Аквариум для начинающих.
Фильтрация. Как очистить воду в аквариуме.

Наиболее важным и наиболее сложным вопросом для начинающего любителя аквариумов, является обеспечение адекватной достаточной фильтрации. Задача фильтрации содержать воду чистой , как химически, так и визуально, чтобы животные могли существовать, расти и размножаться.

Задача фильтрующей системы - удалить из воды как можно больше "грязи" , чтобы отсрочить время замены воды, на сколько это возможно. Помимо видимых загрязнений и осевших субстанций, которые взбалтываются рыбами и другими животными, в воде также присутствуют невидимые растворенные органические соединения (продукты жизнедеятельности и их разложение), которые также должны быть удалены.

Аквариумную воду фильтруют для поддержания экологического равновесия. В естественной среде роль фильтра выполняют микроорганизмы, которые превращают органические отходы в неорганические простые вещества. Внутри аквариума система не уравновешена, так как в таком же объеме воды в естественных условиях находится гораздо меньше рыб. Следовательно, аквариум может казаться чистым, но в то же время там может скапливаться избыток аммиака и нитритов, которые обязательно удаляют, пропустив воду через один или два фильтрующих материала .

Существует три основных типа фильтрации: механическая, химическая и биологическая . Системы, используемые для аквариумов, являются обычно комбинацией двух из них.

Механическая фильтрация задерживает твердые частицы, имеющиеся в воде, их удаляют при очистке фильтра. Фильтрующие материалы, наиболее часто используемые для этого: синтетическое волокно, полиэфирная пена, галька и песок.

Механическую фильтрацию применяют для уменьшения мутности воды в аквариумах. Мутность может увеличиваться в результате периодических "вспышек" развития водорослей или бактерий, но обычно она - следствие образования в воде взвесей . Взвеси различаются по размеру образующихся частиц и их происхождению. Мельчайшие частицы, образующие взвеси, слипаясь, превращаются в скопления - агрегаты, которые, склеиваясь, в свою очередь формируют детрит. Детрит - это хорошо заметный коричневый налет, который обычно образуется на поверхности старых фильтров. В состав детрита входят органические и неорганические компоненты, на которых позже поселяются живые микроорганизмы. В данной книге частицы, агрегаты, детрит, свободно плавающие водоросли и бактерии все вместе называются взвешенным органическим веществом (ВОВ), за исключением особо оговоренных случаев.

При механической фильтрации ВОВ улавливается специальным субстратом или сетками. В схеме очистки воды механическая фильтрация следует за биологической очисткой, но предшествует физической адсорбции и дезинфекции. Биологическая и механическая очистка происходят на гравийных фильтрах одновременно, и требования, предъявляемые к обоим процессам, одинаковы.

Химическая фильтрация предусматривает использование материалов, меняющих состав воды, изменяя, например, ее кислотность.

Задачей химической фильтрации является задержка ядовитых или потенциально ядовитых молекул, содержащихся в воде. Но, как бы ни были хороши поглощающие фильтровальные массы, они могут только "связывать" эти субстанции. Удалять же их приходится самому аквариумисту, прочищая фильтр и, вынимая насыщенные ядовитыми веществами массы.

Адсорбция - это процесс, при котором растворенные вещества поглощаются поверхностным слоем жидкости или твердого тела. Активированный уголь - самый известный из адсорбционных материалов, применяемых в аквариумистике. Его действие обеспечивает исключительно пористая структура, то есть большая площадь поверхности. Активированный уголь может обладать большей степенью эффективности. Кроме ядовитых соединений он, способен поглощать и кислоты, разные красители и медикаменты, поэтому фильтрование с помощью угля недопустимо сочетать с добавкой кислот или медикаментов. Грязь - злейший враг активированного угля и его пористой поверхности. Поэтому угольный фильтр в общей цепи фильтров непременно должен занимать последнее место , потому все процессы механической очистки надо провести заранее. Если уголь засорен его можно смело выбрасывать, поскольку в нем нет никакого смысла. Использовать его как порошок, так же бесполезно, он начнет разлетаться и плавать на поверхности воды. По этой причине многие производители предлагают для своих изделий так называемые патронные фильтры: их внешняя оболочка состоит из механического фильтрующего материала, а внутренний патрон, напротив, пуст и предназначен для заполнения его углем, торфом или другой сходной фильтрующей массой. Чтобы порошкообразный уголь не всплыл на поверхность, нужно его поместить в сетку и после этого отправить в фильтровальный бак.

Биологическая фильтрация создает подходящие условия для роста бактериальной флоры, участвующей в азотном обмене. Такой фильтр обеспечивает необходимые для их размножения условия: органический субстрат и постоянный приток кислорода. Субстратом является фильтрующий материал, а поток воды удаляет отходы и доставляет кислород. Если любой механический или химический фильтр действует в течение длительного времени, на его поверхности развивается бактериальная популяция, работающая как биологический фильтр.

В природе море само избавляется от отходов жизнедеятельности животных. В аквариуме животные могут надеяться только на то, хозяин обеспечит надежную фильтрацию воды. Биологическая (бактериальная) фильтрация является естественным способом удаления токсичных азотных соединений - аммиака, нитратов, нитритов - из аквариума.

Рыбы и беспозвоночные выделяют аммиак как продукт жизнедеятельности, и он добавляется к тому аммиаку, который производят бактерии перерабатывающие мертвые растения и недоеденную еду. Аммиак ядовит для рыб и беспозвоночных, и если его не удалять или не перерабатывать в менее вредные соединения, то жизнь в аквариуме может прекратиться. К счастью, соединения, которые являются ядом для одних существ, служат пищей другим .

Аэробные (кислородолюбивые) бактерии из рода Nitrosomonas перерабатывают аммиак в нитрит - менее вредное вещество, но все же опасное для рыб и беспозвоночных. Другая группа бактерий из рода Nitrobacter перерабатывает в свою очередь нитриты в нитраты, еще менее опасное соединение, хотя в больших концентрациях вредное. Различные морские обитатели по-разному реагируют на эти азотные соединения - уровень нитратов, например, должен быть не более 20 г/л для рыб, и 5 г/л для беспозвоночных.

Далее анаэробные (не нуждающиеся в кислороде) бактерии делают свою работу - перерабатывают нитраты в атмосферный азот. В этом и заключается парадокс - чтобы полностью избавится от вредных азотных соединений, нам необходимо создать для двух видов бактерий прямо противоположные условия.

В обычном аквариуме легко создать условия, требуемые первому типу бактерий, т.е. существующих при наличии кислорода. Неизбежное увеличение уровня нитратов, можно контролировать при помощи регулярных смен воды, при условии, что водопроводная вода имеет меньшую концентрацию нитратов, чем есть в аквариуме. В этом случае можно использовать смоляные фильтры, снижающие уровень нитратов. (В большинстве современных комплексных очистительных системах создаются условия, как для аэробных, так и для анаэробных бактерий на разных этапах фильтрации.) Самая простая схема фильтрации, обеспечивающая достаточный для бактерий уровень кислорода, устанавливается под слоем песка и гравия.