Посібник з хімії рифових акваріумів для початківців, частина 4: Які хімічні речовини можуть згубно накопичуватися, Ренді Холмс-Фарлі.
Без кейворду
Посібник з хімії рифового акваріума для початківців, частина 4: які хімічні речовини можуть згубно накопичуватися
Ця стаття є четвертою і останньою в серії, в якій на базовому і практичному рівні розглядаються питання хімії коралових рифів. Її основна мета – змусити акваріумістів-початківців зосередитися на тих аспектах хімії рифових акваріумів, які дійсно важливі, а не на тих, які не є важливими. Акваріумісти-початківці стикаються з величезною кількістю питань та думок, пов’язаних з практикою акваріумістики, і жодне з них, здається, не викликає більшого занепокоєння, ніж питання хімії. Деякі з цих питань насправді дуже складні, і відповіді на багато питань просто не відомі. На щастя для любителів, знання відповідей на ці питання рідко буває важливим для утримання чудового рифового акваріума. Ті питання, які важливо розуміти, набагато простіші і можуть бути вирішені без зайвого занепокоєння.
Перша стаття цієї серії була присвячена питанням, пов’язаним з солоною водою, що використовується в акваріумі з кораловим рифом, включаючи вибір сольових сумішей, вимірювання солоності та очищення водопровідної води. Друга стаття була присвячена тому, які добавки є необхідними та корисними, а які ні. Третя стаття була присвячена питанням, пов’язаним з pH акваріума.
Ця четверта стаття з серії присвячена занепокоєнню щодо сполук, які можуть накопичуватися в акваріумі і потенційно викликати проблеми. Ці хімічні речовини включають нітрати, фосфати та органіку. Чому слід турбуватися про такі хімічні речовини? Деякі з них заохочують ріст небажаних мікроводоростей, інші пригнічують кальцифікацію та ріст коралів, а треті можуть бути токсичними для багатьох організмів. Отже, може бути бажано відстежувати такі домішки, хоча за звичайних обставин може бути неможливо регулярно вимірювати деякі з цих домішок.
Багато методів можуть запобігти надмірному накопиченню небажаних іонів у морських акваріумах. Деякі з них прості у використанні і недорогі, в той час як інші можуть бути більш дорогими і складними. Найпоширеніші методи включають знежирення, вирощування макроводоростей або інших організмів на експорт, а також використання середовищ, що зв’язують певні домішки. У багатьох рифових акваріумах найкраще працює комбінація різних методів. Я використовую декілька у своїй системі акваріумів з кораловими рифами, включаючи всі три з перерахованих вище, а також інші (наприклад, озон).
Ця стаття зосереджена на тому, чому акваріумісти повинні бути стурбовані певними домішками і які цільові діапазони я рекомендую, а також обговорюються деякі з найбільш ефективних способів підтримання адекватно низьких рівнів кожної конкретної домішки.
Повний набір статей цієї серії включає:
Посібник з хімії рифових акваріумів для початківців
- Частина 1: Солона вода сама по собі
- Частина 2: Які хімічні речовини необхідно додавати
- Частина 3: pH
- Частина 4: Які хімічні речовини можуть згубно накопичуватися
Розділи цієї статті:
У закритих акваріумах з кораловими рифами може накопичуватися багато хімічних речовин. Деякі з них можуть входити до складу кормів, підмішування води або хімічних добавок. Інші утворюються в самому акваріумі. Знання того, як такі хімічні речовини потрапляють у акваріумну воду, і що робити з кожною з них, є основними темами цієї статті. У наступних розділах буде розглянуто окремо кожну з хімічних речовин, що викликають занепокоєння.
Багато хімічних речовин, які потенційно можуть накопичуватися до небажаних рівнів, добре відомі більшості акваріумістів. До них відносяться аміак, нітрати і фосфати. Інші можуть бути менш відомі, наприклад, певні метали або органічні речовини, але це не обов’язково означає, що вони неважливі. У багатьох випадках дані про їхню токсичність є чіткими. Аміак, наприклад, очевидно, дуже токсичний, в той час як нітрати і нітрити, як правило, не дуже токсичні в морських акваріумах, хоча вони можуть бути небажаними з інших причин, наприклад, через їх роль у стимулюванні росту водоростей. Для цих типів іонів ми можемо встановити розумні межі та цілі для концентрації в акваріумі, і, на щастя для нас, їх часто можна кількісно визначити за допомогою доступних тест-наборів або зондів.
Однак у деяких випадках токсичність хімічних речовин, які накопичуються в акваріумах, менш відома. Наприклад, токсичність більшості органічних речовин, що накопичуються, і навіть деяких металів, коли вони з’єднуються з органікою, потрапляють у цю маловивчену категорію. У певному сенсі це так само добре, тому що тестування на ці види складних хімічних речовин також майже неможливе для любителів. Моя пропозиція щодо цих складних ситуацій полягає в тому, щоб спробувати вивезти їх загальним методом (наприклад, знежиренням або активованим вугіллям), щоб вони не накопичувалися нескінченно, а потім покластися на досвід багатьох успішних рифових акваріумістів, щоб показати, що такі заходи зазвичай є адекватними.
Я не буду загалом розглядати питання передозування добавок або проблеми, спричинені використанням невідповідних добавок, оскільки існує занадто багато можливостей, щоб включити їх у статтю такого обсягу. Тим не менш, акваріумісти повинні усвідомлювати, що передозування добавок може призвести до потенційно шкідливих рівнів певних хімічних речовин. Підміна води, як описано в наступному розділі, є загалом корисним методом боротьби з передозуванням звичайних добавок.
Перш ніж обговорювати конкретні хімічні речовини, що накопичуються в конкретних розчинах, варто зрозуміти, чого можуть і чого не можуть досягти підміни води. Загалом, підміна води є хорошим способом обмежити накопичення домішок, які не можуть бути легко видалені іншим способом. Наприклад, певні органічні іони є занадто гідрофільними (водолюбними), щоб їх можна було видалити за допомогою скімерів або зв’язати з активованим вугіллям. Інший приклад – якщо рівень магнію стає занадто високим через передозування. У цих випадках підміна води є хорошим способом виправити або, принаймні, полегшити проблему.
Загалом, я твердо переконаний, що підміни води – це хороший спосіб підтримувати всі іони в рифовому акваріумі близькими до норми (за умови, що використовувана солона вода “краща”, ніж наявна вода в акваріумі). Для загальних цілей я рекомендую міняти 20-30% на місяць. У моєму власному випадку я досягаю цього, автоматично змінюючи 1% в день за допомогою насоса з подвійним напором. На малюнку 1 (нижче) показано, що може статися з концентрацією типового домішкового іона (показаного тут як нітрат) протягом року в результаті різних щомісячних графіків підміни води.
Зауважте, однак, що аналіз на Рисунку 1 припускає, що нові нітрати не накопичуються. Це, звичайно, не є нормою в рифових акваріумах без інших методів експорту. Насправді нітрати та інші домішки часто постійно накопичуються. У такій ситуації концентрація з часом може виглядати більше як на рисунку 2, ніж на рисунку 1. В такому випадку, навіть після року 30% щомісячних підмін води, нітрати так і не досягають цільового рівня (менше 1 ppm; про це буде сказано далі в цій статті). Загалом, це стосується всіх накопичувальних іонів, для яких обрано низький цільовий рівень: підміни води допомагають, але, як правило, не дозволяють досягти мети, якщо вони є єдиним методом, що використовується.
Однак, як згадувалося вище, може не існувати іншого хорошого методу для видалення деяких домішок, і підміни води відіграють важливу роль для їх зменшення (а також для поповнення іонів, які можуть повільно виснажуватися).
Наступна стаття містить додаткову інформацію про переваги заміни води для імпорту та експорту, а також детальне обговорення відносних переваг різних графіків заміни води:
Рисунок 1. Концентрація нітратів як функція часу при підмінах води 0% (без змін), 7,5%, 15% і 30% від загального об’єму води в акваріумі щомісяця. У цьому прикладі нітрати присутні на рівні 100 ppm на початку і не додаються і не зменшуються протягом року, за винятком підмін води. Вісь y можна також розглядати як відсоток від початкової концентрації, що залишився від будь-якого матеріалу, який не додається до води і не виводиться з неї, окрім як при підміні води.
Рисунок 2. Концентрація нітратів як функція часу при підмінах води 0% (без змін), 7,5%, 15% і 30% від загального об’єму води в акваріумі щомісяця. У цьому прикладі нітрати присутні на рівні 100 ppm на початку і накопичуються зі швидкістю 0,1 ppm в день, коли вода не підмінюється.
Ммонія є однією з найбільш вивчених хімічних речовин в акваріумах, і деталі її поглинання, виведення та механізми токсичності продовжують займати багатьох вчених-дослідників. Через свою високу токсичність вона є критично важливою як у прісноводних, так і в морських системах. Насправді, це одна з небагатьох важливих хімічних проблем, які є спільними для морських та прісноводних акваріумів.
Більшість рифових акваріумних тварин виділяють аміак (NH3). Якщо немає адекватного способу видалення цього аміаку, або шляхом перетворення його в щось менш токсичне, наприклад, нітрити або нітрати, або шляхом включення його в організми, що ростуть, такі як макроводорості, він може швидко накопичуватися до небажаних і токсичних рівнів.
Встановлені рифові акваріуми зазвичай не потребують регулярного вимірювання аміаку, оскільки такі системи зазвичай мають достатню кількість бактерій або інших організмів, які швидко перетворюють аміак на менш токсичні сполуки. Я ніколи не вимірюю його у своїй основній рифовій системі. Однак вимірювання аміаку може бути дуже важливим, коли риби утримуються в тимчасових приміщеннях, таких як транспортні пакети, лікарняні та карантинні акваріуми. Більшість акваріумістів асоціюють аміак з “циклічністю” нового акваріума, і в цій ситуації критично важливо дочекатися, поки рівень аміаку знизиться до дуже низького рівня, перш ніж додавати організми (це набагато важливіше, ніж чекати, коли знизиться рівень нітритів, наприклад). Аміак також може бути дуже важливим під час аварій в акваріумі, наприклад, під час тривалого відключення електроенергії.
У всіх цих ситуаціях я рекомендую намагатися утримувати вміст аміаку нижче 0,1 ppm загального вмісту NH 4 -N (що читається як “загальний аміачний азот”). Якщо рівень піднімається вище 0,25 ppm загального NH 4 -N, я пропоную вжити негайних заходів, таких як використання зв’язувача аміаку (наприклад, Amquel або Seachem Prime) або проведення значних підмін води. Аміак легко виміряти за допомогою недорогих тест-наборів, але вони можуть трохи заплутати, оскільки часто посилаються на різні форми (іон амонію та “вільний” аміак”, які разом дають загальний аміак). Хоча між цими формами є важливі відмінності, як зазначено нижче, я б завжди рекомендував вимірювати загальний аміак. Частково це пов’язано з тим, що його вміст завжди вищий, ніж будь-якої з окремих форм, і тому його легше виявити вище фонової невизначеності використовуваного набору. У статті за посиланням нижче детально пояснюються ці та інші ускладнення, пов’язані з одиницями вимірювання аміаку.
Ці дві форми аміаку взаємоперетворюються дуже швидко (багато разів на секунду), тому для багатьох цілей вони не є окремими хімічними речовинами. Вони пов’язані між собою кислотно-лужною реакцією, показаною нижче:
NH 3 + H + ßa NH 4 + аміак + іон водню (кислота) ßa іон амонію
Єдина причина, чому амоній вважається менш токсичним, ніж аміак, полягає в тому, що, будучи зарядженою молекулою, він перетинає зябра риб і потрапляє в їх кров з більшими труднощами, ніж аміак, який легко проходить через зяброві мембрани і швидко потрапляє в кров.
В акваріумах з високим рівнем рН, які містять менше Н+, більша частина всього аміаку знаходиться у формі NH 3 у формі NH. Отже, токсичність розчину з фіксованою загальною концентрацією аміаку зростає з підвищенням рН. Це важливо в таких сферах, як транспортування риби, де аміак може накопичуватися до токсичних рівнів.
У цій статті наведено багато інших подробиць, що стосуються того, як вимірювати, уникати та лікувати підвищений вміст аміаку:
Більшість акваріумістів знайомі з нітритами. Він є частиною “азотного циклу”, який відбувається в більшості акваріумів, і тому є однією з перших зустрічей, які багато акваріумістів мають з хімією свого акваріума. Морське акваріумне хобі рясніє коментарями про нітрити, деякі з яких, на жаль, неправильні або вводять в оману. Його токсичність у морських системах, здається, набагато нижча, ніж у прісноводних системах. Ця різниця вражає, оскільки деякі з найбільш чутливих прісноводних видів більш ніж у тисячу разів чутливіші, ніж типові морські види. Чи стосується це всіх риб, яких можна утримувати в рифових акваріумах? Я не можу цього знати. Я бачив результати тестів на токсичність нітритів лише для одного морського виду, який ми зазвичай утримуємо в рифових акваріумах. Тим не менш, немає підстав вважати, що види, які ми утримуємо, більш або менш сприйнятливі, ніж інші морські види, які були протестовані.
Повідомлялося про нечисленні дослідження токсичності нітритів для морських безхребетних. Ті, що були проведені, свідчать про те, що летальні дози нітритів досить високі (тобто, від десятків до тисяч проміле нітритів). На щастя, рівень нітритів у рифових акваріумах майже завжди набагато нижчий, ніж може викликати занепокоєння з точки зору токсичності. Хоча рівень нітритів у новому акваріумі може досягати 10 проміле або більше, такий акваріум ще не повинен містити чутливих організмів. Якщо рівень нітритів нижче 1 проміле, немає особливих причин для занепокоєння, і рідко коли рівень нітритів суттєво підвищується пізніше.
З моєї точки зору, нітрити та азотний цикл можуть бути цікавими явищами для моніторингу під час початкового налаштування рифового акваріума, але нітрити не вимагають рутинного тестування. Я не тестував жодного акваріума на наявність нітритів протягом багатьох років, незважаючи на те, що створив кілька акваріумів за цей час. Я просто не думаю, що нітрити варті того, щоб витрачати час і кошти на тестування. Моя думка полягає в тому, що багато інших речей, окрім концентрації нітритів, є більш вартими уваги рифових акваріумістів.
Якщо насправді рівень нітритів перевищує бажаний для акваріуміста рівень, найкращим негайним заходом може бути підміна води або видалення чутливих організмів до тих пір, поки рівень нітритів не знизиться. Деякі хімічні методи лікування стверджують, що вони знижують рівень нітритів, але мені не очевидно, що побічні продукти насправді менш токсичні, ніж нітрити в морських системах, тому вони не можуть бути оптимальним рішенням.
Ця стаття містить набагато більш детальну інформацію про нітрити, включаючи резюме відомих тестів на токсичність, хімію нітритів та їх джерела та поглиначі в типовому акваріумі з кораловим рифом:
Нітрат – це іон, який давно переслідує акваріумістів. Азот, який його утворює, додається з їжею і може в багатьох акваріумах підвищити рівень нітратів настільки, що його важко підтримувати на природному рівні. Десятиліття або два тому багато акваріумістів проводили підміни води, однією з головних цілей яких було зниження рівня нітратів. Однак у більшості випадків підміни води самі по собі не можуть утримати нітрати на природному рівні морської води (рис. 2). На щастя, зараз у нас є великий набір інструментів для утримання нітратів під контролем, і сучасні акваріуми набагато менше страждають від підвищеного вмісту нітратів (більше 20 ppm), ніж акваріуми минулого.
Нітрати часто асоціюються з водоростями, і дійсно, ріст водоростей часто стимулюється надлишком поживних речовин, включаючи нітрати. Інші потенційні шкідники акваріума, такі як динофлагелляти, також можуть бути стимульовані надлишком нітратів та інших поживних речовин. Нітрат сам по собі не є особливо токсичним при рівнях, які зазвичай зустрічаються в акваріумах, принаймні, наскільки це відомо з наукової літератури. Тим не менш, підвищений рівень нітратів може надмірно стимулювати ріст зооксантелл (фотосинтетичних симбіотичних водоростей, що живуть в коралах і анемонах), що, в свою чергу, може зробити корал коричневим і фактично знизити швидкість росту коралів-господарів.
З цих причин більшість рифових акваріумістів прагнуть знизити рівень нітратів. Хороша мета – менше 0,2 проміле нітратів. Рифові акваріуми можуть нормально функціонувати при значно вищих рівнях нітратів (скажімо, 10-20 проміле), але при цьому існує більший ризик виникнення описаних вище проблем. Вимірювання нітратів складніше, ніж багато акваріумістів припускають. Тест-набори напрочуд неточні. Для перевірки цього факту не потрібно проводити складні наукові дослідження. Багато акваріумістів виявили, що використання декількох різних марок тест-наборів для визначення нітратів призводить до того, що концентрація нітратів в одному і тому ж акваріумі може сильно відрізнятися. Ці рівні можуть варіюватися від відсутності нітратів (часто менше 0,5 проміле) до 50 проміле і більше в одному і тому ж акваріумі.
Компанія American Marine (Pinpoint) нещодавно випустила електронний зонд для виявлення нітратів, заснований на нітрат-селективному електроді. Я використовував його і знаходжу його досить простим у використанні (хоча він не виявляє нітрати безперервно, як рН-метр), але я не перевіряв його точність. Тим не менш, в принципі він здається надійним (це усталений метод в інших галузях) і може стати важливим інструментом для рифових акваріумістів в майбутньому.
На даний момент у мене немає хорошої відповіді на питання, як діяти з тестуванням на нітрати, крім того, що багато успішних рифових акваріумів мають деяку кількість нітратів, тому акваріумісти не повинні зациклюватися на рівнях нітратів, на мою думку.
Існує багато способів зменшити вміст нітратів, включаючи зменшення надходження азоту в акваріум, збільшення експорту азоту за допомогою знежирення, збільшення експорту азоту за допомогою вирощування та збору макроводоростей або дернових водоростей (або будь-якого іншого організму на ваш вибір), використання глибокого піщаного шару, видалення існуючих фільтрів, призначених для полегшення азотного циклу, використання денітратора вуглецю, використання денітратора сірки, використання AZ-NO 3 використання поглинаючих нітрати твердих речовин, а також використання полімерів і вуглецю, що зв’язують органіку.
Деякі акваріумісти додають органічні сполуки (наприклад, спирт, як у горілці, цукор тощо) для стимулювання росту бактерій як ще один варіант зменшення нітратів та фосфатів. Це може бути процес, за допомогою якого AZ-NO 3 також працює. Цей процес росту бактерій, як правило, працює добре. Він також дуже недорогий і може принести користь акваріуму іншими способами, наприклад, забезпечуючи джерело їжі для певних організмів. Його недоліки полягають у тому, що можна знизити рівень поживних речовин занадто низько, і що він споживає кисень, оскільки бактерії використовують додану органіку як джерело вуглецю.
У наступних статтях багато з цих методів описані більш детально:
Атом фосфору є одним з основних будівельних блоків живої матерії. Він присутній у кожній живій істоті та у воді кожного рифового акваріума. Він надходить з усіма продуктами харчування, оскільки є невід’ємною частиною всієї живої матерії. Він також може надходити з водою, що використовується в акваріумах. З цих причин він часто присутній у надлишку в рифових акваріумах, і цей надлишок може спричинити принаймні дві суттєві проблеми для доглядачів рифів. Перша полягає в тому, що фосфат часто є лімітуючою поживною речовиною для росту водоростей, тому в підвищеному вмісті він може спричинити надмірний ріст небажаних водоростей. По-друге, він може безпосередньо пригнічувати кальцифікацію коралів і коралових водоростей. Оскільки більшість захисників рифів не хочуть, щоб сталося жодне з цих явищ, вони намагаються тримати рівень фосфору під контролем. На щастя, існує кілька ефективних способів підтримувати концентрацію фосфору на прийнятному рівні.
У морській воді фосфор існує у двох основних формах: у вигляді неорганічних фосфатів, особливо ортофосфату, та у вигляді фосфорорганічних форм. Ортофосфат легко поглинається водоростями і активно гальмує кальцифікацію. Органічні форми можуть бути або не бути доступними для таких організмів, як водорості. Акваріумісти можуть легко перевірити наявність неорганічного ортофосфату, використовуючи стандартний акваріумний тест-набір для визначення фосфатів, але тестування на органічні сполуки фосфору є значно більш виснажливим. Більше того, якщо є проблема з водоростями, то водорості можуть споживати ортофосфат так само швидко, як він потрапляє у воду, тим самим маскуючи проблему для виявлення за допомогою тест-набору для визначення фосфатів. Отже, багато рифових акваріумістів можуть не визнати, що у них є проблема з фосфатами, а лише те, що у них є проблема з водоростями.
Проблеми, пов’язані з фосфатами та подальшим ростом водоростей, можуть бути одними з найскладніших для вирішення в рифовому акваріумі, особливо якщо живі камені та пісок зазнали впливу дуже високого рівня фосфатів, після чого вони можуть діяти як резервуар фосфатів для подальшого вивільнення. На щастя, навіть за відсутності проблеми з водоростями можна вжити заходів, які принесуть користь рифовим акваріумам різними способами, не останню роль серед яких відіграє зниження рівня фосфатів. До них відносяться зняття вершків і вирощування макроводоростей. Всі власники рифів, а особливо ті, хто проектує нові системи, повинні мати чітке уявлення про те, як вони планують виводити фосфор зі своєї системи. Якщо дозволити фосфору знайти свій власний вихід, це, швидше за все, призведе до появи небажаних мікроводоростей, з якими багато рифівників постійно борються.
У рифовому акваріумі, де відомо, що рівень фосфатів підвищений, або де потенціал для його підвищення значний, наприклад, при рясному годуванні, можна вжити додаткових заходів, крім описаних вище. Більшість з цих методів передбачають безпосереднє зв’язування фосфатів, і це може бути досягнуто за допомогою твердого зв’язуючого, що містить тверді частинки, яких існує багато різних типів і марок. Ці частинки можуть бути оксидом алюмінію (білого кольору), оксидом заліза (зазвичай червоного/помаранчевого, коричневого або чорного кольору) або будь-яким з декількох інших матеріалів. Зауважте, що всі вони мають потенціал розчинятися до певної міри і вивільняти деякі з своїх основних компонентів у воду, незважаючи на твердження їх виробників про протилежне.
Я взагалі віддаю перевагу матеріалам на основі заліза перед матеріалами на основі алюмінію, тому що алюміній, здається, іноді дратує корали, коли він розчиняється, в той час як матеріали на основі заліза, здається, не викликають такої проблеми. Я не бачив жодної інформації, яка б корисно розрізняла різні марки GFO (гранульований оксид заліза, в’яжучі речовини на основі заліза), хоча нещодавно у продажу з’явився один з них з великими частинками, які краще піддаються використанню, ніж дрібні частинки, в типових пакетах для носіїв (Warner Marine PHOSaR). Я рекомендую промивати всі ці носії перед використанням, щоб позбутися надзвичайно дрібних частинок, які можуть потрапити в акваріум (також відомих як дрібні частинки), які легко змиваються в акваріум. Я використовував багато марок GFO в тримачі для носія в каністрових фільтрах Magnum, а деякі акваріумісти вважають за краще використовувати їх в реакторах, які тримають їх в русі, щоб зменшити злипання (але які також можуть фізично розбити частинки, вивільняючи дрібну фракцію в акваріум з часом).
Одне з потенційних занепокоєнь щодо поєднання регулярного використання ГФО (або інших фосфатних зв’язуючих речовин) і вирощування макроводоростей полягає в тому, що ГФО може настільки ефективно зв’язувати фосфат, що макроводорості не зможуть рости і можуть загинути. Отже, здатність макроводоростей зменшувати кількість нітратів втрачається. Якщо це трапляється, може бути корисним зменшення кількості GFO, що використовується, або використання його з перервами.
Деякі комерційні фосфатні в’яжучі речовини насправді є розчинними металами, такими як лантан або залізо. Вони, як правило, ефективні, але я не віддаю їм перевагу, оскільки вони не можуть назавжди видалити фосфат із системи. Вони можуть просто зберігати його в місці та формі (частинки фосфату заліза або лантану), які можуть осідати у вигляді “піску”, який з часом може знову вивільнитися (наприклад, якщо частинки проходять через травний тракт організму, який може повторно розчинити фосфат).
Деякі акваріумісти додають органічні сполуки (наприклад, спирт, як у горілці, цукор тощо) для стимулювання росту бактерій як ще один варіант зменшення нітратів і фосфатів. Цей процес, як правило, працює добре. Він також дуже недорогий і може принести користь акваріуму іншими способами, наприклад, забезпечуючи джерело їжі для певних організмів. Його недоліки полягають у тому, що можна знизити рівень поживних речовин занадто низько, і що він споживає кисень, оскільки бактерії використовують додану органіку як джерело вуглецю.
Ці статті містять набагато більше інформації про різні способи зменшення фосфатів:
На мою думку, органічні матеріали є однією з найбільших хімічних загадок у рифовому акваріумістиці. Це нерозуміння випливає з двох основних проблем: величезна кількість різних органічних хімічних речовин присутня в акваріумах, і всі вони важко піддаються кількісній оцінці (порівняно з тестуванням на неорганічні іони, наприклад). Цей брак розуміння може призвести до того, що акваріумісти будуть боятися того, що не є проблемою, і пропускати те, що є проблемою.
Органічні речовини можуть викликати цілий ряд різних проблем. Деякі з них поглинають синє світло, тому мають тенденцію до пожовтіння води. Інші органічні сполуки можуть бути безпосередньо токсичними для організмів, особливо тому, що багато організмів виробляють високотоксичні органічні речовини спеціально для того, щоб вбити сусідів або здобич, або щоб запобігти поїданню хижаками. Інші використовують азот або фосфор (або обидва елементи) як частину власних структур, тому вони можуть сприяти підвищенню рівня нітратів або фосфатів, якщо їм дозволяється метаболізуватися бактеріями. Деякі проблемні організми в акваріумах можуть також процвітати на органічних речовинах, присутніх у воді, включаючи ціанобактерії. Нарешті, органічні сполуки можуть навіть пригнічувати кальцифікацію в коралах. З усіх цих причин, а також з огляду на додаткові можливості, про які ми не згадували, бажано обмежити накопичення органіки в рифових акваріумах.
Існує безліч способів експорту органіки. Оскільки може накопичуватися велика кількість різноманітної органіки, найкращі способи видалення органіки є дещо узагальненими. Мало хто з акваріумістів вимірює органіку будь-яким корисним способом; вони просто докладають зусиль, щоб зменшити кількість органіки, яка відповідає їхньому бюджету та потребам їхньої системи. Чи можна зменшити кількість органіки занадто сильно? Швидше за все, так, особливо для організмів, які харчуються органікою (або розчинною органікою, або частинками, зваженими у воді), але деякі організми можуть особливо добре процвітати у воді з низьким вмістом органіки, який зазвичай досягається в рифових акваріумах.
Найбільш загальні методи зменшення органіки включають знежирення та використання гранульованого активованого вугілля (GAC). Обидва ці методи мають тенденцію зв’язувати повністю або частково гідрофобні органічні речовини, але не можуть ефективно видаляти дуже гідрофільні органічні речовини. Насправді, підміна води може бути єдиним способом видалення деяких з цих накопичених гідрофільних органічних речовин, і це одна з причин, чому я використовую всі три ці методи. Активоване вугілля можна використовувати пасивно (в мішку з носієм, що висить у воді) або активно (в каністрових фільтрах або інших пристроях, які змушують воду проходити через нього). Я використовував активоване вугілля обома способами.
Окрім зв’язування фосфатів, багато комерційних фосфатних в’яжучих речовин, як очікується, також зв’язують певні органічні речовини. Зв’язуюча здатність цих матеріалів значно нижча, ніж у активованого вугілля, але вони можуть зв’язувати дещо іншу підгрупу загальних органічних матеріалів, присутніх в акваріумі (зв’язувати ті, що можуть бути негативно заряджені, як фосфат, але не обов’язково гідрофобні (як скіммінг і GAC). Нарешті, денітратори сірки та вуглецю можуть зменшити кількість певних метаболізованих органічних речовин, хоча не було отримано жодних даних, які б показували важливість таких методів для органіки в рифових акваріумах.
Деякі органічні речовини, що поглинають світло, особливо добре піддаються обробці озоном. Хоча озон в рифових акваріумах безпосередньо не викликає повного руйнування більшості органічних речовин, він часто повністю усуває здатність певних органічних речовин поглинати світло. Озон також може змінювати хімічну структуру багатьох органічних молекул, роблячи їх більш доступними для споживання бактеріями. Я використовую озон у своєму акваріумі, в першу чергу, для зменшення пожовтіння, якого він досягає.
У цих статтях є набагато більш детальна інформація про органіку та способи її експорту:
Різноманітні метали, такі як мідь, можуть викликати занепокоєння в рифових акваріумах. Незалежно від концентрації цих металів у солоній воді, яка використовується для встановлення або підміни води (що може бути або не бути суттєвою проблемою, як детально описано в попередній статті цієї серії), ці ж самі метали можуть накопичуватися в акваріумі. Я продемонстрував за допомогою вимірювань, що мідь, наприклад, накопичилася в моїй системі. Потенційними джерелами цих металів є продукти харчування, вода для підживлення, неорганічні зв’язуючі середовища (наприклад, ті, що призначені для зв’язування фосфатів) та добавки (незалежно від того, чи навмисно додані метали в добавку, чи присутні просто як домішки). У попередній статті я розглядав різні джерела потенційно токсичних металів.
Жоден з цих металів не піддається легкому контролю з боку любителів. Отже, моя рекомендація подібна до тієї, що стосується накопичення органіки: використовуйте якийсь метод вивезення, а потім не турбуйтеся надмірно. Цей метод працює для більшості акваріумістів, і немає ніяких причин, чому він не може працювати для Вас. Насправді, метали та органіка досить тісно пов’язані між собою, і методи виведення органіки, як правило, виводять і метали. Це пов’язано з тим, що багато найважливіших металів (наприклад, мідь) міцно пов’язані з органічними матеріалами і просто рідко присутні у вигляді вільних неорганічних іонів (рис. 3 нижче). Таким чином, коли органічні речовини видаляються шляхом знежирення або за допомогою активованого вугілля, разом з ними видаляється значна кількість металів. Це очікуваний результат, і він був продемонстрований експериментально (принаймні для скімінгу).