Начать писать эту статью меня побудил недавний случай на Птичке. Подошел ко мне некий товарищ, мы с ним долго говорили, я много и, как мне казалось, подробно объяснял ему принципы применения СО2 в аквариуме, а через три дня на одном из форумов я обнаружил его плач по поводу того, что баллончик он купил, да только ничего не получается… Ладно с ним, непонятливым товарищем, со всеми бывает, но масса мифов и маловразумительных домыслов вокруг подачи углекислого газа в аквариум требует внесения некоторой ясности.
Для начала вспомним для чего двуокись углерода (далее везде СО2) вообще нужна для жизнедеятельности растений? Из школьного курса ботаники все должны помнить (надеюсь что в школе все учились?), что растения на свету поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Обычно на этом познания и заканчиваются, и вспомнить для чего там именно он поглощается, не может никто. На самом деле СО2 важнейший компонент фотосинтеза растений, если описать это химической формулой то получается вот что:
6CO2 + 6H2O + солнечная энергия -> C6H12O6 + 6O2
Получается, что из воды и углекислого газа строятся углеводы, аминокислоты и другие органические вещества. То есть, фактически, можно сказать, что растение “строит” себя за счет поглощения СО2. Выделяемый кислород, это побочный продукт, главное, что нужно растению это получить строительный материал для своих клеток, то из чего вырастут стебель, листья, цветоносы и все остальная биомасса растения. СО2 – главная пища, лишите растение СО2 и оно перестанет расти и даже начнет чахнуть, все удобрения, шарики под корни, таблетки в грунт, жидкие удобрения – все это не более чем добавки. Разумеется, такое сравнение некорректно, но специалисты меня простят, а чайникам будет понятнее – я бы сравнил все удобрения с витаминами. Вот вы, да да, лично вы, способны питаться одними витаминами? Пускай даже самыми лучшими и дорогими? Или вам для жизни все таки нужен поджаристый бифштекс, ну или хотя бы, овсянка на воде? То то и оно, вот растениям также главное что нужно – СО2, все остальное вспомогательно, вроде как нам с вами витамины. Запомните это крепко-накрепко и больше не путайте удобрения (витамины) с СО2 (вкусным обедом). Это разные вещи.
Теперь переходим к тому, откуда вообще возникает проблема с СО2 в аквариуме. Из тех же школьных учебников известно что СО2 содержится в атмосфере и его доля там достигает 0.03% (это примерно 1/700 от доли кислорода). В воде соотношение резко меняется – в литре воды может быть растворено до 0.5мг/л СО2, что примерно в 70 раз больше, чем в воздухе и всего 7см3/литр кислорода (против 0.01 СО2 и 210 кислорода в воздухе). Как видите соотношение резко изменилось, в воде СО2 растворяется намного лучше, а кислород наоборот существенно хуже. При этом, как ни парадоксально, но СО2 может так же быстро и освобождаться из воды, если ее турбулентно мешать или аэрировать.
Но сравните общее соотношение растений и площадей поверхности природных водоемов! На каждое растение приходится огромное пространство поверхности воды. Ведь, фактически, растения живут в узкой прибрежной полосе, да и то половина их них торчит из воды получая столь нужную углекислоту и из воздуха. Теперь посмотрите в аквариум – это тот самый кусочек прибрежной зоны, кубик набитый растениями. Но где же огромные площади поверхности, через которые всасывается СО2? А нет их в аквариуме. Весь имеющийся в наличии СО2 растения выедают в считанные минуты после включения света, а затем получают только крохи от дыхания рыб. Разумеется что-то попадает в воду и в процессе аэрации, но вы помните, что СО2 как легко растворяется в воде, так и легко из нее и освобождается. Вот и получается, что аэрация это палка о двух концах – немного растворяет, столько же забирает, и как результат – почти ничего не меняет. А растения как сидели голодными, так голодными и остаются.
Конечно, большое количество рыб, может несколько сгладить ситуацию, но в большинстве случаев и рыб недостаточно для нормального роста растений. Особенно это касается декоративных аквариумов, густо засаженных растениями. Обычно рыб в таких аквариумах немного, а вот растений очень много. И соотношение для растений получается весьма плачевным. Большинству аквариумистов этого кажется вполне достаточным, листики растут, некоторые растут вроде даже вполне быстро, чего тут беспокоится? Для многих так даже проще, ничего буйно не разрастается, подходить к аквариуму надо не чаще раза в месяц и почти ничего не приходится подстригать. Все просто и приятно.
Конечно, тут я привел крайний случай, но мой личный опыт показывает, что намного больше людей приходит к необходимости использования СО2 как раз для борьбы с водорослями, нежели те редкие любители, которые просто созрели до уровня создания у себя декоративного аквариума.
Прежде чем рассматривать способы и изобретенные механизмы подачи СО2 в аквариум, разберемся чем же повышения количества СО2 в воде может помочь в борьбе с водорослями. На самом деле тут все очень просто и сводится к конкурентной борьбе между растениями. Дело в том, что обмен веществ и эффективность фотосинтеза у высших растений намного более эффективны, нежели у более древних и примитивных водорослей. Поэтому водоросли могут выигрывать только в особых, “некомфортных” для высших растений условиях. И одним из таких условий как раз является углекислотное голодание. Имеющегося в воде мизера СО2 вполне хватает примитивным водорослям, но совершенно недостаточно для более сложных высших растений. В результате водоросли растут, успешно потребляют растворенные в воде питательные вещества, а высшие растения стоят почти без роста и тихо загибаются. Кто-то может решить – надо подать в воду СО2 и все сразу исправится! Он прав, но только наполовину. Потому что сам по себе СО2 панацеей не является. Вспомните формулу, там есть еще два компонента – вода и свет. Ну, положим, воды у нас предостаточно, полный аквариум, а вот достаточно ли света? А правильный ли это свет, усваивается ли он растениями? С вероятностью в 90% рискну предположить что нет Все фирменные (и не очень фирменные) аквариумы поставляются с очень слабым светом. Нередко можно видеть, как на аквариум в 120 литров ставятся две 15 ваттные лампочки. 2х15 делим на 120 и получаем мощность света 0.25 ватта на литр. Это мало, нормой для эффективного роста растений будет не менее 0.5 ватта на литр, причем еще надо учитывать глубину аквариума и спектральный состав ламп. То есть в такой стандартный аквариум придется добавить еще две лампы, просто для того чтобы дать растениям достаточно света для фотосинтеза.
Но давайте представим, что мы поставили в аквариум еще две лампы, но больше ничего не изменили, то есть количество СО2 осталось прежним. Думаете все у вас будет цвести и колосится? Как бы не так! Скорее всего у вас активно полезут зеленые водоросли, да еще и вода “зацветет” и станет по цвету как хорошее болото. Произойдет это от банального дисбаланса – света стало много, а пищи, то есть СО2 не хватает. В итоге растения расти по прежнему не могут, зато водорослям настоящее раздолье.
Исправим положение, подадим в аквариум СО2. Растения резко пойдут в рост, водоросли начнут угнетаться, но через некоторое время растения опять остановятся и прекратят расти. В чем же дело? Ведь теперь пищи достаточно? А они стоят, вон, даже листья стали желтеть и дырками покрываться… А дело в том, что мы забыли про “витамины”. Растения выжрали из воды все необходимые для развития микроэлементы и остановились. А паузой немедленно снова попробовали воспользоваться водоросли. Что же делать? Добавляем удобрения и микроэлементы в воду и вот уже листья снова сочные и зеленые, растения “прут как из пушки”, а водоросли грустят где-то на задворках дожидаясь очередного шанса.
Таким образом по отдельности ни один и факторов свет-СО2-удобрения успеха не даст. А вот если их применить все вместе, одновременно, тогда и только тогда вы получите настоящий подводный сад, и противная черная борода сама по себе отомрет, не выдержав конкурентной борьбы, а аквариум будет радовать глаз. Но прежде чем бежать в магазин заказывать себе систему СО2, правильные лампочки и мешок удобрений – давайте разберемся в моделях и принципах действия различных систем подачи СО2 в аквариум.
Самый простой, хотя и малоэффективный способ растворения СО2 вводе – заполнить газом перевернутый стаканчик. То есть берете обычный пластиковый стаканчик (я использую четырехугольные из под йогуртов, их проще закрепить в углу аквариума), топите его, переворачиваете и через трубку выпускаете в него немного газа. Внутри стаканчика образуется пузырь, который понемногу растворяется. Обычно к вечеру весь газ из стаканчика переходит в воду. Единственная проблема – закрепить этот стаканчик так, чтобы он не всплывал и не опрокидывался. При среднемосковских показателях жесткости (жесткость около 10, карбонатная около 6, рН близко к 7) можно даже ничего не контролировать тестами. Газа в стаканчике не много, эффективность растворения не высока, так что проблем с вероятным падением рН не возникает.
Знаете что такое брага? Ага, судя по хитрым улыбкам большинства – знаете Так вот, берем бутылку (например из под Кока-Колы), засыпаем туда сахар, чайную ложку дрожжей и получаем бурный процесс брожения. А что при брожении выделяется? Правильно – СО2! Осталось придумать как прикрепить к крышке трубку и протянуть ее в аквариум. Сразу предупреждаю, это не так просто как кажется, углекислый газ очень текуч и легко просачивается в мельчайшие щели. Так что придется повозиться уплотняя все стыки и соединения. Зато после этого вы становитесь обладателем автономного прибора, который в течение примерно месяца будет выпускать вам пузырьки газа в аквариум. Чтобы в аквариум не попала сама брага, лучше пропускать газ через еще одну бутылку, в которой при случае соберется нежелательный дрожжевой осадок. Промежуточная бутылочка может быть и небольшой, вполне хватит и 0.5л.
Ладно, пузырьки в аквариум пошли, но что с ними делать дальше? А дальше можно или направлять их в тот же стаканчик, или приспособить трубку от “брагогенератора” к выходу фильтра. Поскольку большинство фильтров имеют возможность подсоса воздуха для аэрации воды, то трубочка присоединяется к фильтру, течение воды подхватывает пузырек, дробит его, и с силой выбрасывает облачко микропузырьков в аквариум. Одна беда, даже такие микропузырьки часто успевают всплыть раньше, чем растворятся в воде и часть газа теряется. Конечно можно разместить фильтр поглубже, тогда путь пузырьков к поверхности будет дольше и они будут лучше растворяться. Но все равно эффективность такого растворения невысока. Что же делать?
Но сам баллон еще не все. К баллону требуется редуктор для снижения давления, а для того чтобы иметь представление, сколько в баллоне еще осталось, желательно завести манометр. Как я уже говорил, углекислый газ весьма текуч, так что потребуется хороший вентиль с точной регулировкой, также потребуется и электромагнитный клапан. Электромагнитный клапан нужен для отключения подачи СО2 в ночное время, когда освещение выключается. Иначе может не только произойти сильное падение рН, но и рыбы начнут задыхаться. На системе дозирования СО2 надо остановится подробнее.
Все хорошо в меру. Особенно это касается концентрации СО2 в воде. Чтобы не возникла передозировка с катастрофическим снижением уровня рН СО2 должен подаваться со строго определенной интенсивностью. Обычная скорость подачи газа примерно в районе 6-8 пузырьков в минуту на 100 литровый аквариум. При низкой эффективности реактора (например, при растворении через сопло фильтра) интенсивность надо повысить. Степень насыщения воды СО2 определяется специальными тестами, так фирма SERA выпускает долговременный тест-пирамидку, позволяющую постоянно отслеживать изменения уровня СО2 в воде. Кроме того, оптимальный уровень рН можно рассчитать по измерениям карбонатной жесткости (KH) и рН воды по вот такой таблице:
Этот вариант удобен тем, кто уже имеет соответствующие тесты и не хочет тратится на новые. Для тех же, кто готов потратится, существуют высокоточные электронные рН-метры связанные со специальным контроллером. Такие системы проводят постоянный мониторинг параметров воды и автоматически уменьшают или увеличивают подачу газа в аквариум в зависимости от потребности. Такая система наиболее грамотная и правильная, так как обеспечивает идеальную точность подачи и исключает возможность передозировки. В противном случае аквариумисту приходится подбирать интенсивность подачи методом проб и ошибок, постоянно контролируя воду тестами. В общем-то это не так уж и сложно, один раз отрегулировать и потом пользоваться несколько месяцев, но по ночам остается вероятность неконтролируемого снижения рН. По этому, как крайне желательный элемент такой системы, необходим электромагнитный клапан, отключающий подачу газа в ночное время. При подсоединению такого клапана с самодельной системе, необходимо помнить, что клапан рассчитан на определенное предельное давление. Например, электромагнитные клапаны фирмы SERA рассчитаны на давление до 8 бар, а клапан фирмы Dupla CO2-Magnetventil до 10 бар. Сами вентили еще могут отличаться потребляемой энергией, более экономичные, как всегда, дороже.
Другой волнующий начинающих вопрос – а рыбы не задохнутся? Нет, не задохнутся, более того, дышать им будет даже легче, чем при обычной аэрации. При подаче СО2 и интенсивном свете процесс фотосинтеза растений приводит к такому бурному образования кислорода, что растения буквально покрываются пузырьками чистейшего О2. К поверхности поднимаются сотни и тысячи пузырьков кислорода, скользят по листьям, собираются большие пузыри. Такой аэрации, чистым кислородом, вы не сможете обеспечить никакими распылителями и компрессорами. В случае наличия электромагнитного вентиля и отключением подачи СО2 на ночь, а так нормальным количеством рыб в аквариуме, то можно вообще обойтись без аэрации. В противном случае, если у вас СО2 подается из самодельного “брагогенератора” и с высокой интенсивностью, то желательно предусмотреть возможность включения ночной аэрации. Хотя… Обычно самодельные системы не оборудованы эффективной системой растворения, так что сколько бы там не булькало, но половина все равно пропадает впустую. А со стаканчиками о ночных проблемах с передозировкой можно вообще не думать.
В заключении еще раз хочу резюмировать сказанное:
1. Подача СО2 сама по себе не панацея от водорослей! К СО2 должны прилагаться лампочки и микроэлементная подкормка!
2. Нет никакого смысла дуть СО2 в аквариум без растений. Если у вас завелись водоросли на камнях в аквариуме с малавийцами, то сколько туда СО2 не дуй их меньше не станет. А скорее станет даже больше.
3. Не путайте СО2 и удобрения для растений! СО2 это основная пища растений, тот бифштекс на котором они растут. А удобрения – не больше чем витамины. В вашем огороде на удобрениях все растет только потому, что растения получают много СО2 из воздуха. В аквариуме ситуация другая.
4. Если вы подаете СО2 через баллон, то подберите интенсивность подачи по тестам. И подумайте – не стоит ли потратится на электромагнитный клапан? Ведь ночью растения СО2 не расходуют и он накапливается в воде.
5.Сильная аэрация или использование “водопадов” снижает содержания СО2 в воде до минимальных значений. При наличии хороших ламп, аквариум в аэрации вообще не нуждается, разве что только в ночное время!
Надеюсь, что написанное внесет некоторую ясность и поможет многим начинающим определится - что такое СО2 в аквариуме, зачем он нужен и как лучше все это оборудовать. И тем не менее, если вы решили создать у себя декоративный аквариум с большим количеством растений, то я настоятельно рекомендую обратится к специалистам. Как говорится, во избежание. Запускать такую систему надо под тщательным контролем и во многих случаях проще и дешевле заплатить специалисту, нежели экспериментировать с параметрами самому. Специалист и растения подобрать поможет, и свет правильный поставить, и, разумеется, наладит нормальную работу системы СО2.
Источники: aqarium.ru и tropica.ru