобы потом просто ссылаться. На деле же это означало новый уровень погружения в тусклый мир патрубков и губок вместо того, чтобы писать о диковинных тропических рыбах и далеких биотопах. И, в итоге, я вовсе перестал что-либо писать. Материал наверное бы так и остался у меня в компьютере, если бы Сергей Аникштейн не сподвиг меня довести работу до какого-то более или менее читаемого состояния и, собравшись с духом, так опубликовать. Текст, несмотря то, что в него добавлен ряд новых параграфов, изрядно сырой. Кое-какие моменты мне и самому по прошествии лет кажутся спорными или, как минимум, требующими дополнительной проверки. Впрочем, аквариумистика – это не та область, где может и должно быть единственно правильное мнение, и подчас противоположные решения приводят в нашем деле к одинаково хорошему результату. В любом случае, думаю, что представленный материал окажется хорошим отправным пунктом для аквариумиста, который хочет разобраться в этих вопросах. Но самое главное здесь – это не впасть в излишний технофетишизм, ибо на свете существует еще очень много всего, гораздо более интересного и занимательного, чем химические реакции, фильтры и помпы.

* * *

В современной аквариумистике фильтры являются одним из важнейших средств жизнеобеспечения. Аквариум — замкнутое биологическое пространство, в котором происходит постоянное накопление органических остатков: рыбы производят выделения, которые загрязняют воду; плюс несъеденный корм, помертвевшие части растений и т.д. В природных водоемах концентрация отходов в воде достаточно стабильна, поскольку часть их перерабатывается в минеральные вещества и ассимилируется растениями, а другая часть выносится вместе с водными потоками. В аквариуме плотность посадки рыб существенно превышает природную, поэтому продукты обмена и их неорганические производные могут оказывать негативное воздействие на его обитателей.

Основными способами удаления из аквариума излишков минеральных и органических остатков и налаживания в нем приемлемых условий жизни рыб является фильтрация, чистка, подмены воды и применение сорбирующей химии.

Наряду с навыками обращения с фильтрующими системами, помпами, сифонами и абсорбентами аквариумист должен обладать также определенным объемом теоретических знаний. Неотъемлемой частью современной аквариумной науки является так называемый "азотный цикл". Если вы откроете старые книжки, то не найдете там ни слова ни о биофильтрах, ни об азотном цикле. Первого тогда просто не существовало, второе же протекало само собою, о чем аквариумисты "старой школы" лишь смутно догадывались говоря об неком "биологическом равновесии", которое наступает само собой через несколько недель после запуска. То, как правило, были густо заросшие аквариумы с нейтральной или подкисленной водой, населенные "харацинкой" или "живородкой", где живые растения достаточно энергично поглощали ядовитые аммонийные соединения, а если те и присутствовали в незначительных остаточных дозах, то преимущественно в виде относительно безопасных ионов аммония NH₄+. Более того, в "голландские аквариумы", с большим количеством растений и малым числом рыб, нитраты вносились искусственно!

Увлечение цихлидами, захватившее аквариумистику начиная с 1970-х годов, потребовало от аквариумистов намного более углубленных знаний в области биофильтрации. Хотя до того этот сегмент был уже в значительной мере освоен морскими аквариумистами. Именно они первыми столкнулись с проблемой ядовитых нитрогенов и стали разрабатывать соответствующие системы водоочистки. Вслед за "моряками" и цихлидоводами на эту проблему обратили и другие аквариумисты, а производство аквариумных фильтров превратилось в целую отрасль аквариумной индустрии.

В настоящем материале обобщены и систематизированы личный практический опыт и информация, почерпнутая в различных источниках. Их список приведен в конце. Хочу поблагодарить всех, чьи публикации и высказывания на аквафорумах помогли мне в составлении этого материала.