Морской аквариум
История аквариумистики насчитывает около двух тысяч лет. Первый документально подтвержденный факт относится ко II веку нашей эры.
В городе Эя, расположенном на месте нынешнего Триполи, был привлечен к суду некий Люциус Апулей, наблюдавший в домашних условиях за жизнью морских рыб, моллюсков и ракообразных. Для содержания животных он использовал тазы и чаши, которые назвал "аквариумами". Несмотря на то что к тому времени уже были широко известны естественно-исторические труды Аристотеля и Теофраста, Апулей остался непонятым современниками, был обвинен в колдовстве и вынужден бежать в далекий Карфаген.
Хотя доподлинно известно, что Люциус Апулей был первым аквариумистом, следует все же отметить, что содержание рыб в искусственных водоемах началось намного раньше. Цицерон (I в. до н.э.) упоминает о содержании римлянами в садовых прудах средиземноморских рыбок-султанок, а задолго до них древнекитайские рыбоводы начали разводить в прудах одну из разновидностей золотистого карася - цзиюй.
Сведения об аквариумистике, в том числе и морской, в период средневековья отсутствуют. В новое время первым морским аквариумистом стала некая г-жа Тайн, которая в начале XIX в. привезла в Лондон пойманных ею морских животных и содержала их в стеклянных сосудах. К середине XIX в. содержание аквариумов с морскими животными стало уже весьма популярным у лондонской знати. Примерно в это же время стали появляться фирмы, торгующие соответствующим оборудованием и животными, а в лондонском зоологическом саду был организован первый публичный морской аквариум.
Первые публичные морские аквариумы создавались в прибрежных городах, что объяснялось сложностью доставки морской воды. Тем не менее, уже в 60-е годы XIX в. морские аквариумы были открыты в Вене, Париже, Франкфурте и Берлине. Последний внес выдающийся вклад в развитие морской аквариумистики - именно здесь впервые была разработана методика приготовления искусственной морской воды, состоявшей поначалу всего из четырех солей. В России первый морской аквариум был создан на открытой в 1871 г. Севастопольской биологической станции.
В конце XIX - начале XX века любительские морские аквариумы в России были уже довольно широко распространены. В 1908 г. в Санкт-Петербурге вышла книга А.А.Набатова "Морской аквариум в комнате, его устройство и уход за ним". Существовало несколько фирм, специализирующихся на отлове и поставке морских рыб и беспозвоночных. Однако после революции интерес к любительским морским аквариумам практически угас. Морские аквариумы создавались преимущественно в научно-исследовательских учреждениях. Любительский интерес к морской аквариумистике начал возрождаться только в 70-е годы. В настоящее время эта область аквариумистики в России интенсивно развивается, вновь появились фирмы, предлагающие необходимое оборудование и животных. В 1994 г. вышла книга Д.Н.Степанова "Морской аквариум дома", в которой обобщены опыт и достижения морской аквариумистики.
Таким образом, аквариумистика имеет весьма солидный возраст, причем первыми появились именно морские аквариумы. Тем не менее пресноводные аквариумы распространены значительно более широко. В чем же тут дело? Для того чтобы это понять, необходимо рассмотреть условия, в которых живут морские животные.
Морские организмы живут в воде, содержащей большое количество солей. Соленость морской воды измеряют в промиллях (о/оо). Одно промилле соответствует содержанию 1 г солей в килограмме морской воды. Считают, что океаническая вода нормальной солености содержит примерно 35 г солей в 1 кг воды, т.е. ее соленость равна 35 о/оо. Соленость открытых участков мирового океана колеблется от 33 до 37 о/оо. Во внутренних морях (даже сообщающихся с акваторией мирового океана) она может сильно отличаться от средних значений. Так, соленость черноморской воды составляет около 16 о/оо, беломорской - 26 о/оо, а в Японском море практически равна океанической (32-35 о/оо). Несмотря на значительные колебания общей солености, соотношение различных солей в морской воде - и это очень важно - остается практически постоянным.
В морской воде присутствуют практически все элементы таблицы Д.И.Менделеева. Примерно 27 из них являются жизненно важными для морских животных. Роль макроэлементов - углерода, водорода, кислорода, азота, фосфора, кальция и др. - хорошо известна. Они входят в состав белков, углеводов, жиров, являются скелетообразующими элементами. Роль микроэлементов - железа, меди, цинка, кобальта, марганца, йода, молибдена и др. - не так очевидна. Как правило, они играют биокаталитическую роль, участвуя в качестве составной части в формировании биологических катализаторов - ферментов. Так, ионы меди влияют на процессы роста и развития животных, повышают устойчивость организма к некоторым инфекциям. Кобальт стимулирует образование гемоглобина и эритроцитов, ускоряет рост и развитие.
Так как практически все жизненно мважные элементы постоянно находятся, как говорится, "под рукой", морские животные оказываются значительно более тесно связанными со своей средой обитания, чем пресноводные. Потребность во многих микроэлементах может быть удовлетворена за счет их прямого поглощения вместе с морской водой (в частности, при питании). В других случаях гидробионты способны активно извлекать необходимые им элементы непосредственно из морской воды. Так, водоросль каулерпа аккумулирует кадмий и хром; асцидии накапливают ванадий и олово. Заметим, кстати, что способность к накоплению тех или иных элементов позволяет некоторым морским животным длительное время жить в условиях аквариума "на подкожных запасах".
Химический состав жидкостей тела у животных близок к таковому у морской воды. Различные морские животные сильно отличаются по способности к его регуляции при изменении условий среды. Беспозвоночные, как правило, в значительных пределах могут регулировать только содержание отдельных ионов (медузы - SO42-; каракатицы - К+ и SO42; гребешки - только К+ и т.п.). У рыб регуляторная система более совершенна, но вследствие обитания в относительно стабильных (с точки зрения химического состава воды) условиях, их выносливость к колебаниям солености относительно невелика.
Насыщенность морской воды кислородом близка к 100%. В дневное время, вследствие постоянного движения водных масс (в частности, ветрового перемешивания), возможно даже локальное перенасыщение воды кислородом. Основными источниками кислорода являются фитопланктон и водоросли. Кроме того, значительное количество попадает в воду вследствие постоянного волнового перемешивания ее поверхностных слоев.
Углекислый газ попадает в воду в основном как продукт жизнедеятельности гидробионтов (в том числе и растений, которые в темное время суток, так же как и животные, поглощают кислород и выделяют углекислоту). Другой источник СО2, как и в случае кислорода, - ветровое перемешивание поверхностных слоев воды. Взаимодействуя с водой, углекислый газ образует углекислоту и продукты ее диссоциации - гидрокарбонат и карбонат-ионы. Система все время находится в состоянии динамического равновесия. Так как содержание углекислоты, бикарбонат- и карбонат-ионов велико, морская вода является фактически буферным раствором. Поэтому значение рН морской воды меняется очень незначительно. В тропических морях оно составляет 8.0-8.3; в морях умеренных широт оно несколько ниже, но никогда не опускается ниже 7.6.
В естественных условиях, из-за постоянного перемешивания воды, потребления углекислого газа водорослями и фитопланктоном, перенасыщения воды СО2 не происходит.
Содержание азотистых и органических соединений, являющихся продуктами жизнедеятельности гидробионтов, в морской воде также невелико. Это объясняется тем, что крупные гидробионты встречаются очень неравномерно, а объем водной массы очень велик. Благодаря постоянному перемешиванию, концентрация метаболитов остается на постоянном низком уровне. Они успешно разлагаются бактериями, усваиваются водорослями и фитопланктоном, частично восстанавливаются до молекулярного азота, который уходит в атмосферу.
Благодаря высокой удельной теплоемкости и огромному объему водной массы, резких изменений температуры морской воды в естественных условиях не происходит. Обычно имеют место сезонные изменения температуры воды, которые наиболее значительны в морях умеренной зоны. Так, в Черном море летняя температура воды составляет около 23оС, в то время как зимняя - около 4оС. Даже в тропических морях - Красном, Карибском и других, средняя температура в зимний период на пару градусов ниже, чем в летний. Так как морские гидробионты привыкли к подобным сезонным изменениям температуры, их нужно учитывать при содержании животных и растений в аквариуме.
Освещенность играет огромную роль в жизни гидробионтов, как прямую, так и косвенную. Растениям свет необходим для фотосинтеза; животным дает возможность ориентироваться в пространстве, отыскивать добычу, спасаться от хищников и т.п. Сила и продолжительность освещения играют важную роль в созревании половых продуктов, нередко являются "сигналом", инициирующим нерест. Местообитания различаются по уровню и продолжительности освещения, характеру его сезонных изменений.
Освещенность на поверхности моря в тропиках составляет примерно 22 тыс. люкс, при продолжительности светового дня около 12 часов. В умеренной зоне летом она еще выше. Так, в солнечный полдень на широте Москвы освещенность достигает 100 тыс. люкс. В то же время, для нормального фотосинтеза зеленым водорослям требуется 10-12 тыс. люкс, бурым - 7,5-10,5 тыс. люкс и красным - 2,5-8,5 тыс. люкс, причем достаточно 4-6 часов сильного освещения, в остальное время оно может быть более умеренным.
В естественных условиях содержание бактерий в морской воде невелико: оно колеблется от нескольких десятков до нескольких сот клеток на см3. Это объясняется малым содержанием взвеси и высоким отношением объема воды к площади грунта (большинство бактерий предпочитает селиться на твердом субстрате). В аквариуме, где соотношение объема воды и площади грунта резко отличается от естественного, может происходить накопление взвешенных частиц детрита и продуктов жизнедеятельности животных. Поэтому возможно бурное развитие бактерий, приводящее к резкому ухудшению качества воды.
Последнее обстоятельство, которое необходимо отметить, - постоянное перемешивание водных масс, обеспечивающее стабильность состава и физических характеристик морской воды. Оно связано с наличием приливно-отливных течений, восходящих и нисходящих токов воды, воздействием ветра и т.д. Кроме того, движение воды обеспечивает постоянное обновление "водной оболочки" вокруг гидробионтов, через которую происходит газообмен и удаление метаболитов, поступление частичек пищи и химических веществ к неподвижным животным и растениям. Наконец, в стоячей воде на талломы водорослей оседает детрит, препятствующий поступлению света и питательных веществ.
Обобщая вышеизложенное, можно видеть, что условия обитания морских животных и растений характеризуются, в целом, высокой стабильностью . Кроме того, связь с окружающей средой у морских гидробионтов более тесная, чем у пресноводных. Как следствие, они значительно более требовательны к условиям содержания. Принимая во внимание определенные сложности с приготовлением (или получением откуда-либо) морской воды, морскому аквариумисту приходится затрачивать значительно больше усилий, чем пресноводному. Поэтому морские аквариумы и встречаются значительно реже.
Рассмотрим теперь основные проблемы, с которыми приходится сталкиваться при организации морского аквариума, и пути их решения более подробно.
Емкость аквариума должна быть не менее 50 л, т.к. в аквариумах меньшей емкости трудно обеспечить стабильные условия существования для его обитателей. В настоящее время выпускают только бескаркасные аквариумы, склеенные из обычного или, реже, органического стекла. Такие аквариумы имеют ряд преимуществ - исключен контакт воды с металлическими деталями конструкции, они имеют эффектный внешний вид и т.п. Следует отметить, что клееные аквариумы из обычного стекла обязательно должны быть установлены на идеально ровной поверхности, покрытой изолоном . В противном случае, из-за возникающих в стекле напряжений, аквариум может треснуть.
Аквариум устанавливают так, чтобы естественный свет падал на него спереди. Он может располагаться и в глубине комнаты, и ближе к окну - при наличии искусственного освещения это не важно. Искусственное освещение необходимо, так как естественное постоянно изменяется и его невозможно контролировать. Кроме того, уже на расстоянии 0,5 м от окна интенсивность естественного освещения снижается приблизительно в 1000 раз.
Аквариум располагают на расстоянии 30-40 см от стены. Этот промежуток используют для организации сухой диорамы, которая создает эффект глубины пространства в аквариуме. Ближнюю к аквариуму часть диорамы освещают сильнее, дальнюю - слабее. Диорама должна заканчиваться голубым фоном.
При создании подводного пейзажа можно использовать известняк, ракушечник и базальт. Гранит не используют, т.к. он подкисляет воду. Камни располагают таким образом, чтобы обеспечить наличие убежищ для аквариумных обитателей. Для скрепления камней между собой используют титановые шпильки или силиконовый клей. В передней части аквариума необходимо оставить место для плавания рыб.
При оформлении морского аквариума широко используют скелеты мадрепоровых кораллов. Т.к. последние содержат много органического вещества, которое, разлагаясь, портит воду, перед установкой в аквариуме кораллы необходимо прокипятить в растворе едкого натрия или калия (4-5 г/л) в течение часа и промыть в большом количестве пресной воды. Затем их на двое суток оставляют в ведре с морской водой, чтобы убедиться, что вода не мутнеет. В противном случае процедуру повторяют. Аналогичным образом обрабатывают также раковины моллюсков, которые предполагается поместить в аквариум. Для крепления кораллов на каменных конструкциях используют титановые стержни.
Для заполнения свободных участков дна лучше использовать коралловый или кварцевый песок. При его отсутствии можно использовать промытый речной песок серого цвета (красный и желтый содержат окислы железа, вредные для рыб) или базальтовую гальку. Частицы грунта не должны иметь острых краев, о которые могут пораниться рыбы. Обычно используют песок с размером частиц от 2 до 5 мм, между которыми свободно проникает вода. Это обеспечивает нормальный газообмен и позволяет избежать образования застойных зон и накопления сероводорода, крайне токсичного для обитателей аквариума. Толщина слоя песка не должна превышать 3-5 см. Желательно использовать дренажные трубки или укладывать грунт на фальшдно биологического фильтра (см. ниже).
Со временем грунт в аквариуме засоряется частичками детрита и нуждается в промывке. В хорошо обустроенном аквариуме это достаточно делать раз в 1-2 года.
После оборудования аквариум оставляют на пару недель для стабилизации условий среды. Если за это время не будет обнаружено никаких явных отклонений, можно заселять в аквариум рыб. Беспозвоночных животных поселяют в аквариум примерно через месяц.
Для заполнения аквариума можно использовать как натуральную (что, к сожалению, не всегда возможно), так и искусственную морскую воду.
В первом случае, воду набирают по возможности дальше от берега, т.к. там она содержит меньше взвешенных частиц. Для забора воды лучше использовать несложное приспособление, в просторечии называемое "булькой". Она представляет из себя большую (5-10 л) стеклянную бутыль, ко дну которой прикреплен груз и к горловине - веревка длиной около 10 м. Бульку "выбрасывают" за борт; благодаря грузу она быстро опускается на глубину, заданную длиной веревки, где и заполняется водой. Этот прием позволяет избежать забора морской воды с поверхности, где она может быть разбавлена дождевой водой или чем-либо загрязнена.
В качестве емкостей для хранения морской воды используют пищевые полиэтиленовые баки и канистры. Плотно закрытые емкости со свеженабранной водой плотно закрывают и убирают в темное отапливаемое помещение, где выдерживают не менее трех недель. За это время состояние отобранной воды успевает стабилизироваться: погибнут и успеют разложиться планктонные организмы, установится газовое равновесие, образовавшиеся в результате разложения планктона аммиак и нитриты окислятся до менее токсичных веществ. По истечении указанного срока, образовавшийся на дне канистры осадок удаляют сифоном. Непосредственно перед использованием, с целью насыщения кислородом, воду ставят на сутки на аэрацию.
Для приготовления искусственной морской воды используют очищенную пресную воду. Для этого ее предварительно пропускают через специальный фильтр, предназначенный для доочистки водопроводной воды в бытовых условиях (например, АКВАФОР В300). Это способ имеет то преимущество, что из воды не только полностью удаляется остаточный хлор, но обеспечивается также ее очистка от солей тяжелых металлов, пестицидов и других вредных органических соединений. Используемое в таких фильтрах углеродное волокно препятствует также росту и размножению бактерий, вызывающих помутнение воды.
Существует множество рецептов приготовления искусственной морской воды, на которых мы останавливаться не будем. Они различаются по количеству компонентов и последовательности их растворения и подробно описаны в соответствующей литературе. Один из рецептов, подходящий для начинающих, можно найти, например, в книге Д.Н. Степанова "Морской аквариум дома" (стр.19). Отметим, что в состав морской воды включают только жизненно важные элементы, с учетом их взаимозаменяемости. Используемые реактивы должны иметь классификацию "химически чистые" (ХЧ), "чистые для анализа" (ЧДА) или "особо чистые" (ОСЧ). Исключение составляют только хлористый натрий, вместо которого можно использовать поваренную соль марки "Экстра", и бикарбонат натрия, вместо которого можно использовать пищевую соду. Необходимо отметить, что любые, даже "особо чистые", реактивы содержат примеси различных веществ, поэтому получаемый состав воды автоматически оказывается шире "задуманного". Кроме того, многие жизненно важные элементы гидробионты получают с пищей.
В настоящее время появились специализированные фирмы, предлагающие наборы для приготовления морской воды в виде сухого порошка или концентрированного раствора (например, "Instant ocean").
После растворения составляющих, искусственной морской воде нужно дать выстояться в течение двух недель для установления химического равновесия. Так же как и в случае с натуральной морской водой, непосредственно перед использованием подготовленную воду в течение суток подвергают аэрации.
В процессе эксплуатации аквариума происходит испарение воды, что приводит к постепенному увеличению солености. Поэтому, сразу после заполнения аквариума, на стекло наносят специальную метку, по которой доливают фильтрованную пресную или дистиллированную воду взамен испарившейся. Желательно делать это ежедневно, чтобы избежать резких "скачков" солености.
К сожалению, этот метод не гарантирует сохранения постоянной солености. Соли поглощаются фильтрами, теряются при работе пеноотделительных колонок, оседают с брызгами на покровном стекле. В последнем случае соли можно вернуть в аквариум, но покровное стекло, естественно, должно быть чистым.
Так как потери солей неизбежны, соленость необходимо периодически (примерно раз в неделю) контролировать. Наиболее простой и широко используемый метод определения солености - посредством измерения плотности морской воды с помощью ареометра. Необходимо учитывать, что помимо содержания солей, плотность зависит также от температуры раствора. Исходя из этих двух величин - плотности и температуры воды - с помощью специальных таблиц определяют значение солености. В частности, морская вода соленостью 34 о/оо, имеет плотность 1,022 и 1,023 в диапазоне температур 26-28оС и 22-25оС, соответственно.
Из-за накопления в аквариуме продуктов жизнедеятельности гидробионтов (как органических, так и неорганических), происходит постепенное снижение рН морской воды. Естественно, скорость этого процесса зависит от того, насколько качественно производится очистка воды. В норме значение рН должно находиться в пределах 7,9 - 8,3, причем не должно происходить его резких изменений. Измерение водородного показателя лучше всего производить с помощью специальных приборов - рН-метров. При их отсутствии можно воспользоваться индикаторной бумагой (точность измерения которой, к сожалению, невелика), специальными наборами для измерения рН, продающимися в магазинах (фирм "Tetra AquaSafe", "Aquarium Pharmaceuticals") или жидким индикатором Н. Алямовского (см. книгу В.Д. Плонского, 2000, стр. 31).
Для коррекции рН можно использовать раствор гидрокарбоната натрия (пищевой соды) в дистиллированной воде, концентрацию которого определяют с помощью специальных таблиц (Д.Н. Степанов, 1994; стр. 84). Раствор готовят в отдельной емкости и по частям (чтобы избежать резкого скачка рН), добавляют в аквариум. Если коррекция не помогла и рН продолжает понижаться, это свидетельствует о накоплении в значительных количествах продуктов жизнедеятельности гидробионтов. В этом случае, необходимо проверить работу системы водоочистки и произвести частичную подмену воду. Используемая для подмены вода должна иметь ту же температуру и соленость, что и в аквариуме. Чтобы избежать резкого изменения качества среды, процедуру лучше провести в несколько приемов.
Поддержание заданной температуры воды в тропическом аквариуме не представляет больших сложностей, т.к. в продаже имеется широкий выбор нагревателей с терморегуляторами ("Tropik", "Aqua-EL" и др.). Трудности возникают только при содержании животных из северных морей, т.к. в этом случае требуется охлаждение воды. Для этого в аквариуме устанавливают теплообменник из нержавеющей стали, который соединяют с холодильным агрегатом. В обоих случаях, должно быть обеспечено качественное перемешивание воды, чтобы не возникало зон с разной температурой.
Естественное освещение быстро меняется и его невозможно регулировать; поэтому в аквариумной практике предпочитают искусственное. В качестве источника света лучше использовать люминесцентные лампы, так как они более экономичны. Из отечественных для этой цели подходят лампы ЛБ и ЛДЦ (последние излучают больше лучей голубой части спектра), из импортных - "Sun-Glo" и "Aqua-Glo". Можно также использовать специальные люминесцентные лампы для выращивания растений (например, "Flora-Glo", "Tri-Lux" и др.).
Количество ламп (N), необходимое для обеспечения заданной освещенности (E, лк), можно рассчитать по формуле:
N=E*Sa/Фл
где: Sa - площадь поверхности аквариума, а Фл - световой поток (лм), который создается люминесцентной лампой определенной мощности (Вт).
Значения светового потока люминесцентных ламп определенной мощности различных производителей приведены у В.Д. Плонского (2000, стр. 141-142).
Например, для того чтобы обеспечить освещенность 12000 люкс, необходимую для нормального фотосинтеза зеленым водорослям в аквариуме емкостью 100 л с площадью поверхности 0,2 м2 и высотой 50 см, потребуется 2 люминесцентных лампы ЛБ мощностью 18-20 Вт (Фл = 1060 лм).
Приближенно мощность люминесцентных ламп можно оценить исходя из расчета 0,5 Вт на 1 литр воды аквариума.
Продолжительность светового дня для тропического аквариума составляет примерно 12 часов в сутки, причем требуется только 4-6 часов сильного освещения, в остальное время оно может быть умеренным. Для аквариума с обитателями умеренных и (тем более) северных широт, необходима, естественно, более сложная ритмика. Для включения и выключения освещения удобно пользоваться реле времени, которые выпускают как в электромеханическом, так и в электронном исполнениях. Заметим также, что в морском аквариуме необходимо следить за налетом соли, который постоянно образуется на покровном стекле и снижает световой поток.
Как правило, в морском аквариуме постоянно работают различные устройства, использующие сжатый воздух: биологические фильтры, пеноотделительные колонки и т.п.
Необходимости обеспечивать дополнительную аэрацию обычно не возникает; нужный баланс О2 / СО2 поддерживается "автоматически". Причиной уменьшения содержания кислорода могут быть повышение температуры (при поломке терморегулятора) и солености (вследствие испарения воды) или накопление разлагающегося органического материала (для того чтобы этого избежать, аквариум нужно своевременно чистить).
При содержании в аквариуме мадрепоровых кораллов, интенсивно образующих карбонат кальция, возможно возникновение дефицита карбонат- и гидроксид-ионов. Это негативно отражается как на самих кораллах (из-за недостатка углекислого газа), так и - вследствие смещения рН в кислую сторону - на других обитателях аквариума. Чтобы этого избежать, карбонатную жесткость морской воды (в норме 6-10 немецких градусов) поднимают примерно до 15.
Интересно отметить, что избыток кислорода может быть не менее опасен, чем его недостаток. Образующиеся из кислорода супероксид-радикалы способны денатурировать макромолекулы, в частности белки. Кораллы, содержащие в тканях симбиотических водорослей-динофлагеллят, выработали специальные механизмы для защиты от отравления избытком выделяемого ими кислорода. Они синтезируют специальные ферменты - супероксиддисмутазу (СОД) и каталазу. Первый обезвреживает супероксид-радикалы с образованием перекиси водорода, второй - разлагает перекись водорода с образованием воды и молекулярного кислорода. Подобные ферменты обнаружены не только у кораллов, но и у других обитателей коралловых рифов, имеющих растительных симбионтов - некоторых губок, моллюсков, оболочников. С практической точки зрения это означает, что "темный" период в аквариуме так же необходим, как и "светлый".
Основными продуктами жизнедеятельности морских животных являются аммиак (в т.ч. в виде ионов аммония) и мочевина. Последняя минерализуется гетеротрофными бактериями и также превращается в аммиак. Аммиак и ионы аммония окисляются аэробными бактериями Nitrobacter и Nitrosomonas в нитриты и далее до относительно малотоксичных нитратов. Этот процесс получил название нитрификации. Основная масса нитрифицирующих бактерий поселяется на поверхности субстрата; в толще воды их мало. Поэтому для интенсификации процесса требуется создание условий для деятельности этих бактерий. Это достигается посредством создания так называемого биологического фильтра.
Биофильтр представляет собой емкость с субстратом, через который прокачивается аквариумная вода. Существует ряд разновидностей биологического фильтра, которые можно свести к трем основным типам: донный, встраиваемый вертикальный и внешний.
Донный биологический фильтр представляет собой пластину из нетоксичного материала с большим количеством отверстий, которую устанавливают на расстоянии 1-1,5 см от дна аквариума. В углу располагается отверстие, в которое вставляется трубка эрлифта. Встраиваемый вертикальный фильтр является отсеком аквариума, прилегающим к его боковой стенке. Слой гравия ограничен двумя пластинами оргстекла с большим количеством отверстий: с одной стороны засасывается аквариумная вода, другая открывается в полость, соединенную с эрлифтом. Внешний биологический фильтр - это отдельная емкость, состоящая из нескольких отсеков, каждый из которых является, по сути, отдельным биологическим фильтром. Толщина слоя субстрата во всех случаях не должна превышать 4-5 см, т.к. специальные исследования показали, что именно здесь сосредотачивается более 90% нитрифицирующих бактерий.
В качестве субстрата для биологического фильтра традиционно используется неокатанный гравий размером 3-5 мм. В продаже имеются также разнообразные керамические и пластиковые наполнители, общая идея которых заключается в создании максимальной площади для поселения бактерий. Они, однако, не очень долговечны, т.к. поры забиваются детритом, а регенерация в домашних условиях практически невозможна.
Мощность фильтра, т.е. количество животных, продукты жизнедеятельности которых он может переработать, рассчитывается с помощью соотношения, предложенного К.Хироямой в 1996 г. Мы не будем подробно на нем останавливаться, т.к. примеры его использования можно найти в различных руководствах по аквариумистике (Степанов, 1994, стр.26; Богдан, 2001, стр.43 и др.). Отметим только, что она зависит от скорости движения воды через фильтр, площади поверхности фильтра, размера гравия, толщины его слоя, массы животных, количества потребляемой ими пищи и некоторых других параметров. Расчет ведется исходя из взрослых размеров обитателей аквариума. Учитывают и водных беспозвоночных, вводя специальные поправочные коэффициенты (Степанов, 1994, стр. 27).
Следует упомянуть об одной важной особенности биологических фильтров: все они требуют значительного времени для созревания - около двух месяцев. Это время требуется для развития дееспособной популяции нитрифицирующих бактерий.
Конечными продуктами работы биофильтра являются нитраты, которые, хотя и менее токсичны, чем аммиак и нитриты, но все равно нуждаются в удалении. Это может быть достигнуто двумя путями. Первый заключается в ежемесячной замене примерно 1/4 воды в аквариуме. Чтобы избежать резкого изменения условий существования гидробионтов, подмену воды осуществляют в несколько приемов. Таким образом кроме удаления метаболитов частично компенсируют потерю микроэлементов за счет поглощения на фильтрах, пеноотделительных колонках и т.п. Второй путь связан со способностью водных растений поглощать нитраты. В отдельном аквариуме глубиной порядка 20 см (так называемый "водорослевый фильтр") при интенсивном освещении разводят водоросль каулерпу. Вода из основного аквариума прокачивается через водорослевый фильтр, где и происходит ее очистка от нитратов. При использовании водорослевого фильтра мощности эрлифта для циркуляции воды, как правило, уже недостаточно, и требуется использование механического насоса.
Наряду с азотистыми продуктами обмена, в аквариуме накапливаются различные органические соединения. Для их удаления используют пенное фракционирование в специальных, так называемых пеноотделительных, колонках. Последние представляют собой трубку, в нижнюю часть которой подается воздух, а на верхнюю одета специальная съемная кассета, в которой собирается пена, формируемая эрлифтом. Кассету ежедневно снимают и промывают теплой проточной водой. Пеноотделительная колонка может быть скомбинирована с эрлифтом, прокачивающим воду через донный биологический фильтр.
Другой способ удаления растворенного органического вещества заключается в его адсорбции активированным углем. В аквариумах емкостью до 300 л используют съемные кассеты, через которые вода прокачивается эрлифтом. Перед употреблением активированный уголь промывают водопроводной водой и кипятят, для того чтобы удалить воздух из внутренних пор. Так как со временем происходит насыщение угля адсорбированными веществами, раз в 1-2 месяца производят его замену. Перед попаданием в кассету с активированным углем, вода должна пройти очистку в обычном механическом фильтре.
Иногда в аквариуме наблюдается массовое развитие бактерий, следствием чего является помутнение воды. Хотя развивающиеся бактерии сами по себе могут быть безвредными для обитателей аквариума, связанное с массовым размножением микроорганизмов изменение характеристик воды (в частности, снижение содержания кислорода) может привести к их гибели. Для того чтобы этого избежать, воду в аквариуме подвергают стерилизации.
Существуют два метода стерилизации воды в аквариуме: с помощью ультрафиолетового излучения и озонированием.
Стерилизационная установка с использованием ультрафиолетового излучения представляет собой бактерицидную лампу БУФ-15, помещенную в запаянную с одной стороны трубку из кварцевого стекла. Расстояние между лампой и стенками трубки должно быть 5-10 мм. Трубку размещают внутри стерилизационной камеры, изготовленной из непрозрачного материала, так чтобы расстояние между стенками камеры и трубки было не более 10 мм. Через стерилизационную камеру насосом или эрлифтом прокачивается вода. Для того чтобы обеспечить дозу облучения, летальную для бактерий, скорость движения воды должна быть небольшой.
Обработка воды озоном осуществляется в контакторах, устройство которых аналогично противоточным пеноотделительным колонкам. Важным отличием является наличие специального отсека с активированным углем, закрывающего пеносборную камеру и препятствующего попаданию озона в жилые помещения. Это необходимо, так как озон токсичен и даже в относительно небольших количествах может вызывать головную боль и носовые кровотечения. Замена активированного угля производится не реже одного раза в месяц. Так же как и при дезинфекции ультрафиолетовым излучением, скорость движения воды в контакторах должна быть относительно небольшой.
Для получения озона лучше использовать специальные аквариумные озонаторы (например, "Coralife"), имеющиеся в продаже. При необходимости, озонатор можно изготовить и самому (см. Богдан, 2001; стр.59).
В зависимости от объема аквариума, количества содержащихся животных и их требовательности к условиям окружающей среды, элементы системы водоочистки могут использоваться в различных сочетаниях.
В самом простом случае, при емкости аквариума до 300 л и содержании нетребовательных животных, можно использовать только биологический фильтр, совмещенный с пеноотделительной колонкой. При определении допустимой нагрузки на биологический фильтр, можно руководствоваться тем, что на каждый сантиметр длины рыб или беспозвоночных должно приходиться примерно по 0,013 м2 площади биофильтра. Для улучшения качества очистки воды можно добавить механический фильтр и кассету с активированным углем.
При содержании требовательных животных следует использовать систему с внешними - и более мощными - устройствами очистки воды. В таких системах мощности эрлифта для перекачки воды уже недостаточно, и используют специальные механические насосы, способные обеспечить двух- или трехкратный обмен воды в час (например, фирм "Eheim", "Juwel", "Aqua-EL"). Вода из аквариума сначала поступает в механический фильтр, затем в пеноотделительную камеру большой мощности, состоящую из нескольких пеноотделительных колонок. Далее вода попадает во внешний биологический фильтр, после которого дезинфицируется с помощью ультрафиолетового излучения и через кассету с активированным углем возвращается в аквариум. Если пеноотделительная камера работает с использованием озона, дезинфекцию с помощью ультрафиолета можно исключить. Для удаления нитратов, в систему дополнительно может быть включен водорослевый фильтр.
Содержание различных животных и подбор обитателей для морского аквариума - слишком обширная тема, чтобы поднимать ее в подобной статье. Поэтому здесь мы ограничимся только некоторыми общими рекомендациями.
Так как проще поддерживать высокую температуру воды, начинающему морскому аквариумисту лучше ориентироваться на обитателей теплых морей. В нашей стране к их числу следует отнести, в первую очередь, Черное и Японское.
Необходимо также позаботиться о совместимости тех животных и растений, которых вы хотите иметь. Например, морские звезды из Японского моря не нападают на дальневосточных актиний, но с удовольствием поедают черноморских. У некоторых рыб по достижении полового созревания развивается жесткий территориальный рефлекс. Они пытаются прогнать потенциальных конкурентов, а так как в аквариуме это невозможно, то забивают их насмерть. Отметим, что аквариум лучше заселять одновременно. В противном случае, ранее вселившиеся гидробионты определят для себя всю территорию аквариума как "свою" и будут изгонять новичков. Несовместимость обитателей аквариума может проявляться и не столь очевидным (поедание, драки) образом. В частности, некоторые виды мадрепоровых кораллов в конкурентной борьбе за жизненное пространство научились формировать так называемые "щупальца агрессии". Это особые, в 10-12 раз длиннее обычных, щупальца с более многочисленными и мощными стрекательными клетками. Если такой коралл обнаружит с помощью хеморецепции присутствие поблизости нового поселенца, он образует щупальца агрессии, растущие в направлении нового соседа. Этот процесс может занимать 1-2 недели (в мире кораллов все происходит неторопливо!). В момент контакта с "потенциальным противником" срабатывают стрекательные клетки, которые его и убивают. Альционарии, или мягкие кораллы, выделяют ядовитые химические вещества - терпены, угнетающие многие живые организмы, особенно мадрепоровые кораллы. Их выделение происходит непрерывно. По мере роста альционарии и приближения ее к объекту атаки концентрация терпенов нарастает. Со временем концентрация терпенов может стать настолько значительной, что мадрепоровый коралл погибнет.
В аквариумах нередко содержат животных и растения из самых разных мест земного шара. Их природные места обитания могут сильно отличаться по условиям среды - температуре, освещенности, солености воды и т.п. Это необходимо учитывать, создавая в аквариуме такую сборную коллекцию.
Таким образом, при подборе обитателей морского аквариума возникает множество вопросов. Для их разрешения можно обратиться к специалистам - сотрудникам фирм, продающих аквариумных животных и растения, или опытным аквариумистам. Другой и, пожалуй, более надежный путь - знакомство с соответствующей научной литературой по биологии обитателей аквариума. Этот процесс сам по себе может доставить любителю природы массу удовольствия.
Источник: zooprice.ru
