Цеолит в аквариуме
В статье рассказывается о цеолитах, их своиствах и их применении в различных областях, в частности, в аквариумистике. Статья «Цеолит в аквариуме.»
Цеолиты — собирательное название ряда минералов (водосодержащих алюмосиликатов), сходных по составу и свойствам. Сфера их применения чрезвычайно широка: от строительной индустрии, химической и нефтехимической промышленности, сельского хозяйства до медицины, фармацевтики и производства пищевых добавок.
Цеолиты ныне столь популярны, что им порой приписывают едва ли не мистические свойства. Но факт остается фактом (и этот факт открыт не сегодня, он известен уже по меньшей мере сто лет): цеолит — уникальный «природный фильтр», избирательно сорбирующий химические и радиационные загрязнения, благодаря чему он успешно применяется в системах водо- и газоочистки, для санации почв и водоемов, загрязненных нефтепродуктами, тяжелыми металлами, радионуклидами и т. д.
Цеолиты нетоксичны, что, в сочетании с их ионообменными свойствами, позволяет эффективно использовать этот материал и в таких областях, как растениеводство, животноводство, пищевая промышленность (в качестве антисептика, поглотителя запахов, при производстве тарного картона, контактирующего с продуктами питания). Цветоводы, огородники, любители домашних животных даже не подозревают, как часто они сталкиваются с цеолитом, причем в самых разных качествах. Это и почвогрунты, и стимуляторы роста и урожайности (такое применение цеолита основано все на том же уникальном сочетании свойств — высокой ионообменной емкости и селективности). Это и кормовые добавки, и все сферы применения цеолита, основанные на его сорбирующей способности и антисептическом действии, для содержания и ухода за сельскохозяйственными и домашними животными.
Цеолит широко используется в промышленном рыбоводстве, в том числе в рыбоводных хозяйствах с замкнутым циклом водообеспечения. При этом он не только значительно снижает содержание в воде неорганических загрязнителей, нефтепродуктов, фенолов, радионуклидов, но и выступает как эффективный регулятор процессов аммонификации и нитрификации, сдвигая баланс общего аммонийного азота в сторону уменьшения содержания свободного аммиака, токсичного для водных организмов, а также снижая концентрацию нитритного азота. Использование цеолита обладает рядом преимуществ по сравнению с биологической очисткой: оно позволяет сравнительно быстро устранять аварийные загрязнения, мало зависит от колебаний температурного режима. Цеолит также помогает воде «дышать», повышая содержание растворенного кислорода. Помимо стационарных водоочистных установок, он используется и при транспортировке рыб, что дает возможность существенно уменьшить стрессовую нагрузку.
Ко всем уже перечисленным достоинствам цеолитов — универсальность, превосходные сорбирующие и фильтрующие свойства, экологичность, легкость замены сорбента в промышленных и бытовых системах очистки (либо модернизации их для использования цеолитовых сорбентов), — следует добавить механическую прочность, а отсюда и долгий срок эксплуатации, с возможностью дальнейшей регенерации материала. Причем цеолиты вулканического происхождения по показателям плотности и устойчивости к истиранию значительно превосходят аналогичные осадочные породы, и для оздоровления водных экосистем лучше всего подходят именно они, за счет большей сорбционной емкости по аммонийному и нитратному азоту.
А поскольку аквариум, в традиционном понимании, и есть не что иное как «рыбоводное хозяйство» в миниатюре, а в более широком, включающем в себя и современный «художественно емкий» акваскейпинг, — замкнутая водная экосистема, гораздо более чувствительная к изменениям гидрохимических показателей воды, чем природные, — неудивительно, что и аквариумисты, как консерваторы («рыбаки»), так и акваскейперы, давно обратили внимание на необычные свойства цеолитов. Цеолиты широко используются в последние годы в качестве фильтрующего материала и для изготовления аквариумных грунтов. Фильтры и грунты на основе цеолита предотвращают «цветение» воды, появление неприятных запахов, останавливают рост водорослей, служат естественными регуляторами кислотности среды. При высокой концентрации аммонийного и нитратного азота для устранения загрязнения достаточно в среднем 1 г цеолита на 1 л воды. Менять содержимое цеолитовых фильтров достаточно раз в несколько месяцев.
Интенсивное освоение цеолитовых месторождений началось еще в советские годы. Правда, темпы их разработки вплоть до самого последнего времени существенно отставали от западных, к тому же она была ориентирована в основном на добычу технических цеолитов для производственных нужд. Все это, вместе с рядом особенностей цеолитовой отрасли, привело к тому, что цеолит, при сравнительно низкой себестоимости добычи, еще недавно был довольно дорогим сорбентом. Сейчас положение изменилось, и — как и в других сферах применения цеолита — он стал доступен практически всем аквариумистам. А уж для настоящих приверженцев «подводных миров», для которых аквариумистика — вторая (а то и первая) профессия, — он давно превратился в вещь столь же обыденную и незаменимую, как цеолитсодержащие наполнители — для «кошатников» или мелкодисперсный песок из цеолитовых руд для любителей домашних грызунов.
Запасы цеолитов на бывшей территории СССР не так уж малы — они оцениваются примерно в 4 млрд. т. Около половины их составляют собственно российские запасы, однако, ввиду географической удаленности большинства месторождений (в Сибири, на Дальнем Востоке, на Сахалине, в Якутии и Забайкалье), прямыми конкурентами российского являются украинский и отчасти закавказский цеолиты.
Разумеется, к цеолитовому сырью, используемому для санации почв или в производстве стройматериалов, предъявляются гораздо менее жесткие санитарно-экологические требования, чем к цеолитам «пищевого» и «медицинского» назначения, равно как и тем, которые используются в аквариумных фильтрах. Все зависит от конкретных «приложений». Но это же диктует и сравнительную ценность минералов не только разного происхождения и базового химического состава, но и различных месторождений. Они разнородны по содержанию основного компонента, составу примесей, возможности получения мелкодисперсных фракций, механической и термической устойчивости.
На одном из первых мест стоит ныне Сокирницкое месторождение. Расположено оно на западе Украины, в Закарпатье, свое название получило от села Сокирница. Вулканический цеолит Сокирницкого месторождения — клиноптилолит — достигает содержания основной породы до 80%. Остальное — безвредные минеральные примеси: монтмориллонит — основной компонент бентонита, кварц, карбонаты и др. Сорбционная способность клиноптилолита обеспечивает избирательное поглощение токсичных катионов (меди, свинца, ртути, кадмия, марганца), а также таких газов, как аммиак, формальдегид, ядовитых серосодержащих соединений. По названию месторождения, этот минерал стал известен и под торговым названием — «Сокирнит», однако, с учетом активной разработки месторождения и бурного развития «цеолитового» рынка, понятие «цеолит (а точнее, клиноптилолит) из Сокирницы» гораздо шире обозначаемого соответствующей торговой маркой.
Одним словом, цеолит — это вторая жизнь для ваших рыбок и водных растений. Адепты «камнелечения», утверждающие, что цеолит помогает от множества заболеваний, стоит даже просто положить его под подушку, вероятно, преувеличивают. Но вот использование цеолитов в аквариумистике — это, если угодно, сфера чистой науки. И немножко чистого искусства.
