Тесты и параметры воды в аквариуме с растениями. Параметры аквариумной воды норма
Тесты и параметры воды в аквариуме с растениями
Знание параметров воды в аквариуме часто помогает в решении проблем, с которыми сталкиваются аквариумисты в своем хобби. Растительная аквариумистика тоже требует контроля параметров воды в аквариуме. Как уже упоминалось в статье про болезни аквариумных растений, самым важным параметром воды для растений является рН (кислотность), которая легко измеряется аквариумным тестом на рН. Также полезно знать значение карбонатной жесткости (КН) воды. Аквариумный тест комплект рН+КН позволяет определить не только кислотность и карбонатную жесткость, но и оценить концентрацию растворенного углекислого газа в воде. Время от времени имеет смысл пользоваться аквариумным тестом на общую жесткость. Для растительных аквариумов главное, чтобы общая жесткость не была нулевой, или не ниже 4 градусов. Также существует система питания аквариумных растений, в соответствии с которой требуется регулярное измерение концентраций нитратов и фосфатов с помощью тестов.
Однако не все параметры воды можно узнать с помощью экспресс-тестов. Для выяснения некоторых параметров, или точнее, концентраций ионов нужно проводить измерения с помощью приборов. Конечно, далеко не у каждого есть такая возможность. Поэтому был инициировал проект – «Карта составов воды». В рамках этого проекта аквариумисты отправляют мне образцы водопроводной воды с разных регионов, а я провожу измерения и опубликовываю полученные данные. Измерение проводилось тех элементов, концентрации которых нет возможности определить с помощью аквариумных тестов, или аквариумные тесты дают низкую точность для этих элементов. В перечень вошли такие элементы как калий, магний, кальций, железо, бор, марганец, медь, молибден, натрий и цинк.
Ниже представлены данные анализа состава воды из разных регионов в виде таблицы. В ней также представлено недельное повышение концентраций этих элементов от аквариумных удобрений. Эти данные должны быть интересны фанатам аквариумных растений для понимания вклада состава воды в систему питания их растений.
На какие параметры следует обращать внимание в таблице?
Анализ образцов воды делался не для того, чтобы каждый готовил под свою воду аквариумные удобрения. Это не имеет смысла, хотя бы потому, что состав воды может изменяться в течение года. Да и не нужно это. Растения приспосабливаются к различным составам воды. А вот обращать внимание нужно на отсутствие какого-то элемента, или же на его большой избыток. Именно такие крайности и вызывают болезни аквариумных растений. Нужно обращать внимание на элементы, которые потребляются растениями больше всего. Понять, какие это элементы, вы можете используя приведенные цифры для удобрений. Удобрения на то и служат нам, чтобы давать растениям главным образом наиболее потребляемые растениями элементы.
Калий
Об этом элементе я писал уже неоднократно. Если забыли, читаем статью: Калий в аквариуме. В ней говорилось, что калия в водопроводной воде мало. В то же время натрия значительно больше. И вы это видите из данных анализа. Поэтому мы и добавляем калий с удобрениями (Калий, Макро, Микро). Иногда больше, иногда меньше, но добавляем.
Железо
Тут лучше приводить примеры. Обычно железа в водопроводной воде не хватает, поэтому мы добавляем его вместе с удобрениями (Микро или Железо). Но вот если взять Санкт-Петербург или Червоноград, то из анализа видно, что железо в удобрениях для такой воды в аквариуме не обязательно.
Бор
Это самый главный микроэлемент для аквариумных растений. И мы видим из анализа, что его концентрация прыгает от региона к региону. Особенно важно содержание бора в воде для длинностебельных видов аквариумных растений. Например, в Киеве, Москве и Санкт-Петербурге имеет смысл вносить Микро в дозировке ближе к максимальной для аквариумов с большим количеством длинностебельки, большим уровнем света и подачей СО2. А вот в Харькове, Луганске и Ровно бора в воде достаточно много и можно Микро вносить в дозировке ближе к минимальной. Прошу обратить внимание пользователей фильтров обратного осмоса. Водопроводная вода до фильтра и после фильтра содержит одинаковую концентрацию бора. В таблице приведен анализ водопроводной воды в Харькове до и после фильтра обратного осмоса.
Марганец
Марганца, как видите, обычно не хватает в водопроводной воде. А элемент важный, поэтому даже если в воде много бора, внесение удобрений Микро обязательно для того, чтобы восполнить концентрацию марганца.
Магний
В этом списке он мог бы стоять после калия по значимости для растений, но судя по анализам, его везде достаточно и о нем переживать не стоит. Иногда говорят о том, что бывает магниевая жесткость очень низкая относительно кальциевой жесткости, поэтому этот элемент был внесен в список анализируемых. Но пока вода с низкой магниевой жесткостью не попалась.
Медь, молибден и цинк
Элементы, которые потребляются растениями в небольших количествах. Они не несут большой роли. Главное, чтобы они поступали растениям хотя бы в небольшом количестве. Например, молибден не был обнаружен ни в одном анализе из первых двадцати. В тоже время, цинк почти везде есть. Но вот его огромная концентрация в Луганске может принести сюрпризы. Есть данные, о том что некоторые виды водных растений плохо переносят концентрацию цинка более 0.2 мг/л. Как переносят такую концентрацию цинка те или иные растения в аквариуме – вопрос открытый.
Сергей Ермолаев
Отправить образцы водопроводной воды из Вашего города можно в теме форума
Поделиться ссылкой на статью:
aquascape-promotion.com
Тестирование аквариумной воды
В пресноводном аквариуме с особо чувствительными растениями и рыбой значение pH и концентрация нитратов должны проверяться регулярно (примерно раз в 15 дней). Жесткость воды можно проверять с большими интервалами, но если замечен сильный уровень испарений, проверку стоит производить чаще. При замедлении роста растений или при введении удобрений необходимо проверить железо.
Если Вы являетесь владельцем аквариума с соленой водой, то необходима регулярная проверка уровня pH (примерно раз в неделю) и нитратов (примерно каждые 15 дней). В зависимости от чувствительности обитателей (особенно беспозвоночных) также необходимостью может стать регулярная проверка карбонатной жесткости – минимум каждые 15 дней. Другие показатели, такие как железо, фосфаты, нитраты и аммоний/аммиак, необходимо проверять в случае, если возникают проблемы в поведении обитателей (нерегулярное раскрытие осьминога, странное поведение рыб и т.д.).
В любом случае важно вести дневник и записывать наблюдаемые показатели. Таким образом, будет получен определенный опыт и время проведения проверок будет более очевидно. 
Уровень pH в пресной воде
Уровень pH является водородным показателем кислотности среды, который отражает количество водорода и гидроксильных ионов, присутствующих в воде. Вода с показателем от 0 до 7 условно считается кислой, 7 – нейтральной, от 7 до 14 – щелочной. Это теоретическая схема, но с практической точки зрения аквариумисты-любители должны помнить, что все водные организмы, как рыбы, так и растения или микроорганизмы, адаптированы к жизни в воде с точными показателями pH. В зависимости от чувствительности отдельных организмов, даже небольшое отклонение от «идеального» показателя может негативно повлиять на их существование.
Важно! Между двумя различными показателями pH существует большая разница; водное число с уровнем pH равным 5 в 10 раз более кислотно, чем водное число с показателем pH 6.
Для пресноводных аквариумов важно следующее:• Показатель от 6.8 до 7.2 подходит для разведения большинства рыб и аквариумных растений.• Некоторые виды рыб (пецилиевые, цихловые) нуждаются в уровне pH более 7.• Уровень pH менее 5.5 опасен для всех видов рыб (даже для тех, которые обитают в кислотных водах).• При уровне pH 7.5 и выше большинство растений страдают от недостатка CO2, в связи с чем могут прекратить свой рост.
Более подробно ... Ответы на самые часто задаваемые вопросы – рН 
Общая жесткость – GH
Общая жесткость представляет собой суммарную концентрацию ионов кальция (Ca) и магния (Mg). Она образуется из двух составляющих – карбонатной (временной) и некарбонатной (постоянной) жесткости. Карбонатная, другое название – сульфатная жесткость, обусловлена наличием в воде гидрокарбонатов (и карбонатов при рН 8.3) кальция и магния. При кипячении воды гидрокарбонаты разлагаются, образуя плохо растворимый карбонат кальция, углекислый газ и воду. Временную жесткость можно уменьшить или полностью устранить путем длительного кипячения. Жесткость же, сохраняющаяся в воде после кипячения, называется постоянной некарбонатной жесткостью. Ее образуют сульфаты, хлориды, нитраты, силикаты и фосфаты, и ее значение нельзя уменьшить, просто прокипятив воду.
В аквариумистике для наиболее точных измерений жесткости воды важно измерять общую жесткость (GH), а также карбонатную жесткость (KH) и учитывать обе эти независимые величины. Общая жесткость пресной воды должна быть в 3 – 4 раза выше, чем карбонатная жесткость, достигая величин от 5 до 10° GH. Для рыб, обитающих в природе в жесткой воде, величина должна быть более 12° GH. Карбонатная жесткость – KH
Карбонатная жесткость (выражается в °KH) показывает наличие карбонатов, а также кальция и бикарбонатов магния, и составляет часть так называемой общей жесткости (выражаемой в °GH). Более современное и правильное обозначение, которое тем не менее не настолько распространено в мире аквариумистики, трактует вместо карбонатной жесткости эту величину как «буферную емкость кислотности до 4.3» в ммоль/л, где 1 °KH равняется 0.36 ммоль/л.
Карбонатная жесткость играет особую роль в химическом равновесии воды из-за своей тесной связи с величинами pH и углекислого газа. По этой причине ее проверка важна как в пресной воде для культивации растений и разведения чувствительных видов рыб, обитающих в мягкой воде, так и в морской воде для устойчивого уровня pH более 8, а также для питания беспозвоночных.
В пресной воде карбонатная жесткость должна по возможности достигать 4° KH (более низкие величины делают уровень pH нестабильным, в то время как более высокая величина может создавать проблемы для культивации растений). В морской воде карбонатная жесткость должна находиться в диапазоне от 8° KH до 10° KH.
Для того, чтобы снизить карбонатную жесткость в пресной воде (часто является необходимой мерой, поскольку питьевая вода всегда жестче) можно пропустить ее через фильтр из глины или через средство из специальных синтетических смол (возможно использование прямо в фильтре), самый простой способ – использовать установку обратного осмоса.
Обычно противоположная проблема возникает в морской воде: после определенного периода времени карбонаты, которые были потреблены, необходимо будет интегрировать повторно при помощи добавления специальных химических продуктов. 
Аммоний – Nh5
Любой аквариум непременно содержит органические отходы из-за экскрементов рыб, метаболизма микроорганизмов и остатков еды, а также частичек растений и водорослей. Все эти вещества загрязняют воду, но они также полезны для жизнедеятельности некоторых типов бактерий и других микроорганизмов, которые являются неотъемлемой частью биологического цикла, называемого ”азотным циклом”.
Для того, чтобы гарантировать идеальную среду обитания для всех организмов, живущих в аквариуме, этот цикл должен осуществляться без выработки токсических веществ, то есть без распада органических продуктов. Первым шагом является трансформация белковых веществ в аммоний/аммиак при помощи специальных бактерий. В зависимости от уровня pH в данном процессе, аммоний вырабатывается (Nh5), когда уровень pH примерно равен 7 или меньше, в то время как при уровне pH выше 7.5 кроме аммония также вырабатывается аммиак.
Аммиак достаточно токсичен, а аммоний менее опасен, и более того он частично устраняется при помощи растений и низших водорослей, которые используют его как источник азота. Концентрация аммония в пресной воде 0.10 – 0.50 мг/л является нормальной и безопасной. В случае с аммиаком количество более 0.02 мг/л является опасным, а при 0.20 мг/л имеют место случаи смерти рыбы и беспозвоночных. Высокий уровень аммония/аммиака вызван недостаточной системой фильтрации (поврежденной или недостаточно зрелой бактериальной флорой), перенаселением в резервуаре, чрезмерным количеством корма.
Для слишком высокой концентрации аммония/аммиака особо важно устранение причины (при помощи запуска системы фильтрации, проверки плотности популяции, ограничения запасов корма). В непредвиденных ситуациях важно частично сменить воду.
Нитриты являются вторым «маленьким шагом» на пути азотного цикла и образуются при переработке аммония/аммиака бактерией Nitrobacter. В пресной воде их концентрация является нормальной от 0.02 до 0.10 мг/л, концентрация 0.20 мг/л (если она не взята из уже «загрязненной» питьевой воды) является показателем того, что система фильтрации работает не идеально; показатель более 0.50 мг/л является явным сигналом опасности.
Иногда определенные виды рыб все же переносят концентрацию даже в 0.20 мг/л. В морской воде, особенно при большом количестве беспозвоночных, концентрация в 0.05 мг/л не должна быть превышена, а 0.10 мг/л являются летальными для определенных чувствительных морских организмов. Нитраты – NO3
На третьем этапе переработки (минерализации) органических веществ в воде в аквариуме вырабатываются нитраты. Нитраты имеют ограниченную токсичность для рыбы, но их наличие значительно облегчает распространение низших водорослей. Определенная концентрация нитратов всегда присутствует (питьевая вода, например, может содержать до 50 мг/л в соответствии с европейскими законами). Рекомендуется не превышать 80 мг/л в пресной воде, но некоторые чувствительные рыбы должны обитать в воде с концентрацией ниже 20 мг/л.
Даже морская рыба достаточно толерантна, особенно если она медленно адаптируется к растущей концентрации, но важно не превысить концентрацию в 50 мг/л. Морские беспозвоночные, особенно определенные типы кораллов, имеют различные требования, максимальная концентрация достигается при 20 мг/л. Нитраты могут быть устранены при использовании специальных фильтров или частичной замене воды.
Часто высокий исходный показатель в питьевой воде может привести к необходимости немедленной обработки этой воды (установке обратного осмоса, фильтрации при помощи синтетических смол). Фосфаты – PO4
Фосфаты представляют собой соединения фосфора (соли фосфорных кислот). Также как и железо, фосфаты жизненно важны для всех аквариумных животных и растений. Рыбки используют фосфор при построении своего организма (нервной, костной и других систем), а для высших растений фосфор вообще является важнейшим макроэлементом, правильное развитие без которого просто невозможно. Даже большая концентрация фосфатов не смертельна для аквариумных рыб, но его переизбыток неизбежно приведет к активному росту простейших водорослей, что не сможет не сказаться на высших растениях. Обычно аквариумная вода содержит слишком высокую концентрацию фосфатов, которые попадают туда с остатками корма и из экскрементов рыб, поэтому особенно важно проводить регулярное тестирование.
В пресной воде важно, чтобы уровень фосфатов не опускался ниже 0.02 мг/л, так как растениям для правильного роста и построения своих клеток просто необходим фосфат.
Стоит отметить, что зачастую питьевая вода содержит высокое количество фосфатов (даже более 5 мг/л). В этом случае важно заранее правильно обработать воду до ее попадания в аквариум, используя обратный осмос или специальные смолы. 
Железо – Fe
Железо является обязательным элементом для любых животных и растений. В естественных водоемах концентрация железа значительно отличается в зависимости от различных биотопов, но тем не менее всегда присутствует.
Железо в воде доступно в двух различных формах, в зависимости от электрического заряда ионов – двухвалентное железо (Fe2+) и трехвалентное железо (Fe3+). Двухвалентное железо может быть растворено в воде, в то время как трехвалентное железо обычно не растворяется. Только железо, растворенное в воде, может абсорбироваться растениями, морскими водорослями или микроорганизмами. К сожалению, когда кислород (необходим для аквариума) присутствует в железе, оно преобразовывается в трехвалентное железо и присоединяется к другим веществам, при этом становится бесполезным. Часто оно способствует формированию бледно-желтого налета на фильтре. Для того, чтобы воспрепятствовать этой неприятности, железо необходимо поместить в аквариум в специальной форме, то есть совместно с хелаторами, которые формируют плотные химические соединения, делая железо растворяемым даже в воде и тем самым доступным для различных водных организмов.
Обычно жидкостные индикаторы для измерения железа измеряют только двухвалентное железо. Для проверки наличия всего железа (даже хелатного железа) определенные измерители содержат реагенты, которые «ломают» хелат, превращая скрытое железо в «видимое».
В пресной воде уровень железа должен варьироватьcx от 0.03 мг/л до 0.10 мг/л для обеспечения здорового роста растений. Уровень выше 0.2 мг/л опасен как для растений, так и для многих рыб. Благодаря тестированию воды Вы можете проверить воду в своем аквариуме и принять необходимые меры.
В морской воде концентрация должна варьировать от 0.05 мг/л до 0.1 мг/л.
Источник: www.prodacinternational.itАдаптация текста: В.Люфт для akvabluz.ru
www.akvabluz.ru
Детальные показатели - Вода аквариума. Показатели воды - Содержание аквариума - Аквариумные статьи - AQUATER
Кислотность (pH)
Аквариумисты, особенно начинающие, вспоминают о кислотности воды, когда на их душераздирающие вопли о гибнущих рыбах, следует вопрос про значение рН. К счастью, большинство рыб для "начинающих", такие как данио или барбусы, способы жить при любых разумных значениях рН. Проблемы начинаются, когда новичок покупает "красивую рыбку", которая оказывается цихлидой из озера Малави и требует щелочной воды.
Вода состоит из двух элементов - водорода и кислорода (это знают все). Молекула воды обычно распадается на два иона - положительно заряженный ион водорода H+ и отрицательной заряженный ион OH-. Значение рН характеризует концентрацию ионов H+ (значение рН логарифму концентрации, взятому с обратным знаком). Изменение значения рН на 1 соответствует изменению концентрации в 10 раз. При рН 6 количество ионов H+ в 10 раз больше, чем при рН 7 и наоборот. Помните об этом, когда изменяете кислотность воды. Небольшие изменения в рН резко изменяют химию воды. В нейтральной воде концентрации обоих ионов равны и значение рН равно 7, в кислой воде значение рН <7, в щелочной > 7.
Значение рН может быть изменено добавлением веществ, изменяющих концентрацию H+. Например, кислоты растворяются в воде с образованием иона H+, уменьшая значение рН.
Многие вещества обладают буферной способностью, т.е. способны нейтрализовать изменения рН при добавлении щелочи или кислоты. Наиболее важными из них являются карбонаты, определяющие карбонатную жесткость воды. Например, раствор пищевой соды (бикарбонат натрия - NaHCO3) имеет рН около 8.4. В растворе он образует ион натрия Na+ и бикарбонат HCO3-, При добавлении щелочи или кислоты происходит их нейтрализация:
H+ + HCO3--> h3O + CO2
OH- + HCO3- -> h3O + CO3-2
Т.е. раствор соды имеет постоянное значение рН для достаточно широкого диапазона концентраций и может быть использован для стабилизации значения рН воды. Поэтому, попытки снизить значение рН до значения 6 (чтобы посадить туда дискусов) в аквариуме с грунтом из известняка обречены на неудачу. Конечно, если добавить кислоты в количестве, превышающем "свободные" ионы бикарбоанат, то она изменит значение рН.
Биологическая активность в аквариуме приводит к образованию различных кислот, которые со временем понижают значения рН. Поэтому если вода не обладает достаточной буферной способнойстью, то со временем рН упадет до недопустимо низких для рыб пределов. Причем, поскольку при низких значениях рН, биофильтрация происходит гораздо менее эффективно, процесс падения рН будет происходит с нарастающей скоростью. Растворенный в воде буфер будет препятствовать падению рН, однако со временем, образующиеся кислоты истощат буфер. При смене воды происходит обновление буфера. Если вода мягкая, то увеличить буферную способность можно добавлением пищевой соды. В продаже обычно бывают вещества, способные стабилизировать рН на различных уровнях.
Большинство рыб способно жить при значениях рН в диапазоне 6.5-8. Резкая смена кислотности воды приведет к стрессу, заболеванию или гибели рыбы. Например, при пересаживании рыбы в воду с низким значением рН, отличающемся от исходной на несколько единиц, рыбы перестают плавать и "зависают" в одном положении. Через некоторое время они погибают.
Поэтому очень важно не изменять резко значение рН. Даже если вы обнаружили, что значение резко отличается от оптимальных - добавляйте химию потихоньку, изменяя рН не более, чем на одну-две единицы в сутки. При добавлении новой рыбы, посадите ее в отдельную емкость и добавляйте потихоньку порциями воду из аквариума, чтобы рыба привыкла к другому значению рН и температуре.
Измерение рН
Как было указано выше, кислотность воды, измеряемая рН является важным параметром аквариума. Разные рыбы предпочитают разные значения рН. Знание этого параметра необходимо при постановке диагноза рыбы. Если ваши рыбы внезапно заболели, то проверьте значение рН воды первым делом (вместе с аммиаком).
Самый простейший тест рН основан на использовании изменяющих свой цвет реактивах и лакмусовых бумажках - фенолфталеине и т.д. Существует огромное разнообразие аквариумных тестов. Также можно купить такой реактив отдельно (помните, что они имеют срок годности, поэтому не покупайте 100 литровую бочку на всю жизнь). такие тесты просты в использовании и достаточно точны - вам не нужно знать значение рН с точностью большей, чем 0.1-0.2. Все равно, в аквариуме, как и в природе происходят суточные колебания рН. Рыбы и растения выделяют ночью углекислый газ и рН понижается, в зависмости от карбонатной жесткости воды. Днем, наоборот, растения при фотосинтезе поглощают углекислоту и это приводит к повышению значения рН. Суточные колебания в 0.5-1 единицы вполне допустимы. Вам нужно иметь тест, измеряющий значения рН в диапазоне 5.5 - 8.0 для большинства рыб. Для африканских цихлид нужен тест, измеряющий более высокие значения рН.
Различные фирмы выпускают много видов аквариумных тестов.
Другим способом является использование электронных тестеров. Они бывают двух видов: одни предназначены только для измерения рН (вы погружаете его в воду и он выдает значение рН- pH tester, pH meter), вторые могут выдавать сигнал для управления каким-либо устройством (например, для контроля подачи углекислого газа) они находятся в воде постоянно (pH controler).
К достоинствам таких приборов можно отнести:
быстрота получения результата
точность (средняя точность - 0.05 - 0.1 единиц значения рН)
возможность постоянного контроля за изменением рН и получения управляющего сигнала. Некоторые могут быть подключены к компьютеру.
Но они имеют и свои недостатки:
Высокая стоимость
Необходимость их периодической калибровки, причем достаточно частой. Они обычно калибруются по двум точкам (одна нейтральная рН=7, другая рН=4 или рН=10). При этом необходимо иметь свежий раствор для калибровки (они имеют срок годности).
Надо либо иметь измеритель с автоматической температурной компенсацией или самому вычислять поправки к результату, в зависимости от температуры воды,
Срок службы электрода - главной части такого измерителя примерно около года для непрерывной работы (конечно зависит от типа электрода),
Их надо тщательно промывать перед использованием и хранить электрод влажным,
Жесткость воды
Жесткость является вторым, наиболее важным, параметров для аквариума, наряду с кислотностью. Жесткость воды определяется наличием растворенных в ней минералов и во многом определяет остальные свойства воды. Несмотря на огромное количество всяких растворенных в воде минералов, только некоторые определяют ее жесткость - так уж сложилось исторически, что наиболее важным приложением была способность мыла намыливаться в воде. Отсюда и все определения. Даже некоторые способы измерения жесткости на этом и основаны. Жесткость воды делится на две части - постоянную (GH, general hardness) и переменную (карбонатную), KH, carbonate hardness). Иногда говорят об общей жесткости, которая явлется суммой этих частей.
Деление жесткости на две эти части определяется тем, какие минеральные соли остаются в воде после кипячения воды (постоянная жесткость). Достаточно практическое определение. Соли, определяющие карбонатную жесткость - выпадают в осадок, поскольку, например для кальция:
Ca(HCO3)2<-> CaCO3+h3O + CO2
Углекислый газ испаряется при кипении, и равновесие сдвигается вправо. При этом плохорастворимый карбонат кальция выпадает в осадок, образуя белые налеты на стенках чайника. Аналогично образуются и налеты на стенках акваруима, при испарении воды (поскольку карбонат кальция хорошо растворяется при добавлении кислоты, то такие налеты хорошо чистить уксусом).
0-4 dGH очень мягкая вода
4-8 dGH мягкая вода
8-12 dGH средняя жесткость
12-18 dGH умеренная жесткость
18-30 dGH жесткая вода
Постоянная жесткость (GH) определяется концентрацией ионов Ca++ и Mg++ в воде. Измеряется постоянная жесткость в градусах жесткости (dGH, dKH) или в mg/l CaCO3:
1 градус жесткости равен 17.8 mg/l CaCO3
Эта жесткость, наиболее важна, поскольку она определяет - насколько мягкая или жесткая та или иная вода:
Она определяет степень пригодности воды для рыб, растений, развития икры и т.д.
Карбонатная жесткость определяется концентрацией карбонатов CO3-и бикарбонатов HCO3- в воде (в основном, в аквариумной воде присутствуют бикарбонаты, поскольку карбонаты в значительных концентрациях есть при высокой рН>9). Она характеризует буферную способность воды противостоять изменению рН - со временем значение рН из-за наличия органики в воде падает. В аквариуме этот термин и понятие буферной способности (щелочность, alkalinity) используются взаимозаменяемо, поскольку все аквариумные тесты измерения КН основаны на методе титрирования, т.е. изменении цвета раствора при добавлении в него определенного количества кислоты, которая связывает все свободные буферные ионы. Количество капель кислоты и определяет значение КН. Поскольку кислота не "различает" какие ионы (карбонаты, бикарбонаты и т.д.) участвуют в нейтрализации, то узнать в чистом виде значение КН невозможно. Да и не нужно это, поскольку интересует всегда именно эта способность воды. Обычно, при отсутствии фосфатов, солей бора в больших концентрациях, щелочность практически полностью определяется КН.
Часто говорят о полной жесткости, равной сумме постоянной и переменной (карбонатной), как о постоянной, подразумевая под GH - полную жесткость. Однако, аквариумные тесты меряют постоянную жесткость отдельно, обозначая ее как GH.
Увеличение жесткости - меняйте их значения плавно, иначе можно вызвать стресс у рыб и другие проблемы:
KH - одна чайная ложка бикарбоната натрия (пищевой соды) на 50 литров воды увеличит KH примерно на 4 градуса dKH,
GH - две чайные ложки карбоната кальция на 50 литров воды увеличат одновременно KH и GH на 4 градуса. Поэтому варьируя компоненты, можно подобрать необходимые значения жесткостей. Можно также добавить сульфат Ca/Mg, что не вызовет увеличения КН, но приведет к возрастанию концентрации ионов сульфата, что не очень хорошо.
Уменьшение жесткости - гораздо более сложная проблема:
Использование дистиллированной воды, которая прдается в магазинах. Или дождевой воды, если вы уверены в ее чистоте. Никогда не используйте конденсат из кондиционера - в нем много ядовитых солей и окислов металлов, в блоке конденсации с удовольствием селятся всякие бактерии.
Фильтрование воды через специальные фильтры - осмотический фильтр и деионизация
Фильтрование воды через различные смолы, которые есть в продаже. Недостатком такого способа, является то, что обычно используется только одна смола (удаляются анионы или катионы) и заменяются они не на ионы водорода H+ и ионы OH- , а на другие ионы - например ионы Ca, Mg на натрий, что не очень хорошо для растений. Поэтому не рекомендуется использовать бытовые составы для смягчения воды (например, для бассейна).
Самый простой и удобный способ - фильтрование воды через торф, Для этого добавляется торф в фильтр (внешний или внутренний). Другим способом является добавление торфа (например, насыпанного в старом носке) в емкость, где отстаивается вода. Для некоторых рыб. требующих очень мягкой воды для нереста, можно использовать торф в качестве грунта. Недостатком торфа является то, что он окрашивает воду в желтоватый оттенок (что может быть удалено при фильтрации через активированный уголь). К тому же торф лучше прокипятить.
Остальные параметры воды - проводимость, окислительный потенциал и т.д.
Помимо основным параметров, существуют и другие параметры, которыми можно характеризовать воду. Они используются в аквариуме редко, поэтому описаны они очень кратко.
TDS (Total Dissolved Solids) - величина, показывающая полное количество всех растворенных солей и других твердых веществ в воде. Эта величина наиболее точно показывает, насколько вода отличается от воды, "составленной только из молекул самой воды", например качество дистиллированной или полученной после осмотической фильтрации воды можно характеризовать этим параметром. Величина измерения TDS - концентрация в mg/l. TDS измеряется несколькими способами. Первый - это испарить воду и измерить вес остатка. Вряд ли этот метод доступен аквариумисту из-за необходимости иметь высокоточные приборы. Вторым способом является использование электронных TDS измерителей, которые внешне выглядят аналогично измерителям pH. Такие измерители неточны, поскольку они измеряют на самом деле способность воды проводить электричество, а не все ионы несут на себе электрический заряд и разные ионы имеют разный заряд. К тому же есть обычно сложности с калибровкой таким измерителей. Измеритель проводимости является лучшим прибором.
Проводимость (conductivity)- величина, измеряющая способность воды проводить электричество. Эта способность определяется наличием положительно и отрицательно заряженных ионов, их подвижности, температуры и т.д. Большинство неорганических солей, растворенных в воде, увеличивают способность воды проводить электричество. Проводимость является величиной обратной сопротивлению и измеряется в сименсах. Обозначается либо S, либо mho (ом - ohm - записанный в обратном порядке). Проводимость абсолютной чистой воды, где присутствуют только H+ и OH- ионы, при комнатной температуре примерно 20 MOm/cm (0.05 mkS/cm). В реальности проводимость дистиллированной воды увеличиться быстро, из-за растворения в ней углекислого газа. Измеряется проводимость специальным измерителем, который по существу измеряет ток в воде, заполнившей ячейку со стандартными электродами. В принципе, вы можете использовать мегаомметр, специально прокалиброванный с электродами, помещенными в емкость на определенном расстоянии. Это измерение полезно для определения качества осмотической фильтрации и де-ионизации. В среднем, водопроводная вода имеет проводимость, варьирующуюся от 50 до 1500 mkS/cm
Существует приближенная зависимость между TDS и проводимостью:
TDS mg/l = 0.64 mkS/cm
Это соотношение эмпирическое и может для вашей водопороводной воды ненамного отличаться.
Примерная зависимость между концентрацией столовой соли и проводимостью:
1 mg/l NaCl = 1.9 mkS/cm
Окислительный потенциал (redox potential, ORP). Если описать этот параметр одним предложением, то получиться, что эта величина, характеризующая качество вашей аквариумной воды, ее чистоту. Низкий ORP означает, что в воде много органики.
Как все проходили в школе, существуют два вида реакций - окислительный и восстановительные. К первым относятся те, в результате которых молекулы "теряют" электроны (например, нитратный цикл, в результате которого аммиак превращается в нитраты), ко вторым - обратные реакции - например, редуцирование молекулы нитрата обратно в аммиак (это делают растения в процессе "получения" азота). Такие атомы, как кислород или хлор, крайне "нуждаются" в электронах и поэтому являются окислителями. Другие, как например водород и железо, имеют "лишние" электроны, являются восстановителями. Разность зарядов окислителей и восстановителей в воде и называется окислительно-восстановительным потенциалом. Достаточно просто, хотя и кажется жутко непонятным. Если окислителей в воде больше, то потенциал положителен и наоборот. ORP измеряется в милливольтах.
Разложение органики в воде является окислительной реакцией. Накопление органики в воде приводит к увеличению концентрации восстановителей и уменьшает значение ORP. Чем выше это значение, тем больше окислителей (в основном кислорода - вряд ли вы используете хлор в аквариуме) присутствует в воде, тем больше органики может быть разложено и тем чище вода. С другой стороны, высокий ORP может быть вреден для рыб и других организмов, поскольку может разрушать живые клетки. Оптимальное значение лежит между 250 и 400 mV. Значение ORP зависит от многих факторов и может колебаться в аквариуме, например, ORP уменьшается при повышении температуры и понижении pH.
Измеряется ORP специальными измерителями, аналогичными измерителям pH (измерители с разными электродами, использующими разные растворы для сравнения дают различные результаты). Увеличить ORP воды можно регулярной сменой воды, чисткой аквариума, продувкой воздуха и использованием озона.
Кислород и углекислый газ
Основными газами, растворенными в воде являются (как и в атмосфере) - кислород, углекислый газ и азот. наиболее легко растворимым является СО2, относительная растворимость углекислого газа примерно в 70 раз выше растворимости кислорода и в 150 раз выше растворимости азота. Азот практически не влияет на жизнедеятельность организмов в аквариуме, кроме сине-зеленых водорослей, которые могут усваивать его. В таблице приведены уровни насыщения растворенных кислорода и углекислого газа в воде (уровень насыщения показывает максимальное количество газа, которое может раствориться в воде, но не уровень равновесия, который например, для углекислого газа при комнатной температуре составляет около 2 mg/l).
Температура воды °С 5 10 15 20 25 30
Растворенный кислород в воде
(уровень насыщения) mg/l 13.8 12.0 10.3 9.3 8.3 7.6
Минимальный уровень, кислорода
требуемый рыбам (примерно) mg/l 9.1 8.8 8.3 7.8 7.4 6.9
Растворенный СО2 в воде
(уровень насыщения) g/l 2.8 2.4 2.0 1.7 1.5 1.3
Как видно из таблицы, растворимость углекислого газа в сотни раз превышает растворимость кислорода. Основными процессами, в которых участвуют кислород и углекислый газ, являются:
Дыхание рыб, которые дышат, как и мы все, кислородом и выделяют углекислый газ.
Дыхание и фотосинтез в растениях, Растения используют кислород для дыхания. При этом они выделяют углекислый газ. Обычно полагают, что процесс дыхания растений идет в темноте, однако это не так. Он идет все время, в том числе и на свету, одновременно с процессом фотосинтеза, при котором поглощается углекислый газ и выделяется кислород.
Бактерии и другие микроорганизмы потребляют кислород. Об этом часто забывают, что все процессы разложения органики в аквариуме, включая необходимую в аквариуме био-фильтрацию.
Другие химические процессы, например, при загнивании грунта выделяется сероводород h3S, который требует кислород для своего окисления.
Кислород, наряду с температурой воды, является фактором определяющим обмен веществ у рыб. Например, при температуре воды выше 15°С кислород, а не температура, является фактором, ограничивающим метаболизм. Потребление кислорода зависит от вида рыб, строения жабр (как эффективно рыба может извлекать кислород из воды) и т.д. Более активные рыбы нуждаются в большем количестве кислорода, более крупные, как понятно, тоже (хотя потребление и не пропорционально весу - рыба весом 10 гр потребляет пример 1.3 mg кислорода на грамм веса в час, рыба весом 500 гр - только 0.25). При повышении температуры потребление кислорода резко возрастает, например, активная золотая рыбка потребляет при температуре 15°С - 0.16 mg кислорода на грамм веса в час, а при температуре 30°С - 0.43 mg).
Рыбы живущие в природе в воде бедной кислородом приспособились к таким условиям, например, лабиринтовые рыбы, которые в природе живут в любых лужах, могут "заглатывать" воздух. С другой стороны, многие рыбы, например, африканские цихлиды из озера Малави нуждаются в воде, богатой кислородом.
В среднем надо стараться, чтобы уровень кислорода не падал ниже 7 мг/л в аквариуме. Рыбы, живущие при пониженной концентрации кислорода, более подвержены заболеваниям, мальки отстают в развитии и т.д. При недостатке кислорода рыбы начинают захватывать воздух с поверхности, в дальнейшем происходит отравление углекислым газом. Рыба, умершая от асфиксии, обычно имеет широко открытый рот, "оттопыренные" жабры, которые имеют бледный оттенок (хотя подобные симптомы могут встречаться и при других заболеваниях).
Несмотря на широко распространенное мнение, углекислый газ не вытесняет кислород из воды. Уровень растворенного углекислого газа в воде зависит от многих параметров. Переизбыток углекислого газа приводит к отравлению рыб, которые впадают в кому и умирают.
Самым простым способом поддержать высокий уровень кислорода и низкий уровень углекислого газа в воде является аэрация и перемешивание воды помпами. При этом кислород растворяется в воде, а углекислый газ уходит в атмосферу. Следует следить, чтобы на поверхности воды не было жирной или бактериальной пленки, которая затрудняет газообмен. Старайтесь не поднимать температуру воды высоко, выше чем необходимо для нормальной жизнедеятельности данного вида рыб. При высокой температуре, растворимость кислорода в воде падает, а потребность в нем возрастает.
Другим способом является выращивание растений, которые поглощают углекислоту и выделяют кислород. Как ни парадоксально, но на ярком свету растения способны выделить кислороду больше, чем его может быть растворено в воде - от растений будут подниматься пузырьки кислорода
Тяжелые металлы в воде
Содержащиеся в водопроводной воде тяжелые металлы металлы токсичны для всех организмов, даже те, которые в малых дозах необходимы для успешного роста растений (цинк: медь, никель и т.д.). Даже если содержание металлов в воде соответствует предельно допустимые нормы, установленные для людей, такая вода может быть опасна для рыб. Особенно это относится к меди и цинку, которые не являются токсичными для человеческого организма в разумных концентрациях.
Металл пдк для людей (ppm) пдк для рыб (ppm)
Cd (кадмий) 0.005 0.01
Cr (хром) 0.1 0.05
Cu (медь) 1.5 0.02
Hg (ртуть) 0.002 0.01
Pb (свинец) 0.015 0.1
Zn (цинк) 5.0 0.1
Таблица показывает сравнительные пдк (предельно допустимые концентрации) для людей и рыб.
Источниками металлов в воде, помимо загрязненной реки, откуда вода поступает в водопровод (в любом случае жить ниже по течению от большого химического комбината не рекомендуется никому, как и содержать рыб), являются, например, медные трубы.
В отличие от рыб, мы не находимся все время в воде и металлы, находящиеся в питьевой воде, попадая в пищеварительную систему, обычно связываются органикой (пищей). С другой стороны, металлы попадают в организм рыбы множеством путей.
Металлы токсичны, поскольку они способны "присоединятся" к органическим молекулам, нарушая выполняемые имим функции. Например, ртуть соединяется с группой -SH, которая входит в состав большинства белков.
Металлы особенно токсичны для мальков рыб. Например, максимальная концентрация меди, при превышении которой увеличивается смертность мальков форели, равна 0.010-0.017 ppm. Максимальная концентрация свинца, при превышении которой происходит "деформация" мальков форели равна .058-0.12 ppm.
Также, металлы могут быть токсичны для растений при их больших концентрациях, даже несмотря на то, что они необходимы в малых концентрациях для нормального роста растений. Например, наиболее часто передозируется железо, которое добавляется как удобрения в воду, при этом листья становятся коричневыми, покрываются пятнами. Симптомы аналогичны симптомам недостатка фосфора. Особенно могут страдать медленно растущие растения, например, криптокорины, которые не успевают "перерабатывать" повышенную концентрацию железа.
Токсичность металлов зависит от многих параметров воды:
Кислотность, pH. Как правило, металлы гораздо более токсичны в кислой воде. Когда pH уменьшается до 5.5 алюминий, медь, цинк начинают выделятся из дейтрита в воду. Опыты с форелью показали, что при изменении pH с 7.2 до 5.4, токсичность меди возросла вдвое. Это надо иметь в виду, когда содержите африканских цихлид, живущих в жесткой, щелочной воде. Поскольку в такой воде токсичность металлов меньше, то эти рыбы более чувствительны к токсичным металлам.
Жесткость воды. Аналогично, металлы более токсичны в мягкой воде. Например, в жесткой воде, токсичность меди уменьшается из-за конкурирования меди (Cu++) и кальция (Ca++) при прохождении через клеточные мембраны рыбы.
Растворенная в воде органика. Повышенный уровень органики ведет к снижению токсичности металлов, из-за того, что она связывает металлы.. Особенно хорошо связывают гуминовые кислоты, которые получаются при гниении растительной органики в аквариуме и добавлении торфа в воду (фильтрование через торф можно использовать для снижения токсичности металлов). Например, в одном из опытов по выращиванию растений, при добавлении в контрольную воду 1 mg/l меди, через несколько недель практически вся медь была поглощена растениями. В тоже время, при добавлении экстракта торфа в воду, вся медь осталась в растворе.
Как ни парадоксально звучит, металлы более токсичны в чистой воде. Конечно это не означает, что воду не надо менять в аквариуме. Проблем из-за несменяемой воде с повышенным содержанием органики будет гораздо больше.
aquater.at.ua
