Нужно ли фильтровать воду в аквариуме? На этот вопрос невозможно дать однозначный ответ. Чтобы разобраться в этом вопросе необходимо понять какие невидимые глазу химико-биологические процессы происходят в условиях ограниченного объема аквариума и чем может помочь фильтрация.
В результате разложения продуктов жизнедеятельности рыб, остатков корма и прочей органики в воду аквариума выделяется аммиак (NH3), который является смертельным ядом для рыб. Летальная концентрация аммиака колеблется в пределах от 0,1 до 0,6 мг/л, в зависимости от температуры, щелочной реакции и концентрации солей.
Из вышесказанного можно предположить, что если посадить рыбок в аквариум с чистой, без вредных примесей водой (с оптимальными уровнями жесткости и кислотности), и создать для них благоприятный температурный режим и уровень насыщения воды кислородом, то они очень скоро, после достижения критической концентрации аммиака все равно сдохнут. Тогда почему же рыбы прекрасно живут и размножаются в аквариумах, в которых годами не меняют воду и непроточных природных водоемах? Напрашивается ответ – ядовитый аммиак куда-то девается. Действительно, в природе аммиак растворенный в воде практически полностью поглощается водорослями и водными растениями, и окисляется некоторыми видами бактерий в менее токсичные нитриты, а затем в еще более безвредные нитраты (которые тоже поглощаются растениями). То же самое происходит и в аквариумах с пышной водной растительностью и небольшим количеством рыб.
Далеко не все аквариумисты удовлетворятся наличием двух-трех маленьких рыбок в относительно большом аквариуме, густо заросшем растениями. Трудно устоять перед желанием поселить в аквариуме, как можно быстрее, большое количество разнообразных рыбок. Чтобы освободится от вредных веществ, выделяемых в аквариум при разложении продуктов жизнедеятельности большого количества рыб, нужно очень много растений, а вырастить пышный подводный сад – это далеко непростое и достаточно длительное занятие. Для удовлетворительного роста растений, порой приходится создавать им условия (удобрения, яркий свет и т.д.), которые противопоказаны рыбам, особенно деликатных пород. А во многих других случаях, например, при содержании растительноядных рыб или при выращивании в больших количествах в выростных аквариумах рыбьей молоди, наличие растений просто нецелесообразно. Что же делать? Самое простое – регулярно производить подмену части воды (каждый день). При этом уровень аммиака установится на некотором низком уровне, излишки его будут удаляться из аквариума вместе со старой водой. Этот способ всем хорош (ежедневную подмену воды часто применяют в рыборазводнях), кроме одного момента: уж больно он трудоемкий. В домашних (или офисных) условиях такое повышенное ежедневное внимание к декоративному аквариуму обычно неприемлемо. Необходимо найти другой более простой способ удаления аммиака из аквариума. Как это, на первый взгляд, ни странно, но в этом деле может помочь фильтрация воды. Начинающие аквариумисты очень часто считают, что фильтрация в аквариуме – это просто удаление взвешенных частиц (мути), которое происходит при пропускании воды через пористый материал. Но фильтрация воды может быть не только просто механической. В фильтре можно разместить некоторый элемент, который был бы способен удалить или нейтрализовать аммиак. Первое, что приходит в голову – это фильтровать воду через какое-нибудь химическое вещество. Такой способ фильтрации называется химическим. Веществами способными удалить аммиак являются ионообменные смолы, например цеолит. С помощью химического фильтра можно удалять и другие вредные примеси (органику, тяжелые металлы, хлор и др.) в воде, используя как наполнитель активированный уголь (к сожалению аммиак он не нейтрализует). У такого способа фильтрации есть недостатки: со временем химический фильтрующий элемент истощается и его приходится заменять на новый (который стоит денег); также эффективность химической фильтрации падает со временем вследствие забивания фильтрующего элемента мелкими частицами мусора.
Есть еще один, более простой способ удаления аммиака из аквариума. Как уже говорилось выше, в природных водоемах наряду с растениями аммиак потребляют и некоторые бактерии, окисляя его в нитриты. Нитриты же другими бактериями преобразуются в почти безвредные нитраты. Способ, при котором, вредные вещества нейтрализуются с помощью бактерий (или в некоторых случаях водорослей или растений) называется биологической фильтрацией.
В новый аквариум вместе с водопроводной водой попадают и те, и другие бактерии, если им создать благоприятные условия, то они будут успешно удалять аммиак и нитриты из аквариума. Что же нужно этим бактериям? Естественно, пища и воздух. Если есть избыток аммиака (нитритов) и кислорода, то это практически все, что им нужно для счастья – они начнут усиленно размножаться. Но к сожалению, эти бактерии не способны к самостоятельному передвижению, и гонятся за молекулами аммиака (нитритов) они не могут. Они просто плавают в толще воды или сидят на предметах в аквариуме и ждут, когда пища сама попадет к ним в рот. Удалось пообедать, случайно заплывшей в рот, молекулой аммиака (нитритов) - повезло, можно размножится. Не удалось пообедать – придется погибнуть. Поэтому даже при изобилии аммиака, нитритов и кислорода в аквариуме, если не принимать специальных мер, популяция обоих видов бактерий будет крайне мала, и не сможет помочь поддержать уровень ядовитых веществ на низком уровне. Следовательно для колонии бактерий нужна некоторая большая площадь (где они могут поселиться), на которую подается вода с большим количеством кислорода, аммиака и нитритов. Таким местом как раз и является аквариумный фильтр. Даже на губке примитивного аквариумного фильтра, предназначенного для механической очистки воды от мути, поселяются эти бактерии. Правда мощности такого фильтра для полного избавления от аммиака и нитритов не хватает. Хороший биофильтр должен обладать следующими характеристиками: достаточно большая поверхность фильтрующего элемента (в качестве наполнителя используют гранулят, керамзит, керамические трубки, полые пластиковые шарики и др.); интенсивное насыщение входящей воды кислородом (конструкция фильтра должна предусматривать аэрацию подаваемой воды); достаточная производительность фильтра (л/час). Рассчитывать необходимую производительность насоса фильтра можно до бесконечности – слишком много параметров придется учитывать (количество аммиака и кислорода, температура и щелочная реакция воды и многое другое). Могу лишь привести усредненную величину: 3 – 4 объема аквариума в час. При такой производительности за час фильтр сможет пропустить через себя примерно всю воду. Что касается объема фильтрующего элемента, то он должен составлять не менее 1 – 2% от объема аквариума.
Не следует думать, что если в новый аквариум установить самый лучший и правильно подобранный биофильтр он сразу же избавит воду от аммиака. Прежде чем он окончательно "созреет" пройдет не менее месяца. Расскажу об этом поподробнее. Допустим Вы по всем правилам запустили аквариум (отстояли воду, уложили грунт, посадили растения и рыб) и включили биофильтр. В первые же дни уровень аммиака резко пойдет вверх. Этому процессу будут способствовать разложение продуктов жизнедеятельности рыб, гниение отмерших частей растений, излишки не съеденного корма и т.д. В этот момент работающий биофильтр на уровень аммиака ни как не влияет. Бактерии, преобразующие аммиак в нитриты, в нем еще не успели в достаточном количестве размножится. Где-то через неделю бактерий, окисляющих аммиак, станет достаточно, и его уровень начнет резко уменьшаться. Начнется рост нитритов в аквариуме. К концу первого месяца рост нитритов достигнет такого уровня, что в фильтре начнется бурное размножение других бактерий (преобразующих нитриты в нитраты), а количество бактерий первого типа уменьшится и стабилизируется из-за низкого уровня аммиака. После этого, по мере роста количества бактерий второго типа уровень нитритов начнет уменьшаться, и расти уровень нитратов. Еще неделя-две и популяции бактерий обоих типов стабилизируются окончательно. Их число станет пропорциональным поступающему в воду количеству аммиака. В аквариуме с созревшим биофильтром растет уровень только относительно безвредных нитратов, часть которых поглощается растениями, а другую следует удалять принудительно (через месяц после запуска аквариума необходимо раз в неделю заменять 20 – 25% воды на свежую). Процесс становления биофильтра можно несколько ускорить, если его зарядить наполнителем из уже давно запущенного и здорового (в смысле с не больными рыбами и с отсутствием обилия нежелательных водорослей) аквариума.
Производительность биофильтра со временем падает. Происходит это из-за засорения мусором фильтрующего элемента. Поэтому периодически необходимо его промывать. Делать это необходимо очень осторожно только в воде слитой из того же аквариума, чтобы не погубить созревшую на нем культуру бактерий. Очень удобно, когда конструкция фильтра предусматривает установку перед основным фильтрующим элементом легкосъемного наполнителя для грубой отчистки воды. Такая конструкция препятствует засорению основного субстрата, на котором живут бактерии. В этом случае необходимо очищать только предварительный фильтрующий элемент, а основной наполнитель можно не промывать месяцами. Не следует надолго отключать биофильтр – без циркуляции в нем воды, все полезные бактерии погибнут, и процесс становления фильтра придется начинать сначала.
Помимо фильтрации воды от мути и удаления ядовитых примесей, аквариумные фильтры выполняют также и еще ряд полезных функций, как циркуляцию и аэрацию (далеко не все модели) воды. Химическая фильтрация бывает просто необходима при удалении из воды лекарств, при лечении рыб.
Возвращаясь к вопросу, поставленному в начале статьи "фильтровать или не фильтровать" можно сказать, следующее. В подавляющем большинстве случаев фильтрация, особенно биологическая совершенно необходима. Начинающим любителям ее можно считать обязательным условием содержания аквариума. Как уже упоминалось выше, в фильтрации нет особой необходимости в большом, густо заросшем растениями аквариуме при сравнительно малом количестве рыб. Если Вы выращиваете исключительно водные растения, то мощный ток воды, создаваемый фильтром просто вреден. В таких аквариумах достаточно той циркуляции воды, которую, например, создает углекислый газ, используемый для подкормки растений.
Не стоит думать, что используя хорошо работающий биофильтр вы застрахованы от всех проблем. К сожалению, на состояние здоровья рыб влияет не только содержание в воде аммиака и нитритов, но и других не менее ядовитых веществ. Поэтому желательно, используя специальные тестовые наборы, контролировать концентрацию различных веществ в воде, и если какой-то параметр выйдет из нормы, принять незамедлительные меры (химическую фильтрацию, замену воды и др.).
