Кален аквариум, што да правам?

Начини за елиминирање на механичката заматеност во аквариумот.

Подготовки за отстранување на механичката заматеност во аквариумот.

Исто така, го препорачуваме материјалот во Spoler подолу:

Биолошки третман на вода

Биолошкото прочистување на водата ги вклучува најважните процеси кои се случуваат во затворените системи на аквариуми. Биолошкото прочистување значи минерализација, нитрификација и дисимилација на соединенијата што содржат азот од бактерии кои живеат во водената колона, чакал и филтер детритус. Организмите кои ги извршуваат овие функции секогаш се присутни во дебелината на филтерот. Во процесот на минерализација и нитрификација, супстанциите што содржат азот минуваат од една форма во друга, но азотот останува во водата. Отстранувањето на азот од растворот се случува само за време на процесот на денитрификација (види. дел 1.3).

Биолошката филтрација е еден од четирите начини за прочистување на водата во аквариумите. Три други методи - механичка филтрација, физичка адсорпција и дезинфекција на вода - се дискутирани подолу.

Шемата за прочистување на водата е прикажана на сл. еден.еден., и циклусот на азот во аквариумот, вклучувајќи ги процесите на минерализација, нитрификација и денитрификација, е прикажан на сл. еден.2.

Ориз. еден.еден. Место на биолошки третман во процесот на третман на вода. Од лево кон десно - биолошки третман, механичка филтрација, физичка седиментација, дезинфекција.

Ориз. еден.2. Циклусот на азот во затворени системи на аквариум.

еден.еден.Минерализација.

Хетеротрофните и автотрофните бактерии се главните групи на микроорганизми кои се наоѓаат во аквариумите.

Забелешка не од книгата на авторот.

Хетеротрофи (д-р.грчки.- „друго“, „различно“ и „храна“) - организми кои не се способни да синтетизираат органска материја од неорганска со фотосинтеза или хемосинтеза. За синтеза на органски материи неопходни за нивната витална активност, тие бараат егзогени органски супстанции, односно оние произведени од други организми. За време на варењето, дигестивните ензими ги разложуваат полимерите на органските материи во мономери. Во заедниците, хетеротрофите се потрошувачи на различни редови и разградувачи. Речиси сите животни и некои растенија се хетеротрофи. Според начинот на добивање храна, тие се поделени во две спротивни групи: холозоични (животни) и холофитни или осмотрофни (бактерии, многу протисти, габи, растенија).

Автотрофи (д-р.грчки. - себе + храна) - организми кои синтетизираат органски материи од неоргански. Автотрофите го сочинуваат првото ниво во прехранбената пирамида (првите алки на синџирот на исхрана). Тие се примарни производители на органска материја во биосферата, обезбедувајќи храна за хетеротрофи. Треба да се напомене дека понекогаш не е можно да се повлече остра граница помеѓу автотрофните и хетеротрофите. На пример, едноклеточната алга еуглена зелена е автотроф во светлината и хетеротроф во темнината.

Понекогаш концептите на „автотрофи“ и „производители“, како и „хетеротрофи“ и „потрошувачи“ се погрешно идентификувани, но тие не секогаш се совпаѓаат. На пример, сино-зелената (Cyanea) се способни сами да произведуваат органска материја користејќи фотосинтеза, да ја консумираат готова и да ја разградат на неоргански материи. Затоа, тие се истовремено и произведувачи и редуктори.

Автотрофните организми користат неоргански материи од почвата, водата и воздухот за да ги градат своите тела. Во исто време, јаглеродниот диоксид е речиси секогаш извор на јаглерод. Во исто време, некои од нив (фототрофи) ја добиваат потребната енергија од Сонцето, други (хемотрофи) - од хемиски реакции на неоргански соединенија.

Хетеротрофните видови користат органски компоненти што содржат азот од изметот на водните животни како извор на енергија и ги претвораат во едноставни соединенија, како што е амониум (терминот „амониум“ се однесува на збирот на амониум (NH4 +) и слободен амонијак (NH3 ) јони, аналитички определени како NH4-N). Минерализацијата на овие органски материи е првата фаза од биолошкиот третман.

Минерализацијата на органските соединенија што содржат азот може да започне со разградување на протеините и нуклеинските киселини и формирање на амино киселини и органски азотни бази. Деаминацијата е процес на минерализација при кој се расцепува амино група за да се формира амониум. Предмет на деаминација може да биде расцепување на уреа со формирање на слободен амонијак (NH3).

Таквата реакција може да продолжи на чисто хемиски начин, меѓутоа, деаминацијата на амино киселините и нивните придружни соединенија бара учество на бактерии.

еден.2. Нитрификација на вода.

Откако органските соединенија се претвораат во неорганска форма од хетеротрофни бактерии, биолошкото прочистување влегува во следната фаза, наречена „нитрификација“. Овој процес се подразбира како биолошка оксидација на амониум до нитрити (NO2-, дефинирани како NO2-N) и нитрати (NO3, дефинирани како NO3-N). Нитрификацијата се врши главно од автотрофни бактерии. Автотрофните организми, за разлика од хетеротрофните, се способни да асимилираат неоргански јаглерод (главно CO2) за да изградат клетки во нивното тело.

Автотрофни нитрифицирачки бактерии во слатководните аквариуми со солена вода и солена вода се претставени главно од родовите Nitrosomonas и Nitrobacter. Nitrosomonas оксидира амониум во нитрит, а Nitrobacter го оксидира нитритот во нитрат.

И двете реакции апсорбираат енергија. Значењето на равенките (2) и (3) е да се конвертира токсичниот амониум во нитрати, кои се многу помалку токсични.Ефикасноста на процесот на нитрификација зависи од следниве фактори: присуство на токсанти во водата, температура, растворен кислород во водата, соленоста и површината на филтерот.

Токсични материи. Под одредени услови, многу хемикалии ја инхибираат нитрификацијата. Кога се додаваат во вода, овие супстанции или го инхибираат растот и репродукцијата на бактериите или ја нарушуваат меѓуклеточната размена на бактериите, лишувајќи ги од нивната способност да оксидираат.

Колинс и сор., 1975, 1976) и Левин и Мид (1976) објавија дека многу антибиотици и други третмани со риби не влијаеле на нитрификацијата во слатководните аквариуми, додека други биле токсични во различен степен. Паралелни студии за морската вода не се спроведени, а презентираните резултати не треба да се генерализираат на морските системи.

Податоците дадени во трите посочени дела се прикажани во табела. еден.еден. Резултатите од истражувањето не се целосно споредливи поради разликите во користените методи.

Табела 1.еден. Влијание на терапевтските норми на растворени антибиотици и медицински производи врз нитрификацијата во слатководните аквариуми (Колинс и др ал., 1975, 1976 година, Левин и Мид, 1976).

Колинс и сор ги проучувале ефектите на лековите во примероците од вода земени директно од оперативните базени со биофилтер што содржат риби. Левин и Мид користеле чисти бактериски култури за експерименти. Методите што ги користеа, очигледно, се одликуваа со поголема чувствителност во споредба со конвенционалните. Така, во нивните експерименти формалин, малахит зелена и нифурпиринол имале умерена токсичност за нитрификација на бактериите, додека Колинс и други ја покажале безопасноста на истите лекови. Левин и Мид веруваа дека несогласувањата се поврзани со поголема содржина на автотрофни бактерии во чистите култури и дека прагот на инактивација ќе биде поголем во присуство на хетеротрофни бактерии и при поголема концентрација на растворена органска материја.

Од податоците во табелата. еден.еден. може да се види дека еритромицин, хлоротетрациклин, метиленско сино и сулфаниламид имаат изразена токсичност во свежата вода. Најтоксични меѓу испитуваните супстанции беше метиленско сино. Резултатите добиени при тестирање на хлорамфеникол и калиум перманганат се контрадикторни.

Колинс и соработниците и Левин и Мид се согласуваат дека бакар сулфатот не ја инхибира значително нитрификацијата. Можеби ова е резултат на врзувањето на слободните бакарни јони со растворени органски соединенија. Томлинсон и сор., 1966) откриле дека јоните на тешки метали (Cr, Cu, Hg) имаат многу посилен ефект врз Nitrosomonas во чиста култура отколку во активна тиња. Тие сугерираа дека тоа се должи на формирањето на хемиски комплекси помеѓу металните јони и органските материи. Долготрајната изложеност на тешки метали е поефикасна од краткорочната, очигледно поради фактот што адсорпционите врски на органските молекули се целосно искористени.

Температура. Многу видови бактерии можат да толерираат големи флуктуации на температурата, иако нивната активност е привремено намалена. Периодот на адаптација, наречен привремена деактивација на температурата (TTI), често се случува со ненадејни промени во температурата. Обично VTI се забележува со нагло ладење на водата - зголемувањето на температурата, по правило, ги забрзува биохемиските процеси и затоа периодот на адаптација може да остане незабележан. Срна и Багали (1975) ја проучувале кинетиката на процесите на нитрификација во морските аквариуми. Зголемувањето на температурата од само 4 степени Целзиусови доведе до забрзување на оксидацијата на амониум и нитрити за 50 и 12%, соодветно, во споредба со почетното ниво. Со намалување на температурата за 1 степен Целзиусов, стапката на оксидација на амониум се намалила за 30%, а со намалување на температурата за 1,5 Целзиусови степени, стапката на оксидација на нитритите се намалила за 8% во однос на почетните услови.

pH на водата. Кавај др. (Каваи и сор., 1965) откриле дека при pH помала од 9, нитрификацијата во морската вода е повеќе потисната отколку во свежата. Тие го припишуваат ова на пониската природна pH вредност во свежата вода. Според Saeki (1958), оксидацијата на амониум во слатководните аквариуми е потисната со намалување на pH вредноста. Оптимална pH вредност за оксидација на амониум 7,8 за оксидација на нитрити 7,1. Секи сметаше дека оптималниот опсег на pH за процесот на нитрификација е 7,1-7,8. Срна и Багали покажаа дека морските нитрификациони бактерии се најактивни на pH 7,45 (опсег 7-8,2).

Кислород растворен во вода. Биолошки филтер може да се спореди со огромен организам што дише. Кога правилно се работи, троши значително количество кислород. Потребите за кислород на водните организми се мерат во единици BOD (биолошка побарувачка на кислород). БПК на биолошкиот филтер делумно зависи од нитрификаторите, но главно поради активноста на хетеротрофните бактерии. Харајама (Хирајама, 1965) покажа дека голема популација на нитрификатори била активна при висока биолошка потрошувачка на кислород. Тој ја помина морската вода низ слој од песок на активен биолошки филтер. Пред филтрирањето, содржината на кислород во водата беше 6,48 mg / l, откако помина низ слој од песок дебел 48 cm. падна на 5,26 mg/l. Во исто време, содржината на амониум се намали од 238 на 140 mg.изедначување./ l., и нитрити - од 183 до 112 mg.изедначување./ l.

Филтерскиот слој содржи и аеробни (О2 е потребно за живот) и анаеробни бактерии (не користи О2), но аеробните форми преовладуваат во добро газираните аквариуми. Во присуство на кислород, растот и активноста на анаеробните бактерии се потиснуваат, така што нормалната циркулација на водата низ филтерот го инхибира нивниот развој. Ако содржината на кислород во аквариумот се намали, се јавува или зголемување на бројот на анаеробни бактерии или премин од аеробно во анаеробно дишење. Многу производи од анаеробниот метаболизам се токсични. Минерализацијата може да се случи и при намалена содржина на кислород, но механизмот и крајните производи во овој случај се различни. Во анаеробни услови, овој процес е повеќе како ензимски отколку оксидативен, со формирање на органски киселини, јаглерод диоксид и амониум наместо азотни бази. Овие супстанции, заедно со водород сулфид, метан и некои други соединенија, даваат гнил мирис на филтерот за гушење.

Соленоста. Многу видови бактерии се способни да живеат во водите, чиј јонски состав значително флуктуира, под услов промените во соленоста да се случуваат постепено. ZoBell и Michener (1938) откриле дека повеќето бактерии изолирани од морската вода во нивната лабораторија можат да се одгледуваат во слатка вода. Многу бактерии дури и преживеале директна трансплантација. Сите 12 видови бактерии кои се сметаат за исклучиво „морски“ беа успешно претворени во слатка вода со постепено разредување со морска вода (секој пат се додаваше 5% свежа вода).

Бактериите во биолошкиот филтер се многу отпорни на флуктуации на соленоста, иако ако овие промени се големи и ненадејни, бактериската активност е потисната. Срна и Багали (1975) покажаа дека намалувањето на соленоста од 8% и зголемувањето на соленоста од 5% не влијаело на стапката на нитрификација во аквариумите со солена вода. При нормална соленост во морските аквариумски системи, нитрифицирачката активност на бактериите беше максимална (Kawai et al., 1965). Интензитетот на нитрификацијата се намалуваше и со разредување и со зголемување на концентрацијата на растворот, иако одредена активност беше задржана дури и по двојно зголемување на соленоста на водата. Во слатководните аквариуми, активноста на бактериите беше максимум пред додавањето на натриум хлорид. Веднаш откако соленоста се изедначи со соленоста на морската вода, нитрификацијата престана.

Постојат докази дека соленоста влијае на стапката на нитрификација, па дури и на количината на крајните производи. Кул и Ман (1962) покажаа дека нитрификацијата е побрза во слатководните аквариумски системи отколку во морските аквариуми, иако во вторите се формираа повеќе нитрити и нитрати. Каваи и сор. (Каваи и сор., 1964) добија слични резултати, кои се прикажани на сл. еден.3.

Ориз. еден.3. Бројот на бактерии во слојот за филтрирање во мали слатководни и морски аквариумски системи по 134 дена (Каваи и драл., 1964).

Филтрирајте ја површината. Каваи и сор. откриле дека концентрацијата на нитрификувачките бактерии во филтерот е 100 пати поголема отколку во водата што тече низ него. Ова ја докажува важноста на големината на површината за контакт на филтерот за процесите на нитрификација, бидејќи им овозможува на бактериите да се прилепуваат. Најголемата површина на коритото за филтрирање во аквариумите е обезбедена од честички од чакал (почва), при што процесот на нитрификација се одвива главно во горниот дел од пакувањето со чакал, како што е прикажано на сл. еден.4. Каваи и сор. (1965) утврди дека 1 грам песок од горниот слој на филтерот во морските аквариуми содржи 10 бактерии од 5 степен - амониум оксиданти 10 во 6 степен - нитратни оксиданти. На длабочина од само 5 см. бројот на микроорганизми од двата типа е намален за 90%.

Ориз. еден.4. Концентрација (а) и активност (б) на нитрифицирачки бактерии на различни длабочини на филтри во морски аквариум (Јошида, 1967).

Обликот и големината на честичките од чакал се исто така важни: малите зрна имаат поголема површина за прикачување на бактериите од иста количина на груб чакал, иако многу финиот чакал е непожелен бидејќи го отежнува филтрирањето на водата. Односот помеѓу големината и површината е лесно да се покаже со примери. Шест коцки, по 1 g. Имајте вкупно 36 површински единици, додека една коцка од 6 g. Има само 6 површини, секоја поголема од една мала површина на коцка. Вкупната површина на шест коцки од еден грам е 3,3 пати поголема од површината на една коцка од 6 грама. Според Секи (Саеки, 1958), оптималната големина на честички од чакал (почва) за филтри е 2-5 mm.

Аголните честички имаат поголема површина од заоблените. Топката има најмала површина по единица волумен во споредба со сите други геометриски форми.

Акумулација на детритус (Терминот „детритус“ (од лат. детритус - истрошен) има неколку значења: 1. Мртвите органски материи привремено исклучени од биолошкиот циклус на хранливи материи, кој се состои од остатоци од безрбетници, секрети и коски на `рбетници итн.- 2. збир од мали нераспаднати честички на растителни и животински организми или нивни екскрети суспендирани во вода или сместени на дното на резервоарот) во филтерот обезбедува дополнителна површина и ја подобрува нитрификацијата. Според Секи, бактериите кои ги населуваат детритус сочинуваат 25% од нитрификацијата во аквариумските системи.

еден.3. Дисимилација

Процесот на нитрификација доведува до висока оксидациска состојба на неорганскиот азот. Дисимилацијата, „азотното дишење“ или процесот на редукција се развива во спротивна насока, враќајќи ги крајните производи на нитрификација во ниска оксидациска состојба. Во однос на вкупната активност, оксидацијата на неорганскиот азот значително ја надминува нејзината редукција, а нитратите се акумулираат. Покрај дисимилацијата, која обезбедува ослободување на дел од слободен азот во атмосферата, неорганскиот азот може да се отстрани од растворот со редовна замена на дел од водата во системот, поради асимилација од страна на повисоките растенија или користење смоли за размена на јони.Последниот метод за отстранување на слободниот азот од растворот е применлив само во слатката вода (види. дел 3.3).

Дисимилацијата е претежно анаеробен процес кој се одвива во слоевите на филтерот со недостаток на кислород. Бактерии - денитрификатори, кои имаат регенеративна способност, обично или целосни (задолжителни) анаероби или аероби способни да се префрлат на анаеробно дишење во средина без кислород. Како по правило, ова се хетеротрофни организми, на пример, некои видови Pseudomonas, можат да ги намалат нитратните јони (NO3-) во услови на недостаток на кислород (Painter, 1970).

За време на анаеробното дишење, дисимилирачките бактерии асимилираат азотен оксид (NO3-) наместо кислород, намалувајќи го азот до соединение со низок број на оксидација: нитрит, амониум, азот диоксид (N20) или слободен азот. Составот на финалните производи се одредува според видот на бактериите вклучени во процесот на обновување. Ако неорганскиот азот е целосно намален, односно до Н2О или Н2, процесот на дисимилација се нарекува денитрификација. Во целосно намалена форма, азотот може да се отстрани од водата и да се ослободи во атмосферата ако неговиот парцијален притисок во растворот го надмине неговиот парцијален притисок во атмосферата. Така, денитрификацијата, за разлика од минерализацијата и нитрификацијата, го намалува нивото на неоргански азот во водата.

еден.4. „Балансиран“ аквариум.

„Балансиран аквариум“ е систем во кој активноста на бактериите што го населуваат филтерот е избалансирана со количината на органски енергетски супстанции што влегуваат во растворот. Според нивото на нитрификација, може да се суди за „рамнотежата“ и соодветноста на новиот аквариумски систем за чување на водни организми - водни организми. Високата содржина на амониум е ограничувачки фактор на почетокот. Обично во топла вода (над 15 степени Целзиусови) аквариумски системи се намалува по две недели, а во ладна вода (под 15 степени) - подолг период. Аквариумот може да биде подготвен да прими животни во првите две недели, но сè уште не е сосема избалансиран, бидејќи многу важни групи бактерии сè уште не се стабилизирани. Каваи и сор. го опиша составот на бактериската популација на морскиот аквариумски систем.

еден. Аеробик. Нивниот број за 2 недели по засадувањето на рибата се зголеми за 10 пати. Максималниот број е од 10 до осмиот степен на организми на 1 g. Филтер песок - означен две недели подоцна. Три месеци подоцна, бактериската популација се стабилизира на ниво од 10 до седмата моќност примероци на 1 g. Филтер за песок.

2. Бактерии кои разградуваат протеини (амонификатори).Почетната густина (примерок од 10 до 3 степен./ g) се зголеми 100 пати во 4 недели. По три месеци популацијата се стабилизира на ниво од 10 до 4-ти степен примероци./ g. Ваквото нагло зголемување на бројот на оваа класа бактерии беше предизвикано од воведувањето храна (свежа риба) богата со протеини.

3. Бактерии кои го разградуваат скробот (јаглехидрати). Почетната популација беше 10% од вкупниот број на бактерии во системот. Потоа постепено се зголемуваше, а по четири недели почна да опаѓа. Популацијата се стабилизира по три месеци на ниво од 1% од вкупниот број бактерии.

4. Нитрифицирачки бактерии. Максималниот број на бактерии кои оксидираат нитрити е забележан по 4 недели, а „нитрат“ се формира - по осум недели. По 2 недели, имаше повеќе „нитритни“ форми од „нитрати“. Бројката е стабилизирана на ниво од 10 до 5 степен и 10 до 6 степен. соодветно. Постои временска разлика помеѓу намалувањето на содржината на амониум во водата и оксидацијата на почетокот на нитрификацијата, поради фактот што растот на Nitrobacter е инхибиран од присуството на јони на амониум. Ефикасната оксидација на нитритите е можна само откако повеќето јони се конвертирани од Nitrosomonas. Слично на тоа, максималниот нитрит во растворот треба да се појави пред акумулацијата на нитрати.

Високата содржина на амониум во новиот систем на аквариум може да биде предизвикана од нестабилноста на бројот на автотрофни и хетеротрофни бактерии. На почетокот на новиот систем, растот на хетеротрофните организми го надминува растот на автотрофните форми. Многу амониум формиран за време на минерализацијата се асимилира од некои хетеротрофи. Со други зборови, невозможно е јасно да се направи разлика помеѓу хетеротрофната и автотрофната обработка на амониум. Активната оксидација со нитрификација на бактериите се појавува само по намалување и стабилизирање на бројот на хетеротрофни бактерии (Quastel и Scholefield, 1951).

Бројот на бактерии во новиот аквариум е важен само додека не се стабилизира за секој тип. Последователно, флуктуациите во снабдувањето со енергетски супстанции се компензираат со зголемување на активноста на метаболичките процеси во одделни клетки без зголемување на нивниот вкупен број.

Во студиите на Quastek и Sholefild (1951) и Srna и Baggalia, се покажа дека густината на населеност на нитрификационите бактерии кои населуваат филтер на одредена област е релативно константна и не зависи од концентрацијата на влезните енергетски супстанции.

Вкупниот оксидативен капацитет на бактериите во балансиран аквариум е тесно поврзан со дневниот внес на оксидирачка супстрат. Наглото зголемување на бројот на одгледувани животни, нивната тежина, количината на храна што се применува доведува до забележително зголемување на содржината на амониум и нитрити во водата. Оваа ситуација опстојува додека бактериите не се прилагодат на новите услови.

Времетраењето на периодот на зголемена содржина на амониум и нитрити зависи од количината на дополнително оптоварување на преработувачкиот дел од системот за вода. Ако е во рамките на максималната продуктивност на биолошкиот систем, рамнотежата во новите услови во топла вода обично се враќа по три дена, а во ладна вода - многу подоцна. Доколку дополнителното оптоварување го надмине капацитетот на системот, содржината на амониум и нитрит постојано ќе се зголемува.

Минерализација, нитрификација и денитрификација - процесите што се случуваат во новиот аквариум повеќе или помалку постојано. Во воспоставен - стабилен систем, тие одат речиси истовремено. Во балансиран систем, содржината на амониум (NH4-N) е помала од 0,1 mg / l, а сите заробени нитрити се резултат на денитрификација. Споменатите процеси се координирани, без задоцнување, бидејќи сите енергетски супстанции што доаѓаат брзо се асимилираат.

Овој материјал е извадок од книгата В.Spotta „Чување риба во затворени системи“, во целост е претставена на линкот - овде.

Корисно видео за матна вода во аквариум +