метод затемнения и глутаровый альдегид

При больших проблемах с водорослями Руководство ADA давно предлагает радикальную меру – Метод затемнения (Blackout method). Его суть заключается в ПОЛНОМ затемнении аквариума на трое суток включив аэрацию и отключив подачу CO2. Это убивает водоросли наповал, а растения остаются полностью невредимы. Это сбивает Суточный ритм¬ (Circadian rythm) водорослей, и при отсутствии фотосинтеза не имея запаса питательных веществ они быстро погибают. Одновременно Caridina multidentata¬ и Otocinclus sp.¬ (темнота им не помеха) съедают живые и полуразложившиеся водоросли не давая им распространять новые споры. Таким способом вы не можете убить водоросли навсегда. Споры водорослей выживают при чрезвычайно малых уровнях освещенности, и могут выживать в полной темноте до 1 года (см. выживание водорослей в темноте). Если в аквариуме снова будет дисбаланс и малая биомасса растений - водоросли вернутся¬.

Существенное усиление метода затемнения – внесение Seachem Flourish Excel™ или Glutaraldehyde [C5H8O2] (см. ниже). Ранее для той же цели использовалась перекись водорода¬. Метод затемнения очень эффективен против любых водорослей, но зачем тогда вносить Excel™/Glutaraldehyde? Чтобы увеличить эффективность и ускорить процесс убивая не только водоросли, но и их споры предотвращая быстрое восстановление. Особенно важно вносить Excel™/Glutaraldehyde если у вас нет Caridina multidentata¬ или Red cherry¬. С этими креветками можно обойтись и БЕЗ антисептиков.

Затемнить аквариум можно очень плотной темной тканью, черными мешками для мусора в два-три слоя и т.п. Лучший материал - черная, полностью непрозрачная пленка для выстилания дна прудов и газонов (продается в магазинах для садоводов). Для затемнения можно использовать и Лайтбокс для фотографирования аквариума (если вы были достаточно предусмотрительны чтобы сделать его высотой больше чем аквариум, и надевающимся на него).

Метод затемнения с использованием Seachem Flourish Excel™/Glutaraldehyde:

· Удалить механически как можно больше водорослей, обрезать сильно обросшие листья.
· Почистить фильтр. Если на дне были сине-зеленые водоросли - просифонить.
· Подменить воду на 50-70%.
· Выключить свет, подачу CO2, включить аэрацию (обязательно!).
· Сделать хорошую циркуляцию воды.
· Полностью затемнить аквариум.
· Внести Seachem Excel™ в дозировке в 1.5-2 раза больше чем по инструкции - 8мл на 50л воды,
Glutaraldehyde до той же концентрации (не более 5мг/л ГА, или перекись водорода¬ 5-15мг/л).
Не превышайте дозу Seachem Excel™/Glutaraldehyde - вы убьете креветок и рыб!!!
· На следующий день подменить 50% воды и снова внести Excel™/Glutaraldehyde/перекись.
· На третий день то же.
· На четвертый день включить свет, подачу CO2 (увеличивать плавно, в течение нескольких дней!), внести азот:фосфор чтобы восстановить силы растений.
На затемнение рыбы никак не реагируют.

Если по всему аквариуму очень много мертвых водорослей, собрать осадок с поверхности грунта, поднять остаток в воду сачком, и через несколько часов промыть фильтр чтобы предупредить выброс аммония.

Дозировка перекиси водорода - 5-10мг/л, или по формуле объем аквариума, л х 0.15~0.3 = дневная доза, мл). Предельная дозировка 15мг/л уже опасна для рыб. Перекись водорода в такой концентрации совершенно безопасна для колонии бактерий в грунте и фильтре: "Исследования влияния перекиси водорода на биопленку показали что концентрация до 16.5мг/л на протестированных субстратах (стекло, бетон, сталь) не подавляет ее развитие (Momba 1998)." (Hydrogen Peroxide (H2O2) In the Aquarium)

• Не затемняйте аквариум более чем на трое суток, иначе вы потеряете очень много растений, особенно длинностебельных!

Применение перекиси водорода или глутарового альдегида при большом количестве водорослей в аквариуме сопровождается последующим выбросом нитрита NO2 и аммония NH4 (а при высоких pH образуется много аммиака NH3!) от разлагающихся тканей, что может вызвать отравление рыб и беспозвоночных. Не следует отключать биофильтр, используйте разумную дозировку которая не вредит культуре бактерий в фильтре (перекись 5-10мг/л за 24-48ч, глутаровый альдегид max.5мг/л в день), часто подменивайте воду, и удаляйте как можно больше отмирающих водорослей.
^

Seachem Flourish Excel™ вносят в аквариум с растениями как источник углерода [C] (реакция¬). Это глутаральдегид (ГА), который одновременно является источником углерода для растений и сильным альдегидом который очень эффективно и безопасно уничтожает водоросли (см. ниже). Таким образом растения получают двойное преимущество - водоросли быстро вымирают, а растения получают дополнительный источник углерода [C] - это усиливает рост растений, и шансов выжить у водорослей становится еще меньше. Внесение Glutaraldehyde/Excel™ в аквариум с растениями вместо подачи CO2 дает уникальный эффект - усиление роста растений во много раз превышет¬ то сколько дает [C] сам ГА. Доза Cidex® (2.5% Glutaraldehyde) 5мл в день на 160л (всего 0.3мг/л C) дает великолепный рост растений в аквариуме БЕЗ подачи CO2 при полном отсутствии водорослей (см. Paludarium post #18, #23).

"Flourish Excel™ предоставляет растениям простую органическую молекулу углерода которую растения могут использовать как строительный кирпичик для образования более сложных карбогидратов. Так как это органический источник углерода, он не влияет на pH. Химическая структура Flourish Excel™ очень похожа на некоторые продукты фотосинтеза. Flourish Excel™ имеет такую же основную цепочку как и эти молекулы. Углерод [C] из Flourish Excel™ потребляется растениями двумя путями: a) путем абсорбции, b) путем трансформации.
Так как активный компонент Excel™ (polycycloglutaracetal*) имеет нейтральный заряд и относительно малую молекулярную массу, он легко напрямую абсорбируется через мембраны клеток большинства растений. После попадания в клетку есть две возможных реакции – биологическое преобразование в CO2, или преобразование в любое количество более сложных органических соединений нужных для жизнедеятельности растений (сахара, крахмал, аминокислоты и т.д.). Эти преобразования (независимо от способа) происходят при помощи ряда энзимов (оксигеназа, карбоксилаза, фосфорилаза и т.д.) Чтобы определить точный механизм (т.е. преобразование в CO2 или наоборот в более длинные цепочки) необходимы исследования с использованием радиоактивного углерода C14. Тем не менее, наши исследования показали, что Flourish Excel™ дает не только улучшение состояния растений и жизненной силы, но и четко измеряемое увеличение темпов роста. Таким образом ясно, что растения потребляют Flourish Excel™. Последние исследования показали, что улучшение роста при использовании Flourish Excel™ составляют от 200 до 500% (рост выше нормального без использования Flourish Excel™). Это только предварительные результаты, а текущие опыты направлены на более точное определение улучшение роста от Flourish Excel™ в сравнении с ростом без подачи CO2, и с дополнительной подачей CO2. На настоящий момент анекдотические подтверждения предполагают что дополнительная подача CO2 дает большее улучшение роста чем внесение одного только Flourish Excel™. Вы можете получить суммарную выгоду от использования Flourish Excel™ совместно с подачей CO2 так как оба метода вместе работают довольно хорошо."
(Carbon in the Planted Aquarium PDF 929Kb, Gregory Morin, Ph.D.; Seachem Labotarories)

* Вещества под названием polycycloglutaracetal не существует - это название придуманное Seachem. Данные MSDS производителя говорят что это "водный раствор глутаральдегида" (Aqueous solution of glutaraldehyde).

Ниже¬ вы можете прочесть анализ результатов исследований методом углеродного атома C14 показавшие на что именно разлагается глутаральдегид в седиментах реки бактериями и откуда берется чистый CO2. Так как дозировка ГА очень небольшая (1-2мг/л в день) это не изменяет pH в аквариуме, что может быть выгодно если содержать растения в цихлидариуме (пример Simonson), или при содержании рыб в очень мягкой воде.
Тем не менее, Excel™ и CO2 не одно и то же. Если сравнивать эффективность потребления, то CO2=10, а Glutaraldehyde=6-7 (см. Flourish Excel™ FAQ). Seachem говорит что полностью заменить подачу CO2 Excel™ не может, хотя опыт с чистым Glutaraldehyde (Excel™ его форма?) показывает что да. Возможно эффективность последнего выше чем полимеризованного изомера ГА(polycycloglutaracetal) в Seachem Flourish Excel™, а чистый ГА токсичнее?

Glutaraldehyde.
Glutaraldehyde (1,5-pentanedial, CAS Registry no. 111-30-8).
Химическая формула C5H8O2, молекулярный вес 100.13. Процент содержания углерода С - 55.55%.
Синонимы: 1,3-Diformylpropane, glutaral, glutardialdehyde, glutaric dialdehyde, 1,5-pentanedial, potentiated acid glutaraldehyde, 1,5-pentanedione. Структурная формула: OHC-CH2- CH2- CH2-CHO. В седиментах водоемов он разлагается бактериями до CO2 (68%) с образованием множеством органических молекул как промежуточных метаболитов¬.
Альдегид - сильный антиоксидант (т.е. восстановитель а не окислитель), мгновенно убивающий практически все бактерии, водоросли, и некоторые грибки. Полимеризованный изомер этого вещества входит в состав Seaсhem Flourish Excel™ - альтернативный источник CO2 для водных растений. Глутаровый альдегид используется для стерилизации медицинского оборудования, хирургических инструментов и при водоподготовке. Разводится водой, спиртом, бензином. Безопасен для алюминия, хрома, анодированного алюминия, никеля, нержавеющей стали, серебра, золота, меди, акрила, силикона, полистирена, полиуретана, полипропилена, резины, PVC, полиэстера, полиэтилена, КРОМЕ ПОЛИКАРБОНАТА! (источник)
Глутаральдегид легко вступает в реакцию с аминами входящими в состав белков, например с аминокислотой лизин (lysine) и теряет свои свойства. На этом основано его бактерицидное действие - он связывает белки и клетка погибает. Он также убивает клетки водорослей (но не растений!) что делает его самым эффективным и безопасным альгицидом для аквариума. Тем не менее, в концентрациях <20мг/л он не токсичен для популяции бактерий, и даже потребляется ими. Очень токсичен для морских и пресноводных водорослей. (Risk Assessment - Glutaraldehyde, p.37)
Меры предосторожности: нельзя вдыхать пары, оказывает раздражающее действие на кожу, пролитый раствор промыть большим количеством воды с мылом, надевать резиновые перчатки.

Где взять?
Продается глутаровый альдегид (ГА) в магазинах медтехники для врачей торгующих дезинфицирующими средствами - это один из основных дезинфекторов для медицинского оборудования и хирургических инструментов. За рубежом растворы высоких концентраций (25-50%) продавать наcелению запрещено.
Основные брэнды препаратов ГА: Johnson & Johnson #SCX145 Cidex® Activated Glutaraldehyde Solution 2.4%, #2250 Cidex® Activated Dialdehyde Solution = Cidex 14 Day Solution (2.4%), #2785 Cidex® Plus 28 Day Solution (3.4%, фото, pdf), Metrex MetriCide® 28 Disinfectant (2.5%), Sonacide®, Hospex®, Omnicide®, Wavicide®. Cidex подходит любой, просто не нужно всыпать активатор.
Аналог Sechem Flourish Excel™ - Easy Carbo® компании Easy-Life® (pdf 1.24Mb).
Еще один препарат содержащий ГА от Seachem - Pond HealthGuard™ (glutaric dialdehyde).
В Азии для борьбы с сине-зелеными водорослями используют антисептик для воды токийской компании Taiyo International, Inc.’s препарат Taiyo Disease Control (TDC) (см. CAU).

Известные мне препараты ГА доступные в СНГ: Сайдекс 2.5% (Cidex® Johnson & Johnson), Клиндезин-Форте 3.8л $19 (2.5%) фирмы "Лизоформ-СПб", Россия, Эригид форте / Erihyd forte от "Орион Корпорейшн НОЙРО" (2.5%) Финляндия, "Дюльбак растворимый" / Dulbak Instant от Петгенс-Химия (2.53%) Франция, Делансаль (2.3-2.7%) Франция, Глутарал-Н / Glutaral-N (2%), Стераниос 2% / STERANIOS 2% фирмы "ANIOS", Франция. В России глутаровый альдегид производится ОАО "Волжский Оргсинтез".
Продаются и растворы высокой концентрации: "Стераниос 20%" / STERANIOS фирмы "ANIOS" (20%) Франция (есть и 2%), Деконекс 55 ЭНДО / Deconex 55 ENDO от Борер Хеми АГ (20%) Швейцария, концентрат для химлабораторий 25% и 50% от Panreac.
За рубежом чаще всего используют Сайдекс 2.5%, цена которого $20-25 за 5л канистру.
Инструкции по применению: Сайдекс, Дюльбак, Стераниос, Эригид Форте, Деконекс 55 ЭНДО.

НЕ используйте препараты содержащие что либо кроме самого глутарового альдегида и т.н. "активатора". Внимательно читайте состав препарата на этикетках!

Следить за новинками дезсредств можно по бесплатному справочнику "Дезинфицирующие средства - 2008 г." (версия на CD-ROM). Существует также Перечень отечественных и зарубежных дезинфекционных средств, разрешенных к применению на территории РФ. Справочник медикаментов - Recipe.ru.

Активатор глутарового альдегида - нужен ли он?
Почти все дезсредства с ГА двухкомпонентные - к собственно раствору ГА прилагается порошок "активатор". Я поддерживаю мнение аквариумистов что активатор НЕ нужен. Концентрированный и не активированный Glutaraldehyde имеет срок годности 2 года (а после вскрытия бутылки?), а при внесении активатора - всего 14...28 дней. Часто это звучит прямо в названии препарата: Cidexplus® 28 Day Solution, Omnicide® 14 day, Metrex MetriCide® 28 day. Срок хранения ГА в стерильных условиях напрямую зависит от pH раствора, чем он ниже, тем лучше (H.-W. Leung 2001, Табл. 3). Срок годности Seachem Excel™ неограничен. Активатор это: "щелочной ингредиент, ингибитор коррозии (нитрит натрия NaNO2), красители" (источник). Нитрит натрия NaNO2 это консервант Е250 (сильный восстановитель) широко используемый в пищевой промышленности. Активатор у Cidex это: "Ацетат калия, полифосфорные кислоты, сложные эфиры c тританоламином, соли натрия" (см. MSDS). Раствор с повышенным pH до 8-9 (неактивированный ГА имеет pH~3-4) убивает патогенные организмы вдвое быстрее. Нам это совершенно не нужно так как в аквариуме используется крайне низкая концентрация и нет контакта с кожей. Ингибитор коррозии тоже не нужен т.к. ГА безопасен для множества материалов (см. список выше). То есть "активатор" не просто можно не использовать, для аквариума - этого делать не следует (NaNO2!). Сам ГА быстро разлагается и не накапливается в аквариуме, а вот накопление Na вызывает опасения за растения при постоянном внесении активированного ГА как источника CO2. Немного информации о натрии есть в статье Лекарства от перекорма нет, А.Лебедева. Прим.: никогда не используйте реминерализаторы RO-воды содержащие Na и Cl¬!
^

Откуда "столько" CO2?
Первый вопрос который задают аквариумисты, это откуда берется такое якобы огромное количество углерода при внесении ГА? Ведь мы подаем в аквариум за неделю очень много CO2 и получаем тот же прирост что и при внесении мизерного количества ГА, дающее растениям всего-навсего 0.22-0.55мг/л углерода (С=55%) в день?
Давайте проверим простым расчетом. Например за неделю в аквариуме объемом 100л вырастает 100г растений (это много!). Растения на 98% состоят из воды, сухая масса будет 2г=2000мг. Так как растения на ~45% состоят из углерода, получим недельную потребность углерода в количестве всего 900мг. При дозе ГА max.1.0мг/л в день мы вносим в неделю 100л х 1.0мг/л х 7дн.= 700мг ГА, который содержит 385мг углерода (C5H8O2, C=55.55%). При указанном приросте это покрывает ~77% потребности растений в C. Добавьте к этому экономию энергии от усвоения C в обход Rubisco¬. После распада ГА в воде образованные органические соединения напрямую используются растениями входя в Цикл Кальвина без необходимости фиксации углерода C при помощи Rubisco. ГА это источник промежуточных компонентов усвоения растением углерода, которые усваиваются легче чем CO2. Это позволяет сэкономить часть энергии используемой на строительство углеродных цепочек при фиксации углерода из CO2. Часть прироста биомассы будет за счет CO2 поступающего от дыхания рыб, выделения бактериями в грунте и диффузии из воздуха (всегда 5-7мг/л), органики. Никаких чудес.
Если ГА не вносится и нет подачи CO2, роста растений почти нет. Внесение ГА радикально снимает лимитирование по С, и рост увеличивается в х2-5 раз (см. Carbon in the Planted Aquarium, Art Giacosa). Имея больше энергии, растения начинают более эффективно потреблять и тот растворенный в воде CO2 что есть в аквариуме. Прирост увеличивается в х2-5 раз потому что мы сравниваем с почти нулевым ростом без внесения ГА (см. график Ole¬), когда растения едва выживают. Если подавать CO2 хотя бы на 10-12мг/л, добавка ГА даст менее заметное увеличение темпов роста.
Нельзя сравнивать количество углерода подаваемого с газообразным CO2, с тем количеством углерода которое дает ГА. ГА потребляется практически весь, а 99% подаваемого CO2 не используется. Потребление растворенного в воде CO2 крайне неэффективно, поэтому приходится поддерживать такую высокую концентрацию CO2= 30мг/л.

Все утверждения будто растения получают углерод за счет гибели множества органики и бактерий в воде и субстрате абсурдны. Сделайте аквариум без рыб и без грунта, и вы уведите что растения растут получая С именно из ГА. Если нечему разлагаться, то не откуда браться и С, то есть лимит роста по С не может быть снят за счет разложения тех бактерий и органики что есть, только за счет ГА. Кроме того ГА даже в дозе 9.5мг/л не убивает бактерии, наоборот, кормит и стимулирует колонию¬!
Другое абсурдное предположение – рост растений улучшается за счет NH4 получаемого от гибели органики и бактерий. Простой вопрос: как увеличение доступности азота N может снять ограничение роста по углероду C ?! Почему тогда увеличивается рост когда ограничения по азоту N нет? То значительное х2-5 увеличение темпов роста растений которое наблюдается при внесении ГА в принципе не может быть объяснено влиянием одних только косвенных факторов улучшения роста как то повышение уровня NH4 от гибели бактерий, стимуляции регенерации от повреждения клеток растений ГА и пр. Сколько бы других питательных элементов/веществ ни было получено от сжигания чего либо ГА, без радикального увеличения доступности углерода С такой эффект невозможен. Это возможно только от снятия основного лимитирующего фактора роста – ограниченной доступности углерода С для растений, что мы и наблюдаем при внесении ГА в аквариум с растениями БЕЗ подачи газообразного CO2 и БЕЗ наличия всего что может разложится и дать C (бактерии и органика). Все эти выводы подтверждаются многолетней практикой внесения ГА в аквариум по всему миру.
^

Дозировка Excel™/Glutaraldehyde.

Упомянутый Seachem Flourish Excel™/Glutaraldehyde первоначально использовался как альтернативный источник углерода [C] для растений, сейчас же он популярен прежде всего как совершенно безопасный и самый эффективный альгицид (убивает водоросли). Именно с этой точки зрения и рассмотрим дозировку. По MSDS Excel это водный раствор глутаральдегида. Согласно теста сделанного в Индии Excel™ содержит 1.5%=15г/л глутарового альдегида.
Seachem при внесении Excel™ как источника углерода (в аквариум без подачи газа CO2) рекомендует такую дозировку: после больших подмен воды (>40%) 5мл на каждые 10гал~40л воды, после этого 5мл на 200л воды ежедневно что даст ~0.4мг/л в день.При быстром росте растений плавно увеличить дозу (»). Seachem Planted Aquarium Dosing Chart (pdf) рекомендует вносить несколько иначе: 50мл на 200л в неделю, что дает концентрацию глутарового альдегида ~3.75мг/л, причем после подмены воды вносится сразу 25мл - 1.875мг/л глута (какая принята подмена воды не указано).
При большом количестве растений можно вносить ГА из расчета на ~0.75-1.25мг/л в день без каких либо негативных последствий (см. о CIDEX®), доза Cidex® 2.5% будет до 3-5мл на 100л в день, а Excel™ 5-8мл в день. После подмен воды вносить увеличенную х3 дозу чтобы восстановить уменьшение концентрации ГА.
Регулярное внесение в аквариум ГА эффективно подавляет новый рост водорослей, а в дозировке в 1.5-2 раза выше рекомендованной (3-5мг/л вместо 0.4-1мг/л в день) используется для их полного уничтожения в течение нескольких дней. Так как ГА распадается в аквариуме довольно быстро, для уничтожения водорослей капельным методом можно вносить вдвое больше. Glutaraldehyde/Seachem Flourish Excel™ также можно использовать при карантинной обработке растений¬ и очистке растений от водорослей.

• НЕ ПЕРЕДОЗИРУЙТЕ Excel™ / глутаровый альдегид (>5мг/л)! ВЫ УБЬЕТЕ РЫБ И КРЕВЕТОК!

• Так как в водеме/аквариуме глутаровый альдегид разлагается за 24ч и очень быстро потребляется растениями, его вносятЕЖЕДНЕВНО, сразу после включения света.
Порог токсичности для беспозвоночных и рыб довольно низкий (>5мг/л), и в дозах >>5мг/л его можно вносить только для быстрого уничтожения сильной вспышки водорослей, разбив на несколько порций в течение дня, так чтобы поддерживать в аквариуме постоянную концентрацию 1-3мг/л, продолжать не более нескольких дней включив интенсивную аэрацию, и следя за состоянием рыб и креветок.

Дозировка ГА ограничивается только его токсичностью по отношению к рыбам и беспозвоночным и связыванием кислорода при передозировке. Excel™ это сильный восстановитель, и будет реагировать со всем что может восстановить в аквариуме. Передозировка, особенно в сочетании с одновременным внесением других восстановителей вроде кондиционеров воды или флоккулянтов, присутствие большого количества органики в воде может повлечь за собой распад большого количества ГА. Чем больше органики в аквариуме – тем меньше доступного ГА останется для растений и кислорода для рыб.
Так как это восстановитель а не окислитель, а железо находится в удобрениях в связанной форме, распада ни хелата/глюконата железа Excel™/ГА не вызывает.
УФ-стерилизатор Excel™/ГА и глюконата железа не разрушает (quote ).
Хотя Excel/ГА вступает в реакцию с гуминовыми кислотами, он не понизит pH до такой степени что это будет заметно даже pH-контроллеру. Кроме того он потребляется чрезвычайно быстро, что еще больше снижает влияние на pH. (Seachem)
Почти весь ГА растения потребляют еще ДО ТОГО как бактерии разложат его до CO2. Та часть ГА которая потребляется бактериями заканчивает свой путь в виде CO2 (68%).
Глутаровый альдегид в концентрации ~10мг/л (что в 3-5 раз больше рекомендуемой дозировки) никоим образом не является токсичным для колонии бактерий, напротив, это хорошая подкормка (глутаровая кислота –> карбогидраты и пр.) значительно стимулирующая размножение колонии (см. показатель CFU). Любое улучшение условий (площадь субстрата, его качество, уровень O2, циркуляция, оптимальный pH и пр.) увеличит возможности колонии по переработке излишка ГА.
Так как в аквариуме ГА полностью распадается за 48 часов и чрезвычайно быстро потребляется растениями накопления ГА просто не происходит.
Чем ниже кислотность водного раствора ГА, тем дольше срок хранения (период полураспада). Оптимальный pH не выше 7.0. Seachem Excel™ имеет неограниченный срок хранения.
Внесение ГА в аквариум с подачей газообразного CO2 улучшит Стабильность – ГА будет служить страховкой от недодозировки газообразного CO2, улучшения снабжения растений С в моменты пикового потребления. При наличии подачи CO2 в аквариум ГА/Excel™ вовсе не нужно вносить постоянно - достаточно раз в неделю, или только при первых признаках появления водорослей. В экстренных случаях - в сочетании с Методом затемнения. После уничтожения водорослей создайте хорошие условия для роста растений¬ - и во внесении этого препарата больше необходимости не будет. Вносить ГА постоянно имеет смысл только если у вас нет системы подачи CO2¬ и вы вносите его как источник углерода [C] для растений, или же вы не хотите подавать CO2 в аквариум с цихлидами чтобы не понижать pH, но это несоизмеримо более дорогой способ предоставления растениям углерода по сравнению с подачей в аквариум CO2 от баллонной системой¬ или методом брожения¬.

Согласно научным данным порог токсичности ГА для водорослей составляет от ~1 до 2.5мг/л, то есть внесение в аквариум в меньших дозах водоросли НЕ убьет. При концентрации 2-3мг/л ГА убивает большинство водорослей, и что крайне важно - их споры. В дозировке до ~3-5мг/л в день он безопасен для растений, рыб, креветок и улиток (Wikipedia). При нормальной дозировке препарат опасен не более чем перекись водорода¬, и используется даже в жидкостях для гигиены полости рта. В высоких концентрациях - напротив, это опасное вещество. Будьте благоразумны, и не стремитесь найти раствор самой высокой концентрации, он достаточно дешев. Если у вас маленькие дети храните ГА в емкости от лекарств со специальной крышкой которую не может открыть ребенок.

Как уже говорилось, даже длительное внесение глутарового альдегида/Excel™ в рекомендуемых дозах против водорослей (max.3-5мг/л) никак не вредит аквариуму потому что это вещество или очень быстро потербляется растениями, или разлагается бактериями до CO2 и H2O, а используемая концентрация (1-3мг/л) значительно ниже порога токсичности для беспозвоночных, рыб, и дафний (>15мг/л). Бактериям в фильтре и грунте он не вредит - даже для быстрого уничтожения водорослей при кратковременном внесении в течение нескольких дней вполне достаточная для этого дозировка 5мг/л намного ниже порога токсичности >20мг/л. Убиваются только свободно плавающие и часть гетеротрофных бактерий на всех поверхностях в аквариуме, но ухудшения состояния аквариума не будет потому что ГА снижает биологическую нагрузку быстро разлагая органику - как раз ту что потребляли гетеротрофы. Единственная предосторожность - повышенная чувствительность единичных видов растений (напр. валлиснерия).
На самом деле состояние, аппетит и размножение рыб при внесении ГА и перекиси даже улучшается, потому что вы резко снижаете в аквариуме количество органики и соответственно COD, что эквивалентно очищению водоема большими подменам воды или фильтрации HMF. В нормальной концентрации икру они не убивают, даже наоборот - очищают от грибка и прочих патогенных организмов улучшая выход малька, аналогично метиленовой сини в инкубаторах икры. Хотя ГА и перекись могут убить рыб/икру - все зависит от чувствительности данного вида рыб и их икры (см. выше).

Жидкие удобрения и автодозаторы.
Глутаральдегид можно дозировать при помощи Автодозатора из помпы¬ в смеси с удобрениями “все в одном”¬. Так как раствор ГА имеет pH~3-4, вносить подкисляющие агенты в удобрения не нужно. И при таком pH устойчивость самого ГА максимальна. Ввиду сильного антисептического действия раствора ГА на колонии бактерий и грибки в концентрации >5мг/л внесение в такое удобрение антигрибковых препаратов (как сорбат калия) излишне.

Отчеты об использовании глутарового альдегида в аквариуме с растениями на русском языке можно прочесть в статье Борьба с водорослями, или Все, что вы хотели знать о Глутаровом Альдегиде, но боялись спросить (Vahe Ganapetyan a.k.a. vahegan). Еще один пример - тема Опыт применения глутарового альдегида от DNK. Там же вы можете найти причины, по которым из этой статьи были убраны всякие упоминания о "Лизоформин 3000", и четкие данные об эффекте разных доз Cidex® 2.5%. Но будьте внимательны, некоторые данные по эффективности препарата неверны, потому что указанная дневная доза вносилась постепенно, порциями в течение дня. Для эффективности против водорослей ГА должен быть в концентрации не менее 1мг/л, иначе эффект будет нулевой. Если дневную дозу вносить постепенно, в каждый момент времени дня концентрация остается недостаточной, и эффекта не будет.
Интересно что vahegan предложил делать на водном растворе глутарового альдегида микроэлементы, что за рубeжом еще никто не использовал (Cidex® 2.5% - 0.5л, Plantex+B 0.9г, MgSO4 1.25г, K2SO4 - 3.3г). Вполне логично - чем быстрее растут растения, тем больше доза железа, и тем больше вносится вспомогательного источника CO2 (кроме подачи газа СO2). Кроме того ГА имеет pH=3-4 и является сильным восстановителем, то есть разрушать хелаты он не будет, наоборот будет подобно аскорбиновой кислоте улучшать сохранность раствора микроэлементов. Нужно лишь испытать сколько может храниться такой раствор. При традиционной дозировке на Fe=0.2-0.5мг/л в неделю (15-35мл/100л) это даст дозу глута 3.75-8.75мг/л в неделю. Если вносить смесь ежедневно это даст оптимальные 0.5-1.25мг/л в день. Этого вполне достаточно для полного отсутствия водорослей и отличного роста растений даже в аквариуме без подачи CO2 с большим количеством растений (см. paludarium). Внесение ГА в течение 10 месяцев не оказало никакого негиативного влияния на экоистему аквариума (фото на 37 неделе paludarium).
В то же время этого недостаточно чтобы быстро убить большое количество водорослей, но если внести недельную дозу за два приема эффект будет четкий. Разумеется, при вспышке водорослей следует прекратить внесение смеси PMDD + Cidex®, подавляя водоросли чистым раствором Сidex® 2.5% (избыток железа Fe может вызвать новую вспышку роста водорослей послепрекращения внесения препарата).
^

Дозировка Excel™/Glutaraldehyde при борьбе с водорослями.

Для борьбы с водорослями начинать нужно с дозы 3-5мг/л. Если это подействует на водоросли и никак не вредит рыбам (следите за дыханием!) повышать дозу не следует.
Не забывайте что препараты с ГА бывают разной концентрации. Покупать лучше не активированный раствор (годен 14 дней), а простой Sidex® 2.5% (прилагаемый активатор выбросить, годен 2 года).

• Минимальная доза чтобы убить водоросли 1-2мг/л. Существует четкий порог токсичности в 1-2.5мг/л в зависимости от вида. Это означает что доза 0.5мг/л не убъет половину водорослей по сравнению с дозой в 1мг/л - эффекта не будет вообще.

При использовании совместно с методом затемнения внесение утром позволяет сохранить более высокие концентрации кислорода для рыб, особенно по ночам, потому что ГА активно работает (то есть увеличивает потребление в аквариуме кислорода) во время активного насыщения воды кислородом фотосинтезирующими растениями.

Сами по себе метод затемнения, перекись водорода, или глутаровый альдегид не отменяют главные правила¬ баланса аквариума с растениями. Если не создать условия для хорошего роста растений после прекращения внесения ГА водоросли рано или поздно вернутся. Главная его цель - уничтожить как можно больше водорослей и их спор прервав активный цикл репродукции. После этого при хорошем росте растений восстановится водорослям сложно, и аквариум выходит на стабильное превосходство высших водных растений над водорослями.

Токсичность глутаральдегида.
В рекомендованных дозах ГА абсолютно безвреден, а весь глутаральдегид который не употребили растения очень быстро (12-72ч) потребляетсябактериями с абсолютно безвредным остатком - H2O и CO2 (!). Собственно говоря ничего в нем вредного и никогда и не было - C5H8O2, а промежуточным веществом распада является самая обыкновенная аминокислота - глюколевая. Полный состав метаболитов на которые разлгается ГА бактериями в седиментах ниже¬.
Для культур бактерий водоемов и очистных сооружений токсичный уровень 25-34мг/л, подавление роста водорослей Selenastrum capricornutum - в среднем 3.9мг/л и 0.9мг/л для Scenedesmus subspicatus, для некторых видов рыб - 10-12мг/л, для Daphnia magna 16.3мг/л, для рыбы-зебры 5.8мг/л. Средний уровень токсичности PNEC принят 21мг/л для водной фауны, и 9мг/л для водорослей. Очень токсичен для личинок беспозвоночных даже при 1мг/л, хотя токсичность для травяной креветки (Grass shrimp) - 41мг/л. (GLUTARADEHYDE - UNEP PUBLICATIONS, p.10 pdf 313Kb) Эмбрионы радужной форели (Oncorhynchus mykiss) погибали на 97% при 2.5мг/л. Для зеленых водорослей P. subcapitata значительное падение роста было уже при 1мг/л. (Aquatic Toxicology; Volume 71, Issue 3, 10 February 2005, p. 283-296)
В анаэробных условиях (в донном осадке водоемов) ГА разлагается наполовину за 7.7ч, в аэробных условиях в воде – за 10.6ч. В аэробных условиях ГА сначала биологически трансформируется в промежуточное состояние - глутаровую кислоту, а затем путем метаболизма (потребляется бактериями) в конце концов преобразуется в CO2 и H2O. Даже в анаэробных условиях в донном осадке рек глутаральдегид преимущественно остается в растворенном виде и его разложение бактериями к образованию метана не приводит. (см. Aerobic and Anaerobic Metabolism of Glutaraldehyde in a River Water–Sediment System, PDF 63Kb)
Компания Union Carbide приводит следующие результаты исследований: "Часть растворенного ГА будет минерализована за счет обычного дыхания аэробных бактерий… Исследование [9] было проведено для оценки удаления ГА путем реакции (как биоразложения, так и абсорбции) живыми бактериями (при 109 клеток мл-1) в активированном иле очистных сооружений. Исследование было проведено повторно при двух значениях pH [10]. Второе исследование подтвердило предыдущие результаты, и показало что глутаральдегид в концентрации которая не влияет на популяцию бактерий быстро удаляется биоразложением и хемосорбциейсамими бактериями до уровня не определяемого анализами." (Risk Assessment GLUTARALDEHYDE of Union Carbide (Europe) S.A.; 4.1.3 Removal by bacteria in activated sludge; p.35)
Исследования компании DOW Chemical биоразложения ГА в субстратах рек показали что в аэробных условиях период его "полураспада" в воде составляет 12ч. За это время он метаболируется бактериями сначала до глутаровой кислоты, а затем до оксида углерода CO2. Через 48 часов следов ни ГА, ни глутаровой кислоты не обнаружено. В анаэробных условиях концентрация ГА тоже быстро снижается и он полностью разлагается за три дня, причем при полной деградации 95% вещества за первые 24 часа. Промежуточным метаболитом является 5-hydroxypentanal, который за семь дней метаболирует до 1,5-pentanediol. Вывод DOW Chemical - ГА не устойчив в аэробных или анаэробных условиях субстратов водоемов. (см. отчет с формулами Glutaraldehyde-Based Microbiocides, Environmental Fate Studies, DOW Chemical company)
В тестах смешанной культуры E. coli, Pseudomonas aeruginosa, и Enterobacter aerogenes при концентрации ГА 30мг/л и экспозиции 24ч: "…результаты и в самом деле показывают что высокая концентрация живых микроорганизмов через время влияет на концентрацию ГА… видно что при низкой концентрации живых микробов 107 CFU/ml влияние ГА было наиболее заметным, т.е. он был эффективным против них. Однако, на образцы в которых содержалось среднее и высокое количество микроорганизмов глутаральдегид существенно не повлиял. Эти результаты хорошо кореллируют с тем фактом что живые культуры бактерий потребляли ГА… Наконец, видно что присутствие в растворе аммония не имело заметного эффекта на стабильность или потребление глутаральдегида." (Effect of Glutaraldehyde on the Population of Test Organisms)
Заметьте, что в тесте использовалась чистая культура бактерий, а не естественная колония защищенная биопленкой. То есть чтобы глутаровый альдегид может нанести вред хотя бы колонии свободно плавающих бактерий (мизерная часть) в аквариуме его концентрация должна быть порядка 20-35мг/л, что не имеет места т.к. порог токсичности для рыб, беспозвоночных и нежных растений значительно ниже.

Excel/ГА является сильным восстановителем. При передозировке он связывает O2 и делает недоступным для дыхания рыб. Как предосторожность при дозировке ГА для избавления от водорослей можно почистить аквариум, слегка просифонить грунт, и сделать большую подмену воды уменьшив потребность в O2.
Опыт c седиментами подтвердил падение уровня кислорода в полтора раза (6.4->4.9мг/л) через 4 часа после внесения ГА, но уже через сутки(!) оно полностью восстановилось (6.2), причем в пробирке без производства O2 растениями, и оставалось таковым до полного разложения ГА за 30 суток (H.-W. Leung 2001). Глутральдегид опасен для рыб толькопри передозировке, по причине резкого снижения концентрации O2 и/или превышения предела токсичности для данного вида (>5мг/л). В то же время длительный опыт внесения ГА показывает, что в нормальной дозировке (0.4-1мг/л в день) он не только не ухудшает состояния рыб, а наоборот, за счет усилению темпов роста растений в 2-5 раз > повышения уровня O2 > падения COD и подавления патогенной микрофлоры позволяет размножение рыб с вырастанием малька в общем аквариуме (напр. цихлиды оз.Малави, Simonson, скалярии, расборы гетероморфа и пр.). Сообщений о подавлении иммунитета и способности к воспроизводству не было.
Так как ГА перерабатывается бактериями наполовину за 12ч, и через 48ч не обнаруживается (доза 10мг/л, емкость без растений, H.-W. Leung 2001) при повышенной дозировке ГА в целях уничтожения водорослей следить за состоянием рыб вероятно нужно не дольше 12ч.
Гибель рыб при передозировке глута может быть по двум причинам: от отравления, и/или от удушья. Удушье наступает когда ГА передозировали И предварительно не очистили аквариум от органики, остатков водорослей, растений, внесли на ночь, не включили активную аэрацию. Глут разлагает органику путем окисления, то есть почти весь кислород в воде быстро расходуется на реакции окисления, что и приводит к удушью рыб, креветок, улиток, бактерий, простейших. Отравление же наступает при очень разных концентрациях, все зависит от предела токсичности для конкретного вида рыб. Перекись водорода по своему воздействию аналогична - дает высоко активный кислород O2 который сжигает органику и водоросли. Глут делает то же самое за счет других реакций, но в конечном итоге концентрация кислорода резко падает по той же причине - реакций окисления. Поэтому при применением обоих препаратов для борьбы c водорослями главные правила - очистить перед этим аквариум от органики и подменить побольше воды, следить за дыханием рыб/креветок, вносить утром, активная аэрация.
В зависимости от состояния аквариума токсичная концентрация может быть получена при разной дозировке. Чтобы понимать механизм такого явления нужно понимать что ГА в аквариуме расходуется на многие вещи: реакции с органикой в воде и субстрате; реакции с водорослями убивая их клетки; активно потребляется растениями; распадается на свету и со временем; потребляется бактериями. То есть точную дозировку однозначно назвать нельзя, только безопасную концентрацию, но какой она будет в данном конкретном аквариуме при данной дозе зависит от целого ряда факторов: когда вносят глут (утром или вечером), сколько в аквариуме рыб, количества растений и темпов их роста, количества и состояния водорослей, была ли аэрация, какова циркуляция воды. В старом, сильно загрязненном органикой, поросшем водорослями аквариуме с грязным фильтром значительная часть внесенного ГА будет сразу реагировать с органикой и нейтрализоваться, и концентрация будет недостаточной для борьбы с водорослями. Это заставляет значительно увеличивать дозу, но позднее, когда большая часть органики в аквариуме уже нейтрализована ГА, увеличенная доза внезапно может стать токсичной и рыбы погибнут или от отравления, или от удушья. Всегда выполняйте эти Рекомендации¬! Не вносите глут через капельницу - это снижает токсичность за счет снижения одномоментной концентрации в аквариуме и совершенно бесмыссленно потому что водоросли погибают только при >1.0мг/л. Действенность дозы зависит и от циркуляции воды. Установки трубок по ADA¬ и оборота воды через фильтр 3-4 раза в час¬ достаточно.
Таки образом глутаровый альдегид в разумных концентрациях не может нанести какой либо заметный вред культуре бактерий в фильтре и грунте, рыбам или растениям. Это подтверждается более чем десятилетним опытом использования зарубежными коллегами глутаральдегида или Seachem Flourish Excel™ в аквариуме без какого либо отрицательного воздействия, в том числе и при ежедневном внесении как источника углерода [C] для растений вместо подачи газа CO2.
^

Что касается процесса переработки ГА бактериями в донном осадке водоемов, то наиболее полное исследование этого вопроса есть в работе "Aerobic and Anaerobic Metabolism of Glutaraldehyde in a River Water–Sediment System"; H.-W. Leung 2001 (link, (PDF 65Kb).
26.4г седиментов из донного осадка реки было растворено в 106.4мл воды (оба из Sacramento River Delta at Antioch, Contra Costa County, California. Состав седиментов: песок 93%, ил (silt) 7%, глина 0%, органика OM 0.9%, органический углерод DOC 0.5%, pH 8.1 (Табл. 1). В образце седиментов и воды присутствовала активная культура микроорганизмов. Наблюдался эффект от внесения единовременной дозы ГА 9.45мг/л.
Тестировались два случая: аэробные седименты – тест параметров воды в которых растворены седименты, и собственно в самих седиментах (Табл. 4); анаэробные седименты – параметры воды в которых растворены седименты и собственно в самих седиментах (Табл. 6). Путь углерода в CO2 была определена путем “маркирования” углерода в ГА стабильным изотопом углерода-14 (14-С). В аэробных условиях ГА разлагается до CO2, в анаэробных до 1,5-Pentanediol:

(from: Glutaraldehyde-Based Microbiocides Environmental Fate Studies; DOW Corporation )

В аэробных условиях ГА сначала биологически трансформируется в промежуточный компонент - глутаровую кислоту, которая в конце концов подвергается метаболизму до двуокиси углерода CO2. Через 12ч концентрация ГА падает вдвое, через 48ч ГА полностью разлагается на промежуточные метаболиты. Состав метаболитов аэробного процесса потребления ГА был таким: oxaloacetic acid, alpha-Ketoglutaric acid, DL-Malic acid, 1.3-Acetonedicarboxylic acid, formic acid, glutaric acid, succinic semialdehyde, alpha-Hydroxyglutaric acid y-lactone, Valerolactone, 1.4-Pentadiene, 1.5-Pentadiol, 4-Penten-1-ol (Табл. 2).
Основным метаболитом ГА произведенного бактериями в аэробной среде был оксид углерода CO2 (68% через 30 дней после дозы), с глутаровой кислотой как промежуточного вещества. Спектральный анализ (HPLC) показал что доля глутаровой кислоты через 24ч была 10.6% и 33.8% уже присутствовало в виде CO2/Carbohydrates, а после 7-ми суток весь углерод был в форме CO2 (см. прим. к Табл.5, H.-W. Leung 2001). Переработка ГА бактериями в анаэробных условиях (мг/л O2) к образованию метана не приводит, заканчиваясь на образовании 1,5-pentanediol.
Табл. 4 и Табл. 6 показывают микробиологическую активность CFU (colony forming units, единицах образующих колонию) которая определялась взятием пробы в указанный момент времени и последующей культивации культуры бактерий в течение 48ч для аэробной среды, и 72ч для анаэробной. То есть тест оценивал не просто количество бактерий в образце, но и жизнеспособность колонии.
Внесение глутаральдегида в не токсичных концентрациях (даже 10мг/л!) НЕ убивает колонии полезных бактерий в аквариуме, совершенно наоборот - витальность (см. показатель CFU, H.-W. Leung 2001) для аэробных бактерий в седиментах значительно увеличивается. Даже после внесения очень большой дозы 9.5мг/л в конечном итоге через 30 дней количество бактерий и жизнеспособность колонии (CFU) в аэробном донном осадке увеличилась в 6.6раз (6.5x10 5 -> 4.3x10 6) (Табл. 4)! В то же время в водном растворе седиментов CFU уменьшился в 2.2 раза (1.0x10 5 -> 4.5x10 4), что должно увеличивать прозрачность воды в аквариуме за счет устранения свободно плавающих бактерий. Активность бактерий сместилась в сторону седиментов. В анаэробных условиях наоборот – CFU увеличился в растворе в 2 раза (1.9x10 4 -> 3.7x10 4), и уменьшился в самом осадке в 1.5 раза (9.4x10 5 -> 6.3x10 5) (Табл. 6), то есть активность сместилась в сторону раствора. Это может быть объяснением появления белой мути при внесении ГА в старый, сильно загрязеенный органикой аквариум. В аквариуме с растениями дозировка в несколько раз меньше и растения потребляют ГА очень быстро, так что эти эффекты будут менее выраженными.
В эксперименте H.-W. Leung 2001 использовалась значительно большая нежели нормальная (0.4-1мг/л в день) дозировка ГА равная 9.5мг/л (1.0055мг на 106.4мл раствора), но даже при такой высокой концентрации колония бактерий не только не погибала, но увеличила жизнеспособность в несколько раз уже через 7 дней. Это означает что внесение ГА в аквариум не только не будет убивать все бактерии без разбора... но и является хорошим стимулятором и подкормкой.

Введение в аквакультуру глутарового альдегида компанией Seachem с препаратом Excel™ является одним из самых важных и интересных прорывов в аквариумистике вообще. Водоросли получают смертельную дозу альгицида, а растения - усиленную порцию углерода [C], недостаток которого в 90% случаев (при нормальной дозировке макро- и микроэлементов) является причиной появления водорослей. Ничего лучше и придумать нельзя было... Благодаря глутаровому альдегиду и Методу затемнения начинающий акваскейпер может эффективно прервать цикл роста и размножения водорослей, регулярно подавлять их, и вместо борьбы с ними сосредоточиться на освоении методики дозировки удобрений, CO2, подмен воды, посадке и стрижке растений, освоении основ композиции. К тому времени когда он научится содержать растения красивыми и здоровыми, потребность в препарате отпадет. Для профессионалов это важнейшая страховка для конкурсных/выставочных аквариумов, большая экономия времени в случае водорослевых вспышек в старом или при закладке нового аквариума.
^

» amania - все о том КАК сделать аквариум с растениями

метод затемнения и глутаровый альдегид

поиск на сайте