Для успешного содержания и разведения аквариумных рыб и растений необходимо уметь определять и регулировать некоторые химические параметры воды. Основными химическими параметрами аквариумной воды следует считать ее активную реакцию (или водородный показатель) и жесткость воды.
Активная реакция воды (pH) определяется содержанием в ней водородных ионов и гидроксилов. Вода с нейтральной реакцией имеет pH 7, с кислой — меньше 7, со щелочной реакцией — больше 7. В пресноводных аквариумах pH варьирует от 5 до 9. Вода со значением pH 5...6 считается слабокислой, pH 6...7 — очень слабокислой, pH 7 — нейтральной, pH 7...8 — очень слабощелочной, pH 8...9 — слабощелочной.
Величину pH определяют несколькими способами, среди которых наиболее простой и доступный — калориметрический. Он основан на изменении цвета индикатора, добавляемого в исследуемую воду, с последующим сравнением со специально проградуированной цветовой шкалой. Точность измерения таким способом достигает 0,1 ед. Можно использовать и бумажные индикаторы (лакмусовая бумага). С их помощью точность определения достигает 0,3 ед. Подкислить воду в аквариуме можно, используя экстракт вываренного торфа и сам вываренный торф, ольховые шишки, ивовые корни. Применение химических веществ нежелательно; в крайнем случае, можно использовать дигидрофосфаты калия или натрия в совокупности с торфяным фильтром, подводя значение pH к нужным параметрам плавно, по 0,2...0,4 ед. в сутки.
Жесткость воды определяется наличием в ней растворенных солей кальция и магния. Данный показатель подразделяют на временную (карбонатную) и постоянную жесткость. Совокупность временной и постоянной жесткости дает общую жесткость воды. За единицу жесткости воды принят миллиграмм-эквивалент/литр, т. е. 1 мг экв/л равен 12,6 мг магния или 20,4 мг кальция. Однако среди аквариумистов широкое распространение получила система, при которой используют немецкие градусы жесткости — dGH, где карбонатная жесткость обозначается dKH (Karbonat Hiirte), а общая dGH (Gesarat Hiirte). Один немецкий градус жесткости соответствует 10 мг СаО в 1л воды. Необходимо указать, что 1 мг·экв/л равен 2,8 немецкого градуса жесткости. Вода жесткостью до 4° считается очень мягкой, от 5 до 10° — мягкой, от 11 до 18° — средней жесткости, от 18 до 30° — жесткой и свыше 30° — очень жесткой.
Существует несколько методов определения жесткости воды. Наиболее простым и доступным считается метод комплексонометрического титрования. Для определения жесткости воды с помощью данного метода используют специальные наборы. Для большинства аквариумных рыб и растений наиболее приемлемой можно считать воду жесткостью от 3 до 16°, хотя в каждом конкретном случае лучше поддерживать оптимум жесткости ±1...2°. Умягчения воды можно добиться несколькими способами, например, простым кипячением можно значительно снизить временную (карбонатную) жесткость, так как растворимые бикарбонаты кальция и магния при кипячении разрушаются, превращаются в малорастворимые соли и выпадают в осадок (накипь). Постоянную жесткость снижают добавлением в аквариум дистиллированной воды, имеющей жесткость, близкую к нулю.
Помимо простого кипячения можно воспользоваться другим методом, более сложным и длительным, но гарантирующим воду с жесткостью, близкой к нулю. Для этого необходимо перед носиком чайника, стоящего на плите, закрепить пластинку из стекла под небольшим углом. Под нижним краем стеклянной пластины устанавливают емкость для сбора сконденсированных паров воды. В кипящий чайник периодически необходимо добавлять воду и, конечно, соблюдать все необходимые меры предосторожности.
Снизить жесткость воды в несколько раз можно простым вымораживанием. Для этого необходимо налить в полиэтиленовую емкость воды (емкость заполняется не полностью, так как при замораживании вода расширяется) и поставить ее в морозильную камеру. После того как вода замерзнет приблизительно наполовину, емкость вынимают из морозильника и держат некоторое время в тепле, чтобы без лишних усилий извлечь кусок льда. Оставшуюся, богатую солями воду сливают, кусок льда кладут в чистую посуду, растапливают, полученную мягкую воду доводят до нужной температуры, после чего ее можно использовать по назначению.
Применение описанных методов, безусловно, выручит вас в случае острой необходимости, но все же лучше иметь небольшие, компактные электрические или тепловые дистилляторы, если, конечно, есть желание серьезно заниматься «мягководными» видами.
Если необходима мягкая вода с заданными параметрами жесткости, а под рукой -нет нужных химикатов, чтобы провести титрование, то определить жесткость можно, используя несколько простых формул:
где х — количество жесткой воды, л; у — количество мягкой воды, л; а — жесткость жесткой воды, °С; b — жесткость мягкой роды, °С; с — жесткость воды, которую требуется получить, °С; е — количество воды (с заданной жесткостью), которое необходимо получить, л.
Например, водопроводная вода имеет жесткость 10°, мягкая вода — 0,2°. Необходимо получить 10 л воды с жесткостью 3°.
Подставляя имеющиеся у нас значения в данные формулы, получаем
Следовательно, для получения 10 л воды с жесткостью 3° необходимо взять приблизительно 3 л жесткой воды и 7 л мягкой.
Пристальное внимание к физико-химическому состоянию воды — одна из основных заповедей для аквариумиста, решившего добиться определенных успехов на данном поприще. Приготовление воды, близкой по своим химическим параметрам к естественной среде обитания рыб, — непременное условие для содержания не только новых видов рыб, но и тех, которые десятилетиями живут и размножаются в аквариумах. На определенных этапах развития необходим жесткий контроль за гидрохимией, особенно во время репродуктивного периода.
Во время нереста рыбы очень чувствительны к показателям воды. Так, малейшее (на 1°) изменение показателя жесткости может стать непреодолимой преградой для получения потомства. У рыб, нерестящихся в очень мягкой воде, увеличение показателя жесткости воды приводит к уплотнению оболочки икры, снижению подвижности сперматозоидов и, как результат, к очень маленькому проценту оплодотворения икры. Но и на этом беды не кончаются, у выклюнувшихся личинок начинается обводнение желточного мешка из-за нарушения водно-солевого баланса, вызванного изменением проводимости кальция клеточными мембранами, что приводит к их массовой гибели.
При разведении рыб, которым для нереста необходима мягкая вода, следует помнить, что сразу после выклева личинок в нерестовике нужно постепенно поднимать жесткость воды, приблизительно на 0,5° в сутки. Жесткость можно поднимать, используя растворы хлористого кальция или сульфата магния, например, добавление в 1 л воды 1 мл 10 %-ного раствора хлористого кальция увеличивает жесткость примерно на 3°, а добавление в 1 л воды 1 мл 25 %-ного раствора сульфата магния — на 4°.
До вселения питомцев в аквариум необходимо подготовить воду, имеющую оптимальные параметры. В городах используют воду из водопровода. Здесь необходимо следить, чтобы вода была кристально чистой, без желтоватых и красноватых оттенков, появление которых возможно при замене труб водопровода. Жесткость воды довольно сильно может разниться в пределах одного города. Так, в Москве вода имеет жесткость от 7 до 13°, кроме того, она меняется в зависимости от времени года: весной более мягкая, зимой жестче. Налив в аквариум воду из водопровода, ей необходимо дать отстояться в течение 3 суток при активной аэрации, что способствует удалению растворенного в ней хлора.
Помимо контроля за жесткостью и значением pH необходимо следить за состоянием газообмена в аквариуме. Здесь основное внимание уделяется содержанию кислорода, азота и углекислого газа. Для большинства теплолюбивых пресноводных обитателей аквариума оптимальный показатель наличия кислорода в воде — 8—10 мг/л. Определяют количество кислорода в воде, используя метод Винклера или с помощью различных электронных оксиметров. Приблизительное представление о наличии кислорода в воде можно получить, наблюдая за поведением рыб в аквариуме. Если внезапно рыбы потеряли аппетит, поднялись в верхние слои воды, у них появилось учащенное дыхание — это сигнал о недостатке кислорода в воде и необходимости проведения мероприятий по спасению рыб (рекомендуется увеличить аэрацию, проточность воды через фильтры и сменить в аквариуме часть воды на свежую, хорошо отстеянную). Для создания благоприятных кислородных условий аквариум не должен быть перенаселен, задаваемый корм должен поедаться рыбами без остатка в течение 5—10 минут и желательна постоянная аэрация.
Азот может оказать губительное влияние на рыб, пожалуй, только в одном случае, когда происходит перенасыщение воды азотом из-за использования мощных водяных насосов, подающих воду в дома. В этом случае у рыб происходит закупорка кровеносных сосудов расширившимися пузырьками газа (из-за перепада давления), что вызывает их гибель (очень похоже на кессоную болезнь). Чтобы избежать описанных выше губительных процессов, доливаемую в аквариум воду необходимо отстаивать в течение суток.
Углекислый газ образуется в аквариуме в процессе жизнедеятельности рыб и растений, а также в результате различных биохимических реакций, связанных с процессом окисления органических отходов. Повышение значения pH и температуры уменьшает растворимость углекислого газа в воде. Перенасыщение воды углекислым газом приводит к очень интересному, но губительному для рыб эффекту. Гемоглобин крови рыб начинает отдавать предпочтение не кислороду, а углекислому газу, в результате чего рыбы гибнут от удушья даже на фоне благоприятного кислородного режима. Такой эффект носит имя ученого Рута. Для предотвращения возникновения переизбытка углекислого газа в воде из аквариума необходимо постоянно извлекать продукты жизнедеятельности рыб и различные органические остатки.
В только что заселенном аквариуме может произойти резкое помутнение воды, вызванное вспышкой размножения различных бактерий, что не должно вызывать серьезной озабоченности, так как через 2...3 дня при активной аэрации и фильтрации вода очищается. В дальнейшем вода в аквариуме может принимать различные слабые оттенки (голубовато-зеленоватые при использовании в фильтрах активированного угля или красновато-желтоватые при использовании в фильтрах торфа), но при этом она должна оставаться кристально чистой и своим запахом напоминать запах свежескошенной травы. Появление неприятных запахов, помутнение воды служат тревожным сигналом. Причины, вызвавшие нарушение биологического равновесия в аквариуме, могут быть разными: перенаселение аквариума, разложение несъеденного корма, плохо работающие фильтры и т. д. В каждом конкретном случае необходимо тщательно проанализировать эти причины, устранить и попытаться не допустить в будущем их повторения.