роль o2
ADA в своем Руководстве 2002/2003 рекомендует аэрировать воду в аквариуме с растениями ночью, после выключения света. Специальный таймер включает/выключает свет и одновременно с выключением света отключать подачу CO2 и включать компрессор. Отмечается что особенно важно аэрировать воду после выключения света первые месяцы жизни аквариума. Зачем же это нужно, если концентрация кислорода в Nature Aquarium в течение дня достигает более 100% ?
Кислород [O2] в аквариуме нужен не только рыбам. Его значение для всей замкнутой экосистемы аквариума с растениями фундаментально. Даже если в аквариуме нет животных, все равно есть большая потребность в кислороде. Кислород крайне необходим для хорошего роста растений. Чем больше органической субстанции в воде, тем больше надо кислорода бактериям для ее окисления. Недостаток кислорода приводит к снижению темпов разлоения органики, ее накоплению и как следствие - постоянному избытку аммония NH4 который является основным триггером¬ вспышки водорослей. Так же как и для любого аквариума, в Nature Aquarium необходимо максимально увеличить производство кислорода, и максимально сократить его потребление.
" Высокое содержание О2 - это критерий оптимального состояния аквариума". [1]
Чем выше насыщение воды кислородом тем лучше для Nature Aquarium.
При высокой концентрации О2 прекращается рост сине-зеленых водорослей.
Подача углекислого газа [СО2] в аквариум не вытесняет из воды кислород!
Вопреки понятиям несведущих аквариумистов такого понятия как "перенасыщения" воды кислородом не существует. Активно фотосинтезирующие растения насыщают воду кислородом до такой степени что днем концентрация O2 становится выше 5мг/л, то есть становаится выше 100%, но это не приводит к негативным последствиям для рыб и всего живого в аквариуме. Наоборот - чем больше O2 тем лучше.
Растениям так же как и рыбам для жизнедеятельности необходим кислород. При высокой концентрации О2 повышается т.н. дыхание растений (обмен веществ), они быстрее впитывают питательные вещества и соответственно быстрее растут, причем дыхание растений прямо пропорционально зависит от насыщения воды кислородом.
• Научно доказано, что высокое содержание кислорода в воде имеет прямое положительное влияние на рост растений. Причина в том что дыхание растений достигает 100% только при 100% насыщении воды О2! При этом питательные вещества лучше потребляются растениями. Бурный рост растений в свою очередь дает еще больше кислорода в воду. [1]
Хорошее насыщение воды кислородом "приводит к улучшению общего климата питательных веществ в аквариуме и падению pH, что в большинстве случаев хорошо". [1]
"Следует стремиться к минимальному содержанию О2 утром 5мг/л, и 8,6мг/л вечером, что при Т=25 С соответствуют 60 и 100% насыщению. Это может быть достигнуто в первую очередь оптимально ассимилирующими растениями." [1]
Граница насыщения воды кислородом обычно достигается через несколько часов после включения света в аквариуме. При этом на растениях появляются пузырьки (только при 100% насыщении воды О2). Если 100% насыщение кислородом не достигается, то это безошибочное указание на то, что вода сильно загрязнена и аквариум в опасности (Каспар Хорст).
• Если в течение дня не произошло насыщение кислородом до 100%, то вы не добились максимального роста растений. Это происходит от недостатка освещения¬, малой подачи СО2¬, нехватки питательных веществ¬ или слишком высокого содержания органики (вероятно поможет подмена части воды).
При понижении температуры¬ содержание растворенного в воде кислорода увеличивается, а потребление его рыбами и растениями уменьшается, что очень полезно для экосистемы аквариума, так как кислород нужен для окисления нитрита и переработки органики. Для увеличения концентрации растворенного кислорода в воде рекомендуется поддерживать температуру 25С. Это удовлетворяет большинство видов растений и снижает активность обмена веществ рыб и бактерий, которые при высоких температурах начинают потреблять слишком много кислорода. Takashi Amano даже советует в первую неделю Setup снизить температуру до 22 градусов C, чтобы понизить активность растений дав им акклиматизироваться. Чем ниже температура, тем выше насыщение воды кислородом, который на данном этапе в дефиците пока не начали расти растения.
Нужно ли столь много кислорода для фильтрации аквариума? Однозначно да. Избыточным уровень кислорода в 8мг/л можно считать для нитрифицирующих бактерий, но не для гетеротрофных¬ бактерий и простейших. Именно последние два ответственны за скорость переработки органики в аквариуме до неорганических соединений которые и потребляют растения (NO3, PO4, NH4 и пр.). Именно поэтому самыми эффективными фильтрами являются те в которых гетеротрофам и простейшим отводится главная роль. Причем до такой степени, что существуют фильтры гарантирующие 100% денитрификацию в полностью аэробном фильтре¬. Чем больше будет уровень кислорода в аквариуме, тем лучше его самоочистка.
В аквариуме с растениями с избытком света, питания и CO2 вспышка водорослей намного сильнее и быстрее, и приводит к гораздо более плачевным последствиям чем в аквариуме без растений, поэтому насыщению воды кислородом отводится ничуть не меньшая роль чем в обычном аквариуме без растений. Причем до такой степени, что аквариум аэрируется 16 часов в сутки - весь период когда не горит свет.
О2 имеет фундаментальное значение для бактерий, самоочищающих водоемы перерабатывая органику в безопасные соединения потребляемые растениями. С ростом концентрации О2 бактерий становится все больше, и потребность в О2 все возрастает. Через влияние на скорость переработки органики уровень O2 в воде для экосистемы в целом становится важнее чем для самих растений.
В аквариуме нитрифицирующие и разлагающие органику бактерии конкурируют друг с другом за кислород, поэтому так важно убирать всю органику вовремя, чтобы гарантировать нитрифицирующим бактериям достаточное количество кислорода в грунте, и оставить для питания растений как можно больше аммония не окисленного бактериями в нитрат. В книге Мартина Сандера "Техническое оснащение аквариумов" говорится что если насыщение воды кислородом менее 3,6 мг/л то биофильтр может "опрокинутся", то есть начать обратный процесс преобразования веществ что приведет к выбросу токсинов в аквариум! [2]
Чтобы аэробные бактерии окислили один миллиграмм аммония NH4 в нитрит нужно 2,6мг кислорода, а чтобы окислить нитрит [NO2] в нитраты [NO3] нужно всего 0,35 мг кислорода: это говорит о том, что бурно растущие растения не только дают в воду много кислорода, но и потребляя сразу почти весь доступный аммоний [NH4] уменьшают тем самым потребность кислорода для его окисления бактериями. [2]
Самым точным и простым методом определения здоровья экосистеы аквариума в целом является показатель химической потребности в кислороде (Chemical Oxygen Deamnde - COD). Это показатель того сколько мг кислорода требуется для окисления всей органики в воде. Чем выше COD - тем более загрязнен аквариум, и тем больше он подвержен вспышкам водорослей. Takashi Amano (ADA¬) всегда COD (chemical oxygen demand) для оценки здоровья аквариума. Тесты COD для аквариумистов производит только фирма ADA. Показателем здоровья аквариума также может служить насыщение воды кислородом, в мг/л или %.
^
[1] Кассельман К., "Атлас аквариумных растений", Москва, "Аквариум", 2001г.
[2] Мартин Сандер, "Техническое оснащение аквариума", Москва, Астрель (АСТ), 2002г.; оригинальное немецкое издание "Aquarientechnik im Sus- und Seewasser", 1998, by Eugen Ulmer GmbH&Co., Stuttgart, Germany, ISBN 3-8001-7341-7.
Руководство ADA 2002/2003 с сайта https://www.aqua-shopping.net/cnt/howto/index.htm (воспользуйтесь переводчиком с японского на английский в браузере Maxthon (MyIE) - Tools>Translation&Service>Babel Fish: Japanese to English)
Effect of Oxygen on Photosynthesis, Photorespiration and Respiration in Detached Leaves. Forrester, Marlene L.; Krotkov, G.; Nelson, CD. I. Soybean . Plant Physiol. 1966 Mar;41(3):422–427. [Free Full text in PMC]
|