Вода в море и в аквариуме

05.03.2016.

Вода в море и в аквариуме

Вода в море и в аквариуме

Основная сложность при выращивании морских рыб и беспозвоночных заключается в том, что они исключительно требовательны к постоянству среды.

Чем обусловлено это явление?

Во-первых, тропическая зона океана (а значит и тропические виды, которые обычно содержат в аквариумах) самая древняя.

Океан в тропической зоне сформировался порядка 1 млрд. лет назад, в то время как возраст Северного Ледовитого океана порядка 170- 200 млн. лет, ну а континентальные водоемы вообще сравнительно молоды: возраст самых древних из них (оз. Байкал) насчитывает 25 млн. лет.

Во-вторых, как мы знаем, в экосистемах тропиков нет сезонности, нет, и никогда не было серьезных перепадов температур, солености, условий освещенности; соотношение основных ионов в морской воде не менялось на протяжении истории человечества.

За такое длительное время тропические виды стали очень тонко приспособлены к своей нативной постоянной среде.

Поэтому для аквариумиста исключительно важно соблюсти постоянство основных характеристик воды в аквариуме.

Важно помнить, что морская вода серьезно отличается от пресной – она обладает более высокой плотностью (от 1020 до 1030 кг/м³), лучшей электропроводностью и теплопроводностью, более высокими показателями pH (от 7,5 до 8,4).

В морской воде в разных количествах содержатся почти все элементы периодической таблицы Менделеева.

 

При этом жизненно важными для гидробионтов являются порядка 25 элементов:

 

 

К каким же показателям состава морской воды в аквариуме необходимо стремиться?

 

Соленость морской воды - состав и количество солей, растворенных в воде; количество солей в граммах на 1 кг. раствора. Основной ионный состав морской воды определяется концентрациями семи ионов: хлора, сульфатного, гидрокарбонатного, натрия, калия, магния, кальция.

В океане вода в среднем содержит 35 г солей на 1 кг, причем колебания величины солености зависят от соотношения количества осадков и величины испарения. В аквариуме придерживаются солености в 24 г на 1 кг. Откуда такие отличия? Все очень просто: коралловые рифы формируются на небольших глубинах (10 – 20 м.), в связи с чем испытывают сильное влияние осадков и представляют собой относительно распресненную систему.

 

К измерению состава растворенных солей относятся и карбонатная жесткость КH – это показатель количества карбонатов и бикарбонатов кальция и магния, а так же боратов в воде. Морская вода обладает высокой жесткостью, для поддержания хорошего состояния морских беспозвоночных жесткость не должна падать ниже 7 dKH.

 

Водородный потенциал, pH – количество атомов водорода на 1 кг воды, показатель кислой или щелочной реакции воды в аквариуме. Морская вода – щелочная, оптимальный уровень pH 8,1 -8,3.

На колебания водородного потенциала оказывает влияние количество растворенного углекислого газа в воде. Как мы знаем, СО², попадая из атмосферы в воду превращается в угольную кислоту, наличие которой понижает pH. Именно поэтому часто можно отметить закономерные суточные колебания pH, утром он ниже (растения дышали ночью, выделяя СО²), вечером – выше (растения фотосинтезировали, выделяя кислород).

 

 

Стабильные показатели температуры исключительно важны для рыб и беспозвоночных. Как правило, в морском аквариуме должен присутствовать не только нагреватель, но и охладитель для обеспечения температуры близкой к 25 ⁰С.

 

Окислительно – восстановительный потенциал (ОВП или Eh) - есть мера химической активности элементов или их соединений в обратимых химических процессах, связанных с изменением заряда ионов в растворах. Значения окислительно-восстановительных (редокс) потенциалов выражаются в вольтах (милливольтах).

По полученному значению Eh можно судить о наличии окисленных или восстановленных условий.Этот тест считается сложным и необязательным для использования, действительно, его измерение производится с помощью высокочувствительного датчика (прецизионного определителя редокс-потенциала). Но на мой взляд, данный тест обладает очень хорошей информативной способностью, грубо говоря, это показатель способности воды к самоочищению. В норме в аквариуме всегда должна быть окислительная обстановка, что говорит о хорошем кислородном режиме, правильном функционировании микрофлоры аквариума, отсутствии излишних органических остатков. Оптимальным уровнемЕh можно назвать +350 мВ, падение этого показателя должно вызывать тревогу.

А совместное использование тестов Еh и Рh в донных осадках (первыми на изменение окислительно-восстановительной обстановки реагируют именно они) в морской биологии с успехом применяется для оценки уровня загрязнения воды органическими веществами.

 

 

 Рис.1. Оценка органического загрязнения по показателям Eh и pH (Hansen et al. 2001).

0 – соответствует благоприятным окисленным условиям. 1 – увеличивается дефицит кислорода и изменяется микробиальная активность. 2 – представлен сероводород, который дает низкий Eh в поровых водах в донных осадках. 3 – начало образования газа в осадках. 5 – метан в осадках и низкий pH. Условия 1-3 переходная зона.

 

Концентрация кислорода. В экосистеме рифа вода постоянно перемешивается и поэтому ее насыщение кислородом близко к 100%, что составляет при 25 ⁰С порядка 6-7 мг/л. Именно такие показатели и являются нормой для аквариумной воды. Залогом успеха является хорошая циркуляция воды, позволяющая раствориться достаточному количеству кислорода из воздуха.

 

Аммиак, нитриты и нитраты. Точно так же, как и в пресноводном аквариуме, основным «насосом», обеспечивающим превращение аммиака в нитраты в морском аквариуме является азотный цикл. Именно поэтому все показатели концентрации аммиака, нитритов и нитратов для морского аквариума такие же, как и для пресноводного: отсутствие общего аммония, нитритов и содержание нитратов менее 10 мл/л обеспечат здоровье гидробионтов.

 

Исключительно необходим в морском аквариуме такой элемент как кальций, особенно если аквариум населен беспозвоночными, ведь они часто используют кальций для строительства скелета. Оптимальный уровень – 350 – 400 мг/л. Регулярные замены воды, добавки биологически – активного кальция могут полностью обезопасить беспозвоночных от кальциевого голодания.

 

В завершение статьи, в качестве рекомендаций необходимо сказать, что залогом успеха часто является четкое понимание, что все связано со всем.

Температура воды влияет на растворимость газов, а значит на количество кислорода и углекислого газа в аквариуме, увеличение концентраций углекислого газа понижает рН, что в свою очередь способствует растворению карбоната кальция, что влияет как на состояние скелетных элементов кораллов, так и на общую жесткость воды. Увеличение количества биогенных элементов (азот, фосфор) или органических соединений может вызвать интенсификацию процессов метаболизма гидробионтов (в частности, учащение дыхания), это может повлечь за собой уменьшение количества кислорода и к смене окислительных условий на восстановительные, что может привести к  серьезным последствиям для здоровья гидробионтов.

 

В статье использованы материалы изданий:

Дейкин Н.  «Морской аквариум». -  Аndromeda oxford limited, 1996

Иванов А., Савчук С. «Рифовый аквариум». – Мариуполь, Рената, 2005

Степанов Д.Н. «Морской аквариум дома». -  Изд. ЭКОЦЕНТР-ВНИРО, Москва, 1994

Hansen P.K., Ervik A., Schaanning M., Johannessen P., Aure J., Jahnsen T., Stigebrandt A. Regulating the local environmental impact of intensive, marine fish farming - II. The monitoring programme of the MOM system. Aquaculture 194. 2001: 75-92.