последнее обновление 4 ноября, 2007 | amania v1.0 | © 2003-2009 naman
» amania
биологическая фильтрация и процесс сайклинга фильтра
Смотри также разделы выбор
фильтра для Nature Aquarium¬, аквариум с растениями - как выращивать растения, а не водоросли¬, решение проблем¬, и триггеры¬.
Активированный уголь в фильтре нужно менять вовремя и
правильно¬!
Главная функция фильтра - служить местом
для поселения колоний нитрифицирующих бактерий которые преобразуют продукты
жизнедеятельности рыб до нетоксичных соединений.
Когда фильтр нормально функционирует, колония бактерий в нем потребляет все
появляющиеся в аквариуме загрязнения, сохраняя чистоту воды
а здоровье рыб. Если колония бактерий в фильтре не справляется с
биологической нагрузкой аквариума, в воде накапливаются токсичный аммиак/аммоний
и нитриты
- появляется угроза
нашествия
водорослей в
аквариуме и заболевания рыб.
В
фильтре происходит аэробная часть азотного
цикла¬. Растворенные в воде продукты жизнедеятельности рыб
(аммиак [NH3], аминокислоты) окисляются до нитратов
[NO3].
Затем
нитраты
потребляются растениями или частично в результате анаэробного
разложения на дне преобразуются в газ азот. Выделяющийся при этом углекислый
газ [СО2] поглощается
растениями, а безвредный азот N выветривается из воды в окружающий воздух.
Когда вы устанавливаете фильтр, в нем еще нет колонии нитрифицирующих
бактерий - их нужно еще вырастить.
Этот процесс называется
cycling filter* (зациклить фильтр, или сделать
сайклинг). Обычно без применения готовых культур бактерий и внесения аммония
сайклинг фильтра занимает 4-6 недель.
С применением препаратов содержащих
культуру живых бактерий Nitrospira как BIO-SPIRA©, TetraAqua® SafeStart или SeaChem
Stability™ это
время сокращается до нуля, то есть рыб можно запускать немедленно. Но это
еще далеко не все. Чтобы в аквариуме заработал полный цикл переработки
органики нужно чтобы сформировалась колония гетеротрофных бактерий¬. Заселив
фильтр/грунт
культурами гетеротрофных и нитрифицирующих бактерий методом сайклинга без
рыб¬ можно зациклить канистровый фильтр или весь аквариум
за 10-12 дней и менее.
Во
время сайклинга фильтра (как и грунта и всего аквариума) в нем постепенно
развиваются колонии двух типов бактерий - гетеротрофных и автотрофных. С
ростом разных
видов бактерий происходит ряд изменений с составом загрязняющих воду веществ.
Гетеротрофные
бактерии¬ преобразуют
("едят") органику содержащую азот, например
протеины
в корме и экскрементах рыб, в неорганические вещества вроде аммония NH4+, нитратов,
фосфатов. Это бактерии рода Bacillus,
Pseudomonas, Escherichia и др. Они начинают
появляются раньше автотрофных.
Когда
образовано остаточно аммония появляются автотрофные бактерии живущие за счет энергии
полученной от преобразования уже НЕорганических
веществ - аммония, нитрита, нитрата. Они завершают
цикл метаболизма в аквариуме - преобразование
органики в неорганические вещества.
Сначала растет колония бактерий рода Nitrosomonas преобразующих очень
токсичный аммиак/аммоний NH3+/NH4+ в менее токсичный нитрит NO2. Их
колония достигает своего максимума через две недели, после чего уровень
аммония NH4+ начинает падать, а уровень нитрита
NO2 расти. Это означает что в первые две недели
уровень
аммония NH4+ может стать очень высоким,
поскольку создается в больших
количествах гетеротрофными бактериями,
но еще не разлагается автотрофными. Чем больше рыб
будет в аквариуме в этот период,
тем больше создается органики, и
тем больше будет всплеск концентрации аммония
вызывающего бурный
рост водорослей¬!
Другой тип автотрофных бактерий (Nitrospira moscoviensis и Nitrospira marina¬) которые
окисляют нитрит [NO2] до нитрата [NO3] появляются
после того как гетеротрофные
бактерии и Nitrosomonas создадут достаточную концентрацию нитрита
[NO2] в воде. Концентрация почти безвредного в разумных концентрациях
нитрата NO3 может быть уменьшена
только путем еженедельной частичной
подменой воды и/или путем увеличения
его потребления растениями. Концентрация нитрита [NO2] достигает
максимума через две недели с
момента закладки аквариума, в течение
которых уровень аммония
[NH4+] постепенно падает, а
уровень нитрита [NO2] постепенно возрастает.
Эти бактерии появляются сразу после setup, но они часто подавлены
слишком высоким уровнем аммония [NO4+] и их колония не растет
так быстро как Nitrosomonas - активный рост начинается с третьей недели.
Они удваивают свое число только за 12-32 часа, что довольно медленно для
бактерий. Без использования
специальных препаратов колония вырастет настолько что уровень нитрита [NO2]
упадет до нуля только за следующие две недели. Если внести препараты¬ содержащие эти бактерии и применить метод сайклинга без рыб¬ зацикливание аквариума
происходит всего за несколько дней, а рыб можно будет запускать сразу(!).
Чем больше будет в аквариуме разлагающихся старых листьев растений, экскрементов рыб и не съеденного рыбами корма, тем выше будет уровень нитрита [NO2] и аммония NH4+. Так как эти азотные соединения, а особенно аммоний, являются питательными веществами для водорослей, это неизбежно приведет к их бурному росту и/или цветению воды на начальном этапе создания аквариума. Чем больше вы удаляете продуктов разложения из аквариума путем частых подмен воды и удаления всех гниющих листьев растений - тем меньше будет появляться водорослей. Через две-четыре недели, когда в фильтре и грунте разовьется достаточная колония бактерий а рост растений нормализуется, они вместе будут выполнять функцию очистки замкнутой экосистемы аквариума. Выполнение правил запуска аквариума¬ позволяет без особых проблем максимально быстро побороть водоросли в "молодом" аквариуме.
Ни
один фильтр не сможет очистить воду от нитратов [NO3] которые постепенно
накапливаются**, поэтому обязательным является еженедельная
подмена 30-50% воды¬. Если производительность
фильтра недостаточна для конкретного аквариума то никакая подмена воды
не предотвратит от нашествия
водорослей.
^
* от cycle - цикл (англ.), сайклинг это
процесс набирания фильтром/аквариумом биологической мощности для переработки
отходов жизнедеятельности рыб и растений, - т.е. формирования колонии бактерий
способной справиться с биологической нагрузкой замкнутой экосистемы аквариума.
**При избытке нитратов [NO3]>2-3мг/л,
появляющемся при перенаселении аквариума рыбами и/или плохом росте растений,
они накапливаются в воде поскольку
практически
не разлагаются в аквариуме. Процесс преобразования нитратов [NO3] до газообразного
азота [N2] и оксида азота [N2O] бактериями Pseudomonas spp. называется денитрификацией¬ и
возможен только* при отсутствии кислорода в специальных фильтрах -
денитрификаторах (например производства Energy Savers Unlimited, Summit Aquatics,
Marine Technical Concepts, Thiel*Aqua*Tech или Sera Biodenitrator), которые
сложны в эксплуатации. Эти фильтры нужно подкармливать глюкозой и в случае
дисбаланса происходит "опрокидывание" фильтра,
то есть он начинает наоборот производить токсичные вещества, выделять крайне
ядовитый сероводород [N2S] (с запахом тухлых яиц) губительный для рыб. В
аквариуме с растениями - Nature Aquarium, при нормальном росте растений и регулярной
подмене 30-50% воды в неделю, биологическое равновесие идеально, и денитрификатор
вам не нужен принципиально! Растения большинство аммиака [NH3]
потребляют еще ДО того как он окислится бактериями в грунте до нитрита [NO2]
а потом нитратов
[NO3], так что концентрация нитратов в Nature Aquarium всегда около
нуля¬.
*
Почти полное отсутствие NO3 гарантировано
в аэробном методе фильтрации с культурой бактерий Bacteria Roght Now! и углем
TriBase Pelletized Carbon¬.
Cycling Your New Aquarium (гетеротрофные
бактерии работающие в Hamburger Mattenfilter)
The Nitrogen Cycle, by Marc Elieson
The cycle of nitrogen by Marco Pagni (microbiologist), Version 2.0 of the 01/03/98