Многим людям нравится наблюдать эту жизнь за стеклом, но не многие знают, каким образом она смогла существовать и развиваться в ограниченном аквариумном пространстве. Заглянем по ту сторону аквариума! Узнаем, что же все-таки происходит внутри него?!
Мир внутри среднестатистического пресноводного аквариума наполнен водой, рыбами и небольшим количеством растений. Взаимодействуя друг с другом, они создают в основном невидимые для человеческого глаза биохимические процессы, которые, в первую очередь, влияют на изменение параметров жесткости и состава воды – рыбного «воздуха». Поэтому столь важно отслеживать и контролировать эти процессы. Но если они невидимы, то, как это сделать?
Большинство биологических процессов, впоследствии вызывающих химические реакции в воде, становятся заметны по мере их накопления. Прежде всего, речь идет об органических выделениях рыб (экскрементах), остатках корма и растительных разложениях.
Экскременты рыб содержат в себе соли и органические вещества, в том числе включающие в себя соединения азота – аммиак (NH3) и аммоний (NH4). Излишки корма в аквариуме и отмершие части растений также относятся к органическим веществам, образующим в воде выше названные химические соединения. Показатель аммиака и аммония в аквариуме будет всегда разным, т.к. количество их образования определяется уровнем кислотности воды (pH). Для большинства видов пресноводных рыб подходит так называемая мягкая – слабощелочная вода с высоким показателем кислотности, но с pH не ниже 5. Чем ниже кислотность (уровень pH>7), т.е. выше жесткость воды, тем выше процент образования аммиака, который более ядовит в сравнении с аммонием. Отметим, что в мягкой воде относительно стабильный уровень pH труднее поддерживать, чем в воде со средней жесткостью. Поэтому многие аквариумисты адаптируют своих подводных питомцев к среднещелочной среде, т.к. в данном случае стабильность pH важнее, чем процент содержания гидрокарбонатов, определяющий переменную жесткость воды.
На всех живых и неживых поверхностях в аквариуме селятся нитрифицирующие бактерии. Благодаря им, опасные для жизни рыб вещества, аммиак и аммоний, сначала преобразуются в азотистую кислоту (HNO2), а затем в азотную (HNO3). Соли этих кислот под воздействием нитрифицирующих бактерий в присутствии кислорода превращаются в нитриты (при участии бактерий Nitrosomonas), а из них уже при помощи нитрифицирующих бактерий Nitrobacter в нитраты. Нитраты – конечный продукт расщепления, накопление которых губительно для рыб. Увидеть их в чистом виде, вы не сможете, но образование на грунте слоя ила больше 1 мм или обильный рост водорослей (для которых нитраты – удобрения), являются признаками высокой концентрации нитратов. Как было сказано выше, наличие в аквариумной воде нитратов в большом количестве опасно, так как при этих условиях азотная кислота вновь восстанавливается до азотистой. И, таким образом, возрастает концентрация более «активно ядовитых» веществ. Если выразить в цифровом показателе уровень концентрации нитритов и нитратов, вредных для жизни и здоровья рыб, то он будет следующим: нитриты не выше 0,2 мг/л, нитраты – 50 мг/л.
Чтобы обеспечить своевременное преобразование нитритов в нитраты аквариумисты используют биофильтры, которые увеличивают количество и скорость работы нитрифицирующих бактерий.
Нейтрализовать нитраты в аквариумных условиях возможно тремя способами:
Вода является постоянным «реактивом» для самых разных химических реакций, происходящих в аквариуме ежесекундно. Поэтому, как вы понимаете, внутри аквариума происходит гораздо больше биохимических процессов, чем мы описали.
Насыщенность воды кислородом (О2) является важным условием существования всех подводных обитателей. Изначально в воде содержится намного меньше кислорода, чем в воздухе. А в стоячих водах его уровень еще и ниже, чем в проточных. В природных условиях происходит естественное приспособление рыб к кислородной экономии за счет их развития и размножения. Аквариумисты же стремятся создать наиболее благоприятные для развития рыб условия, поэтому используют специальные приспособления (аэраторы) для обогащения воды кислородом в нужном объеме. Кстати, уже известные процессы нитрификации требуют большого количества кислорода. Однако крайне важно не допустить его переизбытка. Надеемся, что в вашем аквариуме этот, уже видимый глазу, процесс вам наблюдать не придется. Кислородное перенасыщение не только вредно, но и смертельно для рыб. О переизбытке кислорода в аквариуме свидетельствуют пузырьки на поверхности воды и рыбы, плавающие у ее поверхности.
Там, где речь идет о кислороде, как о процессе газообмена, всегда будет присутствовать углекислый газ (СО2), полезный для роста растений и участвующий в процессах образования угольной кислоты (HCO3). В тоже время, если в аквариуме недостаточно растений, происходит накопление углекислого газа, и, как следствие, изменение кислотности воды. Допустимое значение СО2 в аквариуме не выше 40 мг/л.
Таким образом, баланс углекислого газа и кислорода достигается правильным подбором количества и размера обитателей аквариума, а также применением специального оборудования и препаратов.
Как видите, внешне спокойный аквариумный мир на самом деле заключает в себе множество переходящих друг в друга биохимических реакций, которые и превращают его в сложный живой организм – замкнутую биологическую экосистему флоры, фауны и воды (среды обитания).
В списке первоочередного аквариумного оборудования компрессор занимает двойственную позицию: он является одним из самых необходимых оборудований для аквариума, с одной стороны, и одним из самых заменимых, с другой.