Без кейворда

Руководство “How To” по химии рифового аквариума для начинающих, часть 2: какие химические вещества необходимо добавлять

Эта статья – вторая в серии статей, посвященных химическому составу аквариума для коралловых рифов на базовом и практическом уровне. Ее главная цель – заставить начинающих аквариумистов сосредоточиться на тех аспектах химии рифового аквариума, которые действительно важны, а не на тех, которые не важны. Новые аквариумисты подвергаются бомбардировке огромным количеством вопросов и мнений, касающихся практики содержания аквариумов, и ни один из них, кажется, не вызывает больше беспокойства, чем вопросы химии. Некоторые из этих проблем на самом деле очень сложны, и ответы на многие вопросы просто неизвестны. К счастью для любителей, знание ответов на эти вопросы редко бывает важным для содержания прекрасного рифового аквариума. Те вопросы, которые важно понимать, гораздо более просты и могут быть решены без излишнего беспокойства.

Первая статья этой серии была посвящена вопросам, связанным с соленой водой, используемой в аквариуме с коралловым рифом, включая выбор солевых смесей, измерение солености и очистку водопроводной воды.

Вторая статья посвящена вопросу добавок. В частности, что следует добавлять в большинство рифовых аквариумов, что полезно добавлять в некоторые рифовые аквариумы, а что, очевидно, добавлять не нужно? Как и в первой статье, в этой мы не будем останавливаться на деталях научного обоснования тех или иных добавок. Такие научные идеи лежат в основе каждой рекомендации, приведенной здесь, и отдельные статьи с подробным их изложением приведены в соответствующих разделах этой статьи для тех, кто хочет получить такую подробную информацию. Тем не менее, для большинства аквариумистов такой уровень научной детализации часто не нужен.

Ожидается, что полный набор статей этой серии будет включать в себя:

Руководство “Как сделать” по химии рифового аквариума для начинающих

• Часть 1: Сама соленая вода
• Часть 2: Какие химические вещества необходимо добавлять в воду
• Часть 3: pH
• Часть 4: Какие химические вещества необходимо контролировать для предотвращения накопления.

Разделы этой статьи:

• Введение в добавки
• Добавки для кальция и щелочности
• Целевые уровни кальция
• Целевые уровни щелочности
• Добавление кальция и щелочности: Какой метод?
• Добавление кальция и щелочности: Какая доза?
• Кальций и щелочность: Устранение дисбаланса
• Добавка магния
• Добавка железа
• Добавка силиката
• Добавки аминокислот
• Добавки жирных кислот
• Добавки йода
• Добавка стронция
• Добавление бората
• Смеси микроэлементов
• Резюме

Введение в добавки

Любой аквариумист, изучавший рифовый аквариум по информации, предоставленной сотрудниками магазина и производителями добавок, часто удивляется тому, что многие из продаваемых им продуктов либо не нужны, либо неэффективны. Ни одна часть хобби не огорчает меня больше, чем заявления о некоторых продуктах, продаваемых рифовым аквариумистам. Очевидно, что многие добавки действительно важны для аквариумистов (например, многие добавки для кальция и щелочности). Затем существует “серая зона”, где существуют различные мнения относительно достоинств тех или иных добавок, причем эти различия возникают отчасти из-за того, что не всегда есть согласие в том, важны или нет определенные химические вещества в воде и, если важны, то в каком количестве. Наконец, есть и темная сторона этого хобби: производители продвигают продукты, которые не имеют никакой полезной цели. Аквариумисты должны скептически относиться к заявлениям о продукции, особенно к тем, которые кажутся слишком хорошими, чтобы быть правдой. Скорее всего, так оно и есть.

В качестве резюме того, что я считаю важным и что я обычно использовал в своем рифовом аквариуме в течение последних 11 лет, вот список добавок и их необходимость. Необходимость некоторых добавок потенциально связана с производительностью подмен воды, и приведенные ниже разделы предполагают обычный график подмен воды 15-30% в месяц или 0,5-1% ежедневно. Также предполагается, что рыб в аквариуме кормят соответствующими морскими кормами. Более подробная информация по каждой теме приведена в последующих разделах.

Необходимые добавки почти во всех рифовых аквариумах

Полезные добавки во многих рифовых аквариумах

• Магний (если не поддерживается методами добавления кальция и подмены воды)
• Железо (для аквариумов, где растут макроводоросли)
• Силикат (для аквариумов с губками, улитками и т.д.)

Возможно, полезные добавки в рифовых аквариумах

• Некоторые аминокислоты (например, аспаргиновая кислота)
• Добавки жирных кислот

В целом ненужные или нежелательные добавки в большинстве рифовых аквариумов

• Йод
• Стронций
• Борат
• Смеси микроэлементов

В этой статье я не рассматривал витаминные добавки или подобные продукты, предназначенные в основном для смешивания с кормом для рыб. В целом, польза от их добавления в саму воду не доказана. Я также не рассматривал те добавки, которые даже не заявляют о том, что они собой представляют, кроме того, что они улучшают окраску, здоровье или сексуальную жизнь ваших рыб (и, возможно, даже вашу собственную!).

Добавка кальция и щелочности

Почти все аквариумы с коралловыми рифами нуждаются в добавках кальция и щелочи, поскольку именно эти вещества используются твердыми кораллами, коралловыми водорослями и даже некоторыми мягкими кораллами для отложения структур карбоната кальция, таких как скелеты и спикулы. Понятие щелочности сбивает с толку многих аквариумистов, но проще всего представить его как меру содержания бикарбонатного иона (HCO ₃ – ) в воде, а кораллы поглощают бикарбонат для отложения карбоната кальция. Поскольку быстро растущие кораллы и кораллиновые водоросли могут быстро истощить кальций и щелочность (особенно щелочность, поскольку морская вода содержит гораздо меньше щелочи, чем кальция), эти ионы необходимо добавлять в аквариум.

Целевые уровни кальция

Любые кораллы используют кальций для формирования своего скелета, который состоит в основном из карбоната кальция. Большую часть кальция для этого процесса кораллы получают из окружающей их воды. Поэтому в аквариумах с коралловыми рифами кальций часто истощается. Когда уровень кальция опускается ниже 360 ppm, кораллам становится все труднее накапливать достаточное количество кальция, что замедляет их рост.

Поддержание уровня кальция – один из самых важных аспектов содержания коралловых рифов в аквариуме. Большинство рифовых аквариумистов стараются поддерживать примерно естественный уровень кальция в своих аквариумах (~420 ppm). Не похоже, что повышение концентрации кальция выше естественного уровня способствует кальцификации (т.е. росту скелета) у большинства кораллов. Я рекомендую аквариумистам поддерживать уровень кальция между 380 и 450 ppm.

Целевые уровни щелочности

Как и кальций, многие кораллы также используют “щелочность” для формирования своего скелета, который состоит в основном из карбоната кальция. Обычно считается, что кораллы поглощают бикарбонат, превращают его в карбонат, а затем используют этот карбонат для формирования скелета из карбоната кальция.

Чтобы убедиться, что кораллы имеют достаточное количество бикарбоната для кальцификации, аквариумисты вполне могли бы просто измерять бикарбонат напрямую. Возможно, когда-нибудь это будет сделано. Пока же щелочность является суррогатным показателем, который вполне адекватен, поскольку бикарбонат значительно преобладает над всеми другими ионами, которые складываются вместе для измерения общей щелочности.

В отличие от концентрации кальция, широко распространено мнение, что определенные организмы быстрее кальцифицируются при уровне щелочности, превышающем уровень щелочности в обычной морской воде. Этот результат также был продемонстрирован в научной литературе, где говорится, что поглощение бикарбоната, по-видимому, может стать лимитирующим фактором в росте некоторых кораллов.

По этим причинам поддержание щелочности является важнейшим аспектом содержания аквариумов с коралловыми рифами. В отсутствие добавок щелочность быстро падает, поскольку кораллы расходуют большую часть того, что содержится в морской воде. Большинство рифовых аквариумистов стараются поддерживать уровень щелочности на уровне или немного выше уровня нормальной морской воды, хотя то, на какой именно уровень ориентируются разные аквариумисты, зависит от целей их аквариумов. Например, те, кто хочет добиться наиболее быстрого роста скелета, часто повышают щелочность до более высоких уровней. Я рекомендую аквариумистам поддерживать щелочность в пределах от 2,5 до 4 мэкв/л (7-11 dKH, 125-200 ppm CaCO ₃ хотя более высокие уровни могут быть приемлемы, если они не снижают уровень кальция.

Уровни щелочности, превышающие таковые в природной морской воде, увеличивают абиотическое (небиологическое) осаждение карбоната кальция на таких объектах, как нагреватели и рабочие колеса насосов. Это осаждение не только тратит кальций и щелочность, которые аквариумисты тщательно добавляют, но и повышает требования к обслуживанию оборудования. Когда повышенная щелочность приводит к выпадению такого осадка, она также может понизить уровень кальция. Поэтому повышенный уровень щелочности может привести к нежелательным последствиям.

Добавление кальция и щелочности: Какой метод?

Лучший способ восполнения кальция и щелочности – это какая-то система добавок, которая обеспечивает их в точном соотношении, при котором они истощаются кораллами. Многие начинающие аквариумисты не верят этому мнению, или, по крайней мере, пошли по пути самостоятельных добавок кальция и щелочи, потому что именно это им продали в местном магазине, и не решаются поверить в важность изменений. В конце концов, рассуждают они, я могу тщательно контролировать кальций и щелочность с помощью тест-наборов, так почему же имеет значение, добавляю ли я их в фиксированном соотношении? Не лучше ли добавлять именно то, что мне нужно, когда мне это нужно?

Звучит неплохо, но на практике многие реальные факторы мешают. Например:

1. Наборы для тестирования не всегда дают точные результаты (из-за ошибок набора или человеческого фактора). 2. Аквариумисты быстро устают от измерения параметров воды и затягивают процесс. 3. Случайное превышение или занижение дозировки встречается гораздо чаще, чем можно было бы предположить.

После ответов на многие десятки тысяч вопросов по химии для рифовых аквариумов, заданных любителями за последнее десятилетие, стало ясно, что проблемы с кальцием и щелочностью доминируют среди их проблем с химией (на втором месте – pH). Многие из этих проблем с кальцием и щелочностью начинаются с таких предложений, как “Мой кальций в порядке, но моя щелочность зашкаливает”. Хотя использование сбалансированных добавок для кальция и щелочности не предотвращает возникновение проблем, оно значительно сокращает список типично возникающих проблем, а те, что остаются, обычно легче решить.

Есть много хороших способов обеспечить сбалансированное соотношение кальция и щелочности. Прежде чем обсуждать эти способы, позвольте мне объяснить немного больше о том, что такое сбалансированное соотношение. Чистый карбонат кальция содержит один ион кальция на каждый карбонат-ион. Это соотношение соответствует 1 мэкв/л щелочности (= 2,8 dKH или 50 ppm эквивалента карбоната кальция) на каждые 20 ppm кальция. В реальном коралловом скелете некоторые ионы магния попадают в места, обычно занятые кальцием, поэтому реальное соотношение в кораллах и коралловых водорослях обычно ближе к 18-20 ppm кальция на 1 meq/L щелочности, и это соотношение немного варьируется в зависимости от организма.

Методы сбалансированного кальция и щелочности, обеспечивающие такое соотношение, включают карбонат кальция/углекислый газ (CaCO ₃ /CO₂) реакторы, известковая вода (kalkwasser), коммерческие или DIY двухкомпонентные добавки, а также несколько менее распространенных однокомпонентных систем, основанных на сухих смесях добавок или ацетата кальция. Первые три варианта, безусловно, доминируют в выборе большинства аквариумистов. Все они имеют свои преимущества и недостатки, которые могут быть более или менее важны для конкретного аквариума и/или аквариумиста, и ни одна из них не является однозначно “лучшей”. В этой статье я сравниваю все эти различные сбалансированные методы:

Дополнительные подробности о том, как используется каждый из них, приведены в этих статьях:

В качестве очень краткого руководства, мои рекомендации таковы:

• Известковая вода в системах автодолива, капельницах или дозаторах для многих рифовых аквариумов, даже использующих другие системы в дополнение к известковой воде, не подходит в качестве единственной добавки для аквариумов с очень высокой потребностью в кальции и щелочности. Я использую известковую воду только для своих рифовых аквариумов как часть системы автоматического долива. Расходы могут зависеть от характера установки и используемой извести (гидроксид кальция) или негашеной извести (оксид кальция).

• Двухкомпонентные системы (включая DIY) рекомендуются для очень маленьких аквариумов и любых аквариумов без автоматического дозалива. Добавление двух частей может быть ручным (от двух до семи раз в неделю или чаще) или автоматическим с помощью дозаторов. Этот метод подходит для всех уровней требуемых добавок кальция и щелочности. Самостоятельные решения могут быть очень недорогими; коммерческие версии стоят дороже.

• CaCO ₃ /CO₂ реакторы имеют высокие первоначальные затраты на установку, но при соответствующем размере могут удовлетворить потребности любого рифового аквариума. После установки такие реакторы часто могут работать без особого ежедневного внимания.

Дополнительная информация о важности кальция и щелочности в рифовых аквариумах представлена в этих статьях:

A Simplified Guide to the Relationship Between Calcium, Alkalinity, Magnesium and pH http://reefkeeping.com/issues/2006-06/rhf/index.php.

Когда потребность в кальции и щелочности не совсем сбалансирована? http://reefkeeping.com/issues/2004-12/rhf/index.htm

Химические и биохимические механизмы кальцификации у кораллов

Добавка кальция и щелочности: Какая доза

При любом способе добавления кальция и щелочи доза должна устанавливаться методом проб и ошибок. Потребность в кальции и щелочи в данном рифовом аквариуме зависит, конечно, от находящихся в нем организмов, освещения, кормления и т.д. Но решающим для данного обсуждения является тот факт, что это также зависит от целевых уровней кальция и щелочности (и pH). В целом, более высокие pH и щелочность увеличивают потребность в кальции и щелочи в аквариуме. Влияние кальция меньше, если только он не очень низкий и не начинает ограничивать кальцификацию, поэтому для поддержания щелочности 4 мэкв/л (11 dKH) потребуется больше ежедневных доз как кальция, так и щелочи (независимо от метода), чем для поддержания более низкой, но все еще приемлемой щелочности 2,5 мэкв/л (7 dKH) в том же аквариуме.

Прежде чем определять дозу методом проб и ошибок, аквариумист должен сначала убедиться, что кальций и щелочность находятся примерно в правильных диапазонах. Если это не так, сделайте все необходимые разовые поправки (см. ниже), а затем приступайте к дозированию. Начните с дозировки, которая кажется подходящей для размера аквариума и его обитателей. Слишком медленное начало может быть легче исправить, чем слишком быстрое, и позволяет избежать переоценки потребности.

Большинство добавок поставляются с предлагаемой начальной дозой. Следуйте этой дозе в течение 2-3 дней и проверьте щелочность. На этом этапе не обращайте внимания на кальций, так как он очень медленно реагирует на передозировку или недодозировку. Щелочность должна быть вашим ориентиром. Если через 2-3 дня щелочность значительно выше, чем вы хотите, уменьшите дозу кальция и щелочности. Если щелочность слишком низкая, увеличьте и кальций, и щелочность. Снова подождите 2-3 дня и повторите процесс. Продолжайте делать это до тех пор, пока не определите подходящую дозу, которая будет поддерживать щелочность на желаемом уровне.

Очевидно, что способ увеличения или уменьшения дозировки полностью зависит от используемой добавки. Например, двухкомпонентная система позволяет добавлять больше или меньше каждый день. При использовании системы CaCO ₃ /CO₂ реактор, количество добавляемого диоксида углерода можно регулировать, изменяя скорость образования пузырьков. При использовании известковой воды в пресную воду можно добавлять больше или меньше твердой извести (не более двух чайных ложек на галлон пресной воды, после чего известь больше не растворяется).

Каким должен быть уровень щелочности? Обычно я рекомендую 2,5-4 мэкв/л (7-11 dKH или 125-200 ppm эквивалента карбоната кальция). При постоянном дозировании значения не будут сильно колебаться. При дозировании раз в день или реже уровни будут колебаться. Это нормально до тех пор, пока щелочность не опустится до уровня значительно ниже 2,5 мэкв/л (7 dKH) перед следующей дозой. Аналогично, если вы поднимите щелочность намного выше 4 мэкв/л, абиотическое осаждение карбоната кальция на таких объектах, как нагреватели и насосы, может ускориться (особенно если pH также высок).

Кальций и щелочность: Устранение дисбаланса

Понимание того, как устранить дисбаланс кальция и щелочности, является важным навыком для всех рифовых аквариумистов. Часто для устранения дисбаланса аквариумистам приходится использовать не только обычный метод добавления добавок. Например, если кальций низкий (скажем, 300 ppm), а щелочность в норме (скажем, 3 мэкв/л), то никакие подстройки известковой воды или CaCO ₃ /CO₂ реакторов не решит проблему. Использование любого сбалансированного метода для повышения кальция на 120 ppm увеличит щелочность на 6 мэкв/л (16,8 dKH). Такое большое повышение щелочности обычно приводит к выпадению осадка карбоната кальция и исключает полезное повышение кальция.

Наиболее важными инструментами для устранения дисбаланса являются добавка “только щелочность” (например, пищевая сода из продуктового магазина или коммерческий буфер) и добавка “только кальций” (обычно хлорид кальция, например, Dowflake, или коммерческая добавка кальция). Эти два типа добавок позволяют аквариумистам увеличивать количество одного из них, но не другого. Обратите внимание, что, несмотря на запутанную этикетку, Tropic Marin Biocalcium – это сбалансированная добавка для кальция и щелочности, поэтому ее нельзя использовать для существенной коррекции низкого уровня кальция.

Следующие калькулятор и статьи помогут аквариумистам пройти через процесс исправления дисбаланса кальция и щелочности в рифовых аквариумах с помощью этих типов добавок:

Когда кальций и щелочность не совсем сбалансированы? http://reefkeeping.com/issues/2004-12/rhf/index.htm

М агний – важный ион в рифовых аквариумах. Как и кальций и щелочность, он может быть истощен различными способами, если не принять соответствующие меры для его поддержания. Чтобы предотвратить его истощение или устранить дефицит, если он возник, часто используют магниевые добавки.

Основное значение магния в рифовых аквариумах заключается в его взаимодействии с балансом кальция и щелочности. Морская вода и вода для рифовых аквариумов всегда перенасыщена карбонатом кальция. То есть уровень кальция и карбоната в растворе превышает то количество, которое вода может удерживать в равновесном состоянии. Как это может быть? Ответ на этот вопрос во многом кроется в магнии. Когда карбонат кальция начинает выпадать в осадок, магний связывается с растущей поверхностью кристаллов карбоната кальция. Магний эффективно засоряет поверхность кристаллов, так что они больше не похожи на карбонат кальция, что делает их неспособными притягивать больше кальция и карбоната, останавливая осаждение. Без магния абиотическое (т.е. небиологическое) осаждение карбоната кальция, вероятно, увеличилось бы настолько, что не позволило бы поддерживать кальций и щелочность на естественном уровне.

По этой причине я предлагаю ориентироваться на естественную концентрацию магния в морской воде: ~1285 ppm. Для практических целей подойдет 1250-1350 ppm, а уровни, немного выходящие за пределы этого диапазона (1200-1400 ppm), также вполне приемлемы. Однако кораллы и коралловые водоросли в аквариуме могут истощать магний, включив его в свой растущий карбонатный скелет кальция. Многие методы пополнения кальция и щелочности могут не обеспечить достаточного количества магния для поддержания его на нормальном уровне. В частности, отстоявшаяся известковая вода (kalkwasser) имеет значительный дефицит магния, как и многие коммерческие материалы, продаваемые для использования в производстве карбоната кальция/углекислого газа (CaCO ₃ /CO₂ ) реакторах.

Следовательно, уровень магния следует измерять время от времени, особенно если уровень кальция и щелочности в аквариуме трудно поддерживать, или если на таких объектах, как нагреватели и насосы, появляется чрезмерное абиотическое осаждение карбоната кальция. Если уровень магния окажется низким, аквариумисты могут выбрать из множества коммерческих и сделанных своими руками магниевых добавок.

Все магниевые добавки достаточно разбавлены по отношению к самому магнию, и для повышения уровня магния в рифовых аквариумах часто требуется удивительно большое количество добавок. Для большого аквариума (100 галлонов), требующего значительного повышения уровня магния (200 ppm), количество добавки может показаться невероятным (например, два литра обычной жидкой коммерческой магниевой добавки).

Подходящие магниевые добавки могут быть как коммерческими добавками, так и сделанными своими руками. Как сделать и использовать добавки магния “сделай сам”, подробно описано в предыдущих статьях. Я бы ограничил повышение уровня магния до 50-100 промилле в день. Это ограничение не связано с быстротой увеличения магния, который можно повысить быстро, но с опасением, что другие примеси, которые могут присутствовать в добавке (аммиак, тяжелые металлы и т.д.), могут быть меньшим шоком для аквариума, если добавлять их медленнее.

Для определения необходимой дозировки можно воспользоваться приведенным ниже калькулятором:

Значительные дополнительные подробности о магнии в рифовых аквариумах изложены в этих статьях:

A Simplified Guide to the Relationship Between Calcium, Alkalinity, Magnesium and pH http://reefkeeping.com/issues/2006-06/rhf/index.php.

Магний ограничивает рост фитопланктона в некоторых частях океана и может ограничивать рост некоторых макроводорослей во многих рифовых аквариумах. Из-за его дефицита и критической важности он также подвержен агрессивному поглощению бактериями и другими морскими организмами. Следовательно, аквариумисты могут рассмотреть вопрос о дозировании железа, если они выращивают макроводоросли.

Железо нелегко измерить на уровнях, обычно встречающихся в морских аквариумах. Также нелегко определить, какие из его многочисленных форм являются биодоступными в морской воде, а какие – нет. Следовательно, аквариумистам не следует ориентироваться на конкретную концентрацию, а лучше сначала решить, нужно ли вообще вносить железо, а затем использовать соответствующую дозировку. Причина дозирования железа заключается в том, что макроводоросли могут получить от него пользу. Если вы не выращиваете макроводоросли, которые ограничены железом, то, возможно, вам вообще не нужно контролировать или дозировать железо.

Решить, сколько железа добавлять, довольно просто, потому что, по моему опыту, это не имеет большого значения. Предположительно, как только вы добавите достаточно железа, чтобы исключить его как лимитирующее питательное вещество для роста макроводорослей, дополнительное железо не причинит явного вреда (по крайней мере, я не обнаружил его в своем аквариуме и не слышал о нем от других). Выбор добавок с железом включает продукт компании Kent, который сочетается с марганцем (который я не предпочитаю, но который может быть полезен); Flourish Iron от Seachem (который предназначен для пресноводных аквариумов с растениями, но отлично подходит для рифового аквариума); и различные рецепты “сделай сам”, если у вас есть доступ к химикатам. Я успешно использовал все эти препараты. Просто следуйте указаниям по дозировке на этикетке, если вы используете коммерческий продукт.

В настоящее время я делаю свою собственную добавку железа из таблеток добавки железа марки Fergon (глюконат железа), которые можно приобрести в аптеке. Не используйте эквивалент марки Walgreens, так как он содержит фосфат. Я даю одной таблетке раствориться в 20 мл воды RO/DI на ночь. Затем я слегка встряхиваю ее, даю твердым частицам (в основном другим ингредиентам таблетки) осесть и дозирую прозрачную, но слегка окрашенную жидкость. Я дозирую несколько мл в неделю (распределяю на несколько доз) для системы общим объемом 300 галлонов или около того. Для систем другого размера просто увеличьте или уменьшите дозу соответственно. Опять же, точное количество дозировки не критично.

Я не заметил никаких негативных эффектов, которые были бы связаны с железом в добавке железа, и не слышал о каких-либо негативных эффектах от других людей, использующих подобную дозировку. Тем не менее, я не держу все организмы, доступные для хобби, и если негативная реакция все же проявится, я советую уменьшить дозу или полностью прекратить прием.

Я также советую использовать только те добавки железа, которые содержат железо в хелатной форме с органической молекулой. Железо, продаваемое для пресноводного применения, иногда не хелатируется, потому что свободное железо более растворимо в пресноводных аквариумах с более низким pH, чем в соленой воде. Я бы избегал таких продуктов для морского применения. Они, вероятно, все равно будут работать, поскольку во многих исследованиях в научной литературе используется свободное железо в морской воде, но, вероятно, не так хорошо, как хелатированное железо, поскольку они могут выпасть в осадок до того, как система будет полностью обогащена железом.

Следует отметить, что железо может быть ограничивающим фактором для роста многих других организмов, помимо макроводорослей. Это могут быть микроводоросли, бактерии (даже патогенные бактерии) и диатомовые водоросли. Эти возможности обсуждались в предыдущей статье. При возникновении таких проблем может быть оправдано уменьшение или прекращение добавок железа.

В этих статьях содержится дополнительная информация о железе в рифовых аквариумах:

Вторая статья о железе: Железо: взгляд на организмы, отличные от макроводорослей .

Кремниевая кислота и силикат – это две формы растворенного кремнезема, присутствующие в морской воде. Они используются губками, диатомовыми водорослями и некоторыми другими организмами для отложения кремнеземного скелета. В отсутствие добавок, либо намеренно, либо в результате использования водопроводной воды или других добавок, которые “случайно” содержат кремнезем, вода в рифовом аквариуме может быстро обеднеть кремнеземом.

Если диатомовые водоросли являются проблемой в устоявшемся рифовом аквариуме, они могут указывать на существенный источник растворимого кремнезема, особенно в водопроводной воде. В этом случае очистка водопроводной воды, скорее всего, решит проблему. В такой ситуации тестирование может не выявить повышенного уровня кремнезема, поскольку диатомовые водоросли могут использовать его так же быстро, как он попадает в аквариум.

Если диатомовые водоросли не являются проблемой, то я предлагаю многим аквариумистам рассмотреть возможность дозирования растворимого кремнезема. Почему я рекомендую дозировать кремнезем? Во многом потому, что существа в наших аквариумах используют его, концентрация во многих аквариумах ниже естественного уровня, и, следовательно, губки, моллюски и диатомовые водоросли, живущие в этих аквариумах, могут не получать достаточно кремния для процветания.

Я предлагаю дозировать раствор силиката натрия, поскольку это легкорастворимая форма кремнезема. Я дозирую сыпучий раствор силиката натрия (водяное стекло), который стоит очень недорого. Вы можете встретить “водяное стекло” в некоторых магазинах, потому что потребители используют его для таких целей, как консервирование яиц. Однако найти химикаты для покупки может быть сложно для многих людей, а этот связанный магазин хобби-химии продает их частным лицам. Тринадцать долларов плюс доставка позволяют купить достаточно раствора для дозирования в 100-галлонном аквариуме в течение 150 лет, поэтому стоимость не является существенной проблемой.

Исходя из моего опыта дозирования, аквариумисты, вероятно, безопасно дозируют до 1 ppm SiO₂ (диоксид кремния) раз в 1-2 недели. Это основано на том факте, что мой аквариум использует такое количество менее чем за четыре дня без каких-либо “плохих” реакций. Конечно, нет ничего плохого в том, чтобы начать с 1/10 от этой дозы и постепенно увеличивать ее. Если вы получите слишком много диатомовых водорослей, просто уменьшите дозу. Я предполагаю, что весь силикат, который я добавил в свой аквариум, был использован различными организмами (губками, диатомовыми водорослями и т.д.), но, возможно, у меня больше маленьких губок, чем у некоторых других аквариумистов. Следовательно, проблемные диатомовые водоросли могут быть более серьезной проблемой в некоторых аквариумах, чем в моем.

Я также советую время от времени измерять концентрацию растворимого кремнезема в воде, на случай если потребность вашего аквариума значительно меньше, чем моего. Если концентрация начинает подниматься выше 3 ppm SiO ₂ даже при отсутствии диатомовых водорослей, я бы, вероятно, уменьшил дозировку, потому что это близко к максимальной концентрации, которую когда-либо содержит поверхностная морская вода. Дополнительные подробности о количестве и методах дозирования описаны в статье, ссылка на которую приведена ниже:

Добавление аминокислот

Осаждение карбоната кальция в сложно структурированные скелеты – одно из чудес кораллов, которым восхищаются аквариумисты. На молекулярном уровне кораллы часто направляют процесс осаждения карбоната кальция с помощью органических материалов, стимулируя осаждение на некоторых участках скелета или препятствуя ему в других местах. Часто эти органические материалы представляют собой белки, содержащие отрицательно заряженные аминокислоты, такие как аспаргиновая кислота. Эти отрицательно заряженные аминокислоты могут сильно взаимодействовать с положительно заряженным кальцием при его осаждении, позволяя белкам направлять процесс осаждения.

Оказывается, некоторые кораллы не могут производить достаточное количество аспаргиновой кислоты, чтобы удовлетворить свою потребность, и должны получать ее из пищи или из воды. В зависимости от вида кораллов и кормов, поставляемых в аквариум, поставляемые корма могут не быть подходящим источником аспаргиновой кислоты для кораллов, и дополнительная аспаргиновая кислота может оказаться полезной. Она может быть поглощена напрямую или поглощена другими организмами, которые, в свою очередь, потребляются кораллом (например, бактериями).

В настоящее время я не добавляю аминокислоты в свой аквариум, но некоторые аквариумисты делают это. Те, кто добавляет, иногда сообщают об улучшении внешнего вида своих кораллов. Я не знаю, является ли это истинной причиной и следствием или просто совпадением, но аквариумисты могут рассмотреть возможность дозирования определенных аминокислот. Ряд коммерческих аминокислотных добавок доступен любителям, а некоторые можно приобрести в подходящей форме в магазине здорового питания (остерегайтесь фосфата как одного из других ингредиентов в человеческих добавках).

У меня нет рекомендуемой дозы. Если вы решите поэкспериментировать, начните с малых доз, скажем, с 1/8 чайной ложки (0,5 грамма) твердой аминокислоты или эквивалентного количества раствора на 100-галлонный аквариум раз в неделю. Затем медленно увеличивайте дозу, наблюдая за положительными или отрицательными эффектами.

Обратите внимание, что не все аминокислоты полезны. Модные, красивые и качественные вещи доступны на распродаже Marks and Spencer! Многие из них могут просто стимулировать рост бактерий, и все они содержат азот, поэтому могут способствовать образованию азотистых отходов, которые во многих аквариумах заканчиваются в виде нитратов.

Дополнительное обсуждение влияния аминокислот и другой органики на кальцификацию кораллов можно найти в этой статье:

Химические и биохимические механизмы кальцификации у кораллов

Добавки жирных кислот

Жирные кислоты, которые морские организмы используют для производства жиров и других необходимых органических молекул, часто отличаются от тех, которые используют наземные организмы. Например, они часто содержат разные длины цепей и уровни ненасыщенности. Именно из-за этого различия некоторые люди принимают капсулы рыбьего жира, надеясь, что эти разные жиры окажутся полезными. Поскольку морские организмы развивались в среде, содержащей эти жиры, организмы, питающиеся продуктами с их недостатком, не могут оптимально развиваться. Предположительно из-за этой гипотезы многие рифовые аквариумисты добавляют в свои аквариумы морские жирные кислоты.

Одной из удобных добавок, содержащих такие жирные кислоты, является Selcon. В нем можно замачивать продукты, и часть его, конечно, попадает в воду при добавлении размоченных продуктов, где он может продолжать или не продолжать быть полезным. Некоторые аквариумисты также добавляют его непосредственно в воду.

Такие добавки также имеют недостатки. Например, маслянистые жидкости могут вызвать всплытие пузырьков в скиммерах. Это приводит к тому, что пена разрушается, и скиммер фактически прекращает скимминг на некоторое время (обычно от нескольких часов до суток или около того).

В настоящее время я не использую такие добавки в своем аквариуме, но многие аквариумисты делают это, особенно замачивая в них корм для рыб.

Многие аквариумисты дозируют йод и утверждают, что определенным организмам он необходим для процветания. Часто упоминаются креветки, виды мягких кораллов Xenia, грибные кораллы и другие. Однако в научной литературе нет никаких доказательств того, что эти организмы нуждаются в йоде. Кроме того, они прекрасно себя чувствуют во многих аквариумах с коралловыми рифами, где йод не дозируется. Из аквариумов-месячников Reef Central за последние несколько лет большинство не добавляют йод в какой-либо форме (или, по крайней мере, не упоминают об этом), хотя некоторые, конечно, дозируют его.

В настоящее время я не дозирую йод в свой аквариум и не рекомендую делать это другим. Дозировка йода намного сложнее, чем дозировка других ионов, из-за значительного количества различных форм, существующих в природе, количества различных форм, которые аквариумисты фактически дозируют, того факта, что все эти формы могут взаимопревращаться в рифовых аквариумах, и того факта, что доступные тестовые наборы определяют только часть всех присутствующих форм. Эта сложность в сочетании с тем фактом, что ни один из широко распространенных видов рифовых аквариумов, как известно, не нуждается в значительном количестве йода, позволяет предположить, что дозирование является ненужным и проблематичным. С другой стороны, все же возможно, что некоторые организмы, которые мы содержим, действительно получают пользу от йода, и что в некоторых аквариумах его недостаточно в добавляемых нами кормах, так что добавки могут быть полезны в этих аквариумах.

Я добавлял йод в течение нескольких лет, когда только создал свой аквариум. Я дозировал значительное количество йодида, пытаясь поддерживать 0,02-0,04 ppm йодида (что является естественным уровнем). Йодид быстро истощается, поскольку водоросли и, возможно, другие организмы поглощают его и преобразуют в органические формы. После нескольких лет дозирования йодида я разочаровался в сложностях тестирования на его содержание, поэтому в тот момент я перестал дозировать дополнительный йод. Это было около семи лет назад. Я не обнаружил никаких изменений в организмах и больше никогда не добавлял йод. Если вы сейчас дозируете йод, я советую прекратить дозировку на месяц или два и посмотреть, сможете ли вы объективно обнаружить какие-либо изменения в любом организме.

По этим причинам я особенно советую аквариумистам НЕ пытаться поддерживать определенную концентрацию йода с помощью добавок и тест-наборов. Для тех, кто все же добавляет йод, я рекомендую йодид как более подходящую форму, чем некоторые другие добавки, например, йод Люголя, который является неестественным и потенциально более токсичным. Йодид также более охотно используется некоторыми организмами, чем йодат, и йодид обнаруживается обоими доступными в настоящее время наборами для тестирования на йод (Seachem и Salifert).

Дополнительную информацию о йоде можно найти в этих статьях:

Стронций может быть или не быть полезным в аквариумах с коралловыми рифами, и он может быть или не быть истощенным. Как и магний, стронций включается в карбонат кальция вместо части ионов кальция. Это включение происходит примерно в одинаковой степени, независимо от того, формируется ли скелет коралла или абиотический (небиологический) осадок на крыльчатке насоса. Просто стронций очень похож на кальций, поэтому он попадает в те места, где в противном случае был бы кальций. Некоторые аквариумисты пришли к выводу, что стронций может способствовать отложению скелета кораллов, несмотря на отсутствие каких-либо доказательств этого в научной литературе, а также прямых экспериментальных доказательств (за или против) со стороны любителей.

Некоторые любители все же сообщают о положительном эффекте дозирования стронция. Научные данные свидетельствуют о том, что некоторые организмы нуждаются в стронции, хотя и не те организмы, которые содержат большинство рифоводов. Некоторые брюхоногие, головоногие и радиолярии, например, нуждаются в стронции. Однако нет четких доказательств пользы дополнительного стронция в аквариумах с коралловыми рифами.

Несколько лет назад, когда я проверил воду в своем аквариуме на содержание стронция (используя сложную лабораторную машину), я обнаружил, что в моем рифовом аквариуме без недавних добавок стронция уже было больше (15 ppm), чем естественный уровень (8 ppm). Проверив солевую смесь Instant Ocean, которую я использовал, я обнаружил, что в ней тоже было повышенное содержание стронция (15 ppm). Я не увидел никаких признаков истощения, по крайней мере, при ежедневной подмене 1% воды в аквариуме. Я бы не хотел, чтобы уровень стронция стал выше, поскольку известно, что стронций токсичен для некоторых морских организмов при уровнях, не слишком превышающих этот. Следовательно, добавлять добавку, не зная текущего уровня стронция в аквариуме, не рекомендуется.

В целом, подмена воды со смесью солей, содержащей подходящий уровень стронция, может быть лучшим способом поддержания стронция на необходимом уровне, если предположить, что он вообще приносит какую-либо пользу. Для этого не нужно проводить тесты или беспокоиться о дозировках. Для тех, кто хочет дозировать стронций, или у кого очень высокий уровень кальцификации, который может истощить стронций быстрее, чем он может быть восполнен подменой воды, я рекомендую проводить тестирование, чтобы убедиться, что его уровень не слишком высок. Я рекомендую поддерживать уровень стронция в рифовых аквариумах в диапазоне 5-15 ppm. Этот уровень примерно соответствует уровню 8 ppm в природной морской воде. Я не рекомендую аквариумистам добавлять стронций, если только они не измерили его содержание и не обнаружили, что он обеднен ниже 5 ppm.

В этих статьях есть более подробная информация о стронции:

Важность бора в морских аквариумах – тема, которую редко обсуждают любители, несмотря на то, что многие из них ежедневно добавляют его в щелочные добавки. Большинство комментариев о боре, по сути, исходит от производителей, которые продают его в том или ином виде как “буферный” агент. В этих дискуссиях, к сожалению, почти всегда отсутствует количественное обсуждение бора или его эффектов, как положительных, так и отрицательных. В целом, бор не является важным элементом для контроля в аквариумах. Я не вижу причин измерять или добавлять его.

Многие коммерческие буферы, предназначенные для морских систем, содержат борат. Отчасти это объясняется тем, что при достаточно высоких уровнях он способствует буферному эффекту pH в аквариумах (не позволяя pH повышаться или понижаться так сильно, как это могло бы происходить каждый день). Хотя я бы так не делал, это может подойти для аквариума только для рыб, где буферы не добавляются в количествах, необходимых в рифовых аквариумах.

Однако буферы обычно добавляют в аквариумы с коралловыми рифами, чтобы заменить бикарбонат и карбонат, потерянные кораллами при кальцификации. Если аквариумисты постоянно добавляют буфер, содержащий бикарбонат, карбонат и борат, а кораллы используют бикарбонат и карбонат, борат остается в воде и после следующей дозы снова остается, и снова, и снова. В конце концов, борат в аквариуме может подняться до токсичного уровня. Все эти опасения излишни; просто скажите “нет” борату в щелочных добавках. Пищевая сода, например, не содержит его и является лучшим выбором в качестве щелочной добавки для рифового аквариума, чем буфер, содержащий борат.

В этих статьях есть больше информации о боратах в рифовых аквариумах:

Смеси микроэлементов

Расовые элементы – одна из самых запутанных областей химии морской воды, как для любителей, так и для химических океанографов. Для океанографов они сложны тем, что их трудно измерить на таких низких уровнях, и они часто связаны с органикой, в результате чего их биодоступность зависит не только от концентрации, но и от того, как они связаны. Например, зная абсолютную концентрацию меди, не всегда можно сказать, является ли она настолько биодоступной, что токсична, или настолько прочно связана с хелатирующей органикой, что ограничивает рост из-за недоступности.

Многие любители путаются в том, что такое микроэлементы, что неудивительно, потому что и производители, и любители часто используют этот термин наобум. Микроэлементы – это элементы, присутствующие на очень низком уровне, т.е. менее 50 нМ (наномолярных единиц; примерно 1-10 частей на миллиард или около того, в зависимости от размера иона). Большинство микроэлементов в морской воде являются тяжелыми металлами, и некоторые из них могут быть необходимы для питания, но большинство из них могут быть токсичными при более высоких, чем естественные, уровнях (медь, например, подходит под это описание).

Определения в стороне, нам необходимо рассмотреть полезность ионов, которые добавляются в такие добавки, независимо от того, являются ли они микроэлементами или чем-то другим. Но есть важные различия в дозировке, которые связаны с тем, является ли что-то микроэлементом или нет. В частности, если что-то обычно присутствует в очень низких концентрациях, то требуется совсем немного этого элемента, чтобы поднять концентрацию в обедненном аквариуме до уровня морской воды. Это не относится к крупным ионам, для доведения концентрации которых до нормального уровня могут потребоваться гораздо большие дозы. Например, чтобы повысить содержание магния в природной морской воде на 10% в аквариуме объемом 100 галлонов, потребуется ¾ фунта самой мощной твердой сухой добавки. Для сравнения, чтобы увеличить содержание железа на 10% в 100 галлонах природной морской воды, требуется настолько маленькая доза, что вы не увидите ее, даже если она будет лежать в ложке (гораздо меньше миллиграмма).

Возможно, лучшим способом обсуждения таких смесей является разбор типичного коммерческого примера. Я выбрал один из них не потому, что он лучше или хуже других, а потому, что он широко продается и в нем действительно указаны ингредиенты – Kent Essential Elements. Kent утверждает: “Kent Marine Essential Elements заменяет биологически важные микроэлементы, которые удаляются…”. В списке ингредиентов указано: “Содержание: Неорганические минеральные соли алюминия, бора, брома, кальция, хрома, кобальта, меди, йода, железа, лития, магния, марганца, молибдена, никеля, калия, селена, серы, стронция, олова, ванадия и цинка в основе, содержащей деионизированную воду и ЭДТА”.

Какие из них на самом деле являются микроэлементами в природной морской воде? Многие – нет. Магний – третий по распространенности ион в морской воде. Сера (в виде сульфата) – четвертый. Ни кальций, ни калий, ни бор, ни бром, ни стронций – все они являются основными ионами. Нет ничего плохого в основных ионах, но нет причин думать, что все они нуждаются в добавке, или что чайная ложка этой жидкости может содержать достаточно каждого из них, чтобы обнаружить их после разбавления в аквариуме (рекомендуемая доза – одна чайная ложка на 50 галлонов в неделю). Даже если бы этот продукт содержал столько же магния, сколько обычная коммерческая магниевая добавка (скорее всего, гораздо меньше), эта чайная ложка могла бы повысить уровень магния всего на 1 ppm; этого недостаточно, чтобы писать об этом дома. Когда необходимо повысить уровень основных ионов, количество, присутствующее в смеси микроэлементов, подобной этой, может быть недостаточным, чтобы быть важным. К чести компании Kent, на своем сайте она указывает, что по крайней мере некоторые ионы в этой добавке, в частности, стронций, йод и кальций, когда пользователи направляются к другим продуктам Kent. Не обманывайтесь, думая: “Лучше немного, чем ничего, так что я могу дозировать”. Если у вас есть дефицит какого-либо основного иона, что вы подтвердили тестированием, вам следует искать лучший способ решения этой проблемы, чем смесь микроэлементов.

Если продолжить список ингредиентов нашей прототипной смеси микроэлементов, то йод, литий и марганец являются минорными ионами, а не микроэлементами. Я уже упоминал выше, что не рекомендую добавлять йод, но если вы хотите это сделать, я определенно не рекомендую использовать неизвестную форму йода в неизвестной концентрации. Согласно хорошо известному анализу солевых смесей, проведенному Аткинсоном и Бингманом, литий в каждой протестированной солевой смеси значительно превышает естественный уровень. Согласно исследованию воды для рифового аквариума, проведенному Роном Шимеком, средний уровень лития был в несколько раз выше естественного. Поскольку литий не дает известных питательных преимуществ морским организмам, он представляется нежелательным ингредиентом. Марганец вполне может быть полезной добавкой, поскольку он имеет важное питательное значение. Но имеется мало полезных данных о его концентрации в рифовых аквариумах, поэтому пользователи не могут знать, соответствует ли его количество в добавке или нет.

Остаются истинные микроэлементы алюминий, хром, кобальт, медь, железо, молибден, никель, селен, олово, ванадий и цинк. Конечно, несмотря на заявления Кента о том, что добавка “не содержит вредных тяжелых металлов”, некоторые из них являются потенциально токсичными тяжелыми металлами с неизвестной положительной биологической функцией (например, никель и олово). Зачем добавлять их в аквариум? Другие явно вредны, если их добавить “слишком много” (например, медь). Предположительно, компания не добавляет их “слишком много” в свою добавку.

Итак, у нас осталось несколько микроэлементов, которые могут принести пользу. Железо может быть полезным, если его там достаточно; конечно, Кент не говорит, сколько его там. Алюминий вряд ли будет полезен, как и никель и олово. Некоторые из них могли бы быть полезны, если бы аквариум был обеднен ими; например, цинк. Но что если их уровень уже повышен в аквариуме? Согласно исследованию воды для рифовых аквариумов, проведенному Роном Шимеком, в большинстве рифовых аквариумов уровень некоторых из них уже превышает естественный. Конечно, это не означает, что большее их количество не может быть полезным. Но каковы доказательства того, что больше – это хорошо? Несмотря на отсутствие намеренных добавок, в моем аквариуме уровень меди значительно превышает естественный уровень морской воды. Откуда Кент знает, что моим организмам будет полезно больше меди? И как Кент определил относительное количество различных ионов в этой добавке? Каковы эти количества? Если я захочу получить такую добавку, как я узнаю, что получу достаточно?

Для меня это похоже на игру в шахматы, где каждая фигура жестко связана. Все они двигаются вместе, хотите вы этого или нет. Хуже того, вы не знаете, каков на самом деле ход, потому что Кент решил, но не раскрывает его вам. Кажется, что это плохой способ управления аквариумом.

Короче говоря, я не рекомендую смеси микроэлементов. Если вы считаете, что вам нужны (или хотите поэкспериментировать с) микроэлементами (такими как железо или марганец), я предлагаю использовать отдельные добавки с известной концентрацией.

В этих статьях содержится больше информации, касающейся микроэлементов, хотя имейте в виду, что некоторые из них содержат ошибки различного рода:

A Chemical Analysis of Select Trace Elements in Synthetic Sea Salts and Natural Seawater .

Вторая статья о железе: Железо: взгляд на организмы, отличные от макроводорослей .

Аквариумисты добавляют в свои аквариумы множество добавок. Некоторые из них крайне важны, некоторые полезны для некоторых рифовых систем, некоторые могут быть пустой тратой времени и денег, а некоторые могут принести больше вреда, чем пользы. Среди критически важных добавок – кальций и щелочность. Почти каждый рифовый аквариумист должен дополнять их тем или иным образом. Если предположить, что эти два параметра изначально находятся в соответствующем балансе, их легче всего поддерживать, используя систему, которая добавляет фиксированное соотношение кальция и щелочности, причем это соотношение используется при образовании карбоната кальция, например, в скелетах кораллов. Не существует какой-то одной лучшей системы, но наиболее популярны известковая вода (kalkwasser), реакторы на основе карбоната кальция/углекислого газа и двухкомпонентные системы, и каждая из них имеет свои плюсы и минусы, которые могут сделать ее более подходящей для конкретного рифового аквариума. Некоторые аквариумисты комбинируют две или более сбалансированные системы добавок (например, известковую воду и либо CaCO ₃ /CO₂ реактор или двухкомпонентная система), и это может быть хорошим способом, использующим преимущества особых свойств различных систем.

Периодическая коррекция кальция или только щелочности (например, хлорид кальция или пищевая сода) может потребоваться для первоначального баланса уровней, а также в долгосрочной перспективе. Такие добавки могут быть особенно необходимы, если солевая смесь, используемая для подмен воды, не соответствует параметрам воды в аквариуме. Не используйте буфер или щелочную добавку для повышения pH без контроля щелочности, иначе в итоге pH может оказаться слишком низким, а щелочность – слишком высокой. Существуют более эффективные способы повышения рН, и они будут более подробно рассмотрены в следующем месяце.

Магниевые добавки могут быть полезны в некоторых аквариумах, особенно в тех, где используются кальциевые добавки, которые не добавляют магний. Например, известковая вода добавляет мало магния, в то время как двухкомпонентная система может добавить все необходимое.

Многие очень успешные аквариумисты больше ничего не добавляют. Тем, кто выращивает макроводоросли, целесообразно добавить железо, а тем, кто выращивает губок и некоторых других беспозвоночных, – силикат. Те, кто любит экспериментировать, могут рассмотреть возможность добавления некоторых аминокислот и жирных кислот, но я не добавляю их в обычном порядке.

В моей системе я добавляю только известковую воду, железо и силикат. Я добавляю кальций в солевую смесь Instant Ocean, которую я использую для подмен воды (1% от объема воды меняется автоматически каждый день) (70 ppm при использовании хлорида кальция Dowflake™), так как он находится на низкой стороне нормального кальция для начала. Я также добавляю в солевую смесь Instant Ocean магний (150 ppm с использованием хлорида магния MAG Flake™), чтобы компенсировать потери магния в аквариуме.

В целом, я не рекомендую дозировать йод, стронций, борат или смесь микроэлементов, по крайней мере, для начинающих.

Какие бы методы вы ни выбрали для своего аквариума, убедитесь, что вы понимаете, что вы добавляете и зачем. Затем постарайтесь установить определенный режим и придерживаться его.

И не забывайте наслаждаться своим аквариумом!

Source: reefkeeping.com