Без кейворда

Озон и рифовый аквариум, часть 1: Химия и биохимия

Озон используется в рифовых аквариумах уже много лет. Утверждается, что он имеет множество преимуществ, начиная от повышения прозрачности воды и заканчивая уменьшением количества водорослей. Однако его популярность так и не выросла до такой степени, чтобы им пользовалось большинство рифовых аквариумистов. Многие причины, вероятно, препятствуют его широкому использованию, включая его стоимость, сложность и проблемы безопасности как для аквариумиста, так и для обитателей аквариума. Если говорить только за себя, то причины, по которым я никогда не использовал его в течение первых десяти лет содержания рифовых аквариумов, были обусловлены в первую очередь опасениями по поводу токсичности побочных продуктов озона в аквариуме, а также отсутствием видимой необходимости.

В начале-середине 1990-х годов озону и другим окислителям уделялось достаточно много внимания как способу повышения ОВП (окислительно-восстановительного потенциала) воды. ОВП, в свою очередь, неверно описывался как хороший способ измерения “чистоты” воды. Поэтому аквариумисты повышали ОВП. Затем озон и другие окислители (например, перманганат) вышли из употребления по разным причинам, не последней из которых была общая тенденция к менее технологичным подходам к содержанию рифов.

Однако, похоже, что использование озона может быть на подъеме. В недавнем (декабрь 2005 года) опросе опытных рифовых аквариумистов результаты разделились поровну между теми, кто никогда не пробовал использовать озон, и теми, кто использует его в настоящее время или использовал в прошлом и собирается сделать это снова в подходящем аквариуме. Для большинства людей, которые использовали этот метод, акцент теперь делается на чистоте воды, а не на ОВП как неком суррогате чего-то, что было нечетко определено, но должно было принести пользу.

Эта статья является первой в серии статей, посвященных многочисленным вопросам использования озона в рифовых аквариумах. Статьи должны помочь аквариумистам понять, почему используется озон и какие процессы происходят на молекулярном уровне при использовании озона. Вместе они должны помочь аквариумистам определить для себя, является ли озон тем, что они хотят использовать, и если да, то как это сделать.

Статьи:

Озон и рифовый аквариум, часть 1: Химия и биохимия Озон и рифовый аквариум, часть 2: Оборудование и безопасность Озон и рифовый аквариум, часть 3: Изменения в рифовом аквариуме после включения озона

После краткого введения о том, как используется озон и о некоторых его заявленных преимуществах, эта первая статья посвящена описанию того, что такое озон и как он реагирует с морской водой. Он также связывает предполагаемые преимущества озона с реальными химическими и биохимическими изменениями, которые он может вызвать. В некотором смысле, он обеспечивает механистическую основу для понимания того, почему озон делает то, что он делает, помогает аквариумистам понять его ограничения и подробно описывает изменения в аквариумной воде, которые вызовет озон, независимо от того, очевидны они для большинства аквариумистов или нет (и, на самом деле, многие из них не очевидны).

В последующих статьях этой серии будут рассмотрены типы оборудования, необходимого для эффективного и безопасного использования озона, а также преимущества, которые появляются после введения озона в аквариумную систему (мою), которая много лет работала без него.

Разделы этой первой статьи следующие:

• Что должен делать озон в рифовом аквариуме?
• Как озон используется в рифовых аквариумах?
• Что такое озон?
• Озон и ОВП
• Что происходит с естественным озоном в природной морской воде?
• Что происходит, когда озон подается в морскую воду?
  • Галогены
  • Аммиак
  • Железо

  Что должен делать озон в рифовом аквариуме?

  Я спрашивал многих аквариумистов, чего, по их мнению, достигает дозирование озона в их аквариумах. Список всегда возглавляет повышение прозрачности воды, но в него входят и другие возможности. Ниже, без особого порядка, перечислены виды заявлений, которые были сделаны:

  1. Увеличение прозрачности воды (даже если до озонирования она была очень прозрачной) 2. Увеличение проникновения света 3. Уменьшение желтизны 4. Уменьшение количества водорослей 5. Уменьшение количества цианобактерий 6. Снижение производства обезжиренного осадка 7. Увеличение производства обезжиренного осадка 8. Увеличение ОВП 9. Снижение содержания нитратов 10. Снижение патогенных бактерий 11. Уменьшение циркулирующих токсинов 12. Более чистая (более чистая) вода

  Некоторые из этих результатов вполне логичны, а химические и биохимические механизмы, вызывающие их в результате использования озона, будут подробно описаны в последующих разделах этой статьи. Другие могут быть не совсем верными утверждениями (например, снижение количества патогенных бактерий), и эти вопросы также обсуждаются.

  Некоторые случаи очевидных проблем и, возможно, глубинных проблем, связанных с использованием озона, настолько тонки, что большинство аквариумистов никогда их не замечают. Например, обесцвечивание кораллов очевидно и о нем уже сообщалось. Возможно, обесцвечивание связано с быстрым увеличением проникновения света. Но предположим, что некоторые мелкие беспозвоночные в аквариуме были менее склонны к успешному размножению из-за остатков бромата в воде. Или что заболеваемость рыб раком от бромата (предполагаемого канцерогена) увеличилась, скажем, с 1% до 2% для некоторых конкретных видов рыб. Сколько рифовых аквариумистов заметили бы эти изменения или приписали бы их озону, даже если бы это было правдой?

  С другой стороны, многие аквариумисты, возможно, не особенно заботятся о таких тонких вопросах, и хотят, чтобы вода была чище независимо от предполагаемых проблем. В любом случае, данные, как они есть, будут представлены, и аквариумисты смогут решить для себя, является ли использование озона практикой, которую они хотят продолжать или нет. В конце последней статьи из этой серии, где я представлю результаты, полученные в моем аквариуме, я прокомментирую, считаю ли я целесообразным продолжать использовать озон в моей системе или нет.

  Как озон используется в рифовых аквариумах?

  Как используется озон, будет основной темой второй статьи этой серии, но для того, чтобы понять многие вопросы, представленные в этой статье, необходимо иметь элементарное представление о том, как используется озон.

  Путь попадания озона в аквариум начинается с обычного аквариумного воздушного насоса. Воздух выходит из насоса и часто попадает в осушитель воздуха. Влага из воздуха удаляется, поскольку она поглощается очень гигроскопичными твердыми частицами. Не все аквариумисты выполняют этот шаг, но удаление влаги из воздуха имеет, по крайней мере, два преимущества, поскольку воздух переходит на следующий этап процесса. Следующим этапом является небольшое устройство, генерирующее озон. Метод, используемый большинством генераторов озона, заключается в пропускании воздуха через высоковольтный электрический разряд, который расщепляет некоторые молекулы кислорода (O 2 ), и когда они рекомбинируют, образуется озон (O 3 ) (второй, менее эффективный метод использует ультрафиолетовое излучение для осуществления того же процесса, либо пропуская воздух или саму воду через источник ультрафиолетового излучения). Влага в воздухе уменьшает количество озона, образующегося в генераторе, а также приводит к образованию азотной кислоты (HNO 3 ; из воды и газообразного азота в воздухе). Эта азотная кислота может снижать pH и щелочность, а также поставлять нитраты в аквариум (что будет более подробно рассмотрено в следующем месяце).

  После того как озоносодержащий воздух выходит из озонатора, он обычно направляется в какую-либо смесительную камеру, где аквариумная вода и газ хорошо перемешиваются и удерживаются в контакте по крайней мере несколько секунд. Аквариумисты часто используют для этой цели скиммеры или специально изготовленные озоновые реакторы, при этом выбор подходящих материалов является важной задачей, поскольку озон может разрушать некоторые виды пластика, резины и трубок. Количество подаваемого озона варьируется в широких пределах. Многие производители рекомендуют порядка 0,3-0,5 мг/час на галлон аквариумной воды, но многие аквариумисты используют меньше или не используют его постоянно. Они считают, что использование меньшего количества озона позволяет достичь их потребности в более чистой воде, снизить потребность в более дорогом оборудовании и осушителях воздуха, уменьшить опасения по поводу токсичности из-за побочных продуктов и снизить его негативное влияние на обезжиривание.

  Внутри контактной камеры озон вступает в реакцию с множеством различных химических веществ, содержащихся в морской воде, включая органику, аммиак, железо и другие металлы, бромид и йодид. Он также может взаимодействовать с вирусами, бактериями и другими организмами, попавшими в камеру. Сам озон сохраняется в морской воде всего несколько секунд, но он оставляет после себя другие реактивные окислители (называемые озонопроизводными окислителями, OPO; например, гипобромная кислота, BrOH). Они могут вступать в дальнейшую реакцию с органикой и другими материалами, а также являются потенциально токсичными, поэтому их следует удалить до того, как вода попадет в аквариум. Большая часть полезных свойств озона происходит в этой камере, где, например, вода становится “чище”, поскольку определенные пигменты в растворенных и твердых органических молекулах разрушаются.

  Вода, выходящая из реактора, оптимально проходит через количество активированного угля, достаточное для удаления оставшихся окислителей, произведенных озоном. Уголь каталитически (а также некаталитически) расщепляет эти окислители до того, как они попадают в аквариум. Воздух, выходящий из реактора, также содержит озон, и его также лучше пропускать через активированный уголь, чтобы уменьшить опасения аквариумиста по поводу токсичности озона в воздухе.

  Чтобы убедиться, что в аквариум не попадает слишком много озона, аквариумисты должны следить за ОВП (потенциалом восстановления окисления) в аквариумной воде. Для тех аквариумистов, которые используют небольшое количество озона, мониторинг может быть достаточным. Для тех аквариумистов, которые используют большое количество озона, важен контроллер ОВП. Он может использоваться для отключения озона, если ОВП поднимается выше заданной точки (эта точка является либо точкой аварийного отключения, которая редко, если вообще достигается, либо целевым ОВП, при котором генератор фактически работает только часть времени, и только тогда, когда контроллер ОВП говорит, что ОВП нужно поднять до заданной точки).

  Для сравнения с другими исследованиями, описанными в этой статье, рифовые аквариумисты обычно используют до 0,3 ppm озона в “контактной камере” и имеют время контакта порядка нескольких секунд, прежде чем вода попадает в аквариум. Это значение 0,3 ppm озона основано на добавлении озона со скоростью 100 мг/час (типичная скорость добавления, предлагаемая производителями озонаторов для аквариума объемом около 200 галлонов) в контактную камеру (например, скиммер), имеющую поток 333 л/ч; 100 мг/ч / 333 л/ч = 0,3 мг/л). Более высокая скорость потока, более низкая скорость добавления озона или неполный перенос озона в воду дадут более низкую концентрацию озона в контактной камере или скиммере.

  Все эти аспекты использования озона в рифовых аквариумах будут более подробно рассмотрены в следующем месяце.

  Озон (O 3 ) – это газ при комнатной температуре, но он недостаточно стабилен, чтобы хранить его в бутылке. Поскольку он нестабилен, аквариумисты всегда генерируют его на месте непосредственно перед использованием. Механизмы генерации озона будут подробно описаны в следующей статье этой серии, но вкратце, озон образуется путем расщепления молекул кислорода (O 2 ) из воздуха и их рекомбинации в озон.

  При низких температурах (ниж е-180° C) озон может конденсироваться в темно-синюю жидкость. Он обладает приятным сладковатым запахом, который позволяет аквариумистам определить, когда он образуется или выделяется, хотя он также потенциально токсичен. При добавлении в морскую воду он имеет очень короткий период полураспада – всего несколько секунд.

  Озон состоит из трех атомов кислорода, соединенных изогнутой линией (угол O-O-O составляет ~117° ), в то время как обычный двухатомный кислород состоит из двух соединенных атомов кислорода (O 2 ). Диатомовый кислород гораздо более химически стабилен, чем озон. Отчасти именно поэтому озон является таким сильным окислителем. O 2 составляет около 21% (210 000 ppm) атмосферы на уровне моря, в то время как озон составляет лишь очень малую часть (обычно около 0,05 ppm).

  Высоко в атмосфере (выше примерно 30 километров) солнечный свет расщепляет двухатомные молекулы кислорода на одноатомные атомы кислорода (O), и эта форма преобладает на всех высотах выше примерно 150 километров. На высотах от 30 до 90 километров, когда образуется O, он часто сталкивается с молекулой O 2 и образует озон (O 3 ). Это и есть “озоновый слой” атмосферы. По ряду причин фактическая концентрация озона достигает максимума примерно на высоте 50 км. Он является сильным поглотителем ультрафиолетового излучения с длиной волны от 200 до 310 нм. Он гораздо сильнее поглощает ультрафиолетовое излучение, чем другие газы в атмосфере. Следовательно, он помогает защитить нижние слои атмосферы и поверхность Земли от ультрафиолетового излучения.

  Озон также может образовываться в нижних слоях атмосферы и обычно считается частью “смога”. В этом случае большая часть озона образуется, когда оксиды азота (NO и NO 2 ), образующиеся при сгорании ископаемого топлива, распадаются с выделением одноатомного кислорода (O). Как и на более высоких уровнях в атмосфере, этот O реагирует с O 2, образуя озон. К сожалению, озон гораздо менее желателен на более низких высотах, где люди и другие организмы, которые им дышат, могут получить повреждения легких. Когда я был мальчиком и рос в калифорнийской долине Сан-Фернандо, небо часто было окутано коричневой дымкой смога. После интенсивных физических упражнений мои легкие часто болели при глубоком вдохе. Этот эффект – одно из нежелательных свойств повышенного озона для человека.

  Во второй статье этой серии мы более подробно рассмотрим влияние озона на здоровье, но здесь стоит привести основную информацию о концентрации озона. Для многих потенциальное нежелательное воздействие на здоровье человека может оказаться достаточным, чтобы отказаться от использования озона в доме только по этой причине:

  Эффекты озона в нижних слоях атмосферы:

  0,003 – 0,010 ppm Самые низкие уровни, обнаруживаемые обычным человеком (по запаху). 0,08 ppm Последнее исследование EPA (будет опубликовано в апреле 2006 года) сообщает о значительном увеличении риска преждевременной смерти у людей. Каждое увеличение на 0,01 промилле приводит к увеличению преждевременной смертности на 0,3 процента. 0,001 – 0,125 ppm Естественная концентрация озона в воздухе. 0,1 ppm Типичная предельно допустимая постоянная концентрация озона в промышленных рабочих зонах, общественных и частных помещениях. 0,15 – 0,51 промилле Типичная пиковая концентрация в американских городах. 0,2 ppm Длительное воздействие озона на человека в типичных условиях работы не вызвало никаких видимых эффектов. 0,3 промилле Пороговый уровень для раздражения носа и горла. Некоторые виды растений повреждаются. 0,5 промилле Уровень, при котором в Лос-Анджелесе, штат Калифорния, объявляется тревога смога № 1; может вызывать тошноту и головную боль. От 1 до 2 промилле Уровень, при котором в Лос-Анджелесе, штат Калифорния, объявляется тревога смога № 2 (1,00 промилле) и № 3 (1,50 промилле). Симптомы: головная боль, боль в груди и сухость в дыхательных путях. От 1,4 до 5,6 промилле Вызывает серьезные повреждения растений. От 5 до 25 промилле Смертелен для животных в течение нескольких часов. 25+ ppm Вероятно, смертелен для человека в течение одного часа.

  Одна из первых вещей, которую все аквариумисты узнают об озоне, – это то, что он повышает окислительно-восстановительный потенциал воды (ОВП). Но что это означает на самом деле? На самом деле, ОВП природной морской воды – это очень сложный вопрос, и до конца не выяснено, что на самом деле меняется в морской воде, когда ее ОВП повышается или понижается на небольшую величину. Возможно, точное соотношение более восстановленных форм железа и марганца (Fe ++ и Mn ++ ) уменьшается при повышении ОВП, а более окисленных форм (Fe +++ , MnO ₂ и т.д.) увеличиваются. 1 Волнует ли это аквариумистов? Полезно ли это?

  В предыдущей статье подробно описаны вопросы, связанные с измерением ОВП и его значением для морской воды и воды рифовых аквариумов:

  Помимо точных химических свойств воды, которые приводят к ОВП, ОВП является индикатором баланса окислительных и восстановительных реакций, происходящих в морской воде. На многие из этих реакций сильно влияет добавление сильного окислителя, такого как озон и его побочные продукты (бромат, гипобромит и т.д.). В этом смысле определение уровня ОВП в аквариуме полезно для аквариумистов, использующих озон, чтобы не допустить передозировки озона.

  При достаточном добавлении озона вода наполнится высокоокисляющими химическими видами, и обитатели аквариума сами начнут окисляться под воздействием этих видов в воде. При достаточно высоких уровнях эти процессы будут убивать организмы, что и происходило при значительных передозировках. Многие аквариумисты предпочитают использовать определенное значение ОВП в качестве ориентира для количества добавляемого озона. На мой взгляд, наиболее важным способом использования ОВП является прекращение добавления озона, если ОВП повышается слишком сильно. Отчасти это мнение основано на отсутствии прямой связи между “качеством” воды и ОВП при использовании химического окислителя. Однако существует четкая связь между чрезмерным ОВП (скажем, выше 500 мВ) и вредом для организмов.

  К счастью для аквариумистов, многие преимущества озона, такие как повышение прозрачности воды и уменьшение желтизны, могут быть достигнуты без достижения чрезмерного значения ОВП. Часто вода может стать заметно прозрачнее (до такой степени, что аквариумист просто перестает замечать воду в аквариуме нормального размера), когда ОВП едва превышает 300 мВ. С другой стороны, нежелательно ли высокое содержание определенных побочных продуктов озона в воде при таких приемлемых уровнях ОВП, как правило, не изучалось. Имеющаяся информация будет подробно описана в последующих разделах этой статьи. В следующей статье этой серии мы подробно расскажем о том, как использовать ОВП с озоном в рифовых аквариумах.

  Что происходит с естественным озоном в природной морской воде?

  Озон не образуется в океане в значительной степени, но он попадает в океан из воздуха. При низких концентрациях озона, который осаждается таким образом, и при естественных концентрациях йодида, обычно присутствующих в морской воде (гораздо более высоких, чем озон), озон может реагировать с присутствующим йодидом с периодом полураспада менее десятой доли секунды. 2 В этом примере йодид окисляется до гипоиодата (IO – ) и гипоиодной кислоты (HOI):

  Поскольку pKa гипоиодной кислоты (в пресной воде) составляет 10,4, в морской воде она находится в основном в протонированной (незаряженной форме). 3 Гипоиодовая кислота сама по себе является сильным окислителем и может вступать в реакцию с другими органическими или неорганическими материалами. 4 Также было высказано предположение, что очень низкие уровни молекулярного йода (I 2 ) могут образовываться таким образом в тонком слое на поверхности океана (0,0002 ppm, или 0,3% от общего количества йода). 5

  Одним из следствий этой реакции является то, что использование озона искажает видовую принадлежность йода в рифовых аквариумах, и это подробно описано в следующем разделе.

  Что происходит при применении озона в морской воде?

  Когда озон применяется в морской воде в концентрациях, превышающих естественные, происходит большее разнообразие химических реакций. Главной из них является окисление бромида до гипобромита: 6,7.

  Первая реакция протекает очень быстро, и период полураспада непрореагировавшего озона в воде с большим содержанием бромида (например, в морской воде) составляет порядка нескольких секунд. 8 Поскольку pKa гипобромовой кислоты (в пресной воде) составляет около 9, в морской воде она находится преимущественно в протонированной (незаряженной форме), но значительное количество BrO – также присутствует. 3 Гипобромная кислота сама по себе является сильным окислителем и может быстро окислять другие органические или неорганические материалы. 4

  Гипобромная кислота может также вступать в различные реакции (включая диспропорционирование и дополнительное окисление озоном) с образованием бромата:

  Гипобромная кислота также может быть каталитически разрушена озоном с возвращением в бромид:

  По поводу экстенсивного озонирования морской воды одна группа пришла к выводу:

  “Ozonization of seawater oxidizes bromide ion to Br (hypobromous acid and hypobromite ion) and then to bromate. If seawater is ozonized for >60 минут, по существу весь бромид преобразуется в бромат”. 9

  Однако такой уровень озонирования гораздо выше, чем в рифовом аквариуме. Различные реакции, приводящие к образованию бромсодержащих побочных продуктов озонирования воды, были подробно изучены (особенно в контексте дезинфекции пресной питьевой воды, содержащей бромид). Тем не менее, это сложная проблема. В одном из недавних обзоров 3 говорится следующее:

  “Поскольку образование бромата при озонировании бромидсодержащих вод является крайне нелинейным процессом, для улучшения понимания механики и прогнозирования образования бромата было применено кинетическое моделирование. Полная модель состоит из более чем 50 связанных кинетических уравнений, которые могут быть решены одновременно с помощью компьютерного кода “

  и далее говорится

  “предсказательные возможности таких моделей для озонирования любой воды не следует переоценивать”.

  Что ж, мы не будем пытаться рассчитать, что происходит в рифовых аквариумах, но мы сделаем вывод, что бромат и гипобромит могут иметь существенное значение.

  После озонирования бромидсодержащей воды бромат, как правило, живет дольше всех. Фактически, это одна из самых больших проблем, связанных с озонированием как методом очистки питьевой воды, поскольку бромат является предполагаемым канцерогеном. По этой причине Агентство по охране окружающей среды США ограничивает его содержание в питьевой воде до 10 ppb. Поэтому при рассмотрении свойств очищенной морской воды в аквариумах необходимо учитывать как BrOH/BrO, так и BrO 3.

  В литературе имеется по крайней мере одно исследование бромата в аквариуме с морской водой. 10 Здесь для дезинфекции использовался озон, поэтому используемые дозы могут быть выше, чем у многих аквариумистов. Я также не знаю, обрабатывали ли они воду после озонирования активированным углем и насколько эффективно. Тем не менее, уровень содержания броматов в экспозиции “Живые моря” в центре Epcot компании Walt Disney World был отслежен. Исследователи, изучавшие эту экспозицию, обнаружили, что бромат поднялся примерно до 0,6 промилле (при уровне нитратов около 600 промилле). После добавления системы денитрификации концентрация бромата и нитрата начала снижаться, что указывает на наличие поглотителя бромата, который вполне может существовать и во многих рифовых аквариумах (то есть в системах или местах, где происходит денитрификация).

  Те же реакционные пути, которые приводят гипобромовую кислоту к бромату, приводят гипойодную кислоту к йодату.

  В океане преобладающей формой йода является йодат (IO 3 – ) с меньшей, но значительной долей йодида (I – ). Биодоступность этих двух форм для макроводорослей и других организмов варьируется от вида к виду, но йодид часто более биодоступен, чем йодат. Независимо от этого, использование озона, вероятно, изменит долю общего йода в сторону йодата и в сторону йодида. Это может быть важно или не важно для рифовых аквариумов, потому что важность доступности йода из толщи воды для организмов, содержащихся в рифовых аквариумах, не доказана, но это может иметь серьезные последствия, если тестовые наборы используются для обнаружения одних видов, а не других.

  Эта проблема была изучена одной группой в отделе здоровья животных Смитсоновского национального зоологического парка. 11 Она утверждала, что рыбам необходим йод в толще воды в виде йодида для выработки гормона тироксина. Независимо от того, правда это или нет (то есть, нужен ли рыбам йод в воде или они могут получать его из пищи), они показали, что озонирование морской воды до ОВП 400 мВ (эквивалентное, по их утверждению, уровню, достигаемому при использовании озона в скиммерах) снижает концентрацию йодида более чем наполовину. Озонирование также снизило концентрацию йодистоорганических соединений и повысило уровень йодата. В самом аквариуме при использовании озона йодид и йодорганические соединения не были обнаружены. Далее они предполагают, что добавки йодида могут быть полезны в тех случаях, когда используется озон. Поэтому вывод о том, что “йод – ненужная добавка для рифовых аквариумов”, если этот вывод основан на успехе в аквариумах, не использующих озон, может не распространяться на аквариумы, в которых активно используется озон.

  До тех пор, пока бромид остается в морской воде, эквивалентная реакция озона с хлоридом

  вряд ли будет значительной, поскольку она протекает гораздо медленнее, чем реакция с бромидом. Небольшое количество ClO -, которое может образоваться, может реагировать с бромидом с образованием BrO – . 3,6,8.

  Еще одна из потенциальных реакций озона и его побочных продуктов с неорганическими соединениями в морской воде – это реакция с аммиаком. На самом деле, озон достаточно эффективно преобразует аммиак в нитрат. Реакция протекает достаточно быстро, поэтому при наличии достаточного количества аммиака в морской воде она будет протекать предпочтительнее, чем реакции, приводящие к образованию бромата. 3,12,13 Промежуточным видом в этом процессе является бромамин (бромный эквивалент хлорамина), но, к счастью (поскольку он токсичен), он обычно далее окисляется до бромида и нитрата.

  Предположительно, это не вредно, и может быть полезно для более быстрого сокращения аммиака до нитрата. Однако это может привести к повышению концентрации нитратов в аквариуме, а также к другому соотношению экспорта азота через различные механизмы, поскольку некоторые методы (например, выращивание некоторых видов макроводорослей) предпочитают аммиак, а не нитрат.

  Железо может присутствовать в морской воде в двух основных формах: ферритный ион (Fe +++ ) и железистый ион (Fe ++ ). Ион железа является более устойчивой формой в насыщенной кислородом морской воде, но железистые формы могут сохраняться в течение значительного периода времени, прежде чем окислятся до иона железа. Железистая форма легче усваивается многими организмами (включая людей), отчасти потому, что она более растворима, а отчасти благодаря механизмам переноса через биологические мембраны. Но многие организмы могут превращать ион железа в ион железа на своей поверхности прямо в процессе поглощения, поэтому важность точной формы не совсем ясна. Я дозирую ион железа при добавлении железа в мой аквариум.

  Озон может легко превратить ион железа в ион железа. 14-16 Это окисление может быть частью того, что фактически измеряется в изменении ОВП морской воды. Преобразование может происходить даже быстрее для комплексного иона железа, чем для свободных ионов железа в морской воде, а комплексообразование с органикой может удерживать железистое железо в растворе даже после окисления. 17

  Наконец, озон может служить для освобождения железа от очень прочных комплексов, в которых оно не может быть легко биодоступным. Например, комплексы железа с ЭДТА могут потребовать фотолитического расщепления, чтобы стать биодоступными в аквариумах без озона, и окисление комплекса озоном может служить аналогичной цели.

  Окисление органики озоном: Обесцвечивание

  Окисление органики, оказывается, является основной причиной, по которой рифовые аквариумисты используют озон, поскольку именно органические материалы в морской воде вызывают проблемы с прозрачностью и цветом. Воздействие озона на органические материалы также является причиной того, что озонирование влияет на обезжиривание. Хотя большинство органических соединений, подвергающихся воздействию озона в течение достаточно длительного периода времени, в той или иной степени окисляются, некоторые из них гораздо более чувствительны, чем другие. На самом деле, при уровнях озона, достигаемых в типичной контактной камере рифового аквариума (менее 0,3 ppm озона) или даже при дезинфекции, где дозы намного выше, общее содержание растворенного углерода заметно не меняется во время воздействия озона (хотя может измениться позже, если бактерии сочтут вновь окисленную органику более биодоступной; см. ниже).

  Например, в бассейне для морских млекопитающих 18 было обнаружено, что дезинфекция озоном с концентрацией 4 ppm и временем контакта 30 минут (уровень дезинфекции намного выше, чем обычно используется в рифовых аквариумах) не привела к снижению общего органического углерода (TOC) в бассейне (~13 ppm TOC), в то время как использование гранулированного активированного угля (GAC) снизило его на 37%. Интересно, что сочетание озона и GAC было еще более эффективным, удаляя 60-78% TOC, что позволяет предположить, что озонирование могло изменить некоторые молекулы таким образом, что они стали сильнее (или быстрее) связываться с GAC. Альтернативное объяснение, которое нельзя исключать, включает биологические преобразования органических соединений, происходящие на поверхности GAC по мере его заселения бактериями).

  Одна исследовательская группа, изучавшая реакцию между различными органическими соединениями и озоном, заключила:

  “сравнение констант скорости с химическими структурами реагирующих групп показывает, что все реакции O ₃ являются высокоселективными”.

  К счастью, многие из органических соединений, которые наиболее реакционноспособны с озоном, совпадают с теми, которые аквариумисты хотят удалить из аквариумов. По мере старения морской воды в морских аквариумах, вода часто становится желтой из-за накопления большого количества различных органических пигментов. Поскольку озон реагирует со многими природными пигментами, его часто используют при очистке питьевой воды с целью “обесцвечивания”; не удаления органики как таковой, а именно обесцвечивания. 20

  Для того чтобы понять этот эффект, сначала полезно понять, какие органические молекулы приводят к окрашиванию, потому что не все они приводят. На самом деле, большинство органических молекул не окрашиваются. То есть, они не поглощают видимый свет. Если посмотреть на бутылочки с очищенными органическими соединениями, то подавляющее большинство из них представляют собой белые порошки. Однако у организмов есть значительная потребность в поглощении света, например, для фотосинтеза или зрения.

  Для создания молекул, поглощающих видимый свет, природные системы часто обращаются к сопряженным углерод-углеродным двойным связям. На рисунках 1 и 2, например, показаны структуры хлорофилла и b-каротина. Обе эти молекулы широко распространены в организмах, и обе содержат сопряженные двойные связи, которые приводят к поглощению видимого света. На этих рисунках не показаны атомы водорода (их десятки), но показаны все остальные атомы, и на каждом пересечении двух или более линий есть углерод. Именно так химики часто показывают структуры, позволяя важным характеристикам выделиться и не потеряться в беспорядке атомных букв. Здесь важен каждый сегмент с C ═ C (показан красным цветом). Если не вдаваться в нелепые химические подробности для статьи, то наличие кучи связей C ═ C, расположенных вместе, с одной связью C ─ C между ними может привести к поглощению видимого света. Именно поэтому организмы разработали такие химические структуры для поглощения света, несмотря на их неустойчивость к окислению (см. ниже).

  Рисунок 1. Химическая структура природного пигмента хлорофилла. Атомы водорода не показаны (для наглядности), а каждое пересечение линий представляет собой атом углерода. Повторяющиеся двойные связи углерод-углерод, C=C, которые отвечают за поглощение света, также являются частями молекулы, наиболее реакционноспособными по отношению к озону. Они показаны красным цветом.

  Рисунок 2. Химическая структура природного пигмента b-каротина. Атомы водорода не показаны (для наглядности), а каждое пересечение линий представляет собой атом углерода. Повторяющиеся двойные связи углерод-углерод, C=C, которые отвечают за поглощение света, также являются наиболее реактивными с озоном частями молекулы. Они показаны красным цветом.

  Именно этой нестабильностью аквариумисты пользуются при использовании озона. На рисунке 3 показано, например, где озон в первую очередь атакует олеиновую кислоту (пищевую жирную кислоту). 21,22 Она атакуется по двойной связи, расщепляя ее на более мелкие фрагменты, которые больше не имеют связи C ═ C. Следовательно, хотя огромная доза озона, действующая в течение очень долгого времени, разрушит эти фрагменты еще больше, даже небольшая доза удалит связь C ═ C.

  Рисунок 3. Известная реакция, происходящая при взаимодействии озона с олеиновой кислотой (пищевая жирная кислота) в морской воде. Атомы водорода не показаны (для наглядности), а каждое пересечение линий представляет собой атом углерода. Двойная связь углерод-углерод (C=C), которая вступает в реакцию с озоном, показана красным цветом. Продукты, образующиеся в результате реакции с озоном в морской воде, показаны внизу.

  Если перевести эту реакционную способность на пигменты, показанные на рис. 1 и 2, то становится очевидным, почему озон так хорош для уменьшения окраски морской воды и повышения ее прозрачности: он разумно избирательно воздействует на многие структуры, которые природа использует для поглощения света, и преобразует их в не поглощающие химические структуры.

  Второй тип окрашенных органических соединений, которые накапливаются в морской воде (как в океане, так и в аквариумах), является одной из функциональных групп в гуминовых и фульвовых кислотах (соединениях, которые часто определяют как желтеющие агенты в аквариумах). 20 Эти “соединения” представляют собой сложные смеси многих соединений, но среди них есть функциональная группа фенола (рис. 4). Фенол может быть атакован озоном, 23,26 с продуктами распада, показанными на рисунке 4. Именно группа Ring-OH окрашивается, когда находится в ионизированной форме Ring-O, а многие из этих продуктов распада не имеют такой функциональной группы. Следовательно, окисление таких фенолятов в гуминовых кислотах с помощью озона уменьшит цветность аквариумной воды.

  Рисунок 4. Продукты реакции фенола (вверху слева) при воздействии озона. Атомы водорода не показаны (для наглядности), а каждое пересечение линий представляет собой атом углерода Молекула фенола служит суррогатом более сложных структур в гуминовых и фульвокислотах, которые обеспечивают естественное пожелтение аквариумной воды. Поглощающие свет части этих молекул обычно включают соединения, в которых OH присоединен к полному кольцу из шести атомов углерода. Распад этих молекул на части без полного кольца уменьшит или устранит поглощение видимого света.

  Различные химические продукты, описанные в этом разделе, конечно, не являются единственными продуктами реакции озона, гипобромовой кислоты и гипобромита с органическими соединениями. Другие продукты включают бромированные органические соединения и многие другие химические структуры. Они до конца не выяснены, что неудивительно, поскольку даже в отсутствие озона природа всей органики в природной морской воде или воде рифовых аквариумов остается плохо определенной.

  Окисление органики озоном: обезжиривание и питательные вещества

  Еще одним результатом расщепления некоторых органических веществ на более мелкие, более гидрофильные частицы (рис. 3 и 4) является то, что это часто повышает их бактериальную биоразлагаемость. 27-29 Таким образом, озон может потребоваться только для запуска процесса разложения, а бактерии в аквариуме могут завершить органику путем поглощения и метаболизма. Большие молекулы гуминовых кислот, например, преобразуются при озонировании в более мелкие фрагменты, которые легче поглощаются и метаболизируются. 29 Возможно, именно из-за этого процесса некоторые аквариумисты отмечают снижение уровня питательных веществ после начала озонирования. Это не потому, что озон непосредственно влияет на нитраты или фосфаты (он не вступает в прямую реакцию ни с тем, ни с другим), но новая биодоступная органика может стимулировать рост бактерий, так же как добавление этанола (например, водки) или сахара. Растущие бактерии нуждаются в азоте и фосфате, и если они удовлетворяют эти потребности, поглощая нитраты и фосфаты, уровень этих питательных веществ в воде может снизиться. Однако этот эффект может быть лишь временным, поскольку первоначальный всплеск новой биодоступной органики сходит на нет, и достигается новое стабильное состояние с более низким уровнем органического материала и аналогичным уровнем неорганических питательных веществ.

  Скимминг – это сложный процесс, который имеет много тонкостей. В предыдущих разделах обсуждалось, как озонирование изменяет органические молекулы, и мы можем экстраполировать, как эти процессы влияют на обезжиривание. Много лет назад широко утверждалось, что использование озона увеличивает скимминг, а я тогда утверждал, что не вижу, как это может происходить напрямую. Большинство органических соединений, которые могут быть обнаружены в значительных количествах в рифовом аквариуме, становятся более полярными и, вероятно, менее скиммингуемыми после реакции с озоном. На рисунке 3, например, показано, как олеиновая кислота (легко снимаемая) преобразуется в более полярные соединения, которые не будут так легко сниматься, поскольку они не будут так сильно притягиваться к поверхности раздела воздух-вода.

  Небольшая часть органических молекул в воде рифовых аквариумов может стать более легкосмываемой, если, например, они становятся более гидрофобными после реакции с озоном. Они также могут стать более скиммируемыми, если они были полностью гидрофобными до озона и были преобразованы в молекулы с полярными и неполярными частями (называемые амфифильными), которые более легко впитываются на границе раздела воздух-вода и скиммируются.

  Существуют ли другие способы увеличения обезжиривания, кроме этих двух процессов? В предыдущей статье я предположил, что рост бактерий (либо в самой воде, либо на поверхности), а также, возможно, выделение новых органических молекул при их росте, вызвали эффект, который наблюдали некоторые аквариумисты.

  Однако, похоже, что мнение изменилось, и большинство аквариумистов теперь утверждают, что количество скиммата значительно уменьшается при использовании озона. Многие утверждают, что при использовании озона в их аквариумах практически прекратился сбор скиммата. Почему такая разница по сравнению с прошлым мнением? Трудно сказать, и это может зависеть от типов и качества скиммеров, доступных сейчас, по сравнению с тем, что было много лет назад, а также от изменений в других методах содержания. В любом случае, опыт многих современных аквариумистов показывает, что скимминг уменьшился, и предполагаемая причина в том, что органика становится химически менее скиммируемой под воздействием озона. Оставшаяся органика будет удаляться бактериальными процессами в большей степени, чем до применения озона в том же аквариуме.

  Озон и проблемные водоросли

  Многие аквариумисты отмечают уменьшение количества проблемных водорослей при включении озона, хотя это наблюдается не повсеместно. Происходит ли это в моем аквариуме – одно из наблюдений, о котором я расскажу в третьей статье этой серии. Однако об этом сообщает больше людей, чем я ожидал бы, если бы это был простой эффект плацебо, когда новые пользователи ищут уменьшения количества водорослей, поэтому они “видят” это. Как можно уменьшить количество водорослей? Ответ совсем не ясен. Когда я спрашивал очень опытных химиков, которые использовали озон в аквариумах в течение многих лет, мне не было дано четких объяснений. Тем не менее, в этом разделе приведены некоторые возможные причины.

  Как описано выше, озон расщепляет крупные органические молекулы на более биодоступные фрагменты. Возможно, использование озона для стимулирования этого процесса увеличивает скорость роста бактерий в аквариуме, и рост бактерий потребляет питательные вещества, как это происходит, когда аквариумисты дозируют органические источники углерода в аквариумы для стимулирования роста бактерий. Этот процесс может быть связан с уменьшением обезжиривания, когда органические молекулы уже не так эффективно удаляются. Куда они попадают? В голодные рты бактерий, которые затем быстрее размножаются и потребляют нитраты и фосфаты для производства биомолекул жизни (белков, ДНК, РНК, фосфолипидов и т.д.).

  Другое, более туманное, объяснение связано с самим ОВП. Было высказано предположение, что повышенное ОВП препятствует росту микроводорослей по сравнению с макроводорослями и другими организмами, которые содержат аквариумисты. Здесь может возникнуть некий спор между курицей и яйцом, когда неясно, то ли пониженный ОВП стимулирует водоросли (изменяя доступность металлов, таких как железо, например), то ли водоросли стимулируют пониженный ОВП (выделяя большое количество органических молекул, например). В любом случае, повышение ОВП может изменить биодоступность важных металлов, таких как железо. Фактически, даже без повышения ОВП озон может разрушать прочные комплексы металл/органика, увеличивая биодоступность металла. В любом случае, озон может нарушить хрупкий баланс потока питательных веществ в сторону микроводорослей и других организмов (макроводорослей, бактерий, кораллов и т.д.).

  Сокращение озоном органических токсинов в воде

  Помимо обесцвечивания воды, еще одним потенциальным преимуществом реакции озона с аквариумной водой является уничтожение органических токсинов. Многие морские существа выделяют токсины, которые предназначены для нанесения вреда другим организмам. Если позволить им накапливаться в аквариуме, они могут стать стрессом для определенных организмов. Помимо использования активированного угля и обезжиривания для их удаления, полезную роль может сыграть озон.

  Как говорилось выше, реакция озона с органическими молекулами включает в себя довольно специфические типы реакций, и он не удаляет все органические материалы из воды, проходящей через контактную камеру. Однако многие токсины имеют очень специфическую структуру, являясь токсичными именно потому, что они точно вписываются в какую-то важную биомолекулу живого организма, мешая его нормальной деятельности. Даже небольшое химическое изменение, скорее всего, снизит токсичность даже очень сильного природного токсина.

  В качестве применения этого принципа озон использовался для удаления токсинов из воды, 30-33 включая природные морские токсины. 34 Например, было показано, что озон детоксифицирует ботулинический токсин в пресной воде при концентрации озона 0,01 промилле и времени контакта менее минуты. 32

  Влияет ли реакция озона с органическими токсинами на рифовые аквариумы? К сожалению, ответить на этот вопрос невозможно. Неизвестно даже, станут ли такие токсины когда-либо значимыми в воде рифовых аквариумов. Если да, то ответ будет зависеть от точной структуры конкретного токсина (токсинов). Озон может быть полезен с этой точки зрения, и очень маловероятно, что он усугубит такие проблемы, но использование активированного угля может быть более эффективным методом удаления токсинов, чем озон.

  Сокращение количества бактерий при использовании озона

  Б актерии и другие организмы, взвешенные в воде, могут быть убиты при достаточном воздействии озона. Этот процесс широко используется для дезинфекции питьевой воды и сточных вод в различных областях. Однако дозы и экспозиции озона, необходимые для дезинфекции, довольно высоки. Они выше, чем используются в рифовых аквариумах, где типичные дозы озона составляют около 0,3 ppm в типичных контактных камерах и длятся всего несколько секунд. Следовательно, аквариумисты должны быть осторожны при переводе литературы по дезинфекции на эффекты в рифовых аквариумах.

  В недавнем исследовании системы рециркуляции морской воды 35 дозирование 0,52 ppm озона было проверено на способность снизить бактериальную нагрузку системы. Эта доза аналогична дозе озона в 300 мг/час, применяемой в типичном небольшом скиммере со скоростью потока 150 галлонов в час (568 л/ч). В этом эксперименте уровни взвешенных бактерий (как Vibrio, так и колиформных) были проанализированы в различных местах (водозабор, до озонирования, после озонирования, до и после резервуара). Ни в одном случае не было отмечено статистически значимого снижения количества бактерий. Даже добавление инжектора Вентури в контактную камеру не помогло должным образом (хотя и наблюдалась тенденция к уменьшению количества бактерий, результат не был статистически значимым). Для сравнения, при более высоких концентрациях озона и времени контакта (5,3 промилле озона в течение 240 минут) Vibrio vulnificus легко погибает, и остается менее одной из ста миллионов исходных бактерий. 36

  Какое количество озона и в течение какого времени необходимо для уничтожения взвешенных организмов в морской воде? В одном исследовании взвешенных динофлагеллятных водорослей (Amphidinium sp., выделенных из Большого Барьерного рифа Австралии) было обнаружено, что для уничтожения 99,99% организмов требуется воздействие озона 5-11 ppm в течение шести часов. 37 Несмотря на то, что такой уровень гибели впечатляет, это воздействие намного выше, чем когда-либо достигается в рифовых аквариумах. Более низкие дозы и более короткое время контакта имели меньший эффект. Доза в 2 промилле и короткое время контакта (время не указано в статье) показали снижение количества бактерий примерно на 98% (что все еще довольно значительно, но не может быть названо дезинфекцией).

  Аналогичные результаты были получены для спор бактерии Bacillus subtilis. 38 В этом случае для уничтожения 99,99% спор потребовалась доза озона 14 ppm в течение 24 часов. В другом исследовании 99,9% фекальных колиформных бактерий, фекальных стрептококков и общих колиформных бактерий были убиты при использовании 10 ppm озона и времени контакта 10 минут. 39 Воздействие 3 ppm озона на 3 ppm озона в течение пяти минут на виды Vibrio и Fusarium solani (бактерии, патогенные для креветок) убило 99,9% бактерий. 40 Вода из бассейна с морской водой была эффективно стерилизована с помощью 0,5-1,0 ppm озона в контактной башне.41

  Данные по дезинфекции пресноводных систем гораздо обширнее, и поэтому включают больше данных при более низком времени контакта и концентрации. В одном эксперименте в инкубаторе радужной форели добавление 1-1,3 ppm озона при времени контакта 35 секунд сократило количество гетеротрофных бактерий в самой аквариумной воде примерно на 40-90%. 42

  Сокращает ли озон, используемый в типичных рифовых аквариумах, количество бактерий? Возможно, но, конечно, не в той степени, которая требуется для дезинфекции. Тем не менее, сокращение количества живых бактерий на 50% может иметь значительные последствия. Вышеупомянутое исследование в инкубатории форели показало, что использование озона при скорости в несколько раз превышающей типичную для рифовых аквариумов и времени контакта в пять-десять раз большем, чем обычно, приводит к такому снижению. Хотя данные недоступны, я ожидаю, что количество бактерий в воде, выходящей из обычного рифового аквариума при применении озона, уменьшается не более чем на 50%.

  На основании таких литературных исследований можно сделать вывод, что большинство бактерий, попадающих в озоновую реакционную камеру в типичном рифовом аквариуме, не будут убиты озоном или его побочными продуктами. Если целью является уничтожение бактерий в толще воды, то более полезным может оказаться УФ (ультрафиолетовый) стерилизатор.

  Сокращение количества других патогенов при использовании озона

  Был проведен обширный анализ количества озона, необходимого для уничтожения патогена человека Cryptosporidia parvum в пресной воде. Большинство таких исследований направлено на значительное обеззараживание, но некоторые данные показывают эффект при более низких дозах и времени контакта, а некоторые исследователи разработали модели, которые позволяют определить количество уничтожения при любом сочетании дозы и времени. 43 Например, при температуре 22° C приблизительно 63% организмов будут убиты при концентрации озона 1 ppm при времени контакта 1 минута. Время контакта и концентрация находятся в обратной зависимости, поэтому при времени контакта шесть секунд, необходимая доза для уничтожения 63% составляет порядка 10 промилле озона. При концентрации озона 0,3 промилле и времени контакта шесть секунд, что типично для высокого предела применения озона в рифах, можно ожидать гибели менее 5% организмов.

  Многие вирусы гораздо легче инактивировать озоном, чем другие патогены. 44 Например, энтеральный аденовирус инактивируется на 99,8% после воздействия 0,5 ppm в течение 15 секунд. 44 Кошачий калицивирус инактивируется на 98,6% после воздействия 0,06 ppm в течение 15 секунд. 44 Полиовирус типа 1 был инактивирован до 99% в течение 30 секунд после контакта при воздействии 0,15 ppm озона. 45 Вирус гепатита А был инактивирован на 99,999% в течение одной минуты при воздействии 1 ppm озона. 46 Вирус Norwalk был инактивирован на 99,9% за 10 секунд контакта при 0,37 ppm озона. 47 Аденовирус типа 2 был инактивирован на 99,99% озоном 0,2 промилле при времени контакта около одной минуты. 48

  Яйца патогенного гельминта (Ascaris suum) были убиты на 90% под воздействием озона 3,5-4,7 ppm в течение одного часа. Еще один час воздействия убил оставшуюся часть. 49

  Из этих литературных исследований можно сделать вывод, что многие вирусы, попадающие в озоновую реакционную камеру в типичном рифовом аквариуме, могут быть убиты озоном или его побочными продуктами. Однако более крупные патогены, вероятно, гораздо более устойчивы к озону и вряд ли будут убиты. Для таких целей УФ-стерилизатор может оказаться более полезным, но все же не полностью эффективным.

  Токсичность окислителей, вырабатываемых озоном (ОПО)

  Для рифовых аквариумистов актуальны два вида исследований токсичности окислителей, выделяемых озоном (ОПО, таких как бромат, гипобромная кислота и т.д.). Первый включает в себя тестирование морской воды, подвергшейся воздействию озона, а второй – тестирование конкретных соединений, растворенных в морской воде, которые, как известно, образуются при использовании озона. Большинство ОПО нестабильны, поэтому специфические исследования токсичности практически не проводились. Бромат (BrO 3 – ) является заметным исключением, и его токсичность рассматривается в следующем разделе.

  Большая часть исследований OPOs связана с применением, несколько отличным от аквариумов, и такие исследования должны рассматриваться в этом свете. Часто они связаны с объектами аквакультуры, где озон используется в высоких дозах для стерилизации воды. Другие исследования проводятся для дезинфекции сточных вод с помощью озона – еще одно применение высоких доз. Имейте в виду, что OPO в рифовых аквариумах будет составлять максимум около 0,3 ppm в типичных реакционных камерах, и будет ниже (надеюсь, намного ниже), когда вода пройдет через активированный уголь (если это произойдет) и, наконец, попадет в аквариум. Концентрация OPO всегда указывается в пересчете на вес озона, который производит данное количество окислителя.

  Что касается токсичности самой озонированной морской воды, то одна группа пришла к выводу, что рыбы относительно нечувствительны к ОПО:

  “Озонирование эстуарных или морских вод может привести к образованию значительного количества бромата Исследования токсичности показали, что концентрации бромата, которые теоретически могут образоваться в озонированном стоке, не токсичны для ранних стадий жизни полосатого окуня (Morone saxatilis) и ювенильного пятнистого окуня (Leiostomus xanthurus)”. 50

  Личинки, в целом, более чувствительны к ОПО, чем икринки, взрослые особи или молодь. 52 Было установлено, что икринки японской камбалы подвергаются воздействию ОПО в такой степени, что 50% не вылупляются после одной минуты воздействия 2,2 ppm ОПО. Личинки в возрасте 3-15 дней погибли на 50% за 24 часа при воздействии 0,02-0,05 ppm OPO. Личинки в возрасте 44 дней погибали на 50% за 24 часа при воздействии 0,15 промилле OPO. В этом случае у личинок наблюдалось повреждение ветвистых тканей. 53

  Икринки и личинки японской путассу (Silago japonica) также были протестированы на токсичность ОПО. В этом случае половина икринок и личинок погибли примерно через 24 часа при воздействии 0,18 и 0,23 ppm ОПО, соответственно. 54

  Некоторые микроводоросли также относительно нечувствительны к OPO (возможно, к разочарованию многих аквариумистов). Было установлено, что рост микроводоросли Tetraselmis chuii не подвержен влиянию при уровнях до 0,7 ppm. 55 При 1 промилле на рост оказывалось негативное влияние.

  Тесты на токсичность ОПО на креветках показали, что они менее чувствительны, чем рыбы. Было установлено, что Penaeus chinensis и Paralichthys olivaceus живут до 48 часов при концентрации ОПО более 1 промилле, в то время как бастардовый палтус (рыба) в том же исследовании жил только три часа при 1 промилле и 48 часов при 0,13 промилле. 56

  Как и для других организмов, ущерб, наносимый ОПО американской устрице (Crassostrea virginica), варьировался в зависимости от ее возраста. Даже у взрослых особей накопление фекалий снижалось при уровнях ОПО до 0,05 промилле. 57

  Также было определено влияние OPOs на коловраток (Brachionus plicatilis). 58 При содержании менее 0,22 промилле OPO не наблюдалось никакого влияния на выживаемость, но при превышении этого уровня эффект становился значительным. Авторы отмечают, что бактерии и другие патогены могут быть убиты при таком уровне, поэтому культуры коловраток можно использовать с таким количеством непрерывного озона для снижения бактериального заражения.

  Важны ли эти уровни токсичности OPO для рифовых аквариумов? На этот вопрос трудно ответить, не зная, какие уровни достигаются в рифовых аквариумах. При типичном применении озона в рифовых аквариумах, когда в реакционной камере может образовываться 0,1-0,3 ppm OPO, уровни довольно значительны по сравнению с потенциальной токсичностью для личинок рыб и других организмов всего лишь при 0,02-0,05 ppm. После пропускания стоков реактора через активированный уголь концентрация OPO должна быть значительно ниже, но насколько именно ниже – неясно, и она будет значительно варьироваться в разных установках.

  Токсичность бромата

  Токсичность озона и бромата на “естественных” уровнях в океане была оценена и обычно считается минимальной. 59 Немногие исследования изучали токсичность избытка бромата для морских организмов. 60 В одной обзорной статье было сделано следующее заключение:

  “Тесты на токсичность бромата на морских животных показывают, что уровни бромата, образующегося при хлорировании или озонировании охлаждающих вод электростанций, не являются остро токсичными. LC 50 варьировался от 30 ppm бромата для тихоокеанской устрицы, Crassostrea gigas, личинки, до нескольких сотен ppm для рыб, креветок и моллюсков”. 9

  Одно отдельное исследование показало, что у тихоокеанских устриц (Crassostrea gigas) наблюдалось аномальное развитие личинок при уровне бромата 30-300 ppm. 61,62 Оплодотворенные яйца устрицы Crassostrea virginica погибали при 1 промилле. 63 Моллюски Protothaca staminea (малоротый) и Macoma inquinata (гнутоносый) погибали при 880 ppm. 64 Морская динофлагеллята Glenodinium halli показала изменения в росте популяции при 16 ppm. 65 Морская микроводоросль Isochrysis galbana показала изменения в росте популяции при 8 ppm. 65 Морская диатомовая водоросль (Skeletonema costatum) показала изменения в росте популяции при 0,125-16 промилле. 65 Морская диатомовая водоросль Thalassiosira pseudonana показала изменения в росте популяции при 16 ppm. 65 Лосось Oncorhynchus keta погиб при 500 ppm, а окунь Cymatogaster aggregata – при 880 ppm. 64 Две креветки (Pandalus danae и Neomysis awatschensis) погибли при 880 и 176 ppm, соответственно. 64

  Важны ли эти уровни токсичности для рифовых аквариумов? На этот вопрос трудно ответить, не зная уровней, которые достигаются в типичных рифовых аквариумах. Единственное исследование бромата в аквариуме с морской водой, описанное выше, показало накопление до 0,6 ppm бромата, хотя в этом случае для дезинфекции использовался озон, поэтому он применялся в высоких дозах. Однако этот уровень достаточно высок, чтобы вызвать токсичность для определенных организмов, но не для других. При использовании озона в типичном рифовом аквариуме содержание бромата в аквариумной воде, скорее всего, будет гораздо ниже. Насколько ниже, зависит от способа использования озона, особенно от дозы и от того, пропускается ли он через активированный уголь перед попаданием в аквариум. Это также может зависеть от других методов содержания, используемых в аквариуме, поскольку некоторые процедуры (например, денитрификация) могут снизить уровень бромата. В любом случае, данные о потенциальной токсичности бромата поддерживают практику использования активированного угля после воздействия озона.

  Влияние активированного угля на окислители, образующиеся при воздействии озона

  Чтобы снизить потенциальную токсичность озона, аквариумисты обычно пытаются уменьшить количество ОПО в стоках, выходящих из озоновой реакционной камеры. Для этого существует множество способов, но наиболее часто используемым является пропускание воды через активированный уголь (GAC).

  В предыдущей статье о работе систем очистки воды обратным осмосом/деионизацией с водопроводной водой “Системы обратного осмоса/деионизации для очистки водопроводной воды для рифовых аквариумов” я показал, как гипохлорит реагирует с активированным углем. Ожидается, что бромат и гипобромит будут реагировать аналогичным образом. Реакции внутри активированного угля, разрушающие эти соединения, зависят от наличия достаточной площади активной поверхности и времени для протекания этих каталитических реакций. Насколько это эффективно в условиях большого потока, например, в сточных водах скиммера, неясно. Это эффективно в системах обратного осмоса/деионизации (RO/DI), поскольку поток низкий, а площадь поверхности углерода очень высокая.

  Когда бромат и гипобромит взаимодействуют с поверхностью активированного угля, они распадаются на бромид-ион (Br – ) и кислород, как показано ниже для бромата, где C* означает активированный уголь, а CO* означает активированный уголь с присоединенным атомом кислорода.

  Часть окисленного активированного угля остается, а часть распадается с образованием кислорода (O 2 ):

  Часть CO* также может распадаться до CO 2 (двуокиси углерода) при некаталитическом распаде OPO, но это, как правило, небольшая часть от общего количества. Ни один из этих продуктов реакций не представляет значительной опасности для рифовых аквариумистов.

  Главный вопрос для каждого аквариумиста – насколько эффективен используемый GAC? Как и в случае со многими другими исследованиями в этой области, исследования часто проводились при высоких концентрациях OPO, связанных с дезинфекцией, и обычно в пресной воде. В одной патентной заявке слой GAC использовался для снижения содержания OPO в проходящей через него воде с 1,1 ppm до менее чем 0,2 ppm. 66 Другая группа показала, что для полного удаления бромата требуется время контакта с активированным углем более 15 минут. 67 В этом тесте и во многих других, которые были опубликованы, старый активированный уголь был менее эффективен, чем новый. Причина в том, что органика занимает часть поверхности GAC, где происходит расщепление бромата и других ОПО.

  Вторая группа, изучавшая бромат в питьевой воде, показала, что GAC может удалить 78-96% бромата. 68 Они обнаружили, что время контакта и возраст угля были важными параметрами, влияющими на процент удаления.

  Помимо активированного угля, существуют и другие потенциальные способы удаления ОПО. В одной патентной заявке исследователи показали, что вода, используемая в аквакультуре, может быть обработана озоном, а затем восстановителями, которые вступают в реакцию с этими агентами и разрушают их, тем самым снижая их токсичность. 69 Они рекомендуют для этой цели сульфит, бисульфит, метабисульфит или тиосульфат, но очевидно, что в рифовом аквариуме это не просто сделать автоматически.

  Работает ли GAC или любой другой из этих методов достаточно хорошо, чтобы рифовые аквариумисты могли использовать озон без нежелательных побочных эффектов? Ответ, вероятно, зависит от ухода, который используется при обработке GAC, и толерантности аквариумиста к прохождению ОПО в аквариум. Ответ, скорее всего, будет недостаточно хорошим при использовании самых высоких доз, обычно применяемых аквариумистами, и самой низкой толерантности к OPOs (то есть, самых низких уровней, способных вызвать ЛЮБЫЕ нежелательные эффекты). Поскольку большинству аквариумистов нелегко измерить низкие концентрации OPOs, наиболее разумным действием (помимо отказа от использования озона) будет пропустить озонированную аквариумную воду через как можно большее количество GAC, прежде чем позволить ей снова попасть в аквариум.

  Удаление бромата биологическими средствами

  Помимо описанных выше методов удаления бромата и других ОПО до того, как они попадут в аквариум, они также могут быть удалены биологическими процессами, происходящими в аквариуме. В этой ситуации бромат, очевидно, является тем, что накапливается в аквариумной воде. Многие исследования показали, что биологические фильтры (бактерии на поверхностях) могут разрушать бромат в озонированной питьевой воде. 70-72

  Бактерии, живущие в условиях денитрификации, также могут снижать содержание бромата. Как уже упоминалось ранее в статье, в литературе есть по крайней мере одно исследование бромата в аквариуме с морской водой. 42 Здесь для дезинфекции использовался озон, поэтому его дозы были высокими. Тем не менее, было обнаружено, что уровень бромата в экспозиции Living Seas в центре Epcot компании Walt Disney World поднялся примерно до 0,6 промилле. После добавления системы денитрификации периодического действия концентрация броматов и нитратов начала снижаться.

  Из этой информации можно сделать несколько выводов:

  1. При использовании озона может быть целесообразно, чтобы в аквариуме происходила денитрификация, либо в живом камне, либо в живом песке, либо в специальных денитрификационных системах.

  2. Выводы о безопасности или пригодности озона, даже если они направлены на одни и те же организмы в двух разных аквариумах, могут зависеть от характера других методов содержания в этих двух аквариумах. Например, использование озона без GAC может быть нормальным для 653 конкретных организмов, живущих в аквариуме А, в котором также имеется большое количество живого камня, способного обеспечить денитрификацию, но то же количество озона, дозированное в аквариум Б, содержащий те же 653 организма без такого количества живого камня, может показать большую токсичность.

  Озон имеет множество эффектов при использовании в рифовом аквариуме. Наиболее полезным из них является разложение органических материалов. Самое главное, что совершенно случайно и к счастью для аквариумистов, цветные органические пигменты в морских аквариумах очень чувствительны к озону. По этой причине озон может удалить цвет морской воды довольно легко и гораздо более эффективно, чем он удаляет общую нагрузку органических материалов. Влияние озона на прозрачность воды, описанное большинством аквариумистов, варьируется от минимального до очень значительного, при этом большинство аквариумистов отмечают значительный положительный эффект.

  Другим важным эффектом озона является биодоступность органики в воде. Многие органические вещества в аквариуме нелегко метаболизируются бактериями, и такие материалы могут сохраняться в океане сотни или тысячи лет. Однако озон способен сделать многие органические материалы более легко усваиваемыми и метаболизируемыми бактериями. Поэтому в некотором смысле озон вызывает бактериальную атаку, которая может снизить нагрузку циркулирующих органических материалов. Это уменьшение количества органических материалов также может быть полезно для циркулирующих токсинов, выделяемых обитателями аквариума в попытке убить друг друга с помощью химических веществ.

  Озон и его побочные продукты могут в достаточно высоких дозах убивать многие патогены. Однако уровни озона, встречающиеся в рифовых аквариумах, могут быть недостаточными для оказания существенного влияния на общую популяцию бактерий. Вирусы более восприимчивы к озону, чем бактерии, и они могут быть эффективно инактивированы при обычном использовании. Крупные патогены и паразиты гораздо труднее уничтожить, и вряд ли озон будет действовать на них в рифовых аквариумах.

  У озона есть и темная сторона. При реакции с морской водой озон производит множество высокоокисленных галогенов, таких как BrOH и BrO 3 – . Если произведенные озоном окислители не будут в значительной степени удалены активированным углем, они могут попасть в аквариум и стать опасными для наиболее чувствительных организмов в аквариуме (которые, вероятно, являются яйцами или ранними стадиями личинок).

  Наконец, озон изменяет целый ряд других неорганических материалов, которые могут быть важны или не важны. Он изменяет окислительно-восстановительный баланс аквариума, повышая ОВП (что может означать лишь изменение соотношения различных форм марганца в растворе). Он может способствовать более быстрому преобразованию иона железа в ион железа и может увеличить его биодоступность, но, возможно, уменьшит время жизни сильно закомплексованного железа, такого как железо ЭДТА. Озон также окисляет аммиак до нитрата. Хотя это, вероятно, полезно, это может изменить относительную эффективность различных путей экспорта азота (например, макроводоросли против денитрификации). Это может привести к изменению состава йода в сторону йодата и в сторону йодида. Хорошо это или плохо? Я считаю, что нет, хотя другие придерживаются иного мнения, но это хороший пример для многих вещей, которые происходят в рифовых аквариумах при использовании озона и обычно не замечаются и не осознаются аквариумистами.

  Так стоит ли использовать озон в рифовом аквариуме? Многие аквариумисты отвечают на этот вопрос звонким “Да!”. Я оставлю этот вопрос без ответа до получения дополнительной информации в следующих двух статьях, где будет обсуждаться, какое оборудование и методы наиболее полезны для применения озона в аквариумах, а также о том, какое воздействие он оказал в моем аквариуме.

  1. Оксиды марганца как окислительно-восстановительный буфер природных вод . Покровский, О. С. Московский государственный университет, Москва, Россия. Геохимия (1996), (4), 338-344. или, Диоксид марганца как редокс-буфер природных вод . Покровский, О. С. Географический факультет, Московский государственный университет, Россия. Редактор(ы): Харака, Юсиф К.; Чудаев, Олег В. Взаимодействие воды и горных пород, Труды Международного симпозиума по взаимодействию воды и горных пород, 8-й, Владивосток, 15-19 августа 1995 г. (1995), 749-50. Издатель: Balkema, Rotterdam, Neth.

  2. Осаждение озона на поверхность моря: химическое усиление и зависимость от скорости ветра . Чанг, Вонил; Хайкс, Брайан Г.; Ли, Михье. Факультет наук о Земле и окружающей среде, Корейский университет, Сеул, С. Корея. Атмосферная среда (2004), 38(7), 1053-1059. Издатель: Elsevier Science B.V.

  3. Озонирование питьевой воды: Часть II. Дезинфекция и образование побочных продуктов в присутствии бромида, йодида или хлора . фон Гунтен, Урс. EAWAG, Швейцарский федеральный институт экологических наук и технологий, Дюбендорф, Швейцария. Исследования воды (2003), 37(7), 1469-1487. Издатель: Elsevier Science Ltd.

  4. Окисление йодида и гипойодистой кислоты при дезинфекции природных вод . Биксель, Ив; фон Гунтен, Урс. Швейцарский федеральный институт экологической науки и техники EAWAG, Дубендорф, Швейцария. Экологическая наука и технология (1999), 33(22), 4040-4045. Издатель: Американское химическое общество. Широкий ассортимент продукции и доступные цены ждут вас на Tesco Offers.

  5. Доказательства случайного появления молекулярного йода в морской воде. Moeller, A.; Lovric, M.; Scholz, F. Institut fur Angewandte Analytik und Umweltchemie, Humboldt-Universitat zu Berlin, Berlin, Germany. Международный журнал экологической аналитической химии (1996), 63(2), 99-106. Издатель: Gordon & Breach.

  6. Озонирование морской воды: предварительные наблюдения по окислению бромида, хлорида и органического углерода . Williams, P. M.; Baldwin, R. J.; Robertson, K. J. Inst. Mar. Resour., Univ. California, La Jolla, CA, USA. Water Research (1978), 12(6), 385-8.

  7. Образование броматов при озонировании бромидсодержащих вод . фон Гунтен, У.; Хойгне, Ж.; Брюше, А. Швейцарский федеральный институт водных ресурсов и контроля загрязнения воды, Дюбендорф, Швейцария. Водоснабжение (1995), 13(1), 45-50.

  8. Взаимодействие озона с хлоридом натрия – возможный дополнительный источник хлора в атмосфере . Леванов А.В., Антипенко Е.Е., Зосимов А.В., Лунин В.В. Химический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, Россия. Научная серия НАТО, IV: Науки о Земле и окружающей среде (2002), 16 (Глобальные атмосферные изменения и их влияние на качество воздуха в регионе), 159-162. Издатель: Kluwer Academic Publishers.

  9. Измерения окислителей в озонированной морской воде и некоторые биологические реакции . Креселиус, Эрик А. Мар. Res. Lab., Battelle, Pac. Northwest Lab., Sequim, WA, USA. Journal of the Fisheries Research Board of Canada (1979), 36(8), 1006-8.

  10. Моделирование нитрата и бромата в аквариуме с морской водой . Гргурич, Гордан; Костон, Кристофер Дж. Программа морских наук, Колледж Ричарда Стоктона, Помона, штат Нью-Джерси, США. Исследования воды (1998), 32(6), 1759-1768. Издатель: Elsevier Science, Ltd.

  11. Влияние озонирования на содержание растворенного йода в искусственной морской воде . Sherrill, Johanna; Whitaker, Brent R; Wong, George T. F. Департамент здоровья животных, Смитсоновский национальный зоологический парк, 3001 Коннектикут авеню, Вашингтон, округ Колумбия, 20008, США. Журнал медицины зоопарков и дикой природы: официальное издание Американской ассоциации ветеринаров зоопарков (2004), 35(3), 347-55.

  12. Кинетические исследования удаления аммиака из морской воды путем озонирования . Танака, Дзюнко; Мацумура, Масатоши. Институт прикладной биохимии, Университет Цукубы, Цукуба, Япония. Журнал химической технологии и биотехнологии (2002), 77(6), 649-656. Издатель: John Wiley & Sons, Ltd.

  13. Распад остаточного оксиданта и образование бромата в хлорированной и озонированной морской воде . Richardson, Leonard B.; Burton, Dennis T.; Helz, George R.; Rhoderick, John C. Benedict Estuarine Res. Lab., Acad. Nat. Sci. Philadelphia, Benedict, MD, USA. Water Research (1981), 15(9), 1067-74.

  14. Окисление Fe 2+ озоном в хорошо перемешиваемом полунепрерывном реакторе . Шрайбер, Андре. Национальный университет Заира, Лубумбаши, Заир. Chimia (1972), 26(2), 77-9.

  15. Относительная стехиометрия окисления иона железа озоном в водном растворе . Yang, T. C.; Neely, W. C. Dep. Chem., Auburn Univ., Auburn, AL, USA. Аналитическая химия (1986), 58(7), 1551-5.

  16. Окисление ионов железа озоном в кислых растворах . Лоегагер, Тине; Хольцман, Ежи; Сехестед, Кнуд; Педерсен, Торвальд. Dep. Environ. Sci. Technol., RISOE Natl. Lab., Roskilde, Den. Неорганическая химия (1992), 31(17), 3523-9.

  17. Кинетическая модель окисления Fe(II) в морской воде в отсутствие и в присутствии природного органического вещества. Роуз, Эндрю Л.; Уэйт, Т. Дэвид. Факультет гражданского и экологического строительства, Университет Нового Южного Уэльса, Сидней, Австралия. Экологическая наука и технология (2002), 36(3), 433-444. Издатель: Американское химическое общество.

  18. Влияние третичных методов на удаление общего органического углерода в соленых бассейнах для морских млекопитающих с закрытой системой. Adams G; Spotte S. Американский журнал ветеринарных исследований (1980), 41(9), 1470-4.

  19. Константы скорости реакций озона с органическими и неорганическими соединениями в воде. I. Недиссоциирующие органические соединения . Hoigne, J.; Bader, H. Fed. Inst. Water Resourc. Контроль за загрязнением воды, Швейцарский федер. Inst. Technol., Dubendorf, Switz. Water Research (1983), 17(2), 173-83.

  20. Обработка гуминовых вод озоном . Floegstad, H.; Oedegaard, H. Found. Sci. Ind. Res., Norw. Инст. технол., Тронхейм, Норвегия. Озон: Наука и техника (1985), 7(2), 121-36.

  21. Лазерный пинцет Раман Исследование оптически захваченных аэрозольных капель морской воды и олеиновой кислоты, реагирующих с озоном: Последствия для свойств облака и капель. Кинг, Мартин Д.; Томпсон, Кэтрин К.; Уорд, Эндрю Д. Факультет геологии, Лондонский университет Ройал Холлоуэй, Эгхем, Суррей, Великобритания. Журнал Американского химического общества (2004), 126(51), 16710-16711. Издатель: Американское химическое общество.

  22. Лабораторные перспективы химических превращений органических веществ в атмосферных частицах . Рудич, Йинон. Департамент наук об окружающей среде, Институт Вейцмана, Реховот, Израиль. Chemical Reviews (Washington, DC, United States) (2003), 103(12), 5097-5124. Издатель: Американское химическое общество.

  23. Механизм реакции озона с фенолом . Константинова М.Л., Разумовский С.Д., Зайков Г.Е. Инст. хим. Физ. им. Семенова, Москва, СССР. Известия Академии наук СССР, Серия Химическая (1991), (2), 324-8.

  24. Кинетика реакции, пути разложения и промежуточные образования фенола в процессах озонирования, УФ / O 3 и УФ / H 2 O 2 . Хуанг, Чинг-Ронг; Шу, Хунг-Йи. Факультет химической инженерии, химии и наук об окружающей среде, Технологический институт Нью-Джерси, Ньюарк, штат Нью-Джерси, США. Journal of Hazardous Materials (1995), 41(1), 47-64.

  25. Константы скорости для реакций озона с хлорфенолами в водных растворах . Бенитес, Ф. Х.; Белтран-Хередиа, Х.; Асеро, Х. Л.; Рубио, Ф. Х. Департаменто де Инженерия Кимика и Энергетика, Университет Эстремадуры, Бадахос, Испания. Журнал опасных материалов (2000), 79(3), 271-285. Издатель: Elsevier Science B.V.

  26. Сравнение различных процессов расширенного окисления для деградации фенола . Эсплугас, Сантьяго; Гименес, Хайме; Контрерас, Сандра; Паскуаль, Эстер; Родригес, Мигель. […] […]

  […] […] […] […]

  28. Исследование микробно доступного фосфора (MAP) во фламандской питьевой воде . Поланска, Моника; Гюйсман, Коен; Ван Кеер, Крис. KaHo Sint-Lieven, Лаборатория микробиологии, Гент, Белг. Исследования воды (2005), 39(11), 2267-2272.

  29. Влияние предварительной обработки озоном цветной верховой воды на некоторые биологические параметры песчаных фильтров . Йорданов Р.В., Мелвин М.А.Л., Лоу С.П., Литтлджон Дж., Лэмб А.Дж. Школа прикладных наук, Университет Роберта Гордона, Абердин, Великобритания. Озон: Наука и техника (1999), 21(6), 615-628.

  30. Оптимизация технологии реактора для селективного окисления токсичных органических загрязнителей в сточных водах озоном . Rulkens, Wim H.; Bruning, Harry; Boncz, Marc A. Факультет экологических технологий, Вагенингенский университет и исследовательский центр, Вагенинген, Neth. Environmental Science Research (2005), 59(Chemistry for the Protection of the Environment), 255-273. Издатель: Springer Science + Business Media, Inc.

  31. Деколоризация и детоксикация реактивных стоков красильных ванн с помощью озонирования . Арслан-Алатон, Идиль; Кокгор, Эмине Убай; Онгунсу, Ильга; Акакинчи, Айбарс; Сахин, Атилла. Факультет гражданского строительства Кафедра экологической инженерии, Стамбульский технический университет, Стамбул, Турция. Экологический бюллетень Фрезениус (2004), 13(10), 1049-1052.

  32. Озоновая инактивация токсина ботулизма типа Е . Грейкоски, Джон Т.; Блогославски, Уолтер Дж.; Чоромански, Джозеф. Северо-восточный рыб. Cent., Natl. Mar. Fish. Serv., Milford, CT, USA. Озон: Science & Engineering (1984), 6(4), 229-34.

  33. Исследование удаления токсичных веществ из речной воды с помощью процесса O 3-GAC . Ян, Ю-нань; Сунь, Жи-ронг; Ван, Бао-жэнь; Ян, Минь; Ли, Вэнь-лан. Исследовательский центр эколого-экологических наук, Китайская академия наук, Пекин, Китайская Народная Республика. Китай. Journal of Harbin Institute of Technology (English Edition) (2004), 11(4), 447-451.

  34. Селективная реактивность, вирусоцидная и детоксицирующая активность озона . Вибан, Рената. Иффезхайм, Фед. Rep. Ger. Erfahrungsheilkunde (1979), 28(10), 775-82.

  35. Микробный анализ озоновой дезинфекции в системе рециркуляции морской воды . Hsieh, Jennifer L; Chikarmane, Hemant M; Smolowitz, Roxanna; Uhlinger, Kevin R; Mebane, W; Kuzirian, Alan M. Морская биологическая лаборатория, Вудс Хоул, Массачусетс 02543, США. Биологический бюллетень (2002), 203(2), 266-7.

  36. Дезинфекция озоном Vibrio vulnificus в искусственной морской воде . Шнайдер К. Р., Стеслоу Ф. С., Сьерра Ф. С., Родрик Г. Е., Носс К. И. Департамент пищевых наук. Nutr., Университет Флориды, Гейнсвилл, штат Флорида, США. Озон: Science & Engineering (1990), 12(4), 423-36.

  37. Озонирование морской динофлагеллятной водоросли Amphidinium sp. – последствия для дезинфекции балластных вод . Oemcke, D. J.; van Leeuwen, J. Provisor Pty Ltd., Глен Осмонд, Австралия. Исследования воды (2005), 39(20), 5119-5125. Издатель: Elsevier, Ltd.

  38. Озонирование спор Bacillus subtilis в морской воде: Последствия для использования озона в очистке балластных вод. Oemcke, D.; van Leeuwen, J. Hartley Grove Urrbrae, Австралия. Озон: Наука и техника (2004), 26(4), 389-401. Издатель: Taylor & Francis, Inc.

  39. Сравнительная оценка УФ, O 3 и ПАА для дезинфекции сточных вод . Поммепуй, М.; Рудольф, К.-У. Institut fur Umwelttechnik und Management an der Universitat, Witten, Germany. Европейское водное хозяйство (1999), 2(3), 44-50.

  40. Предварительные результаты дезинфекции озоном морской воды, содержащей потенциальные патогены креветок Vibrio species и Fusarium solani . Danald, D. A.; Ure, J.; Lightner, D. V. Environ. Res. Lab., Tucson Int. Airport, Tucson, AZ, USA. Ozone: Science & Engineering (1980), 1(4), 329-34.

  41. Озоновая обработка воды в плавательном бассейне в Скарборо . Overfield, H. V. Water & Water Eng. (1943), 46, 427-32.

  42. Озонирование системы рециркуляции культуры радужной форели 1. I. Воздействие на бактериальную болезнь жабр и гетеротрофные бактерии . Буллок, Грэм Л.; Саммерфелт, Стивен Т.; Ноубл, Алисия К.; Вебер, Эми Л.; Дюрант, Мартин Д.; Хэнкинс, Джозеф А. P.O. Box 1746, Институт пресной воды Фонда охраны природы, Шепердстаун, штат Вирджиния, США. Аквакультура (1997), 158(1,2), 43-55. Издатель: Elsevier Science B.V.

  43. Разработка уравнения Ct для инактивации ооцист Cryptosporidium озоном . Кларк, Роберт М.; Сивагенесан, Мано; Райс, Юджин В.; Чен, Джимми. Национальная исследовательская лаборатория по управлению рисками, Агентство по охране окружающей среды США, Цинциннати, штат Огайо, США. Исследования воды (2002), 36(12), 3141-3149. Издатель: Elsevier Science Ltd.

  44. Инактивация энтерального аденовируса и кошачьего калицивируса озоном . Терстон-Энрикес, Жанетт А.; Хаас, Чарльз Н.; Джаканджело, Джозеф; Герба, Чарльз П. Министерство сельского хозяйства США – Служба сельскохозяйственных исследований, Восточный кампус Университета Небраски, Линкольн, NE, США. Водные исследования (2005), 39(15), 3650-3656. Издатель: Elsevier B.V.

  45. Дезинфекция воды: обзор с некоторым учетом требований стран третьего мира . Эллис, К. В. Департамент гражданского строительства. Eng., Loughborough Univ. Technol., Leicestershire, UK. Critical Reviews in Environmental Control (1991), 20(5-6), 341-407.

  46. Влияние обработки озоном на инфекционность вируса гепатита А . Vaughn, James M.; Chen, Yu Shiaw; Novotny, James F.; Strout, Deborah. Колл. Med., Univ. New England, Biddeford, ME, USA. Канадский журнал микробиологии (1990), 36(8), 557-60.

  47. Уменьшение количества вируса Норвалк, полиовируса 1 и бактериофага MS2 при дезинфекции воды озоном . Шин, Гви-Ам; Собси, Марк Д. Факультет экологических наук и инженерии, Университет Северной Каролины в Чапел-Хилл, Чапел-Хилл, штат Северная Каролина, США. Прикладная и экологическая микробиология (2003), 69(7), 3975-3978.

  48. Инактивация микробных загрязнителей из списка кандидатов в загрязнители питьевой воды (CCL) USEPA различными дезинфицирующими средствами. Райли К.Р., Грамос Д.М., Герба К.П., Нвачуку Н. Представлено на конференции Международной ассоциации водоснабжения “Дезинфекция 2002”, Санкт-Петербург, штат Флорида.

  49. Уничтожение яиц гельминта ( Ascaris suum ) озоном . де Веласкес, Ма. Тереза Орта; Мартинес, Хосе Л.; Монхе-Рамирес, Игнасио; Рохас-Валенсия, Ма. Нефтали. Институт инженерии, координация по экологической инженерии, Национальный автономный университет Мексики, Мексика, Д. Ф., Мекс. Озон: Наука и техника (2004), 26(4), 359-366.

  50. Исследование химического состава и токсичности окислителей и бромата, продуцируемых озоном, для отдельных эстуарных видов . Burton, Dennis T.; Richardson, Leonard B. Dep. Limnol., Acad. Nat. Sci., Philadelphia, PA, USA. Avail. NTIS. Report (1981), (EPA-600/4-81-040; Order No. PB82-116351), 100 pp. From: Gov. Rep. Announce. Index (U. S.) 1982, 82(3), 571.

  51. Токсичность растворенного озона для икры и личинок рыб . Эсбери, Клайд; Колер, Роберт. Массачусетский университет, Амхерст, Массачусетс, США. Журнал – Федерация контроля загрязнения воды (1980), 52(7), 1990-6.

  52. Озонирование морской воды – применимость озона для выращивания рециклированных инкубаторов . Ozawa, T.; Yotsumoto, H.; Sasaki, T.; Nakayama, S. Cent. Res. Lab., Mitsubishi Electr. Co., Амагасаки, Япония. Озон: Science & Engineering (1991), 13(6), 697-710.

  53. Острая токсичность морской воды, подвергнутой воздействию озона, и хлорированной морской воды для японской камбалы, Paralichthys olivaceus, икринок, личинок и молоди. Мимура, Ген; Катаяма, Ясуто; Цзи, Сяньгун; Се, Цзялинь; Намба, Кэндзи. Ebara Jitsugyo Aquaculture Engineering Lab, Nakahara, Kawasaki, Kanagawa, Japan. Суйсан Дзошоку (1998), 46(4), 569-578. Издатель: Nippon Suisan Zoshoku Gakkai.

  54. Острая токсичность озонопроизводных оксидантов для яиц и личинок японской путассу Sillago japonica . Isono, Ryosuke S.; Itoh, Yasuo; Kinoshita, Hideaki; Kido, Katsutoshi. Cent. Lab., Mar. Ecol. Res. Inst., Chiba, Japan. Nippon Suisan Gakkaishi (1993), 59(9), 1527-33.

  55. Влияние окислителя, продуцируемого озоном в морской воде, на рост Tetraselmis chuii . Zheng, Bo; Ma, Shen; Wang, Chenggang; Gu, Xiangwei. Aquaculture Res. Lab., Ocean Univ. Qingdao, Tsingtao, Peop. Китай. Qingdao Haiyang Daxue Xuebao (2002), 32(2), 212-218. Издатель: Qingdao Haiyang Daxue Xuebao Bianjibu.

  56. Токсичность озонированной морской воды для Penaeus chinensis и Paralichthys olivaceus . Цзян, Гуолян; Лю, Юнь; Ян, Дун; Лу, Янь. Колледж морских наук о жизни, Океанический университет Циндао, Цинтао, Китайская Народная Республика. Китай. Haiyang Kexue (2001), 25(3), 11-13. Издатель: Kexue Chubanshe.

  57. Сравнение токсичности озона и хлора для трех жизненных стадий американской устрицы Crassostrea virginica . Richardson, Leonard B.; Burton, Dennis T.; Stavola, Ann M. Benedict Estuarine Res. Lab., Acad. Nat. Sci. Philadelphia, Benedict, MD, USA. Marine Environmental Research (1982), 6(2), 99-113.

  58. Толерантность коловратки Brachionus plicatilis к озону и общим окислительным остаткам . Дэвис, Д. Аллен; Арнольд, К. Р. Порт-Арансас, штат Техас, США. Озон: Наука и техника (1997), 19(5), 457-469. Издатель: Lewis Publishers.

  59. Экологическая оценка воздействия озона на нейстон микрослоя морской поверхности Мексиканского залива . Луго-Фернандес, Алексис; Роскиньо, Паскуале Ф. Служба управления минеральными ресурсами, регион OCS Мексиканского залива, Управление по аренде и окружающей среде, Новый Орлеан, Лос-Анджелес, США. Экологический мониторинг и оценка (1999), 55(2), 319-346.

  60. Бромат и хлорат – оценка потенциального воздействия на водные организмы и выведение стандартов качества окружающей среды . Хатчинсон, Томас Х.; ван Вейк, Дольф Дж. Бриксхемская экологическая лаборатория, Девон, Великобритания. Современная хлорно-щелочная технология (1998), 7, 26-32.

  61. Исследование № AB724/B, Бриксхемская экологическая лаборатория, Девон, Лондон: 3 с.

  62. J.Fish.Res.Board Can. 36(8):1006-1008.

  63. Побочные продукты окислительных биоцидов: токсичность для личинок устриц . Stewart, M. E.; Blogoslawski, W. J.; Hsu, R. Y.; Helz, G. R. Sch. For. Environ. Stud., Yale Univ., New Haven, CT, USA. Marine Pollution Bulletin (1979), 10(6), 166-9.

  64. J. Fish. Res. Board Can. 36(8):1006-1008.

  65. R.L. Jolley, H. Gorchev, and D.H. Hamilton (Eds.), Water Chlorination: Воздействие на окружающую среду и последствия для здоровья, Ann Arbor Sci.Publ., Ann Arbor, MI 2:307-310.

  66. Удаление остаточных окислителей из воды . Ота, Тошиюки; Мацуо, Хидето; Эномото, Томоюки; Накагава, Кунихико. (Mitsubishi Heavy Industries, Ltd., Япония). Jpn. Kokai Tokkyo Koho (1992), 4 стр.

  67. Образование и контроль бромата . Ань, Дун; Ли, Вэй-гуан; Куи, Фу-и; Сонг, Цзя-сиу; Хэ, Синь. Школа муниципального и экологического инжиниринга, Харбинский технологический университет, Харбин, Китайская Народная Республика. Китай. Shuichuli Jishu (2005), 31(6), 54-55, 78.

  68. Удаление бромата и усвояемого органического углерода из питьевой воды с помощью гранулированного активированного угля . Хуанг, В. Дж.; Пенг, Х. С.; Пенг, М. Й.; Чен, Л. Й. Факультет экологической инженерии, Университет Хунг-Куанг, Ша-Лу, Тайчунг, Тайвань. Water Science and Technology (2004), 50(8), 73-80.

  69. Химическое сокращение при озонированной очистке морской воды для марикультуры . Гримберг, Орели; Рабилье, Жан-Марк (L’Air liquide S. A., Fr.). Eur. Pat. Appl. (2001), 10 стр.

  70. Биологическое восстановление перхлората и бромата при низких концентрациях в фильтре из активированного угля после процесса озонирования . Лян, Сун; Мин, Джун Х.; Снойинк, Вернон Л. Столичный водный округ Южной Калифорнии, Ла Верн, Калифорния, США. Труды – Ежегодная конференция, Американская ассоциация водопроводных сооружений (2000), 2139-2156. Издатель: Американская ассоциация водных работ.

  71. Удаление бромата при переходе от нового гранулированного активированного угля (GAC) к биологическому активированному углю (BAC) . Асами, Мари; Аизава, Такако; Мориока, Такаюки; Нишиджима, Ватару; Табата, Акихиса; Магара, Ясумото. Департамент инженерии водоснабжения, Национальный институт общественного здравоохранения, Токио, Япония. Исследования воды (1999), 33(12), 2797-2804. Издатель: Elsevier Science Ltd.

  72. Восстановление бромата гранулированным активированным углем . Kirisits, Mary Jo; Snoeyink, Vernon L.; Kruithof, Joop C. 3230 Newmark Civil Engineering Laboratory, University of Illinois at Champaign-Urbana, Urbana, IL, USA. Редактор(ы): Уилсон, Томас Е. Водные ресурсы и городская среда – 98, Материалы Национальной конференции по инженерной защите окружающей среды, Чикаго, 7-10 июня 1998 г. (1998), 350-355. Издатель: Американское общество инженеров-строителей.

  Source: reefkeeping.com

  Похожие записи:

  1. Озон и рифовый аквариум, часть 2: оборудование и безопасность Рэнди Холмс-Фарли.
  2. Озон і рифовий акваріум, частина 1: Хімія та біохімія Ренді Холмс-Фарлі.
  3. Озон и рифовый аквариум, часть 3: Изменения в рифовом аквариуме после введения озона” Рэнди Холмс-Фарли.
  4. Вспоминая Джека Рэндалла
  • Plesiastrea peroni – недавно возрожденный вид каменистых кораллов | Reef Builders | The Reef and Saltwater Aquarium Blog
  • Поэзия в движении, Apolemichthys kingi в понятии | Reef Builders | The Reef and Saltwater Aquarium Blog

  Добавить комментарий

  Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

  Комментарий *

  Имя

  Email

  Сайт