Кислород, "скока вешать в граммах" ?

[серый]

Почти каждый аквариумист использует в своем аквариуме компрессоры, или фильтры-помпы, для аэрации воды и снабжения ее кислородом. Какие вопросы могут возникнуть в связи с этим процессом, каковы основные его принципы? Попробуем рассказать в этой статье.

      Итак, аэрация (от греч. aer - воздух) - искусственное насыщение различных сред воздухом для окисления содержащихся в них органических веществ. Обогащение глубинных слоев воды кислородом происходит в результате перемешивания водных масс, в том числе циркуляции воды и т.д.

      В аквариумистике значение 5 мг/л кислорода принято за минимум, то есть, это значение следует понимать как предельную величину, необходимую для дыхания. Если она будет ниже, то многие рыбы могут задохнутся. Эта предельная величина недостаточна для того, чтобы вся биологическая система аквариума функционировала правильно. Цель аэрации - по возможности достигать границ насыщения воды кислородом. Чтобы поступивший кислород равномерно распределялся по объему аквариума, необходим, естественно, интенсивный оборот воды. Кислород, поступающий в аквариум при аэрации, служит не только для дыхания рыб и микроорганизмов, но является важнейшим фактором снижения концентрации балластных и некоторых вредных веществ в аквариуме.

      Принципиальных отличий в транспортировании газов кровью у рыб нет. Как и у легочных животных, у рыб транспортные функции крови реализуются за счет высокого сродства гемоглобина к кислороду, сравнительно высокой растворимости газов в плазме крови, химической трансформации углекислого газа в карбонаты и бикарбонаты. Основным транспортировщиком кислорода в крови у рыб выступает гемоглобин. У некоторых арктических и антарктических видов рыб гемоглобина в крови нет вообще. В литературе существуют упоминания о наличии такого же явления у карпа.

      Диффузия кислорода из воды в кровь протекает по градиенту концентрации. Градиент сохраняется, когда растворенный в плазме кислород связывается гемоглобином, т.е. диффузия кислорода из воды идет до полного насыщения гемоглобина кислородом. У подавляющего большинства рыб газообмен без гемоглобина практически исключен. У рыб, обитающих в среде, богатой кислородом, а в нашем случае речь пойдет именно о них, гемоглобин может связывать кислород только при значительном его количестве. Исследования по выращиванию карпа показали, что повышенное содержание кислорода в воде заметно улучшало общее состояние рыбы, повышало аппетит и иммунитет к заболеваниям, улучшало рост и массу, особенно у молодых рыб, усиливало половую функцию взрослых рыб, улучшало усвояемость кормов и обмен веществ, положительно влияло на состав крови.

      Какие факторы влияют на насыщение воды кислородом? Прежде всего, это температура - фактор, влияющий на протекающие в аквариуме физические, химические, биохимические и биологические процессы, от которого в значительной мере зависят кислородный режим и интенсивность процессов самоочищения. Чем она выше, тем хуже происходит насыщение воды кислородом. Значения температуры используют не только для определения степени насыщения воды кислородом, но и для измерения различных форм щелочности, состояния карбонатно-кальциевой системы, а также при многих гидрохимических, гидробиологических исследованиях. Например, при содержании цихлид оз.Танганьика следует поддерживать Т от 24-27С. Более высокие показатели Т неприемлемы (особенно долговременные). В этих же пределах лежит средний температурный режим для многих тропических аквариумных обитателей. Измеряется температура с помощью термометров, а терморегуляторами устанавливается необходимый режим.

      Рассмотрим также такое понятие, как Мелкопузырьковая аэрация. Под мелкопузырьковой аэрацией понимается процесс насыщения воды кислородом посредством пропускания воздуха через специальную перфорированную мембрану, или специальный мелкопористый распылитель. Метод мелкопузырьковой аэрации применяется в установках глубокой биологической очистки вод, для искусственного создания условий, при которых жизнедеятельность микроорганизмов происходит наиболее интенсивно. По данным М.Сандера, размер пузырьков значительно влияет на обогащение воды кислородом. Чем мельче пузырьки, тем лучше кислород переходит в воду. Испытания показали, что при аэрации мелкими пузырьками (диаметр пор около 0,1 мм) достигается обогащение кислородом примерно 10 г на кубический метр воздуха при глубине погружения 1 м, в то время как аэрация крупными пузырьками (размер пузырька 2 мм) уменьшает эту величину наполовину. Пузырьки воздуха, которые поднимаются, постоянно забирают с собой приграничную воду. В результате этого возникает восходящий вверх поток воды. Между водой и пузырьками воздуха имеется очень небольшая разница скоростей. Пузырек движется в очень равномерном потоке и чем сильнее будет выражена турбулентность, тем лучше снимется поверхностный слой на пузырьке, который насыщен кислородом. Вода, обедненная кислородом, быстро подводится к поверхности пузырька и обогащается кислородом.

      Целью аэрации, как уже говорилось ранее, является обогащение кислородом. Считается, что аэрация и обогащение кислородом означает одно и то же. Но есть некоторое различие, так как воздух содержит только 21% кислорода. Если компрессор подает воздух в аквариум со скоростью 300 л/час, то кислород со скоростью только 60 л/час. Этот факт, конечно же, не приводит к недостатку кислорода в аквариуме, считает М.Сандер.

      Так, при содержании рыбы в больших количествах, в выростных аквариумах, где мальки и подростки находятся по 100 и более штук на 100л, наряду с фильтрационными установками для воды необходимо иметь компрессоры, или помпы подающие воздух в аквариум более активно. Системы подачи воздуха, в данном случае, должны быть значительно мощнее, ввиду того, что в выростниках присутствует гораздо больше органического вещества, остатков пищи и экскрементов. Корм подается в бульших количествах, чем в обычных аквариумах, так как рыба не просто содержится, а откармливается. Чем больше рыба съедает корма, тем больше органики падает на дно и разлагается, потребляя кислород, поэтому отсутствие грунта в таких резервуарах является вполне оправданным. После кормления необходимо быстро удалять остатки несъеденного корма и экскременты.

      Но если в плотно заселенных аквариумах содержание органики бывает очень велико, то в декоративных аквариумах этим фактором, в разумных пределах, можно пренебречь. Тем не менее, в таких аквариумах тоже происходит значительное отложение органического вещества, как в грунте, так и в префильтрах (отсеках механической очистки). Отложения бывают особенно хорошо видны на губках внутренних фильтров и др. подобных системах (памятка: следите за чистотой в полостях фильтров, не допускайте появление большого количества органических отложений (мульма)). Большинство аквариумистов используют так называемые "закрытые" внешние фильтры. Но в основном (за исключением некоторых моделей типа ''Eheim Wet Dry'' и им подобным открытым фильтрам) их можно рассматривать как чисто механические фильтры. Причина в том, что "закрытые" внешние фильтры не могут сами активно снабжаться кислородом. Биологическая фильтрация в аэробной среде связана именно с кислородом, который поступает в "закрытые" фильтры только с аквариумной водой. В аквариумах, в которых используются такие фильтры, важна интенсивная аэрация воды. Это необходимо потому что, процесс окисления органики, скапливающейся внутри фильтров, требует много кислорода и, следовательно, аэрация необходима не только для нормального дыхания гидробионтов, но и для того, чтобы восполнить количество кислорода, потраченного на окисление органического вещества. У фильтров "закрытого" типа есть недостаток, если для процесса нитрификации не хватает кислорода, а содержание органических веществ превышает допустимые нормы, то процесс протекает неудовлетворительно и фильтр может "перейти" в анаэробную среду.

      Подводя итоги, еще раз отметим, что не стоит пренебрегать системами обогащения аквариумной воды кислородом. В случае если Вам мешает шум компрессора, имеет смысл выбрать более современное устройство, или оборудовать "выходной" шланг канистрового фильтра "флейтой". Полезным также представляется приобретение теста, определяющего содержание кислорода в воде и проведение замеров в аквариуме в течении суток. Тесты помогут Вам найти ответы на многие вопросы.

Литература

Современный аквариум и химия И.Хомченко, А.Трифонов, Б.Разуваев. изд-во "Новая Волна" 1997г.
Aquarientechnik im Subwasser und Seewasser М.Sander Ulmer
Handbuch Aquarientechnik Hanns - Jurgen Krause
Растения в аквариуме К.Хорст

[вася]

серый, у меня только вопрос по третьему абзацу, про 5мг/л; каким образом определяли?

[серый]

тестами серый)) кто то мерял тестами

[вася]

поконкретнее бы))) там не одна методика определения