Содержание газов в воде аквариума

Какой дожна быть вода для аквариума

Жизнь рыб в аквариуме прежде всего зависит от двух факторов: от состояния среды их обитания – воды и от качества и разнообразия кормов.

Вода – удивительное явление природы, ее необычные свойства до сих пор изучают физики, химики, гляциологи, представители других областей науки. Но вода интересна и как среда обитания. Жизнь здесь представлена очень широко, именно ей и посвящена аквариумистика.

Специфические качества воды как среды обитания обусловливают формирование у водных организмов (их еще называют гидробионтами) адаптивных способностей, которые дают им возможность жить и в природных водоемах, и в их модели – домашнем аквариуме.

Акварумисту следует знать, каков бывает состав воды и что необходимо сделать, чтобы этот состав подходил для содержания ваших рыб.

Вода – отличный растворитель. В частности, она содержит большое количество газов. В аквариуме обогащение воды газами происходит:

  • через поверхность;
  • в результате деятельности животных организмов;
  • с помощью специальных технических приспособлений (аэраторов, фильтров) и оборудования аквариума.

Газы растворяются в воде через поверхность и при прохождении пузырьков воздуха через фильтр и распылитель аэратора в результате молекулярной диффузии.

Основными газами, определяющими состояние среды обитания рыб, являются кислород, углекислый газ, сероводород, метан (он же болотный газ).

Кислород

Вода насыщается кислородом благодаря фотосинтетической деятельности растений. Кроме того, кислород поступает в воду из атмосферы. В большей степени этим газом насыщен верхний слой воды в аквариуме. Поэтому для равномерного распределения кислорода необходимо поддерживать постоянное вертикальное вращение воды с помощью аэратора или фильтра. Этот процесс равномерного насыщения кислородом всех слоев воды за счет течений и волнений на поверхности типичен для рек, ручьев, мелких заводей, из которых происходит большинство обитателей аквариума.

Содержание кислорода в воде падает при повышении ее температуры и солености. (Следовательно, при подогреве воды для нереста рыб до 26-28°С и при лечении рыб солевыми ваннами потеря кислорода обязательно должна компенсироваться аэрацией.) Животные организмы, населяющие аквариум, неодинаково относятся к насыщению воды кислородом. Нетребовательны к этому рачки-циклопы, но дафнии при норме растворенного кислорода, достаточной для циклопов, гибнут. Такими же контрастными по требовательности к кислороду являются трубочник и мотыль, личинки стрекоз и речных поденок, улитки лужанки, мелания и двустворчатые моллюски.

По потребности в кислороде рыб (в данной книге мы говорим только о содержащихся в аквариумах) обычно условно подразделяют на четыре группы:

  1. рыбы холодных и быстрых рек, так называемые реофилъные (осетровые, лососевые, некоторые виды сомовых, бычковых);
  2. рыбы, обитающие в реках и заводях, озерах и иных слаботекущих водах (таково большинство аквариумных рыб);
  3. рыбы стоячих вод – от золотой рыбки и ее разновидностей до крайне не требовательного к содержанию кислорода амурского элеотриса (головешки);
  4. рыбы, имеющие дополнительные органы дыхания, позволяющие улавливать атмосферный воздух (лабиринтовые и др.).

Для правильного содержания большинства рыб надо соблюдать режим, удовлетворяющий рыб второй группы. При этом в аквариумах должны быть чистая, без мути, вода, достаточное количество хорошо освещенных водных растений, постоянное механическое перемешивание воды аэратором и фильтрация.

Количество кислорода, потребляемого рыбами, не стабильно. Надо учитывать, что у рыб четвертой группы дополнительные органы дыхания обычно формируются и начинают функционировать не сразу, а через 1-3 месяца после вылупления из икры. Но и при наличии такого органа обладатели его имеют разные потребности в кислороде. Так, макропод значительно менее требователен, чем лялиус.

Снижение концентрации кислорода сказывается на развитии рыб: аппетит у них обычно не снижается, но меняется биологическое направление усвоенной пищи, меньше усваивается питательных веществ, в результате замедляется рост.

Учитывая это, при плотных посадках молоди в выростных аквариумах необходимо обеспечить постоянный водообмен и аэрацию.

Углекислый газ

Растения и животные выделяют углекислый газ в процессе дыхания. Большинство рыб делают это через жабры, но некоторые, например, вьюны, и через кожу (до 90% газа).

Повышает концентрацию углекислого газа в воде чрезмерное скопление растений и рыб. Причем признаки удушья у рыб аквариумист обычно замечает, но задолго до этого у них уже происходит незаметное на первый взгляд изменение обмена веществ. У некоторых рыб повышение концентрации углекислоты вызывает рост аппетита, но пища не усваивается нужным образом, и рост потребления корма сопровождается медленным истощением их организма.

Удаляется этот газ из воды в период световой фотосинтетической деятельности растений. Количество его снижается с повышением температуры и солености воды. Для большинства животных организмов углекислый газ ядовит.

Недостаток углекислого газа в аквариумной воде пагубно сказывается на водных растениях. Большинство из них (криптокорины, эхинодорусы и др.) относится к прибрежным, временами заливаемым водой растениям. В атмосфере такие растения без труда усваивают углекислый газ в чистом виде. Оказываясь погруженными в воду, они улавливают углекислый газ из воды при фотосинтезе.

Но в аквариуме с небольшим количеством рыб или при их отсутствии (допустим, аквариумист занимается только подводным садоводством) газ, накопленный ночью в результате дыхания растений, полностью усваивается уже в первой половине дня, а его поступления в результате дневного дыхания тех же растений совершенно недостаточно для покрытия фотосинтетических потребностей растений. Возникает острое голодание, рост растений постепенно замедляется, а затем начинают разрушаться их ткани. Водные растения, живущие постоянно в стоячей воде, например, элодея, умеют получать недостающий углерод из сложных соединений, присутствующих в воде, а многие ботанические редкости получают его только из углекислого газа. Поэтому, занимаясь только водными растениями, аквариумист вынужден населять свой подводный сад достаточным количеством рыб, хотя это и усложняет уход за подводными плантациями, поддержание аквариума в чистоте.

Сероводород

Он образуется в стареющих аквариумных системах в результате жизнедеятельности гнилостных бактерий и бактерий, восстанавливающих сульфаты воды. Роль последних незначительна, а первых очень высока, особенно если возле дна скапливаются остатки несъеденного корма. Сероводород опасен не только сам по себе, но и своим участием в химических процессах, снижающих концентрацию в воде кислорода.

Болотный газ (метан)

Этот газ образуется около дна, в грунте, в результате разложения отмерших животных организмов и частей растений.

И сероводород, и болотный газ ядовиты для большинства обитателей аквариума. Их появление можно предотвратить, обеспечивая чистоту в аквариуме, правильный режим его содержания, аэрацию и фильтрацию.

В воде содержатся не только растворенные газы. Чистая вода в природе вообще не встречается. У нее, как правило, очень сложный химический состав. Даже в дождевой воде “экологически чистого” средневековья всегда содержались хлор, натрий, кальций, аммоний и другие вещества. В наше время в зависимости от концентрации промышленных предприятий в конкретном районе речные, озерные и подземные воды имеют множество вредных примесей, которые не в состоянии устранить любые очистительные системы.

В водоемах происходят многие биологические процессы, меняющие химический состав воды и насыщающие ее органическими веществами. Совокупность всех этих веществ определяет и химический состав воды в аквариуме. В разных регионах страны он, естественно, разный.

Вещества находятся в воде в ионном и молекулярном виде.

Основной солевой состав приходится на 7 ионов: кальция, магния, натрия, калия, хлоридов, гидрокарбонатов и сульфатов. Помимо этого в воде содержатся: медь, марганец, железо, фтор, йод, бор, цинк и ряд других элементов.

Степень минерализации воды различна в отдельных местностях, но нигде не превышает грамм на литр.

СО2 для аквариума

Аквариум, украшенный подводной растительностью, не просто элемент интерьера, а экосистема, требующая тщательного ухода и содержания. Каждый опытный владелец знает, что для полноценной жизнедеятельности водных обитателей необходима подача углекислого газа. Существует несколько вариантов системы насыщения воды CO2: это и готовые препараты, и химические реагенты, но лучший вариант – баллонные установки CO2 для аквариума.

Зачем в аквариуме углекислый газ

Главная причина, зачем в аквариум добавляют CO2, – это поставка питания для водной растительности. В обычных домашних резервуарах концентрация углекислого газа доходит до 30 мг на 1 л воды.

Некоторый процент углекислоты поступает в аквариумную воду в результате жизнедеятельности рыб, но этого количества недостаточно для полноценного существования растений. Без регулярного поступления углерода в растительных тканях прекращается образование энергии в процессе фотосинтеза.

Способы насыщения воды углекислым газом

Существует несколько вариантов подачи углекислоты:

  • Баллонная установка;
  • Брага;
  • Химические реакции с кислотами;
  • Углеродсодержащие препараты;
  • Использование газированной воды.

Баллонная установка

Это самый удобный и правильный способ подачи газа в воду. Оптимален для применения в общем аквариуме большого объема.

Система включает баллон и редуктор, состоящий из:

  • Клапана тонкой регулировки скорости подачи газа;
  • Соленоидного клапана с катушкой;
  • Предохранительного клапана сброса давления;
  • Манометров, позволяющих контролировать давление;
  • Счетчика пузырьков.

Приобрести установку можно в магазине зоотоваров. Сколько стоит прибор, зависит от производителя и возможности заправки: цена одноразового баллона – примерно 15 тысяч рублей, а за пополняемый придется выложить 20-50 тысяч рублей.

Преимущество генератора – четкий контроль концентрации выхода CO2. Недостаток – сложная сборка.

Баллон находится под давлением. Как правильно им пользоваться:

  • Не ронять;
  • Хранить в вентилируемом помещении вдали от источников тепла и огня;
  • Не оставлять под прямым солнечным светом, а также в месте, где температура превышает +50°C;
  • Эксплуатировать в вертикальном положении;
  • Заправлять на специально предназначенных для этого станциях;
  • Не вдыхать газ.

Брага

Такой источник CO2 представляет собой герметично закупоренную емкость, от которой отходит трубка. Внутри находится брага.

Инструкция, как использовать средство: на 1 л воды, находящейся в 2-литровой емкости, берут 300 г сахара и 0,3 г сухих дрожжей. Иногда подсоединяют вторую емкость, чтобы предупредить попадание вспенившейся браги в аквариумную воду. Чтобы продлить брожение, используют соду, желатин или крахмал. Но все равно приспособление не работает дольше 2 недель: дрожжи, переработав сахар, гибнут от образовавшегося спирта. Приходится разбирать конструкцию, чистить, заправлять заново.

Достоинства устройства – легкая сборка, безопасное использование. Недостатки – нестабильный и неконтролируемый выход углекислого газа.

Химические реакции

Менее применяемый в домашних условиях способ, как насытить воду CO2, – проведение химической реакции между продуктами карбонатной природы (содой, мелом, скорлупой яйца, доломитом) и кислотой (лимонной, уксусной). Чтобы контролировать количество выделяемого углекислого газа, процесс осуществляют в лабораторном аппарате Киппа.

Достоинство метода – экономичность. Недостатки, как и у браги: проблематичное регулирование уровня образования газа, необходимость обновления реагентов. Обязательна установка защитного приспособления, поскольку образующаяся углекислота забирает с собой частицы кислоты, возникает опасность отравления обитателей резервуара.

Углеродсодержащие препараты

Бывают жидкими (например, Tetra CO2 Plus) или в виде растворимых таблеток (Hobby Sanoplant CO2), содержащих карбонат кальция и органическую кислоту. Принцип работы средства простой: таблетка при опускании в аквариумную воду медленно растворяется с выделением углекислоты. Но минус в том, что определять дозировку препарата приходится на глаз, и она не всегда верна.

Газированная вода

Для обогащения углекислым газом небольшого аквариума (до 20 л) можно ежедневно добавлять обычную газированную воду без содержания минералов. На 10-литровый резервуар достаточно 20 мл жидкости.

Приборы для подачи углекислоты в воду

Помимо генератора CO2, для аквариума нужен особый распыляющий агрегат. Цель, для чего его используют, – недопущение улетучивания углекислоты из воды в окружающий воздух. Обычный распылитель от аэрационной системы не подойдет. Применяют специальный прибор, который называют реактор CO2. Им может быть:

  1. Стеклянный диффузор, встраиваемый в арматуру резервуара. Отлично сочетается с баллонной системой и карбонатно-кислотным методом.
  2. Колпачок-колокол.
  3. Камешковый распылитель. Дает крупные пузыри.
  4. Пузырьковая лесенка. Принцип действия – в стеклянном или пластиковом лабиринте пузырек газа медленно поднимается по извилистому пути, растворяясь в воде.
  5. Ветки рябины. Обеспечивают мелкие пузыри. Но загрязнившийся материал приходится регулярно менять.
Читайте также:  Рыбьи пиявки

Объем подаваемой углекислоты

Сколько углекислого газа нужно, определяется размером аквариума и количеством растительности.

В природе концентрация CO2 в текучей воде составляет 2-10 мг/л, в стоячей – 30 мг/л. В водопроводной воде – не больше 3 мг/л. В аквариуме без генератора – менее 1 мг/л.

Одним растениям пользу приносит большее количество CO2, другим – меньшее. Аквариумисты стараются поддерживать средний уровень – 3-5 мг/л. Недопустима передозировка, когда значение превышает 30 мг/л.

Избыток углекислоты приносит вред рыбкам, они становятся вялыми, неактивными. В насыщенном CO2 аквариуме начинают активно размножаться простейшие водоросли.

О недостатке углекислоты сигнализирует снижение кислотности воды. Чтобы определить уровень жесткости воды, используют специальную таблицу и индикаторный тест, который можно купить в зоомагазине. А лучше воспользоваться дропчекером. Вода, просочившаяся в этот индикатор, обретает желтый цвет при превышении нормы CO2, синий – при дефиците, а зеленый – при норме.

Подачу углекислоты нужно строго контролировать, чтобы рыбки оставались здоровыми, растения хорошо развивались. При ухудшении самочувствия аквариумных питомцев выход газа следует сократить, а то и прервать, пока состав воды не нормализуется.

Углекислый газ СО2 для аквариума

Специалисты по аквариумам, которые профессионально увлекаются содержанием обитателей подводного мира в домашних условиях, стараются создать для своих питомцев максимально естественную среду.

Каждый аквариумист сталкивается с необходимостью подачи углекислого газа в стеклянный резервуар. Справиться с этой задачей можно либо при помощи специальных приспособлений, предлагаемых в зоомагазинах, либо создав систему подачи самостоятельно.

Зачем нужен углекислый газ в аквариуме?

При помощи СО2 в стеклянном домике для рыб происходит обогащение растений. Изначально уровень углекислого газа в воде аквариума практически нулевой. Более того, его количество еще больше уменьшается за счет непрерывного процесса жизнедеятельности аквариумных жителей.

Механизм потребления углекислого газа растениями происходит за счет процесса фотосинтеза, когда световая энергия преобразуется в энергию химических связей. Таким образом, СО2 необходим для нормального состояния растений, которые выделяют кислород для аквариума.

Чтобы понять необходимость присутствия углекислого газа, следует знать, что такое аэрация воды в аквариуме. При помощи этого действия водная среда внутри стеклянного домика для рыбок насыщается кислородом, необходимым для их комфортного содержания.

Таким образом, углекислый газ для аквариума необходим по следующим причинам:

  • СО2 – главный строительный материал для растений, без которых не могут нормально существовать аквариумные жители;
  • СО2 понижает уровень рН, что создает определенные условия комфорта не только для некоторых видов растений, но и для рыбок мягководного типа.

Большой красивый аквариум

Необходимые предосторожности

Собираясь установить в аквариуме систему для подачи и отслеживания уровня углекислого газа, важно понимать, что теперь стеклянный резервуар потребует к себе больше внимания. Необходимо регулярно контролировать уровень газа с помощью специального дропчекера или тестов, а также отслеживать уровень кислотности рН. Помимо этого придется тщательно подбирать удобрения для растений и регулировать систему освещения, чтобы контролировать процесс фотосинтеза.

Отсутствие контроля за влиянием света и переизбыток СО2 может привести к глобальному ухудшению состояния среды внутри аквариума, что в свою очередь повлечет за собой болезни его обитателей. Наибольшую опасность представляют самодельные конструкции для подачи СО2, особенно если они сделаны не по всем правилами. Поэтому желательно приобретать покупные изделия в зоомагазинах.

Способы получения углекислого газа

Для получения СО2, который в дальнейшем будет подаваться в аквариум, можно воспользоваться следующими способами:

  1. Брага для аквариума. Самый старый и простой способ, имеющий множество подводных камней. В пластиковую бутылку, в которой находится сахарный сироп, добавляют дрожжи. Далее емкость закрывается герметичной крышкой, в которой необходимо предварительно сделать отверстие под трубку для отвода газа. Один конец трубочки должен находиться внутри пластикового резервуара, а второй в аквариуме. После того, как начнется процесс брожения, образующийся в ходе этого процесса, углекислый газ будет поступать в воду. Однако такой вариант опасен неконтролируемым выбросом браги в аквариум и скачками давления.
  2. Система СО2 для аквариума, содержащая газовый баллон. Дополнительно в системе присутствует редуктор, не допускающий подъем давления.
  3. Система, сделанная своими руками, предусматривает использование лимонной кислоты и пищевой соды в качестве реактивов. Реакция, направленная на образование углекислого газа, появляется во время надавливания на емкость с лимонной кислотой, поступающей в содовый раствор через шланг.
  4. Еще один простой способ получения углекислого газа для аквариума – добавление в него простой газированной питьевой воды. Главное условие – отсутствие в жидкости минеральных солей и подсластителей. Такой способ подействует для небольших емкостей 10-20л. Снабдить резервуар такого объема углекислым газом можно с помощью 20 мл газированной воды.

Подача СО2 в аквариум чаще всего осуществляется при помощи готовой баллонной установки. Такая система требует немалых затрат, однако она полностью окупит себя со временем. Кроме того, в установке изначально предусмотрены все системы контроля за уровнем СО2 в стеклянном резервуаре, что часто сложно организовать в самодельных конструкциях.

Красивый аквариум

Способы растворения в воде

Помимо способов создания углекислого газа, важно освоить методы, при помощи которых происходит безопасное растворение СО2 в воде. Наиболее доступный вариант – насыщать воду при помощи распыления.

В готовых установках этот этап предусмотрен конструкцией системы, но возможно и растворение самодельными приспособлениями:

  1. Веточки рябинного дерева, с их помощью можно получить небольшие пузыри, удобные для насыщения воды аквариума. Главный недостаток – быстрое загрязнение.
  2. Колпачок в виде колокола, продающийся в магазинах. Профессиональные аквариумисты предпочитают изготавливать его самостоятельно.
  3. Распылители камешковые. Такая конструкция образует сравнительно большие пузырики, растворение которые в воде происходит намного тяжелее, чем при использовании веточек рябины.
  4. Диффузоры стеклянного типа – специальные приборы, которые идут в комплекте с баллонной системой для выработки углекислого газа. Использовать их можно и при применении простой бражки, однако для создания нужного давления потребуется не менее двух суток.

Определить, что процесс насыщения воды в аквариуме начался можно, наблюдая за ситуацией в резервуаре: при должном освещении подводные растения начнут покрываться кислородными пузырьками. Заметным будет постепенный, но активный рост растений. Обитатели аквариума при этом должны чувствовать себя хорошо, в случае обратного эффекта, следует немедленно отключить подачу СО2 в аквариум и провести немедленную аэрацию.

Контроль за содержанием

Важно постоянно контролировать уровень СО2 в аквариуме и не допускать переизбыток, опасный для рыбок. Основными признаками превышения уровня кислорода в аквариуме являются:

  • активное появление и рост водорослей;
  • рН тест до включения света сигнализирует об избытке газа.

Аквариум для рыб

Идеальная концентрация уровня углекислого газа в аквариумной воде составляет от 20 до 40 единиц на миллион единиц воды. При избытке газа наблюдается падение уровня рН. Недостаток его также ведет к созданию негативной среды для обитателей аквариума.

Контролировать уровень углекислого газа в стеклянном резервуаре можно при помощи двух способов. Первый представляет собой использование специальной таблицы, по данным которой определяется оптимальная концентрация углерода. Определить жесткость воды и уровень присутствия в ней СО2 можно при помощи одноразовых тестов, приобрести которые можно в магазинах с аквариумной атрибутикой.

Расчет для сверки данных с таблицей ведется по специальной формуле определения оптимального баланса углекислого газа. Основным параметром является показатель КН, представляющий собой карбонатную жесткость временного характера. Максимально комфортным для рыб является КН в промежутке от 9 до 12 при уровне рН от 7,00 до 7,04.

Основная зависимость двух величин – чем ниже КН, тем ниже должен быть уровень рН. В противном случае среда в аквариуме будет совершенно не комфортной для его обитателей и может привести к массовой гибели животных.

Второй способ, посредством которого можно контролировать уровень углекислого газа в воде, заключается в применении дропчекера. Важная особенность прибора – менять цвет воды, в зависимости от содержания в ней газов.

Приняты следующие расшифровки оттенков:

  • зеленый цвет – оптимальное количество СО2 в аквариуме;
  • при избытке газа – вода становится красной;
  • недостаточное поступление углекислого газа определяется по синему оттенку воды.

Заключение

Обеспечивая нормальное поступление углекислого газа в аквариум, следует ожидать интенсивого роста флоры при условии комфортного самочувствия всех обитателей аквариума. При ухудшении самочувствия рыб и разрастании водорослей, следует приостановить подачу СО2 и найти причину превышения или понижения уровня газа. В некоторых случаях требуется полная остановка растворения углекислого газа в воде аквариума, чтобы избежать заболевания рыбок.

Обогащение кислородом воды в аквариуме

Зачем нужна аэрация?

Аэрация аквариума выполняет несколько важнейших функций:

  • Прежде всего, насыщает воду кислородом;
  • Разбивает пылевую и бактериальную пленку, которая постоянно образуется на поверхности жидкости;
  • Способствует циркуляции воды в аквариуме, что помогает поддерживать во всем его объеме однородную температуру.

Конечно, важнейшее предназначение аэрации – это высвобождение воды от излишнего углекислого газа. Аквариум – это замкнутая экосистема. Рыбки постоянно потребляют кислород и выделяют углекислый газ. В светлое время суток растения, живущие в «рыбьем домике», потребляют СО2 в процессе фотосинтеза и выделяют кислород.

Если соотношение растений и живых обитателей аквариума подобрано правильно, то и рыбки, и зеленые насаждения будут чувствовать себя замечательно.

Проблема может состоять в том, что, в отличие от естественного водоема, в искусственном баланс между флорой и фауной может быть неверным.

Так, болотные растения, которые любят разводить многие аквариумисты, растут очень медленно и кислорода выделяют немного. Быстрорастущие же виды поставляют значительно больше газа для дыхания обитателей водоема. Если растения в аквариуме не могут обеспечить кислородом всех рыб, живущих в нем, то приходится прибегать к аэрации.

Также дополнительные «поставки» О2 необходимы тогда, когда в искусственном водоеме установлен биологический фильтр. Нитрифицирующие бактерии, которые являются основным элементом такого фильтрующего устройства, могут жить только в аэробной среде. Если микроорганизмы будут испытывать кислородное голодание, то прибор может попросту выйти из строя. В общем случае, для аквариумов установлено значение минимального содержания кислорода в воде 5 мгл, которое понимается как пограничное (т.е. в жидкости, имеющей более низкое содержание О2, рыбки попросту погибнут). Однако, для искусственных водоемов с биофильтром этого недостаточно, и показатель минимального содержания кислорода в воде должен быть более высоким.

Помимо этого, обогащать воздухом необходимо и выростные аквариумы, где значительное количество рыб содержится в относительно небольшом объеме.

Как производится аэрация аквариумов?

С целью равномерного распределения кислорода по всему аквариуму необходимо постоянно интенсивно перемешивать воду в нем. Водные потоки должны быть устроены таким образом, чтобы донести газ до всех уголков водоема и избежать появления в аквариуме так называемых «мертвых зон».

Однако, это не так просто, как кажется на первый взгляд. Все дело в том, что углекислый газ несколько тяжелее воздуха. Собравшись над поверхностью воды, СО2 почти сразу же опускается обратно в аквариум. Для окончательного удаления излишков углекислого газа из жидкости необходимо, чтобы вверх постоянно поднимались пузыри воздуха. При этом, процесс должен происходить в темное время суток, когда в водных насаждениях фотосинтез не происходит.

Читайте также:  Карповые вши

Для искусственной аэрации применяют специальный прибор – компрессор, или, как его еще называют, воздушный насос. Воздух от компрессора нагнетается через шланг в распределитель, который расположен около дна. Из распределителя воздух выходит в виде маленьких пузырьков. Обогащение жидкости кислородом происходит как через стенки пузырьков, так и у поверхности аквариума, куда воздух из наноса увлекает за собой нижние слои воды, более бедные кислородом. Концентрация О2 в пузырьках выше, чем в жидкости, окружающей их, поэтому насыщение газом воды происходит за счет естественной диффузии. Чем пузырьки мельче, тем, соответственно, поверхность, на которой происходит активный газообмен выше, и аэрация, в конечном итоге, происходит более быстро и эффективно. Экспериментальным путем было определено, что при диаметре пор распылителя примерно 0,1 мм насыщаемость воды в аквариуме кислородом может достигать значений 10г1 м3. Напротив, при размере отверстий распылителя 2 мм (большие пузырьки) показатель насыщения уменьшается в два раза.

Помимо этого, нагретые у поверхности слои жидкости опускаются вниз за счет постоянной циркуляции воды, что способствует поддержанию в аквариуме однородной температуры. К тому же, движение воды разрушает пылевую и бактериальную пленку, которая неизбежно образуется на поверхности. Эффективность работы компрессора по смешиванию водных слоев можно проверить, проведя замеры температуры в нескольких точках аквариума. В случае, если перепад температур между придонным слоем и водой у поверхности составляет более 3-4 градусов по Цельсию, то нужно увеличить давление подаваемого в аквариум воздуха. Когда это не помогает, необходимо установить распылители в противоположных частях аквариума (правой и левой).

Распылитель соединяют непосредственно с компрессором с помощью шланга из пластмассы. Затем распылитель либо подвешивают на маленьком расстоянии от дна аквариума, либо просто кладут на какой-либо камень или деталь декора. Это делается для того, чтобы прибор не поднимал вверх частички грязи, которые затем могут оседать на растениях и забивать фильтры.

Для регуляции количества воздуха, который подается в аквариум, пользуются различными вентилями и зажимами, подвешиваемыми на шланг, или регулятором воздушного насоса. С целью более равномерного насыщения воды газом от одного компрессора можно отвести до трех шлангов. Распылители, получающие газ от одной и той же магистрали, могут иметь различную пропускную способность вследствие различной длины шлангов. Кроме того, один из патрубков с течением времени может засориться и вовсе перестать функционировать. Именно по этой причине на линии каждого распределителя необходимо устанавливать ограничители, посредством которых есть возможность равномерно распределять давление в шлангах. С помощью вентилей или зажимов можно уменьшать или наоборот, увеличивать отверстия в магистралях распылителей. Следует также помнить, что в помещениях, где расположен аквариум, не стоит часто курить, так как никотин может попасть с воздухом в воду и привести к гибели рыбок. Для предотвращения этого можно очищать воздух, подающийся в аквариум, посредством водяного фильтра.

Как выбрать компрессор?

В продаже есть как импортные компрессоры, так и приборы отечественного производства. Вторые — значительно более шумные и уступают зарубежным аналогам в производительности. Кроме компрессоров, питающихся только от стационарной сети, существуют также воздушные насосы с питанием от батареек.

Выбирать воздушный насос следует, исходя из объема, в котором необходимо производить аэрацию. Минимальная производительность этого прибора должна быть в пределах 0,5-0,8 лч на 1 литр воды в аквариуме.

Определить производительность компрессора очень просто- методом вытеснения воздуха из мерного сосуда и проведения замеров времени, потраченного на этот процесс. Банку заданного объема, наполненную водой, погружают в больший сосуд с жидкостью, затем переворачивают ее и подводят патрубок распылителя. Включив воздушный насос, засекают время, потраченное на то, чтобы вода из банки полностью вытеснилась воздухом.

Часто владельцы компрессоров испытывают неудобства от гудения, который издает этот прибор, несмотря на наличие в нем амортизационных прокладок. Особенно гул от наноса мешает ночью, когда аэрация как раз особенно необходима. Чтобы компрессор не мешал спать, его можно подключить к сети через понижающий трансформатор (который следует приобрести отдельно), однако, производительность прибора при этом несколько снизится.

Также большим плюсом зарубежных моделей компрессоров является наличие в них специальных клапанов, которые срабатывают в случае самовольного отключения агрегата. При выходе из строя прибора, установленного ниже уровня воды, и не оснащенного клапаном, вода может поднятья по шлангу и вылиться из аквариума.

При выборе распылителя следует помнить, что, чем меньше температура жидкости, тем граница насыщаемости кислородом выше. В то же время, чем больше разница между границей насыщаемости и концентрацией О2, тем лучше проходит процесс диффузии кислорода.

Из всех материалов, используемых для распылителей, дерево обеспечивает наибольшую дисперсию пузырьков при наименьшем падении давления. Эти показатели обеспечиваются за счет особой волокнистой структуры дерева. Для более мощных насосов используют распылители из таких пород дерева, как рябина, береза, черемуха, для компрессоров средней производительности – древесину винограда, а для маломощных – бузину или сердцевину камыша.

Огромный недостаток древесины состоит в том, что срок ее полезного функционирования составляет не более 8 недель. Альтернативой дереву могут служить распылители из керамики или камня.

Книги по аквариумистике

И. Г. Хомченко, А. В. Трифонов, Б. Н. Разуваев. “Современный аквариум и химия”. г. Москва, “Новая волна”.

ОБ УГЛЕКИСЛОМ ГАЗЕ И КАРБОНАТАХ

Важную роль в аквариумных процессах играет оксид углерода ( IV ) или, как его чаще называют, углекислый газ. Он представляет собой соединение углерода с кислородом; в молекуле вещества один атом углерода связан с двумя атомами кислорода — CO 2 . Углекислый газ влияет на гидрохимические параметры воды (жесткость, pH, содержание различных веществ), он действует на рыб и других водных животных и играет важнейшую роль в развитии аквариумных растений.

Углекислый газ, как мы уже отмечали, хорошо растворим в воде; при температуре 20°C в 100 г воды может раствориться 87,8 мл, или 172 мг CO 2 . Это значительно больше, чем растворимость таких газов, как кислород, водород, азот и др. (см. табл. 1).

Растворение CO 2 в воде связано с химическим взаимодействием его молекул с водой, приводящее к возникновению угольной кислоты:

CO 2 + H 2 O == H 2 С O 3

Угольная кислота неустойчива, она может распадаться, поэтому часть растворенного в воде CO 2 находится в свободном состоянии. Это слабая кислота, т. е. она диссоциирует на ионы в незначительной степени:

H 2 С O 3 = H + + HCO 3 ‾

Так, в растворе, в котором содержится 100 мл CO 2 в 1 л воды, приблизительно одна молекула из 50 диссоциирует на ионы. Очень малая часть образовавшихся гидрокарбонат-ионов HCO 3 ‾ может также распадаться:

HCO 3 ‾ = H + + С O 3 2‾

В результате диссоциации угольной кислоты в воде концентрация ионов H + становится больше, чем ОН ‾ и среда приобретает кислую реакцию (pH www.adh.ru

Углекислый газ — постоянный компонент воздуха. Обычно в 1 м 3 (1000 л) содержится около 300 мл CO 2 . В атмосфере жилых помещений содержание CO 2 может быть выше за счет дыхания людей. Если мы учтем среднее содержание углекислого газа в воздухе, то при использовании микрокомпрессора для продувания аквариума с производительностью 50 л/ч, ежечасно аквариум будет получать 15 мл CO 2 . Растворение CO 2 происходит и без продувки, за счет контакта поверхности воды с воздухом помещения. В этом случае, естественно, насыщение воды углекислым газом происходит значительно медленнее.

Другим источником CO 2 в аквариуме является газ, выделяемый при дыхании рыбами и другими водными организмами (улитками, насекомыми, рачками и др.).

Водные растения на свету поглощают (ассимилируют) CO 2 , превращая его в органические соединения — углеводы, глюкозу и др. Этот процесс получил название фотосинтеза, он обычно выражается уравнением;

6С O 2 + 6 H 2 O =

В темноте происходит обратный процесс:

С 6 Н 12 O 6 + 6 O 2 = 6 CO 2 + 6 H 2 O

приводящий к увеличению содержания CO 2 в воде. Естественно, эти процессы будут оказывать тем более существенное влияние на гидрохимические процессы, чем больше растений содержится в аквариуме. Выделение углекислого газа растениями в ночное время может явиться причиной гибели рыб от удушья.

Еще один источник CO 2 в аквариуме — выделение его при разложении (гниении и других процессах) различных органических веществ (старых листьев растений, останков рыб, избытка корма и т. п.).

Итак, углекислый газ в больших концентрациях токсичен для аквариумных животных. При большом содержании CO 2 в воде он попадает в кровь рыб, вызывая удушье. Для нормального функционирования аквасистемы концентрация CO 2 в аквариумной воде не должна превышать 4 мл/л.

В аквариумной практике приходится сталкиваться с необходимостью увеличения или уменьшения содержания углекислого газа в аквариумной воде. Увеличить концентрацию CO 2 в воде можно, увеличив количество рыб, содержащихся в аквариуме. Иногда, при выращивании большого числа водных растений (в декоративном аквариуме) рекомендуют продувание воды углекислым газом из баллона или выделяющимся при химических реакциях (например, между мелом и кислотой: CaCO 3 + 2HCl = CaCl 2 + CO 2 + H 2 O ) или брожении некоторых веществ, а также добавление раствора CO 2 (газированная вода). Все эти способы надо использовать очень осторожно, постоянно проводя анализ воды (измерять pH, dKH и содержание CO 2 ), чтобы не нанести вреда находящимся в аквариуме рыбам.

Уменьшить содержание CO 2 в аквариумной воде можно, уменьшив количество рыб или увеличив интенсивность и длительность освещения, чтобы активировать ассимиляционную деятельность водных растений. Многие аквариумисты считают, что продувка воды в аквариуме воздухом при помощи микрокомпрессоров приводит к уменьшению содержания CO 2 за счет вытеснения его из воды растворенным воздухом, однако вытеснить некоторое количество CO 2 удается лишь при большом его содержании. Концентрация CO 2 , близкая к нормальной, практически не изменяется при такой продувке. Если же CO 2 в воде почти нет, то продувка атмосферным воздухом при помощи микрокомпрессоров приводит к увеличению содержания CO 2 в воде.

Важная роль CO 2 в гидрохимии аквариума состоит в установлении так называемого углекислотно-известкового равновесия. Это равновесие определяется главным образом тремя параметрами; концентрацией CO 2 в воде, значениями pH и карбонатной жесткости dKH .

Карбонат кальция CaCO 3 обладает очень плохой растворимостью в воде (7 мг в 1 л), что соответствует 2° жесткости. При растворении CO 2 в воде карбонаты, которые практически всегда содержатся в грунте, на чинают взаимодействовать с углекислым газом, с образованием гидрокарбонатов, которые хорошо растворимы в воде:

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3 ) 2

Насыщая воду углекислым газом, можно добиться очень высокого содержания гидрокарбонатов (жесткость может подняться до 50 O dGH). Если содержание углекислого газа в воде уменьшается, то происходит обратный процесс;

Ca(HCO 3 ) 2 = CaCO 3 + CO 2 + H 2 O

Преимущественное протекание одного из процессов определяется значением pH в аквариумной воде. В табл. 11 показано, как зависит содержание углекислого газа в аквариумной воде от водородного показателя и карбонатной жесткости воды.

Таблица 11 Содержание углекислого газа в аквариумной воде (в мг/л) различной кислотности и карбонатной жесткости

Аэрация воды в аквариуме: способы и правила

включайся в дискуссию

Поделись с друзьями

Несмотря на то что рыбы живут под водой, дышат они все равно тем же кислородом, что и мы. В воде он растворяется благодаря присутствию подводных растений и непосредственному контакту водной глади с атмосферой. Тем не менее в аквариуме зелени может оказаться недостаточно, а сама емкость и вовсе бывает закрытой, тогда как рыб может оказаться даже слишком много для столь малого количества кислорода. Чтобы питомцы чувствовали себя комфортно в такой ситуации, необходимо установить в аквариуме аэратор.

Читайте также:  Грибковый налёт на икринках (Egg fungus)

Что это такое?

Аэрацией воды в аквариуме называется процесс перемешивания воды, во время которого жидкость насыщается растворенными пузырьками кислорода. Прибор, который осуществляет смешивание жидкой и газообразной субстанций, называется аэратором. Чем он больше и мощнее, тем быстрее и интенсивнее производится насыщение жидкости газом.

Некоторые неопытные аквариумисты избегают дополнительных затрат, ссылаясь на то, что в дикой природе никаких аэраторов нет, но там рыба чувствует себя прекрасно. Следует заметить, что там аэрация происходит естественным путем: благодаря волнам и ветру, течениям, значительному количеству подводных растений. В условиях помещения да в тесном накрытом аквариуме остаются только растения, да и то – если хозяин не поленился их высадить.

При этом даже тщательно скомпонованный декоративный аквариум с обилием зеленых насаждений не всегда является полностью самостоятельной экосистемой – все потому, что в темноте и при недостатке углекислого газа в той же воде растения начинают потреблять кислород, который сами же произвели.

Для чего нужна?

Кислород нужен для нормальной жизнедеятельности любому виду рыб – нет ни одной рыбки, которая смогла бы обходиться без него в принципе. При этом некоторые виды подводных обитателей не извлекают столь необходимый газ из воды, а всплывают к поверхности и заглатывают атмосферный воздух. Тем не менее среди аквариумных рыб таковых немного, потому принудительная аэрация обязательна.

Кроме того, обогащение аквариумной воды кислородом необходимо не только рыбам. Аквариум – это целая экосистема и обитателей в нем на самом деле намного больше, нежели вы способны увидеть. Например, в нем обязательно присутствуют аэробные бактерии, водящиеся в толще грунта и в гуще растений. Их функция весьма полезна, ведь они поддерживают биологический баланс, помогая расщеплять токсичные отходы жизнедеятельности главных жителей искусственного водоема. Да, им тоже нужен кислород для нормальной жизнедеятельности.

Если в аквариуме совсем нет течения и волн, атмосферный кислород за сутки проникает вглубь воды всего на 2 сантиметра – можете представить, какова его доля в придонных областях. Чтобы понять, насколько это плохо, взгляните на любое болото со стоячей водой – вряд ли жизнь там бурлит, а если что-то и обитает, то оно обычно мало подходит для аквариумного разведения.

Особое значение аэрация имеет для нерестилищ с мальками – там в небольшом объеме воды обитает большое количество потребителей кислорода.

Обзор способов

За время развития аквариумистики было придумано множество способов принудительной подачи кислорода в толщу воды и это очень удобно – каждый аквариумист имеет возможность выбрать оптимальный для себя вариант аэрации, который был бы и экономически выгодным, и довольно эффективным. Глобально все способы аэрации делятся на две большие группы – природные и искусственные.

Природный

Можно вовсе ничего не выдумывать со специальной техникой, а вместо этого максимально приблизить условия в аквариуме к условиям естественного водоема. Аэратор создал бы те же волны, но это техника, а без технических устройств повысить уровень кислорода можно только при помощи высадки дополнительного количества растений. Густые заросли при сравнительно небольшом количестве обитателей помогут обойтись даже без каких-либо аэраторов, но вы должны быть уверены, что ваши питомцы не страдают от недостатка жизненно важного газа.

Индикатором количества последнего могут послужить улитки, которых многие опытные аквариумисты разводят именно для этой цели. В отличие от рыбок эти не самые подвижные существа наглядно демонстрируют, все ли в порядке с уровнем кислорода. Они инстинктивно знают, что в верхних слоях кислорода должно быть больше, чем около дна и при назревающем кислородном голодании стараются переместиться как можно выше – карабкаются на растения и стенки емкости. В нормально аэрируемом водоеме они бы никогда так не поступили, ведь типичной средой их обитания является дно.

Искусственный

Для тех, кто не хочет возиться с растениями и улитками или попросту не уверен, что этого хватит, существует специальное оборудование в виде приборов, обеспечивающих аэрацию тем или иным способом. Вариантов организации процесса придумано так много, что с ходу и не разберешься, потому вкратце рассмотрим их все.

  • Компрессор. Этот механизм под давлением закачивает пузырьки воздуха под воду, отчего жидкость характерно пузырится. Подобный прибор отличается достаточной эффективностью, но работу его нельзя назвать бесшумной, из-за чего многие начинающие аквариумисты считают возможным отключать агрегат хотя бы на ночь. Делать это категорически не рекомендуется, поскольку выше мы уже упоминали, что в темноте потреблять кислород начинают еще и растения, а значит, для рыб его остается совсем мало.

Выбирая компрессор, вы должны либо смириться с постоянным бурлением, либо установить аквариум подальше от спальных мест.

  • Распылители. Обычно такое устройство является неотъемлемой частью компрессора, с которым работает в паре, будучи его насадкой. Установить распылители необходимо в грунт – благодаря этому пузырьки воздуха закачиваются на самое дно и всплывают на поверхность максимально долго. За счет этого достигается высочайшая эффективность растворения газа в жидкости. Подключение распылителей к компрессору осуществляется при помощи шлангов и соединителей, разумно разбросать их по всей площади аквариума, чтобы сделать аэрацию максимально продуктивной.

  • Грунтовый фильтр. Этот агрегат является альтернативой компрессору, поскольку обеспечивает похожий эффект принципиально иным методом. Если компрессор закачивает кислород в глубь водоема, то фильтр постоянно перемешивает водяные потоки, создавая течение. За счет этого верхний слой, насытившись кислородом, отправляется ко дну, и на его место приходит бедная кислородом вода, что сильно ускоряет процесс аэрации.

  • Помпа. Этот сложный агрегат сочетает в себе принципы действия и компрессора, и грунтового фильтра – он и воду перемешивает, и закачивает в нее кислород под давлением, пропуская его прямо через течение. Помпу можно назвать «тяжелой артиллерией», она показывает высочайшую эффективность, но при этом ее пропускная способность не должна быть ниже трети объема аквариума.

  • Перекись водорода. Организовать аэрацию, причем срочную, можно даже без электричества – достаточно добавить в аквариум перекись водорода. Сколько бы вы ни использовали этой жидкости, дозировка всегда будет рассчитана правильно, поскольку это вещество безвредно – в аквариуме оно распадается на ту же воду и кислород, что нам и нужно. Перекись обычно используют либо для борьбы с вредными водорослями, растущими в условиях плохой аэрации, либо для срочной реанимации рыб после кислородного голодания.

  • Кислородные таблетки. Это еще одно решение, позволяющее в кратчайшие сроки поднять уровень кислорода в искусственном водоеме безо всякого электричества. В отличие от перекиси водорода это средство считается не только способом реанимации, но и вариантом решения проблемы, когда нет возможности пользоваться электрическим прибором, например, при транспортировке рыб куда-либо. Как правило, одна таблетка содержит 30 мг кислорода. Учитывая, что норма составляет 5-6 мг на литр, одной таблетки хватит на 5-6 литров воды, в которой полезного газа нет совсем.

  • Оксидаторы. Это простейшие приборы, работающие исключительно благодаря химическим процессам, без потребности в электропитании. По сути, это специальная емкость, в которую заливают уже упомянутую перекись водорода и добавляют химические катализаторы, за счет которых перекись начинает распадаться на воду и кислород еще быстрее. Особенностью устройства является то, что оно не пропускает в воду перекись как таковую, выпуская только продукты ее распада – некоторые особо чувствительные рыбы все-таки не любят это вещество.

  • Ручной компрессор. Такой механизм представляет собой аналог электрического компрессора, но работает сугубо от работы человеческих рук. По сути, это полая груша с двумя отверстиями – одно расположено близко к ней и впускает внутрь воздух, к другому прикреплен шланг, благодаря которому воздух будет откачиваться непосредственно в аквариум благодаря сжатию груши рукой. Это еще один метод, часто используемый при транспортировке и продаже рыбы, который пользуется особой популярностью, поскольку необходимый прибор «народные умельцы» изготавливают из подручных материалов.

Следует заметить, что эффективность аэрации аквариума зависит еще и от того, сколько внимания вы уделяете правильности функционирования своей домашней экосистемы.

О пользе растений (и их потенциальном вреде в ночное время) мы уже говорили, но на этом влияние «необычных» факторов не заканчивается. Например, слишком теплая вода всегда беднее кислородом, чем прохладная. Это связано со взаимозависимостью температуры окружающей среды и метаболизма в любом живом организме – в тепле все жизненные процессы происходят быстрее, а значит, кислорода за одинаковое количество времени расходуется больше. Косвенно влиять на степень аэрации вы можете, поддерживая правильную температуру, хотя, конечно, не стоит увлекаться этим методом, иначе ваши тропические питомцы просто замерзнут.

Кроме того, важно своевременно чистить аквариум от остатков старого корма и регулярно выполнять подмену воды, чтобы снизить ее загрязненность отходами жизнедеятельности рыб.

Выше мы упоминали, что расщеплением последних занимаются полезные аэробные бактерии, для жизнедеятельности которых нужен воздух. Идеальные условия для размножения этих микроорганизмов, созданные в неухоженном аквариуме, приводят к тому, что полезное становится вредным – растущая популяция начинает конкурировать с вашими питомцами за жизненно важный газ и еще вопрос, кто победит без постороннего вмешательства.

Как часто включать?

На этот вопрос нельзя ответить однозначно, потому что все зависит от двух факторов: того, сколько кислорода поступает в аквариум без вашего участия и того, сколько этого газа требуется для нормального функционирования экосистемы. Рассчитать расход теоретическим методом сложно даже примерно, ведь кислород потребляется не только каждой рыбкой, но также каждым растением в темноте и каждой невидимой аэробной бактерией. Поэтому опытные аквариумисты обязательно измеряют уровень кислорода в аквариумной воде.

Есть несколько способов сделать это. Выше мы уже упоминали, что идентифицировать проблему можно благодаря поведению специально разводимых аквариумных улиток, но есть и более точные методы – для этого в зоомагазине можно купить одноразовый тест или более сложное устройство для измерения. Если на литр воды приходится 5-6 мг кислорода или выявленное значение несущественно отличается в любую сторону, вас можно поздравить – ваша домашняя экосистема в данный момент функционирует правильно и не требует постороннего вмешательства.

Важно понимать, что для рыб вреден не только недостаток, но и переизбыток кислорода в воде. Когда газа слишком много, в кровеносных сосудах рыбок могут образовываться воздушные капсулы, и тогда избыток газа может стать причиной гибели питомцев.

По этой причине важно понять главное: хотя тот же компрессор должен работать постоянно, нужно все время регулировать его мощность с учетом того, как изменятся условия в ближайшие часы, постоянно отслеживая динамику уровня кислорода в воде.

Например, в ночное время расход кислорода неизбежно повышается, и вы должны учитывать этот момент. К сожалению, нет никакой формулы, позволяющей рассчитать, насколько более интенсивно должна работать аэрация в ночное время – определить это вы сможете только экспериментальным путем, понаблюдав за реакцией своего аквариума. Если у вас нет возможности удерживать температуру воды постоянно на одном стабильном уровне, то придется делать скидку еще и на нагрев жидкости.

Далее вы можете посмотреть видеообзор способов аэрации воды в аквариуме.


Ссылка на основную публикацию