Как Вы наверное знаете рыбы не летают и не ходят - они плавают. И естественно живут в воде. Какая же это вода - в которой живут рыбы ? Какие у неё параметры и свойства ? Какая собственно говоря должна быть вода в аквариуме для Ваших рыбок ? Об этом и многом другом мы расскажем в этом разделе.
Нам всем известно, что вода может быть разного качества и обладать разными свойствами. Ну конечно за исключением дистиллированной воды. В различных природных условиях свои параметры воды. Любой живой организм на протяжении всей своей жизни неразрывно связан с окружающей средой, что оказывает влияние не его внешний вид, строение тела, особенности поведения. Рыбы, являясь обитателями водной среды, испытывают на себе воздействие таких факторов, как температура, свет, концентрация кислорода и углекислого газа, осмотическое давление, кислотность, жёсткость и солевой состав воды. Ниже мы познакомимся со всеми вышеперечисленными параметрами подробнее.
Сама вода является жизненным пространством аквариумных рыб и растений и в зависимости от своих свойств способствует развитию в них жизненных процессов или тормозит их. Она содержит различные вещества, придающие ей такие интересующие аквариумиста свойства, как цвет, прозрачность, запах, а также значения жёсткости DH и водородного показателя PH.
Для аквариума пригодна чистая, прозрачная, содержащая все необходимые для жизни растений вещества водопроводная вода с DH=5-20 градусов, KH=2-15 градусов, PH=6,5-7,5 .
Каждому аквариумисту в первую очередь должна быть известна, по крайней мере, жёсткость воды в его домашнем водопроводе. А как узнать иначе, подходящую ли воду он наливает в аквариум для своих питомцев? Вообще-то говоря, можно позвонить на водопроводную станцию и получить общие сведения по этому вопросу. Но в настоящее время во всех специализированных магазинах имеются в продаже тесты, с помощью которых Вы можете без труда произвести замеры Вашей воды.
Итак, начнём разбираться подробнее, какие параметры есть у воды.
КИСЛОТНОСТЬ ВОДЫ (ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ) PH
Любые типы воды мы различаем по содержанию кислот и оснований. Показатель PH и есть мера содержания кислоты или основания. Кислотность воды оказывает большое влияние на биохимические и биологические процессы и имеет важное значение для рыб. Ионы в воде являются носителями кислотных или щелочных свойств. Если щелочные и кислотные ионы содержатся в ней в равных количествах, то вода реагирует "нейтрально", как и происходит (или по крайней мере должно происходить) с дистиллированной водой. В любой воде содержится определённое количество молекул H2O, разделённых на H+ - катионы (положительно заряженные ионы водорода) и OH - анионы (отрицательно заряженные ионы гидроокисла). Общее содержание H+ и OH- ионов в литре воды имеет постоянный показатель: 10-14 моль/литр (моль - молекулярный вес в граммах), измеренный при 25 градусах С. Когда концентрации обоих ионов равны, содержание каждого из них составляет 10 -7 моль/литр. Итак, нейтральная вода обладает концентрацией водородных ионов 10 -7 граммов на литр, то есть в ней содержатся 0,0000001 г. Н-ионов и ровно столько же ОН-ионов. Сложно и не наглядно, не правда ли. Это число называют показателем PH (Pondus Hydrogenii). Именно для наглядности пишут полностью не его, а только логарифм водородного показателя без отрицательного знака, то есть просто "7". И соответственно водородный показатель нейтральной среды сокращённо обозначается как "PH 7". В кислой воде этот показатель ниже, чем 7; в щелочной выше, чем 7.
В зависимости от кислотности вода классифицируется следующим образом:
PH = 1-3 сильнокислая вода
PH = 3-5 кислая вода
PH = 5-6 слабокислая вода
PH = 6-7 очень слабокислая вода
PH = 7 нейтральная вода
PH = 7-8 очень слабощелочная вода
PH = 8-9 слабощелочная вода
PH = 9-10 щелочная вода
PH = 10-14 сильнощелочная вода
Большинство растений хорошо развивается в воде, чей показатель PН находится на нейтральной точке (7.0). При показателях ниже 5,0 и выше 8,5 они чаще всего перестают расти или даже погибают.
Для сведения кислотность водопроводной воды, а также воды в проточных водоёмах приближается к PH=7.
Следует также учесть, что диссоциация молекул воды, а вместе с ней и PH зависят от температуры. Этот факт часто упускается из виду даже опытными аквариумистами. Между тем, если измеренный при 18 градусах С PH=7, то такую воду нельзя считать нейтральной, так как нейтральной реакции при этой температуре соответствует другое значение PH.
Водородный показатель имеет важное общебиологическое значение, в связи с чем в процессе эволюции у большинства живых организмов выработался ряд механизмов, обеспечивающих относительное постоянство этого показателя в клетке. Роль этого фактора определяется в первую очередь его влиянием на активность ферментов и состояние других белковых молекул. Кроме того, поскольку большинство реакций в клетках протекает в водной среде, избыток или недостаток ионов может существенно влиять на протекание также различных неферментативных реакций. Сказанное является основной причиной того, что большинство клеток, принадлежащих самым разным организмам, способно жить в узком диапазоне PH - от 6,0 до 8,0. Однако даже начинающие аквариумисты обычно знают, что многие рыбы вполне безболезненно переносят гораздо более значительные отклонения от нейтральной реакции воды. Объясняется это тем, что организм имеет целых ряд буферных систем, сглаживающих резкие колебания PH среды..
Буферными свойствами обладают не только жидкости организма. Значительную роль в обеспечении относительно стабильной кислотность пресных вод играет их карбонатная система. Углекислый газ не только растворяется в воде, но, вступив в реакцию с ней, образует слабую кислоту HCO3 . Присутствие в воде солей усиливает её буферные свойства, в связи с чем одинаковое подкисление мягкой и жёсткой воды вызовет в первом случае значительно более заметный сдвиг PH. Ещё более сильными, чем у жёсткой воды, буферными свойствами, или, как говорят, ещё большей буферной ёмкостью, обладает морская вода.
Активная реакция воды в значительной мере зависит от интенсивности фотосинтеза и заселённости водоёма растительными организмами. В процессах фотосинтеза, протекающих на свету, растения потребляют углекислый газ, что вызывает повышение PH. Ночью PH понижается, что связано не только с отсутствием фотосинтеза, но и с выделением CO3 при дыхании растений. Всё это приводит к весьма значительным колебаниям активной реакции среды в водоёме в течение суток. Особенно велики эти колебания в водоёме с большим содержанием растений. Чтобы снизить резкие колебания кислотности воды, рекомендуется постоянная аэрация воды воздухом. Об этом мы подробно расскажем в разделе: Аэрация и фильтрация.
Практический совет:
Чтобы понизить PH воды, т.е. сделать её более кислой, можно добавить в неё торф, взятый не возвышенностях. Можно также добавить отфильтрованный экстракт, полученный после кипячения торфа. Будьте внимательны, т.к. избыток торфа может оказаться вредным, поскольку в нём содержится много дубильных веществ. Щелочную воду можно тоже подкислить, добавив в неё бифосфат натрия.
Практический совет:
Чтобы повысить PH воды, т.е. сделать её более щелочной, можно добавить в неё обычной питьевой соды. Ну а чтобы подщелочить кислую воду, нужно добавить немного бикарбоната натрия или смешать кислую воду со щелочной водопроводной водой, т.е. разбавить. Последний способ наиболее приемлем и выгоден, потому что при добавлении свежей водопроводной воды в воду попадает множество природных гуминовых кислот и изменение PH происходит не так резко. Ещё стоит запомнить, что для содержания аквариумных рыб не годится сильнокислая, кислая, щелочная и сильнощелочная вода. Вода должна быть либо очень слабокислой, либо нейтральной, либо очень слабощелочной. Можно также воспользоваться фирменными препаратами для уменьшения PH - мы говорим именно об уменьшении т.к. этого добиться гораздо труднее, чем повысить PH. Так вот будьте внимательны при использовании PH down, т.к. последние часто изготавливаются на базе ортофосфорной кислоты. А как известно из практики эта кислота сохраняет PH на уровне около 6.5, естественно в зависимости от того, сколько Вы использовали кислоты. К огромному несчастью, да именно несчастью для всех аквариумистов, использование ортофосфорной кислоты имеет побочный эффект - подъем уровня фосфатов в аквариуме. А как мы знаем из практики фосфаты в воде стимулируют рост простейших водорослей. Ещё один способ уменьшения PH - это использование соляной кислоты. Точное количество кислоты, добавляемой в воду, будет всегда зависеть от буферной ёмкости воды. Попросту Вы добавляете кислоту до тех границ, когда будет исчерпан весь буфер воды. Как только Вы этого добьётесь то впоследствии уменьшать PH будет легко. Только помните, что вода с низкой PH имеет более меньшую буферную емкость, чем вода с повышенной PH. А о буфере воды Вы уже знаете, читали выше. Так что делайте выводы. Будьте внимательны с применением этого метода, тем более он связан с использованием кислоты - школьную химию наверное помните, с кислотами надо быть осторожными.
Практический совет:
Если Вы обнаружили, что PH воды в Вашем аквариуме резко изменился в одну или другую сторону, не в коем случае не добавляйте в воду сразу большое количество соды или торфа. Запомните: Резкое изменение кислотности воды может привести к гибели рыб. Всё необходимо делать постепенно. И ещё по этому же поводу. Чтобы избежать резкого изменения PH меняйте воду в аквариуме не большими порциями. Лучше понемногу и чаще, чем реже и сразу больше половины аквариума !
Теперь перейдём к не менее важному параметру воды - её жёсткости.
ЖЁСТКОСТЬ ВОДЫ (DH)
Жёсткость воды - является одним из важнейших параметров пресной воды, от которого зависит возможность содержания и разведения в ней рыб и культивирования растений в аквариуме. Следует отметить, что её значения для аквариумных рыб и растений могут значительно отличаться от значений в природных водоёмах, потому что рыбы и растения обладают громадной приспосабливаемостью к условиям окружающей среды, особенно в процессе смены поколений. Любая пресная или солёная вода из естественных водоёмов содержит большее или меньшее количество ионов кальция. Это один из самых необходимых элементов: у водных ракообразных и моллюсков он обеспечивает твёрдость панциря или раковины, у рыб костной системы. Ионы кальция играют также важную роль в регуляции осмотического давления, о котором мы расскажем ниже, и многих других процессов в организме. Так, у некоторых рыб содержание Ca в крови зависит от степени зрелости половых желёз.
Согласно принятой у нас системе стандартизации, жёсткость выражают в ммоль-эквивалентах ионов кальция (Ca++) или магния (Mg++), содержащихся в 1 литре воды. 1 ммоль-экв. соответствует содержанию в воде 20,04 мг Ca++ или 12,16 мг Mg++.
В аквариумной практике жёсткость обозначают в градусах. Одному градусу жёсткости (русскому или немецкому) соответствует содержание 10 мг оксида кальция (CaO) или 7,19 мг окиси магния (MgO) в 1 литре воды и он равен 0,35663 ммоль-экв.
Жёсткость подразделяют на временную (карбонатную) и постоянную (некарбонатную). Карбонатная жёсткость обусловлена присутствием гидрокарбонатов кальция и магния. При кипячении гидрокарбонаты разрушаются, а ионы Ca2+ и Mg2+ выпадают в осадок в виде малорастворимых карбонатов. С течением времени часть выпавших в осадок карбонатов вновь растворяется, особенно в щелочной воде с показателем PH=8,3, что приводит к повышению временной жёсткости. Жёсткость, сохраняющаяся после кипячения воды, называется постоянной.
В основном все тесты для определения жёсткости воды сделаны для измерения жёсткости в градусах. Не будем и мы здесь расписывать в иных единицах измерения, запишем сразу в градусах.
Итак, в зависимости от жёсткости вода подразделяется:
Очень мягкая вода
от 0 до 4° dН
Мягкая вода
от 5 до 8° dН
Вода средней жёсткости
от 9 до 12° dН
Довольно жёсткая вода
от 13 до 18° dН
Жесткая вода
от 19до 30° dН
Очень жёсткая вода
от более 30° dН
В литературе по аквариумистике чаще всего при указании жёсткости используют "немецкие градусы жёсткости". Ниже приведена таблица перевода из немецких градусов в градусы других стран и наоборот.
Нем. °dН Англ. °еН Франц. °fН Америк. °usН СНГ °suН
1 нем. градус 1,00 1,25 1,78 17,8 7,15
1 англ. градус 0,798 1,00 1,43 14,3 5,70
1 франц. градус 0,560 0,702 1,00 10,0 4,0
1 америк. градус* 0,056 0,070 0,10 1,0 0,40
1 рус. градус 0,14 0,111 0,078 0,0078 1,00
Данные в ppm (раrts per million) при условии, масса 1 литра воды равна 1 кг.
Жёсткость природных вод может варьироваться в довольно широких пределах и в течение года непостоянна. Увеличивается жёсткость из-за испарения воды, уменьшается в сезон дождей, а также в период таяния снега и льда. Наибольшей жёсткостью отличаются воды морей и океанов, а также водоёмов с грунтом, состоящим из кальциевых пород. Наименее жёсткая вода содержится в водоёмах, которые питаются исключительно атмосферными осадками (при условии, если в их грунтах не содержится кальций), в водоёмах тундры и тайги, в лесных водоёмах и в реках, протекающих в местностях с торфяными грунтами.
Практический совет:
Обратите внимание не предыдущий абзац вверху - данный природный способ можно использовать и в аквариумном хозяйстве.
Чтобы содержать и разводить аквариумных рыб, нужно поддерживать определённую жёсткость воды. Если в качестве грунта использовать крупнозернистый песок и речную гальку, тогда вода аквариума будет иметь более или менее постоянную жёсткость. Надо запомнить и то, что в аквариумах, где содержатся рыбы и моллюски, жёсткость постепенно снижается, ведь кальций расходуется на построение моллюсками своих раковин, он усваивается растениями и рыбами.
Какие же имеются способы снижения жёсткости:
Практический совет:
1. Прежде всего в аквариум можно добавлять дистиллированную, дождевую или талую воду.
2. Можно использовать такие аквариумные растения, как элодея и роголистник.
3. С помощью вымораживания. Воду наливают в низкий таз и ставят на мороз или в морозильник. После того, как вода наполовину высоты сосуда замёрзнет, пробивают лёд, воду выливают, а лёд растапливают.
4. Путём смешивания с более мягкой водой. Это тоже ясно.
5. Путём кипячения воды. Воду кипятят в течении часа в эмалированной посуде. Затем охлаждают и сливают 2/3 верхнего слоя, у которого жёсткость будет снижена за счёт понижения временной жёсткости.
Несколько способов повышения жёсткости:
Практический совет:
1. Путём кипячения. Воду кипятят, как описано выше, но используют нижний слой.
2. Путём смешивания с более жёсткой водой.
3. Добавление небольших кусочков известняка, мела, мраморной крошки, ракушек, цветного стекла.
4. Путём добавления в воду хлорида магния и кальция, соды.
5. Добавление в аквариум раковин рапанов, коралловой крошки (необходимо длительно выварить)
ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ(микросименс)
Отправляясь в путешествие по тропикам, каждый профессионал непременно берёт с собой электронный тестер для измерения электропроводности: на свете очень мало вод, чистых настолько, чтобы они не проводили электричество. Но в Южной Америке они встречаются всё-таки довольно часто! Чтобы вода проводила электричество, в ней должны содержаться ионы (электрически заряженные частицы). Электропроводность воды определяет также “осмотическое соотношение” (содержание электролита) в аквариумной воде. Осмотическое давление имеет решающее значение для биологических показателей нерестовой воды. В большинстве случаев размножение рыб удаётся лишь тогда, когда искусственные условия насколько возможно приближены к естественным. В тропиках, на родине аквариумных рыб, вода чаще всего очень мягкая и бедная минеральными солями. Как уже упоминалось выше о жёсткости воды, в бассейне Амазонки нередко встречаются столь экстремальные водные показатели, что только удивляешься, как рыбы вообще могут там существовать, - например, при показателе PН 4,5 - 4,9. Как известно, в этой воде живёт, в частности, красный неон (Рaracheirodon axelrodi) и вплоть до самых последних лет эту маленькую жемчужину аквариумистики никак не удавалось заставить размножаться в наших условиях, как и некоторые виды расборы из Юго-Восточной Азии. Достигнутые в недавнее время успехи в этой области связаны в первую очередь с научными выводами о взаимосвязи между электропроводностью аквариумной воды и осмотическим давлением. Электропроводность воды измеряется с помощью маленького карманного прибора: транзисторного тестера. Этот прибор стоит относительно недорого и даёт заинтересованному аквариумисту точные показания.
Электронные тестеры проводимости (в данном случае с цифровым индикатором) по размеру довольно малы, а потому удобны. Они разработаны специально для аквариумистов различными фирмами: Tunze, Dupla, Stein, Bischof и другими.
Определять электропроводность следует при 20° С. Если измерение надо провести на открытом воздухе, где нет возможности довести воду до этой температуры, то надо задать действительную температуру. Тогда результат окажется, к примеру, нS26. Температура воды оказывает решающее воздействие на результат. Идеальны для размножения рыб показатели от 25 до 140 нS. Но следует подчеркнуть еще раз, что дистиллированная вода хоть и может иметь 0° жёсткости, но почти никогда 0 нS электропроводимости. Практика показывает, что градусы проводимости дистиллированной воды всегда достаточно высоки. Если заселить рыб в резервуар, где вода имеет другие показатели, могут возникнуть проблемы. Поэтому при слишком резких изменениях проводности аквариумисты из предосторожности пересаживают производителей постепенно. Таким образом им можно помочь приспособиться к новым жизненным условиям. Сообразно своей природе, рыбы, происходящие из очень бедных минералами вод, для выведения молодняка нуждаются в такой же воде, даже если множество их поколений содержались в воде более жёсткой, а значит - богатой минералами. Причина этого - структура рыбьей яйцеклетки. Икринки, как и спермии, состоят из клеток, заключенных в очень тонкую оболочку, так называемую мембрану. Клетки содержат, в частности, воду, а в ней находятся минеральные вещества. Сама икринка тоже окружена водой, и в ней опять-таки растворены минеральные соли. Таким образом, здесь сталкиваются друг с другом два элемента, разделенные одной только упомянутой выше тоненькой мембраной и кажущиеся одинаковыми, но на самом деле зачастую не являющиеся таковыми.
Пример, который должен разъяснить действие осмоса на икру: пытаясь приспособиться к концентрации внутреннего и внешнего растворов, яйцо может вздуться или сжаться. И то, и другое разрушает способность к развитию, делает икринку непригодной для размножения.
Выше уже говорилось о том, что определение электропроводности и результат измерений зависят от температуры. Как только температура повышается хотя бы на 1° С, измеряемая величина тоже увеличивается приблизительно на 2 %. Чаще всего её пересчитывают по отношению к 20° С. Как это делается, вы можете понять из таблицы.
Температура воды Коэффициент температуры
в °С при измерении по отношению к 20° С
15 1,132
16 1,095
17 1,071
18 1,046
19 1,023
20 1,000
21 0,979
22 0,958
23 0,937
24 0,919
25 0,901
26 0,840
27 0,810
28 0,790
29 0,770
30 0,750
СОЛЕВОЙ СОСТАВ И РЕГУЛЯЦИЯ ОСМОТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ
Одной из основных проблем всех водных обитателей, независимо от сложности их организации, является регуляция осмотического давления. Осмотическое давление развивается в результате диффузии молекул воды через полупроницаемую мембрану живых клеток. В его основе лежит свойство мембран избирательно пропускать молекулы одних веществ и задерживать молекулы других.
При разной концентрации солей по обе стороны мембраны, например внутри клетки и вне её, диффузия молекул воды в область большей концентрации солей возрастает. Так как концентрация растворимых веществ и белков в клетке больше, чем в пресной воде, пресноводные организмы вынуждены проделывать огромную работу по удалению избытка проникающей в их тело воды.
Одним из эволюционных приспособлений, направленных на ограничение проникновения воды в ткани пресноводных рыб, является меньшая, чем у морских рыб, концентрация солей в их крови и тканевых жидкостях. Кроме того, пресноводные рыбы обладают развитыми почками, обеспечивающими удаление избытка воды из организма. Моча этих животных содержит меньше солей, чем кровь и тканевые жидкости.
Достаточно часто функция растворённых в воде солей сводится к их косвенному влиянию на рыб через пищевые цепи. К основным минеральным компонентам среды относятся фосфорные и азотные соли. Это связано с той ролью, которую в живых клетках играют молекулы, содержащие атомы фосфора и азота. Меньшее значение имеют калий и кальций, а также сера и магний. В последнем, кроме животных, огромную потребность испытывают растения, так, как этот элемент совершенно необходим для биосинтеза хлорофилла. Действие солей усиливается с повышением температуры, что связано с возрастанием интенсивности обменных процессов. В меньших количествах, но не в меньшей мере необходимы так называемые микроэлементы - кобальт, марганец, медь, цинк, бор, йод, кремний и некоторые другие.
На рыбах болезненно отражается чрезмерное содержание в воде солей кальция и железа. Даже незначительная примесь последних вызывает у взрослых рыб заболевания глаз, а у мальков - поражение жабр, сопровождаемое массовой гибелью.
Многие вещества, растворённые в воде, можно отнести к ядовитым или вредным. Это сероводород, углекислый газ и аммиак - естественные продукты, образующиеся в водоёмах, а также соединения тяжёлых металлов, неорганические и органические продукты стоков промышленных предприятий. Последняя группа ядов в условиях аквариума не встречается.
Количество солей в пресной воде ничтожно (не превышает десятых долей грамма на литр) и меняется в пресноводном аквариуме в зависимости от грунта, содержания продуктов распада, испаряемости воды. Изменения эти невелики, и рыбы и растения легко к ним приспосабливаются. В отдельных случаях аквариумисты намеренно несколько повышают солёность добавлением поваренной соли.
ОСВЕЩЁННОСТЬ ВОДЫ
Далее хотелось бы немного остановиться на таком параметре, как осещённость воды, но совсем коротко, т.к. подробно об этом Вы можете узнать из раздела: Освещение в аквариуме. Здесь мы только хотели коснуться этого вопроса в общих чертах.
И так:
Существование жизни на Земле возможно благодаря энергии Солнца. Свет представляет собой один из самых изменчивых и в тоже время самый регулярный в своём воздействии фактор внешней среды. Он является необходимым условием для существования растительных организмов, а также для поедающих их животных. Рыбам свет необходим для ориентирования в пространстве, нахождения пищи и своевременной реакции на приближение хищника.
Для животных, обитающих в воде, основным источником света является солнечная радиация, которая поступает из атмосферы в поверхностные слои воды. Количество проникающего света определяется не только временем суток или прозрачностью атмосферы, но и состоянием водной поверхности: гладкая поверхность отражает значительно меньше солнечных лучей. Определённая часть солнечной радиации поглощается водой, причём меньше других поглощаются синие лучи; красные лучи поглощаются значительно сильнее.
Основным органом восприятия света у рыб является глаз. Большая часть рыб различает цвет. Спектр цветов, воспринимаемых рыбами, во многом определяется экологическими особенностями мест обитания. Естественно, что обитатели верхних слоёв воды, как и рыбы мелководья и прибрежных зон, различают значительно больше цветов, чем глубоководные рыбы. В сумерках рыбы воспринимают только коротковолновые лучи.
Окраска тела большинства рыб самым тесным образом связана с особенностями освещения, зависящими, в свою очередь, от условий мест обитания и биологии животных. Она изменчива и в процессе индивидуального развития может претерпевать значительные перемены. Часто она изменяется в течение суток.
Значительную роль играет освещённость и в развитии рыб, регулируя половое созревание и особенности полового цикла.
Для нормальной жизнедеятельности рыб и растений в аквариуме требуется различная потребность в освещении. На практике продолжительность светового дня необходима от 8 до 10 часов в сутки.
Свет бывает естественный, смешанный и искусственный. Если аквариум находится недалеко от окна, то он будет в полной мере обеспечен естественным светом.
Смешанное освещение обычно используется осенью и зимой, а также, если стремятся к декоративному эффекту или когда выращиваются преимущественно водные растения.
Искусственное освещение зависит от силы освещения из окна и от конструкции аквариума. Для содержания, а часто и для разведения большинства различных видов рыб и растений, не имеет большого значения, будет ли аквариум освещаться естественным или искусственным светом. Однако преимущество последнего в том, что его силу легко регулировать. Освещение аквариума солнечным светом имеет свои недостатки, главный из которых - трудность регулирования интенсивности и продолжительности естественного освещения. Кроме того, при установке аквариума у окна рыбы смотрятся невыразительно.
Интенсивность освещения в аквариуме должна соответствовать интенсивности освещения, свойственной рыбам и растениям в природных водоёмах. Она регулируется опытным путём. При этом следует учитывать объём аквариума и количество живых организмов, его населяющих.
ТЕМПЕРАТУРА ВОДЫ
Диапазон известных нам температур очень велик - от многих тысяч градусов на Солнце и других звёздах до близкого к абсолютному нулю холода космического пространства. В условиях биосферы Земли разница между максимальными и минимальными температурами гораздо меньше и не достигает даже нескольких сотен градусов. В значительно меньшем интервале, измеряемом несколькими десятками градусов, способны расти, развиваться и размножаться большинство известных нам живых существ. Для некоторых организмов этот диапазон бывает ещё более узким.
В водной среде колебания температуры выражены значительно меньше, чем в атмосфере, что связано с высокой удельной теплоёмкостью воды. Верхним пределом для подавляющего большинства видов рыб является +40 градусов С, а нижний предел близок к температуре замерзания воды, и такую температуру переносят большинство видов.
На организм рыб температура влияет двояко. В первую очередь это прямое воздействие, особенно существенное для рыб, как животных с непостоянной температурой тела. У большинства рыб температура тела лишь на 0,5-1 градус С выше температуры водной среды. Если учесть, что большинство обменных процессов в организме контролируется ферментами, активность которых очень зависит от температуры, то связь между температурой водной среды и интенсивностью обмена веществ станет совершенно очевидной.
Для каждого вида рыб существует определённый верхний и нижний предел температуры воды; если этот предел нарушается, рыба гибнет. Конечно, бывают случаи, когда при значительном понижении температуры воды рыбы не погибают, а просто становятся вялыми, однако без вредных последствий (например потеря способности к размножению, различные заболевания).
С повышением температуры в указанных для водной среды пределах обменные процессы в организме рыбы усиливаются, что вызывает увеличение потребления кислорода. Известно, однако, что с повышением температуры растворимость в воде газов и, в частности кислорода, уменьшается. Таким образом осуществляется косвенное влияние повышения температуры на рыб, когда вопреки возрастающим потребностям организма обеспечение кислородом снижается, и животные в конечном итоге погибают от удушья. Следует отметить однако, что усиление обмена веществ (в частности, скорости переваривания пищи) наблюдается лишь в области оптимальных для данного вида рыб температур. По превышении определённого порога включаются различные физиологические и биохимические защитные механизмы, благодаря чему, например, холодноводные рыбы на действие высоких температур отвечают снижением интенсивности питания и резким снижением активности.
Если пересадить рыб из тёплой воды в холодную, у них наступит шоковое состояние, которое внешне проявляется в том, что рыбы плавают медленно, вяло шевеля плавниками и жабрами, или неподвижно лежат на дне. В конце концов они гибнут. Если пересадить рыб из холодной воды в тёплую, они, напротив, мечутся по аквариуму, пытаются выпрыгнуть из воды.
Практический совет:
Чтобы избежать этого, пересаживать рыб необходимо только тогда, когда температура в обоих сосудах будет одинаковой или не превышать 2 градусов С при пересадке из более тёплой воды в более холодную и 4 градусов С - из более холодной воды в более тёплую. При пересадке мальков эта разница должна быть в два раза меньшей. Тропических рыб вообще не рекомендуется пересаживать из более тёплой воды в более холодную.
Температура воды в значительной мере регулирует такие важные стороны жизненного цикла рыб, как созревание половых продуктов и развитие оплодотворённой икры. Ускорение созревания икры или спермы связано с общим повышением интенсивности обмена веществ. Кроме того, на эти процессы оказывает влияние обеспеченность пищей самих производителей и подрастающей молоди. Этим, в частности, объясняется порционный нерест многих тропических видов рыб, молодь которых почти круглый год может найти себе необходимый корм.
В природе наблюдаются колебания температуры воды, вызываемые её дневным прогревом и ночным охлаждением. Амплитуда этих колебаний иногда может достигать 10 градусов С и более. Если в естественной водной среде рыбы могут подниматься или опускаться в слои с оптимальной для них температурой, то в аквариуме у них такая возможность отсутствует. В связи с этим для большинства рыб амплитуда между максимальной и минимальной температурой не должна превышать 2-3 градусов С, а в период нереста - 1 градуса С. Поддержание температуры на необходимом для конкретного вида или группы видов уровне является обязательным. Каким образом добиться постоянной температуры Вы узнаете из раздела: Обогрев аквариума.
Практический совет:
Несмотря на то, что все рыбы безболезненно переносят недолгое пребывание в воде, температура которой оказалась ниже оптимальной, не в коем случае не следует, обнаружив своё упущение, стремиться к быстрому повышению температуры - достаточно устранить неисправность, способствуя плавному установлению температуры на необходимом уровне.
И ещё один короткий совет в заключении: Приобретая рыб, прежде всего выясните при какой температуре они жили на прежнем месте. Знать это необходимо для того, чтобы постепенно приучить их к температуре воды в данных условиях. Также следует поступать, приобретая и водные растения.
Ну и в заключении темы о свойствах и параметрах воды, необходимо немного рассказать о содержании в воде кислорода, углекислого газа, сероводорода и азота.
КИСЛОРОД, УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ, СЕРОВОДОРОД, АЗОТ В ВОДЕ
Усвоение животными кислорода и удаление углекислого газа столь же необходимо, как пищеварение и усвоение пищи, и является основой всех процессов жизнедеятельности. Потребность в кислороде определяется энергетическими затратами организма на движение, работу внутренних органов, обеспечение потребностей каждой клетки тела. Следует различать физиологические процессы обмена кислородом и углекислым газом между организмом а внешней средой (газообмен) и биохимические процессы использования кислорода и образования углекислого газа в клетках (тканевое или клеточное дыхание). Газообмен - очень важный для организма процесс, эффективность которого обеспечивает в конечном итоге его выживание.
И кислород, и углекислый газ (СО3, другое название - диоксид углерода) представляют собой газоообразные вещества, именно в таком виде они усваиваются или выделяются наземными животными. Их соотношение в атмосферном воздухе составляет в среднем 700:1, что создаёт благоприятные возможности для дыхания. В воде это соотношение совершенно иное. Вследствие ограниченной растворимости максимальное содержание кислорода в воде приблизительно в 20 раз меньше, чем в воздухе. Углекислый газ в отличие от кислорода способен не только растворяться, но и реагировать с водой химически, образуя угольную кислоту. Физический процесс растворения углекислого газа протекает главным образом в кислой среде. В нейтральной и особенно щелочной среде значительная часть диоксида углерода вступает в химические реакции с содержащимися в воде солями.
Худшая (по сравнению с наземными животными) обеспеченность водных животных кислородом в известной мере компенсируется лёгкостью отдачи диоксида углерода, обусловленной его химическим связыванием. Хотя таким образом и облегчается газообмен, в специфических условиях водной среды остаётся нерешённой главная проблема - доступность кислорода. Это послужило причиной возникновения самых различных приспособлений организмов.
Известно, например, что на разных стадиях своего индивидуального развития животные по-разному переносят дефицит кислорода. Так, у рыб, обитающих и размножающихся в озёрах с пониженным содержанием кислорода, часто встречается мелкая икра. Это приводит к увеличению отношения поверхности икринки к её объёму, что облегчает газообмен. Икра других рыб имеет приспособления, обеспечивающие её развитие на богатой кислородом поверхности или в толще воды. Кажущееся на первый взгляд непонятным наличие у многих рыб проточных вод придонной икры связано с гораздо лучшей обеспеченностью их кислородом в сравнении с придонными зонами стоячих вод. Таким образом, для большинства рыб (как и для других водных животных) кислород очень часто является фактором, лимитирующим их развитие и расселение.
Как уже говорилось, углекислый газ является одним из конечных продуктов обмена веществ живых клеток. Газообмен гидробионтов, а также растворённый в воде углекислый газ воздуха - основные источники диоксида углерода в водоёмах. Растворение СО3 сопровождается образованием и диссоциацией угольной кислоты и способствует подкислению водной среды. В свою очередь, поглощение СО2 растениями в процессе фотосинтеза уменьшает активную реакцию водной среды (PH), которая при значительном развитии фитопланктона в период цветения водоёмов смещается в щелочную сторону. При этом растения не только полностью потребляют растворённый СО2, но и способствуют переходу гидрокарбонатов в карбонаты. Растения, в отличие от животных, страдающих от повышения содержания СО3 в воде, отзываются на это усилением фотосинтеза.
Углекислота, или двуокись углерода, при растворении в воде образует слабую кислоту (в литературе её часто называют также угольной кислотой). Но аквариумист не должен путать разные термины, когда они записаны в виде химических формул: Уголь - С (от Саrboneum, уголь). Окись углерода, угарный газ - СО. Двуокись углерода, углекислый газ - СО (газ без запаха и цвета, содержится также в подкормках для растений). Угольная кислота - H2CO3 (растворённая в воде двуокись углерода; слабая кислота).
Первый вывод: углекислота делает воду кислой. Это и есть та самая причина, по которой на водопроводных станциях у воды перед пуском её в потребительскую сеть понижают кислотность. Кислота агрессивна и могла бы воздействовать на систему трубопроводов. Любая природная вода содержит углекислоту в разных количествах, в растворённой или связанной форме. Углекислота связывается с соединениями кальция и магния, иными словами: чтобы в воде был кальций, там должно быть и некоторое количество свободной углекислоты.
Если содержание углекислоты избыточно, ее называют свободной или растворённой. Чем выше доля бикарбоната кальция в воде, тем выше и доля связанной углекислоты. Под удобрением CO2 в аквариумистике подразумевается подкормка аквариумных растений углекислым газом с помощью диффузора. Чтобы усваивать углекислоту, растениям нужно много света. Только благодаря свету может начаться процесс ассимиляции, а основательное поглощение CO2 листья растений доказывают тем, что выпускают крошечные пузырьки кислорода. Если подача углекислоты в аквариумную воду чрезмерна, это скажется на понижении показателя PН. Слишком сильный приток углекислоты мешает свободному дыханию рыб и приносит вред: рыбы зависают прямо под поверхностью воды и пытаются пропустить через свои жабры богатую кислородом воду.
В нарушенной аквариумной среде на верхней стороне листьев растений иногда появляются известковые отложения. Это явление, называемое “биогенным отложением извести” или "бикарбонатной ассимиляцией”, проявляется тем сильнее, чем выше карбонатная жёсткость воды при одновременном мощном освещении. В таком случае из-за недостатка углекислоты процесс идет в обратном порядке. Так как свободной или растворённой углекислоты нет, то растения поглощают нижней стороной листа бикарбонат кальция, растворяют внутри листа связанную углекислоту и выпускают с верхней стороны гидроокись кальция - Са(ОН)2. При этом карбонатная жёсткость воды уменьшается, а показатель PН возрастает. На листьях виден сероватый налёт, и поверхность их на ощупь становится довольно жёсткой (как бы посыпанной порошком).
Многим аквариумистам известно, что в мягкой воде растения развиваются плохо. В первую очередь это связано с тем, что отсутствие извести - это отсутствие амортизатора для углекислоты. С другой стороны, при использовании так называемого удобрения CO2 вполне достаточно небольшой добавки углекислоты, чтобы обильно подпитать растения. В ночное время процесс ассимиляции приостанавливается, а потому подкормку растений CO2 тоже надо прекратить.
Источник кислорода для аквариумных рыб - водные растения и атмосферный воздух. Если поверхность аквариума достаточно велика, а уровень постоянно перемешиваемой воды низок, в этом случае значительное количество кислорода поступает из воздуха. Такой тип аквариума обычно применяется как нерестилище; в них не должно находиться большое количество рыб. В обычном аквариуме, где поверхность воды небольшая, а уровень высок, атмосферного кислорода поступает в воду немного.
Для насыщения воды кислородом существует два способа: механический и биологический. Первый - это аэрация аквариума с помощью компрессора. Об этом способе мы подробно расскажем в разделе: Аэрация и фильтрация. Поступающий при помощи распылителя воздух из нижних слоёв воды в аквариуме выходит на поверхность в виде пузырьков, при этом вода соприкасается с воздухом и обогащается кислородом. Второй способ - это выделение кислорода водными растениями.
При отсутствии в аквариуме водных растений, рыбам не хватает кислорода; в таком случае они держатся на поверхности воды под углом 45 градусов и усиленно хватают воздух ртом. Такое кислородное голодание часто приводит к заболеванию и гибели рыб. Если в аквариуме избыток растений, он должен хорошо освещаться, чтобы происходил процесс фотосинтеза и выделения кислорода, иначе рыбы также могут погибнуть от удушья.
Кислород должен быть растворен в любом аквариуме в возможно большем количестве. Кислород - это газ, чья растворимость в воде зависит от температуры: чем теплее вода, тем быстрее улетучивается кислород. Его нельзя рассматривать только как элемент, необходимый для жизни рыб: очищение воды от ядов тоже зависит от кислорода, потому что разложение ядовитых веществ обеспечивают в первую очередь кислородозависимые бактерии. Вода может поглощать кислород повсюду, но в природных водах (реки, озера, пруды) это происходит почти исключительно на поверхности. Вода колодцев и источников кислородом поэтому бедна.
Если аквариумная вода активно обогащается кислородом за счёт подачи внешнего воздуха, то он может вытеснить имеющуюся углекислоту. В литературе по аквариумистике часто используется термин “насыщение кислородом”.
Да, действительно можно достичь не только насыщения, но и перенасыщения воды кислородом, если за счёт ассимиляции растений он скапливается в избыточном количестве. Поглощение кислорода определяется температурой воды. Чем холоднее вода (над точкой замерзания), тем больше кислорода она может принять. Это касается и других газов, например, углекислого, хотя и в ином масштабе.
В дальнейшей практике Вы можете использовать следующую таблицу:
Температура Насыщение
воды в°С кислородом в мг/л
0 14,2
6 12,1
12 10,0
18 9,2
24 8,2
26 8,0
28 7,7
30 7,5
32 7,3
34 7,1
40 6,6
О чём же эта таблица сообщает аквариумисту? Если для размножения рыб или из-за необходимости терапии (лечения болезни) температура воды превосходит норму, соответственно нужно увеличить и подачу кислорода. Опытный аквариумист узнает по частоте дыхания своих рыб, когда наступил этот момент, Правда, если рыбы вдыхают быстрее, чем обычно, не надо делать вывода исключительно о недостатке кислорода. В этом могут быть повинны и другие вещи, например, отравление или жаберные паразиты (см. раздел: Болезни рыб).
Содержание кислорода в воде измеряется с помощью индикаторов, которые можно приобрести в специализированных магазинах.
Практический совет:
Избежать этих неприятностей можно, если установить оптимальный световой режим, проводить аэрацию воды с помощью компрессора, еженедельно заменять 1/5 часть воды со дна на свежую, сифонить грунт.
В высоких аквариумах без искусственной аэрации воды в придонных слоях возникает недостаток кислорода. В этом случае не съеденные рыбами остатки пищи, опустившиеся на дно, не окисляются, а гниют. Это происходит в том случае, если аквариумист даёт рыбам избыточное количество живого и сухого корма. В процессе гниения происходит выделение сероводорода, который может привести к гибели рыб. Такая же ситуация возникает и тогда, когда грунт в аквариуме состоит из очень мелкого песка, что препятствует проникновению кислорода внутрь грунта. Признаками присутствия сероводорода служат потемнение верхнего слоя грунта и запах протухших яиц со дна аквариума, из которого слита вода. В случае появления в воде сероводорода, необходимо регулярно аэрировать аквариум воздухом; также следует заменить песок на более крупный.
Азот плохо растворяется в воде и поэтому мало опасен для рыб. Однако в случае чрезмерной аэрации аквариума, под избыточным давлением пузырьки азота могут скапливаться и приводить к закупорке кровеносных сосудов рыб. Более опасны для них соединения азота, которые являются продуктами разложения органических веществ, таких, как остатки корма, экскременты и т.п. К таким соединениям следует отнести аммиак (NH3 ) и аммоний (NH4 ), которые могут проникать в ткани рыб. Соотношение этих веществ зависит от кислотности воды. При этом при высоком PH аммиак более ядовит, чем аммоний; при низком содержании кислорода в воде токсичность соединений азота увеличивается. Содержание аммония в количестве 0,2 мг/л допустимо, а такое же количество аммиака приводит к гибели рыб.
Практический совет:
При смене воды в аквариуме не доливайте сразу большое количество воды, поскольку в случае повышения уровня PH воды может произойти реакция, в результате которой аммоний может перейти в аммиак.
Под действием нитрифицирующих бактерий аммиак и аммоний окисляются сперва до азотистой (HNO2), а затем до азотной (HNO3) кислоты. Соли азотистой кислоты - нитриты неустойчивы, но даже малое их количество опасно для рыб, так как отрицательно влияет на гемоглобин крови, на ткани и сосудистую систему рыб; соли же азотной кислоты - нитраты менее ядовиты. При отсутствии в аквариуме растений, а также при перенаселении аквариума рыбами происходит избыточное скапливание нитратов, что, в свою очередь, приводит к превращению нитратов в нитриты.
Практический совет:
Чтобы избежать таких неприятностей следует каждую неделю менять 10-15% воды, а также не допускать перенаселения аквариума.