Руководство по химии рифового аквариума для начинающих, часть 4: Какие химические вещества могут накапливаться” Рэнди Холмс-Фарли.
Без кейворда
Руководство “How To” по химии рифового аквариума для начинающих, часть 4: Какие химические вещества могут негативно накапливаться
Эта статья является четвертой и последней в серии статей, посвященных вопросам химии кораллового рифового аквариума на базовом и практическом уровне. Ее главная цель – помочь начинающим аквариумистам сосредоточиться на тех аспектах химии рифового аквариума, которые действительно важны, а не на тех, которые не важны. На начинающих аквариумистов обрушивается огромное количество вопросов и мнений, связанных с практикой содержания аквариума, и ни один из них не вызывает большего 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 из 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 была посвящена тому, какие добавки необходимы и полезны, а какие могут и не понадобиться. Третья статья была посвящена вопросам, связанным с рН аквариума.
Четвертая статья цикла посвящена проблемам, связанным с соединениями, которые могут накапливаться в аквариуме и потенциально вызывать проблемы. К таким химическим веществам относятся нитраты, фосфаты и органика. Почему стоит беспокоиться о таких химических веществах? Некоторые из них способствуют росту нежелательных микроводорослей, другие препятствуют кальцификации и росту кораллов, а третьи могут быть токсичными для многих организмов. Следовательно, может быть желательно отслеживать такие примеси, хотя при обычных обстоятельствах регулярное измерение некоторых из них может оказаться невозможным.
Многие методы могут предотвратить чрезмерное накопление нежелательных ионов в морских аквариумах. Некоторые из них просты в применении и недороги, в то время как другие могут быть более дорогими и сложными. К распространенным методам относятся скимминг, выращивание макроводорослей или других организмов для экспорта, а также использование сред, связывающих определенные примеси. Во многих рифовых аквариумах лучше всего работает комбинация различных методов. В своей коралловой рифовой аквариумной системе я использую несколько из них, включая все три вышеперечисленных, а также другие (например, озон).
Эта статья посвящена тому, почему аквариумистов должны беспокоить определенные примеси, какие целевые диапазоны я рекомендую, и обсуждает некоторые из наиболее эффективных способов поддержания адекватно низких уровней каждой конкретной примеси.
Полный набор статей этой серии включает в себя:
Руководство “Как это делается” 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 могут накапливаться.
Разделы этой статьи:
В закрытых аквариумах с коралловыми рифами могут накапливаться любые химические вещества. Некоторые из них могут быть частью пищи, подливаемой воды или химических добавок. Другие образуются в самом аквариуме. Знание того, как такие химические вещества попадают в аквариумную воду, и что делать с каждым из них, является основной темой данной статьи. Последующие разделы будут посвящены каждому из химических веществ по отдельности.
Многие из химических веществ, которые могут накапливаться в воде до нежелательных уровней, хорошо известны большинству аквариумистов. К ним относятся аммиак, нитраты и фосфаты. Другие могут быть менее известны, например, некоторые металлы или органика, но это не означает, что они не важны. Во многих случаях данные об их токсичности очевидны. Например, аммиак, безусловно, очень токсичен, в то время как нитрат и нитрит обычно не очень токсичны в морских аквариумах, хотя они могут быть нежелательны по другим причинам, например, из-за их роли в стимулировании роста водорослей. Для этих типов ионов мы можем установить разумные пределы и цели для аквариумных концентраций, и, к счастью для нас, их часто можно определить количественно с помощью доступных наборов для тестирования или зондов.
Однако в некоторых случаях токсичность химических веществ, накапливающихся в аквариумах, менее известна. Например, токсичность большинства накапливающихся органических веществ и даже некоторых металлов в комплексе с органикой относится к этой малоизученной категории. В некотором смысле, это и хорошо, потому что тестирование таких сложных химических веществ также практически невозможно для любителей. Мое предложение в отношении этих сложных ситуаций – попытаться экспортировать их с помощью общего метода (например, скимминга или активированного угля), чтобы они не накапливались бесконечно, а затем положиться на опыт многих весьма успешных рифовых аквариумистов, чтобы показать, что такие меры обычно адекватны.
Я не буду рассматривать проблемы передозировки добавок или проблемы, вызванные использованием неподходящих добавок, поскольку существует слишком много возможностей, чтобы включить их в статью такого объема. Тем не менее, аквариумисты должны понимать, что передозировка добавок может привести к потенциально вредным уровням некоторых химических веществ. Подмена воды, как подробно описано в следующем разделе, является в целом полезным методом борьбы с передозировкой обычных добавок.
Прежде чем обсуждать конкретные химические вещества, накапливающиеся в воде, с конкретными растворами, стоит понять, чего можно и чего нельзя добиться подменой воды. В целом, подмена воды – это хороший способ ограничить накопление примесей, которые не могут быть легко удалены иным способом. Например, некоторые органические ионы слишком гидрофильны (любят воду), чтобы быть удаленными скиммерами или связанными активированным углем. Другой пример – если уровень магния становится слишком высоким из-за передозировки. В этих случаях подмена воды – хороший способ исправить или, по крайней мере, облегчить проблему.
В целом, я твердо убежден, что подмена воды – это хороший способ поддерживать все ионы в рифовом аквариуме на уровне, близком к нормальному (при условии, что используемая соленая вода “лучше” существующей аквариумной воды). Для общих целей я рекомендую менять 20-30% в месяц. В моем случае я добиваюсь этого путем автоматической замены 1% в день с помощью помпы с двумя насадками. На рисунке 1 (ниже) показано, что может произойти с концентрацией типичного иона примеси (здесь показан нитрат) в течение года в результате различных графиков ежемесячной подмены воды.
Обратите внимание, однако, что анализ на рисунке 1 предполагает, что новые нитраты не накапливаются. Это, конечно, не является нормой в рифовых аквариумах без других методов экспорта. На самом деле, нитрат и другие примеси часто постоянно накапливаются. В такой ситуации концентрация со временем может больше походить на рисунок 2, чем на рисунок 1. В этом случае, даже после года подмен воды с частотой 30% в месяц, нитрат так и не достигнет целевого уровня (менее 1 ppm; об этом будет рассказано далее в этой статье). В целом, это относится ко всем накапливающимся ионам, для которых выбран низкий целевой уровень: подмены воды помогают, но обычно не позволяют достичь цели, если они являются единственным используемым методом.
Однако, как упоминалось выше, для удаления некоторых примесей может не быть другого хорошего метода, и подмены воды играют важную роль для их снижения (а также для пополнения запасов ионов, которые могут медленно истощаться).
Следующая статья содержит дополнительные подробности о преимуществах подмены воды для импорта и экспорта, а также подробное обсуждение относительных достоинств различных графиков подмены воды:
Рисунок 1. Концентрация нитратов в зависимости от времени при подменах воды на 0% (без подмен), 7,5%, 15% и 30% от общего объема воды в аквариуме каждый месяц. В этом примере нитрат присутствует на уровне 100 ppm в начале, и в течение года он не добавляется и не уменьшается, за исключением подмен воды. Ось y можно представить как процент от исходной концентрации, оставшийся от любого материала, который не добавляется в воду и не удаляется из нее, за исключением подмены воды.
Рисунок 2. Концентрация нитратов в зависимости от времени при подменах воды 0% (без подмен), 7,5%, 15% и 30% от общего объема воды в аквариуме каждый месяц. В данном примере нитрат присутствует на уровне 100 ppm в начале и накапливается со скоростью 0,1 ppm в день при отсутствии подмен воды.
Амония является одним из наиболее изученных химических веществ в аквариумах, и детали ее поглощения, выведения и механизмы токсичности продолжают занимать многих ученых-исследователей. Из-за своей высокой токсичности он имеет критическое значение как в пресноводных, так и в морских системах. Фактически, это одна из немногих важных химических проблем, которые являются общими для морских и пресноводных аквариумов.
Большинство рифовых аквариумных животных выделяют аммиак (NH3). Если нет адекватного способа удаления этого аммиака, либо путем преобразования его во что-то менее токсичное, например, нитриты или нитраты, либо путем включения его в растущие организмы, такие как макроводоросли, он может быстро накопиться до нежелательного и токсичного уровня.
Установленные рифовые аквариумы обычно не требуют регулярного измерения аммиака, поскольку в таких системах обычно имеется достаточное количество бактерий или других организмов, которые быстро преобразуют аммиак в менее токсичные соединения. Я никогда не измеряю его в своей основной рифовой системе. Однако измерение аммиака может быть очень важным, когда рыбы содержатся во временных помещениях, таких как транспортные мешки, больничные и карантинные аквариумы. У большинства аквариумистов аммиак ассоциируется с “циклированием” нового аквариума, и в этой ситуации крайне важно дождаться снижения уровня аммиака до очень низкого уровня перед добавлением организмов (это гораздо важнее, чем, например, дождаться снижения уровня нитритов). Аммиак также может быть очень важен во время аварий в аквариуме, например, при длительном отключении электричества.
Во всех этих ситуациях я рекомендую стремиться к тому, чтобы аммиак не превышал 0,1 ppm общего NH 4 -N (что читается как “общий аммонийный азот”). Если уровень поднимается выше 0,25 промилле общего NH 4 -N, я рекомендую немедленно принять меры по исправлению ситуации, например, использовать средство, связывающее аммиак (например, Amquel или Seachem Prime), или произвести существенную подмену воды. Аммиак легко измеряется с помощью недорогих тест-наборов, но они могут быть немного запутанными, поскольку часто ссылаются на различные формы (ион аммония и “свободный” аммиак, вместе дающие общий аммиак). Хотя между этими формами есть важные различия, как указано ниже, я бы всегда рекомендовал измерять общий аммиак. Отчасти это связано с тем, что он всегда выше, чем любая из этих форм, и поэтому его легче обнаружить при превышении фоновой погрешности используемого набора. В статье по ссылке ниже подробно объясняются эти и другие сложности, связанные с единицами измерения аммиака.
Эти две формы аммиака очень быстро превращаются друг в друга (много раз в секунду), поэтому для многих целей они не являются отдельными химическими веществами. Они связаны между собой кислотно-основной реакцией, показанной ниже:
NH 3 + H + ßà NH 4 + аммиак + ион водорода (кислота) ßà ион аммония
Единственная причина, по которой считается, что аммоний менее токсичен, чем аммиак, заключается в том, что, будучи заряженной молекулой, он преодолевает жабры рыб и попадает в кровь с большим трудом, чем аммиак, который легко проходит через жаберные мембраны и быстро попадает в кровь.
В аквариумах с высоким уровнем pH, где содержится меньше H+ , большее количество общего аммиака находится в форме NH 3 форме. Следовательно, токсичность раствора с фиксированной общей концентрацией аммиака увеличивается при повышении pH. Это важно в таких областях, как транспортировка рыбы, где аммиак может накапливаться до токсичных уровней.
В этой статье приводится много других подробностей о том, как измерять, избегать и лечить повышенный уровень аммиака:
Большинство аквариумистов знакомы с нитритом. Он является частью “азотного цикла”, который происходит в большинстве аквариумов, и поэтому является одним из первых химических элементов, с которыми сталкиваются многие аквариумисты. Увлечение морскими аквариумами изобилует комментариями о нитрите, некоторые из которых, к сожалению, неверны или вводят в заблуждение. Его токсичность в морских системах, по-видимому, гораздо ниже, чем в пресноводных. Эта разница поразительна: некоторые из наиболее чувствительных пресноводных видов более чем в тысячу раз чувствительнее, чем типичные морские виды. Относится ли это ко всем рыбам, которые могут содержаться в рифовых аквариумах? У меня нет возможности узнать. Я видел результаты тестов на токсичность нитритов только у одного морского вида, который мы обычно содержим в рифовых аквариумах. Тем не менее, нет причин думать, что виды, которые мы содержим, более или менее восприимчивы, чем другие морские виды, которые были протестированы.
О токсичности нитрита для морских беспозвоночных сообщалось мало. Те, которые были проведены, показывают, что летальные дозы нитрита довольно высоки (т.е. от десятков до тысяч промилле нитрита). К счастью, уровни нитритов в рифовых аквариумах почти всегда намного ниже, чем те, которые могли бы вызвать опасения с точки зрения токсичности. Хотя в новом аквариуме уровень нитритов может достигать 10 ppm и более, такой аквариум еще не должен содержать чувствительные организмы. Как только уровень нитритов становится ниже 1 ppm, нет причин для беспокойства, и в дальнейшем нитриты редко значительно повышаются.
С моей точки зрения, нитрит и азотный цикл могут быть интересными явлениями для наблюдения во время первоначальной установки рифового аквариума, но нитрит не является основанием для регулярного тестирования. Я не тестировал ни один аквариум на нитрит в течение нескольких лет, несмотря на то, что за это время установил несколько аквариумов. Я просто не думаю, что нитрит стоит того, чтобы тратить время и средства на его проверку. Я считаю, что многие другие вещи, кроме концентрации нитритов, более достойны внимания рифовых аквариумистов.
Если нитриты действительно превышают желаемый для аквариумиста уровень, подмена воды или удаление чувствительных организмов до тех пор, пока уровень нитритов не снизится, может быть лучшим вариантом немедленного действия. Некоторые химические препараты утверждают, что они снижают уровень нитритов, но я не уверен, что побочные продукты действительно менее токсичны, чем нитриты в морских системах, поэтому они не могут быть оптимальным решением.
В этой статье есть гораздо более подробная информация о нитритах, включая резюме известных тестов на токсичность, химический состав нитритов и их источники и поглотители в типичном аквариуме с коралловым рифом:
Нитрат – это ион, который долгое время не давал покоя аквариумистам. Образующий его азот добавляется с кормами и во многих аквариумах может повысить уровень нитратов настолько, что трудно поддерживать его естественный уровень. Десятилетие или два назад многие аквариумисты проводили подмены воды, ставя одной из своих главных целей снижение уровня нитратов. Однако в большинстве случаев одна лишь подмена воды не может удержать нитраты на естественном уровне морской воды (рис. 2). К счастью, сегодня мы располагаем большим набором инструментов для поддержания нитрата в норме, и современные аквариумы гораздо меньше страдают от повышенного содержания нитрата (более 20 ppm), чем аквариумы прошлого.
Нитрат часто ассоциируется с водорослями, и действительно, рост водорослей часто стимулируется избытком питательных веществ, включая нитрат. Другие потенциальные вредители аквариума, такие как динофлагелляты, также могут быть вызваны избытком нитрата и других питательных веществ. Нитрат сам по себе не особенно токсичен в тех концентрациях, которые обычно встречаются в аквариумах, по крайней мере, так известно в научной литературе. Тем не менее, повышенный уровень нитрата может чрезмерно стимулировать рост зооксантелл (фотосинтезирующих симбиотических водорослей, живущих в кораллах и анемонах), которые, в свою очередь, могут придать кораллу коричневый цвет и фактически снизить скорость роста коралла-хозяина.
По этим причинам большинство рифовых аквариумистов стремятся снизить уровень нитратов. Хорошая цель – менее 0,2 ppm нитрата. Рифовые аквариумы могут нормально функционировать и при гораздо более высоком уровне нитратов (скажем, 10-20 ppm), но при этом возрастает риск возникновения описанных выше проблем. Измерение нитрата – более сложная задача, чем предполагают многие аквариумисты. Тест-наборы удивительно неточны. Для подтверждения этого факта не требуется сложных научных исследований. Многие аквариумисты обнаружили, что использование нескольких различных марок наборов для тестирования нитратов приводит к тому, что в одном и том же аквариуме концентрация нитратов сильно отличается. Эти уровни могут варьироваться от отсутствия нитратов (часто менее 0,5 ppm) до 50 ppm и более в одном и том же аквариуме.
Компания American Marine (Pinpoint) недавно выпустила электронный зонд для обнаружения нитратов на основе нитратселективного электрода. Я пользовался им и нахожу его довольно простым в использовании (хотя он не определяет нитраты непрерывно, как pH-метр определяет pH), но я не проверял его точность. Тем не менее, в принципе, этот метод кажется надежным (он хорошо зарекомендовал себя в других отраслях) и в будущем может стать важным инструментом для рифовых аквариумистов.
На данный момент у меня нет хорошего ответа на вопрос, как поступать с тестированием нитратов, кроме как отметить, что во многих успешных рифовых аквариумах есть некоторое количество нитратов, поэтому, на мой взгляд, аквариумистам не стоит зацикливаться на уровне нитратов.
Есть много способов снизить уровень нитратов, включая уменьшение поступления азота в аквариум, увеличение экспорта азота путем скимминга, увеличение экспорта азота путем выращивания и сбора макроводорослей или дерновых водорослей (или любых других организмов по вашему выбору), использование глубокого песчаного слоя, удаление существующих фильтров, предназначенных для облегчения азотного цикла, использование денитратора углерода, использование денитратора серы, использование AZ-NO 3 , использование твердых веществ, поглощающих нитраты, и использование полимеров и углерода, связывающих органику.
Некоторые аквариумисты добавляют органические соединения (например, спирт, как в водке, сахар и т.д.) для стимулирования роста бактерий в качестве еще одного варианта снижения нитратов и фосфатов. Это может быть процесс, с помощью которого AZ-NO 3 также работает. Этот процесс роста бактерий обычно работает хорошо. Он также очень недорогой и может принести пользу аквариуму другими способами, например, обеспечить источник пищи для определенных организмов. Его недостатками являются возможность слишком низкого уровня питательных веществ и потребление кислорода, поскольку бактерии используют добавленную органику в качестве источника углерода.
В следующих статьях более подробно описаны многие из этих методов:
Атом фосфора – один из основных строительных блоков живой материи. Он присутствует в каждом живом существе и в воде каждого рифового аквариума. Он поступает со всеми продуктами питания, поскольку является неотъемлемой частью всей живой материи. Он также может попадать в воду, используемую в аквариумах. По этим причинам он часто присутствует в рифовых аквариумах в избытке, и этот избыток может вызвать как минимум две существенные проблемы для владельцев рифов. Первая заключается в том, что фосфат часто является лимитирующим питательным веществом для роста водорослей, поэтому при повышенном содержании он может способствовать чрезмерному росту нежелательных водорослей. Во-вторых, он может напрямую препятствовать кальцификации кораллов и коралловых водорослей. Поскольку большинство владельцев рифов не хотят, чтобы произошло ни то, ни другое, они стараются держать уровень фосфора под контролем. К счастью, существует несколько эффективных способов поддержания концентрации фосфора на приемлемом уровне.
Фосфор существует в двух основных формах в морской воде: в виде неорганического фосфата, особенно ортофосфата, и в виде органофосфата. Ортофосфат легко поглощается водорослями и активно препятствует кальцификации. Органические формы могут быть или не быть доступными для таких организмов, как водоросли. Аквариумисты могут легко проверить наличие неорганического ортофосфата с помощью стандартного аквариумного набора для тестирования фосфатов, но тестирование на органические соединения фосфора значительно более утомительно. Более того, если есть проблема с водорослями, то водоросли могут потреблять ортофосфат так же быстро, как он попадает в воду, тем самым маскируя проблему для обнаружения с помощью набора для тестирования фосфатов. Следовательно, многие рифовые аквариумисты могут не узнать, что у них есть проблема с фосфатами, а только то, что у них есть проблема с водорослями.
Проблемы, связанные с фосфатами и последующим ростом водорослей, могут быть одними из самых трудноразрешимых в рифовом аквариуме, особенно если живой камень и песок подвергались воздействию очень высоких уровней фосфатов, после чего они могут выступать в качестве резервуара фосфатов для будущего высвобождения. К счастью, даже при отсутствии проблем с водорослями можно предпринять шаги, которые принесут пользу рифовым аквариумам различными способами, не последним из которых является снижение уровня фосфатов. К ним относятся скимминг и выращивание макроводорослей. Все владельцы рифов, и особенно те, кто проектирует новые системы, должны четко представлять себе, как они собираются выводить фосфор из своей системы. Если позволить фосфору самостоятельно найти выход, то это, скорее всего, приведет к появлению нежелательных микроводорослей, с которыми многие рифоводы постоянно борются.
В рифовом аквариуме, где фосфат, как известно, повышен, или где существует значительная вероятность его повышения, например, при интенсивном кормлении, можно предпринять дополнительные меры, помимо описанных выше. Большинство из этих методов предполагают непосредственное связывание фосфата, что может быть достигнуто с помощью твердых связующих частиц, которых существует множество различных типов и марок. Эти частицы могут быть оксидом алюминия (белого цвета), оксидом железа (обычно красного/оранжевого, коричневого или черного цвета) или любым из нескольких других материалов. Обратите внимание, что все они могут в той или иной степени растворяться и выделять некоторые из своих основных компонентов в воду, несмотря на утверждения их производителей об обратном.
Я обычно предпочитаю материалы на основе железа материалам на основе алюминия, потому что алюминий, похоже, иногда раздражает кораллы при растворении, в то время как материалы на основе железа, похоже, не вызывают таких проблем. Я не встречал информации, в которой бы проводилось полезное различие между различными марками GFO (гранулированный оксид железа, связующее вещество на основе железа), хотя недавно в продаже появился один из них с крупными частицами, которые лучше, чем мелкие частицы, подходят для использования в типичных мешках со средой (Warner Marine PHOSaR). Я рекомендую промывать все эти среды перед использованием, чтобы избавиться от необычно мелких частиц, которые могут попасть в аквариум (также известных как мелкие частицы), которые легко вымываются в аквариум. Я использовал GFO многих марок в держателе носителя в канистровом фильтре Magnum, а некоторые аквариумисты предпочитают использовать их в реакторах, где они находятся в движении для уменьшения комкования (но которые также могут физически разбивать частицы, высвобождая мелкие частицы в аквариум со временем).
Одна из потенциальных проблем, связанных с сочетанием регулярного использования GFO (или других фосфатных связующих) и выращивания макроводорослей, заключается в том, что GFO может настолько эффективно связывать фосфаты, что макроводоросли не смогут расти и могут погибнуть. Следовательно, способность макроводорослей к восстановлению нитратов будет утрачена. В этом случае целесообразно уменьшить количество используемого GFO или использовать его с перерывами.
Некоторые коммерческие фосфатные связующие представляют собой растворимые металлы, такие как лантан или железо. Они обычно эффективны, но я не предпочитаю их, поскольку они могут не удалить фосфат из системы навсегда. Они могут просто хранить его в определенном месте и в определенной форме (частицы фосфата железа или лантана), которые могут оседать в виде “песка”, который в конечном итоге может снова высвободиться (например, если частицы пройдут через пищеварительный тракт организма, который может повторно растворить фосфат).
Некоторые аквариумисты добавляют органические соединения (например, спирт, как в водке, сахар и т.д.) для стимулирования роста бактерий в качестве еще одного варианта снижения нитратов и фосфатов. Этот процесс обычно хорошо работает. Он также очень недорогой и может принести пользу аквариуму другими способами, например, обеспечить источник пищи для определенных организмов. Его недостатками являются возможность слишком низкого уровня питательных веществ и потребление кислорода, поскольку бактерии используют добавленную органику в качестве источника углерода.
В этих статьях содержится много другой информации о различных способах снижения фосфатов:
На мой взгляд, органические материалы являются одной из самых больших химических загадок в рифовом аквариумистике. Это непонимание связано с двумя основными проблемами: в аквариумах присутствует огромное количество различных органических химических веществ, и все они трудно поддаются количественной оценке (по сравнению, например, с тестированием на неорганические ионы). Это непонимание может привести к тому, что аквариумисты будут бояться того, что не является проблемой, и пропускать то, что является проблемой.
Органические вещества могут вызывать целый ряд различных проблем. Некоторые из них поглощают синий свет, поэтому они окрашивают воду в желтый цвет. Другие органические соединения могут быть непосредственно токсичными для организмов, особенно потому, что многие организмы вырабатывают высокотоксичную органику специально для того, чтобы убить соседей или добычу, или чтобы не быть съеденными хищниками. Другие организмы используют азот или фосфор (или и то, и другое) как часть своей собственной структуры, поэтому они могут способствовать повышению уровня нитратов или фосфатов, если им позволят метаболизироваться бактериями. Некоторые проблемные организмы в аквариумах также могут процветать на органике, присутствующей в воде, включая цианобактерии. Наконец, органические соединения могут даже подавлять кальцификацию кораллов. По всем этим причинам, а также по другим, не упомянутым выше, желательно ограничить накопление органики в рифовых аквариумах.
Существует множество способов экспорта органики. Поскольку может накапливаться такое большое разнообразие различных органических веществ, лучшие способы экспорта органики являются несколько обобщенными. Лишь немногие аквариумисты измеряют органику каким-либо полезным способом; они просто предпринимают усилия по уменьшению органики, которые соответствуют их бюджету и потребностям их системы. Можно ли уменьшить органику слишком сильно? Скорее всего, да, особенно для организмов, которые питаются органикой (либо растворимой органикой, либо взвешенными в воде частицами), но некоторые организмы могут особенно хорошо развиваться в воде с таким низким содержанием органики, которое обычно достигается в рифовых аквариумах.
Наиболее общие методы снижения содержания органики включают в себя скимминг и использование гранулированного активированного угля (GAC). Оба эти метода имеют тенденцию связывать полностью или частично гидрофобную органику, но могут неэффективно удалять очень гидрофильную органику. Фактически, подмена воды может быть единственным способом удаления некоторых из этих накапливающихся гидрофильных органических веществ, и это одна из причин, по которой я использую все три этих метода. Активированный уголь можно использовать пассивно (в мешочке со средой, подвешенном в воде) или активно (в канистровом фильтре или другом устройстве, которое пропускает через него воду). Я использовал активированный уголь и так, и так.
В дополнение к связыванию фосфатов, многие коммерческие фосфатные связующие материалы, как ожидается, также связывают определенную органику. Связывающая способность этих материалов значительно ниже, чем у активированного угля, но они могут связывать несколько иное подмножество общих органических материалов, присутствующих в аквариуме (связывая те, которые могут быть отрицательно заряжены, как фосфат, но не обязательно гидрофобны (как это делают скимминг и GAC). Наконец, денитраторы серы и углерода могут снизить содержание некоторых метаболизируемых органических веществ, хотя нет данных, показывающих значимость этих методов для органики в рифовых аквариумах.
Некоторые поглощающие свет органические вещества особенно хорошо обрабатываются озоном. Хотя озон в рифовых аквариумах не вызывает прямого полного уничтожения большинства органических веществ, он часто полностью удаляет светопоглощающую способность некоторых органических веществ. Озон также может изменять химическую структуру многих органических молекул, делая их более легко потребляемыми бактериями. Я использую озон в своем аквариуме, прежде всего, для уменьшения желтизны, которой он достигает.
В этих статьях есть гораздо более подробная информация об органике и способах ее экспорта:
Различные металлы, такие как медь, могут вызывать беспокойство в рифовых аквариумах. Независимо от концентрации этих металлов в соленой воде, используемой для настройки или подмены воды (что может быть или не быть существенной проблемой, как подробно описано в одной из предыдущих статей этой серии), эти металлы могут накапливаться в аквариуме. Измерениями я доказал, что в моей системе накопилась, например, медь. Потенциальными источниками этих металлов являются продукты питания, долив воды, неорганические связывающие среды (например, те, которые предназначены для связывания фосфатов) и добавки (независимо от того, намеренно ли металлы добавлены в добавку или присутствуют просто как примеси). Я рассматривал различные источники потенциально токсичных металлов в предыдущей статье.
Ни один из этих металлов не поддается легкому контролю со стороны любителей. Следовательно, моя рекомендация аналогична рекомендации для накопления органики: используйте какой-либо метод экспорта, а затем не беспокойтесь чрезмерно. Этот метод работает для большинства аквариумистов, и нет причин, по которым он не сработает для вас. На самом деле, металлы и органика довольно тесно связаны, и методы экспорта органики обычно экспортируют и металлы. Это происходит потому, что многие из наиболее важных металлов (например, медь) прочно связаны с органическими материалами и просто редко присутствуют в виде свободных неорганических ионов (рис. 3 ниже). Поэтому, когда органика удаляется с помощью обезжиривания или активированного угля, вместе с ней удаляется и значительное количество металлов. Это ожидаемый результат, который был продемонстрирован экспериментально (по крайней мере, для обезжиривания).