Механическая фильтрация заключается в вылавливании из воды заметных невооруженному глазу загрязнений, то есть отходов рыб, частиц растений, остатков корма и других частиц. Она основана на пропускании воды через плотные материалы, на которых оседают частицы грязи. В качестве фильтрующих субстратов здесь применяются, в основном, губки или специальная вата. Этот вид фильтрации должен применяться в каждом аквариуме и осуществляться непрерывно, то есть 24 часа в сутки. Он может осуществляться любым видом фильтров. Фильтрующие субстраты для механической фильтрации должны сравнительно часто очищаться, так как оседающие на них остатки приводят к постепенному закупориванию, в результате чего снижается эффективность самой фильтрации. Фильтрующие губки следует просто регулярно промывать, лучше всего в „грязной” воде, слитой из аквариума. Обычная ошибка начинающих аквариумистов – это промывание их непосредственно под краном (об этом см. ниже). Фильтрующую вату тоже можно промывать, однако лучше просто заменить.
Второй вид фильтрации – это химическая фильтрация. Она основана на вылавливании из воды всех видов химических загрязнений, например, остатков лекарств, тяжелых металлов и других токсинов. Частично они растворены в водопроводной воде – это остатки препаратов, предназначенных для приготовления питьевой воды, другие могут попасть в аквариум вместе с дозируемыми медикаментами. Поскольку они вредны как для рыб, так и для растений, их следует удалять из воды.
Материалом для химической фильтрации является активированный уголь CARBOMAXPLUS. Находясь в фильтре, он вылавливает из воды и связывает различные химические вещества, обезвреживая их. Среди опытных аквариумистов преобладает мнение, что в здоровом, хорошо действующем и стабилизированном аквариуме не следует использовать уголь, поскольку кроме вредных загрязнений, он удаляет из воды также много полезных соединений (напр. растворенные в ней витамины, микроэлементы, гуминовые кислоты). К сожалению, это во многом верно, и поэтому оптимальным решением будет применение фильтрации при помощи угля не постоянно, а лишь в обоснованных случаях. В особенности, такая фильтрация показана в период выздоравливания рыб, для очищения воды от остатков медикаментов. Однако, есть и сторонники постоянной фильтрации воды через уголь (этим методом пользуется, например, большинство американских аквариумистов), которые аргументируют свою позицию тем, что удаление из воды некоторых полезных для рыб веществ менее опасно, чем воздействие вредных веществ. Это, конечно, весьма спорное мнение; тем не менее, если мы уже решили постоянно применять в фильтрах активированный уголь, следует помнить о том, чтобы устранять его на время лечения рыб. В противном случае лечение не принесет результатов. Активированный уголь CARBOMAXPLUS продается в упаковках объемом 1 л, состоящих из двух порций по 500 мл каждая. Специальная технология удаления пыли, применяемая при его производстве, обеспечивает ему самую высокую чистоту и устраняет необходимость ополаскивания перед помещением в аквариум. Постепенно активированный уголь, поглощая очередные токсины, теряет свои абсорбционные свойства. Поэтому при постоянной химической фильтрации мешочки с углем следует менять примерно каждые 3 недели.
Кроме активированного угля, для химической фильтрации воды можно использовать и ZEOMAXPLUS. Этот наполнитель имеет вид гравия, состоящего из натурального цеолита, а точнее – из нескольких видов цеолитов. Эти минералы обладают специфической пространственной структурой. Они состоят, в основном, из окисей алюминия и кремния, образующих свободные конструкции с многочисленными каналами и полостями. Это пространство может свободно наполняться перемещающейся внутри них водой, несущей различные ионы. Благодаря этому цеолит обладает большими сорбционными способностями: он может поглощать и связывать различные химические загрязнения. При размещении в аквариумном фильтре, он вылавливает из воды вредные азотные соединения, тяжелые металлы, а также другие, опасные для рыб вещества. К сожалению, со временем его фильтрующие ресурсы истощаются – он нуждается в регулярной замене (примерно раз в месяц).Новым поколением фильтрующих субстратов для химической фильтрации являются наполнители, содержащие ионообменные смолы: PHOSMAXPRO и NITROMAXPRO. PHOSMAXPRO имеет форму функциональных и легко заменяемых мешочков, изготовленных из плотного флизелина, наполненных специально отобранной ионообменной смолой, стабилизированной керамическим наполнителем. Благодаря большой сорбционной емкости он эффективно очищает воду от фосфатов, практически устраняя возможность размножения водорослей. При этом он совершенно безопасен для рыб, креветок и аквариумных растений. NITROMAXPRO также предлагается в мешочках из флизелина. Он предназначен для удаления из воды растворенных в ней азотных соединений, являющихся одной из основных причин ухудшения здоровья рыб и размножения в аквариуме обременительных водорослей. Уникальная ионообменная смола, используемая при его производстве, обладает идеальными абсорбционными свойствами. Она защищает рыб от вредных для них азотных веществ и позволяет ограничить объем и частоту смены воды. Как PHOSMAXPRO, так и NITROMAXPRO продаются в коробках, содержащих по три пакетика. Один пакетик обеспечит чистоту воды в аквариуме объемом 200 л в течение примерно 3-4 недель, по истечении которых следует заменить его новым.
Фосфаты, скапливающиеся в аквариумной воде, можно удалять также при помощи PHOSMAXBASIC. Он имеет форму мелкого гравия, по виду, напоминающего миниатюрные керамические шарики. Благодаря своему уникальному составу, путем
осуществления химической реакции, он вылавливает из воды, связывает и поглощает обременительные фосфаты. Аналогично другим фильтрующим субстратам, AQUAEL продается в прочных коробках, содержащих наполненный мешочек объемом 1 л. Удобнее всего его применять так же как, скажем, активированный уголь – пересыпая в специальный перфорированный мешочек (при отсутствии такового можно использовать обычный нейлоновый чулок). Следует поместить его в фильтр, лучше всего непосредственно за слоем механических вкладов (губок или ваты) – так, чтобы попадающая туда вода была уже предварительно очищена. Вкладыш эффективно поглощает из воды фосфаты. При этом он совершенно безопасен как для аквариумных рыб и беспозвоночных, так и для растений. Он работает выборочно, не удаляя из воды таких полезных соединений, как микроэлементы и витамины. Не выделяет никаких токсичных веществ. Мало того, он работает так же, как биологический фильтр, поскольку между его мелкими круглыми частицами быстро создаются идеальные условия для размножения нитрифицирующих бактерий. Со временем его ресурсы как абсорбента фосфатов истощаются. Для эффективности его работы рекомендуется осуществлять замену не реже, чем раз в 4 недели. Содержимое одного мешочка достаточно для аквариума объемом 200 л. PHOSMAXBASIC работает с любым типом аквариумных фильтров, снабженных контейнерами для сыпучих субстратов. Лучше всего он показывает себя в сочетании с канистровыми фильтрами (напр. UNIMAX, MINIKANI), а также с каскадными и даже с некоторыми видами внутренних фильтров (напр. TURBOFILTER). Быстро и эффективно решает проблему избытка фосфатов в воде, предотвращая тем самим нежелательное размножение водорослей.
Эффективность работы новых наполнителей показывает график № 1, 2 и 3:
В аквариумной воде со временем происходят неблагоприятные изменения – как правило, мы называем этот процесс „старением” воды. Как же это происходит? Корм, который мы высыпаем рыбкам, содержит большое количество азота (он входит в состав белков, необходимых для роста рыб). Рыбы, съедая корм, выделяют азотные соединения, преимущественно в виде остатков белков и мочевины (называя вещи своими именами, рыбы просто испражняются в воду). Основная часть этих азотных соединений поглощается растениями, но остатки разлагаются микробами до крайне токсичной для рыб формы аммиака (NH3). Аммиак вступает в реакцию с водой, превращаясь в столь же вредные аммониевые ионы (NH4 +). Эти ионы мгновенно отравили бы воду и уничтожили всех рыб, но к счастью в „зрелом”, ухоженном аквариуме, как и в натуральных экосистемах, они немедленно окисляются кислородными бактериями рода Nitrosomas до нитритных ионов (NO2 ¯) (упрощенно называемых нитритами), чуть менее токсичных. Эти бактерии получают из этого процесса необходимую для своей жизнедеятельности энергию. С химической точки зрения это выглядит примерно так:
2NH4++ 3 O2-> 2NO2-+ 4H++ 2H2O+ энергия
Но и это еще не все. Следующий этап – это окисление нитритных ионов до намного менее опасных нитратных ионов (NО3 ¯) (упрощенно называемых нитратами) – за этот процесс отвечают кислородные бактерии рода Nistrospira, также получающие таким образом энергию для своей жизнедеятельности. Упрощенно это выглядит так:
2NO2-+ O2-> 2NO3-+ энергия
Оба вышеназванных процесса вместе называются нитрификацией. Поскольку второй процесс намного менее производителен с энергетической точки зрения, он должен протекать значительно быстрее. В результате в стабилизированном аквариуме практически отсутствуют нитритные ионы (нитриты), так как трудолюбивые микробы полностью „перерабатывают” их в нитратные ионы (нитраты). Что же из этого следует? Это настоящее благодеяние для рыб и других аквариумных животных. О значимости этих процессов свидетельствует следующий факт. Смертельной для большинства видов рыб дозой, является концентрация аммиака в количестве всего лишь 0,1 мг/л. Для нитритных ионов эта величина составляет уже 5 мг/л, а для нитратных ионов – 50 мг/л. Таким образом, из простого расчета следует, что нитраты в 10 раз менее токсичны, чем нитриты и до 500 раз менее опасны, чем аммиак. К тому же содержание аммиака, „нитритов” и „нитратов” в аквариумной воде можно измерить при помощи специальных капельных тестов или тестов-полосок, доступных в зоомагазинах.
В новом, недавно обустроенном аквариуме, нет нитрифицирующих бактерий (да и откуда бы им там взяться?). Они появятся позднее, попадая в него вместе с растениями или декоративными элементами из другого, уже „созревшего” аквариума. Чтобы ускорить этот процесс, ранее рекомендовалось „привить” новый аквариум водой из здорового, действующего не менее нескольких месяцев, аквариума. Теперь же вместо этого применяются специальные готовые штаммы бактерий, которые просто следует добавить в воду или сбрызнуть ими наполнители в аквариумных фильтрах. В результате деятельности штаммов вышеупомянутых кислородных бактерий, токсичный аммиак заменяется намного менее опасными нитратными ионами. Однако они тоже токсичны и скапливаются в аквариуме. Через какое-то время их количество может достичь концентрации, угрожающей жизни рыб. Чтобы предотвратить это, необходимо регулярно менять воду в аквариуме (подробнее об этом см. в главе об уходе за аквариумом). Вместе с удаляемой водой мы избавляемся от части нитратных ионов, сокращая их концентрацию в аквариуме. В частности, именно поэтому настолько важна регулярная смена воды.
Но неужели нет более простого способа, и через какое-то время снова придется бегать по квартире с ведрами? Вовсе нет – ведь в натуральных водохранилищах воду никто не меняет, а рыбы и другие обитатели живут в них на протяжении тысячелетий, чувствуя себя при этом прекрасно. Все это – благодаря другой группе микробов, относящихся к анаэробным бактериям. Из нитратных ионов уже невозможно получить энергии в процессе окисления, но можно использовать их для дыхания. Именно этому и научились эти полезные бактерии. Они обитают в тех зонах водохранилища, в которых появляются недостатки растворенного в воде молекулярного кислорода – то есть, в основном, в почвенном слое. Необходимый для жизнедеятельности кислород им приходится черпать из химических соединений, в том числе и из нитратных ионов. Получая из них кислород, они преобразуют их в форму молекулярного азота, который, как газ, улетучивается из аквариума. Так осуществляется полный „уход” из воды азотных соединений. Этот процесс называется „денитрификацией”. С химической точки зрения он выглядит примерно так:
NO3- + 0,5 H2O -> 0,5 N2 + 2,5 O + OH-
Все эти изменения, начиная с метаболитов рыб и вплоть до улетучивающегося из аквариума азота, определяют как „азотный цикл”. Но что это значит для аквариумистов на практике? Всего лишь то, что если вы хотите иметь стабильный аквариум с исправно протекающими в нем биологическими процессами, необходимо создать отдельным штаммам бактерий соответствующие условия для их жизнедеятельности. В этом-то и заключается явление биологической фильтрации.
Так же, как и механическая фильтрация, этот процесс должен проходить непрерывно. Его принцип основан на размещении в устройствах фильтрующих наполнителей, создающих идеальные условия для обитания на них полезных штаммов бактерий, способствующих их разложению. AQUAEL рекомендует субстраты серии BIOCERAMAX.
BIOCERAMAX PRO 600 имеет форму цилиндров, изготовленных из пористой керамики, благодаря чему его активная площадь фильтрации достигает 600 кв.м. На этой поверхности могут селиться колонии бактерии родов Nitrosomonas и Nistrospira, которые обеспечат эффективное окисление аммиака до нитритов, а нитритов – до нитратов.
BIOCERAMAX ULTRAPRO 1200 имеет аналогичный вид (цилиндры), но изготовлен из спекаемого стекла с очень мелкими порами. Благодаря своим минимальным размерам они помещаются на поверхности в огромном количестве. В результате фильтрующая поверхность такого наполнителя достигает 1200 кв. м.
Еще большей активной площадью фильтрации обладает наполнитель BIOCERAMAX ULTRAPRO 1600. Он изготовлен из спекаемого стекла в форме небольших шариков, благодаря чему прекрасно подходит также для небольших фильтров (напр. для контейнеров фильтров TURBO и UNIFILTER). Его активная площадь фильтрации составляет уже 1600 кв. м./л! Но и это еще не все – благодаря уникальной форме шариков, на их поверхности царят идеальные кислородные условия для размножения упомянутых бактерий, осуществляющих окисление аммиака до нитритов, а нитритов – до нитратов, внутри, же господствуют условия отсутствия кислорода. В результате там могут размножаться анаэробные бактерии, разлагающие нитраты до атмосферного азота. Таким образом, благодаря применению BIOCERAMAX1600, Вы сможете реализовать в аквариуме полный азотный цикл, обеспечивая полную биологическую фильтрацию.
Внимание! Нитрифицирующие бактерии очень чувствительны к воздействию химических веществ, и поэтому не рекомендуется мыть фильтрующие губки под водопроводной водой (о чем уже упоминалось). Кроме того, для жизнедеятельности этих бактерий необходимо большое количество кислорода. Поэтому биологический фильтр тоже должен функционировать постоянно – так, чтобы сквозь него беспрерывно проходил поток воды, поставляющей кислород. Перерыв в работе фильтра продолжительностью свыше нескольких часов, как правило, приводит к его полному истощению. Все модели фильтров нуждаются в периодической очистке и замене фильтрующих вкладышей. Не менее важно и регулярное очищение роторов насосов и их камер, поскольку загрязнение илом отрицательно сказывается на производительности устройств. Нельзя забывать и о том, что даже самая эффективная фильтрация неё предотвратит постепенного ухудшения параметров аквариумной воды, поскольку биологические фильтры не в состоянии удалить из нее 100% продуктов обмена веществ рыб.