Следующей важной вехой в развитии морской аквариумистики стало определенное развитие основ теории фильтрации и появление влажно-сухого, или орошаемого, фильтра, который пересек Атлантику и пришел из Европы в США всего 20 лет назад. Применение орошаемого фильтра в сочетании с другими техническими средствами позволило с успехом содержать практически любых рыб и беспозвоночных. Именно благодаря этому типу биологического фильтра всего 15 лет назад приобрело огромную популярность содержание известковых кораллов рода Акропора (Acropora spp.). В настоящее время даже любители начали размножать в аквариумах многие виды кораллов, а некоторые стали разводить и выращивать коралловых рыб.
Фрагмент современного морского аквариума для содержания прикрепленных форм морских беспозвоночных
Современный аквариум, особенно предназначенный для содержания нежнейших морских созданий, в первую очередь кораллов, актиний и головоногих моллюсков, представляет собой достаточно сложное сооружение, включающее ряд устройств для поддержания жизненно важных параметров водной среды и контроля за ними. Пресноводный аквариум несколько проще с точки зрения поддержания необходимого гидрохимического режима даже для особо нежных рыб, растений и беспозвоночных, но применение современных средств регенерации воды и контроля ее параметров, используемых для морского аквариума, в пресной воде дает прекрасные результаты. То же самое можно сказать и о солоноватоводном аквариуме.
2. Фильтрация и фильтры
Основные цели и задачи фильтрации – удаление из воды взвешенных частиц и продуктов метаболизма, а также замедление процесса накопления ядовитых веществ.
Без использования биологического фильтра в том или ином виде ни морской, ни солоноватоводный аквариумы просто немыслимы, так как спустя считанные дни все рыбы и другие обитатели будут отравлены собственными выделениями и продуктами их разложения. Таким образом, главная задача фильтрации – выведение этих выделений за пределы аквариальной системы, и чем быстрее, тем лучше. С этой целью насосы должны прокачивать воду через систему фильтров с высокой скоростью.
В обычных системах скорость циркуляции воды составляет 4–6 объемов воды в час. Вода аквариума очищается от взвешенных частиц в механическом фильтре, дальнейшая очистка происходит в биологическом фильтре. В своей основе этот фильтр представляет собой помещенный в тот или иной корпус субстрат в виде гравия или различных природных или синтетических наполнителей. На поверхности субстрата живут колонии бактерий, преобразующих токсические продукты разложения выделений морских животных в менее ядовитые субстанции. Этот процесс называется нитрификацией, то есть выделения гидробионтов преобразуются в производные азота – аммоний и аммиак, нитриты и нитраты. Вода, богатая кислородом и приводимая в движение насосами, омывает этот субстрат, очищаясь. После прохождения воды через систему механической и биологической очистки в ней все же остаются и, более того, со временем накапливаются органические и неорганические вещества, которые нитрификационный биофильтр не в состоянии переработать.
Вид сверху на фильтр морского аквариума, расположенный в поддоне. поддон с системой фильтрации чаще всего размещается в тумбе под аквариумом. слева находится скиммер-камера с насосом, справа – система фильтрации
В простейшем случае и при небольших объемах аквариума предотвратить накопление этих веществ поможет регулярная подмена воды. В самых совершенных системах часть этих веществ удаляется из воды в процессе химической фильтрации, а также при обработке воды другими микроорганизмами в фильтре-денитрификаторе. Рассмотрим этапы очистки и устройства для ее реализации.
Механическая очистка
Механическая очистка воды от взвешенных частиц, состоящих из продуктов жизнедеятельности аквариумных гидробионтов, – важнейшее звено в системе фильтрации. Вода, прокачиваемая через систему механического фильтра с помощью насоса, буквально отсеивает эти частицы, затем они периодически удаляются в процессе промывки или смены сетчатых картриджей, губок и пр. Таким образом, путем выведения этих частиц за пределы аквариальной системы снижается нагрузка на систему биофильтрации, перерабатывающей выделяемые рыбами, растениями и беспозвоночными растворимые в воде продукты метаболизма. Критерий качества механической очистки очевиден: чем меньше взвешенных частиц остается в аквариуме, тем лучше. К сожалению, для механической очистки характерно накопление взвешенных частиц, оседающих на фильтрах картриджей в общей системе циркуляции аквариума. Здесь эти частицы неизбежно начинают разлагаться и загрязняют воду аквариума ядовитыми продуктами разложения. Чтобы этого не происходило, необходимо регулярно промывать механические фильтры.
По мере работы устройства фильтрующие элементы механических фильтров загрязняются и создают сопротивление свободному движению воды – скорость ее циркуляции в системе уменьшается; это хорошо видно по движению водорослей или воды вблизи выходного отверстия системы циркуляции. Однако допускать этого ни в коем случае нельзя – надо срочно промывать или заменять фильтрующий материал. Для контроля загрязненности современные фильтры снабжаются манометрами или расходомерами. На их шкалах отмечаются допустимые уровни давления или расхода воды, которые в итоге и определяют скорость циркуляции воды.
В простейшем случае – в любительском аквариуме – можно просто опустить руку в аквариум и оценить напор воды, как говорят в науке, органолептическим способом.
Критерии частоты обслуживания механических фильтров сложны и в общем зависят не только от плотности заселения аквариума, но и от характера и природы загрязнения. Очевидно, что в зависимости от того, какими рыбами заселен аквариум, хищниками или растительноядными, меняются и свойства их выделений. Помимо этого, существуют толерантные к загрязнениям гидробионты и, наоборот, очень нежные. Среди последних встречаются объекты и отдельные особи, которые даже проявляют явные аллергические реакции на загрязнение воды.
Даже сложный фильтр морского аквариума обязательно содержит фильтр грубой механической очистки в виде губки (справа)
Механическая очистка воды особенно проблематична в больших промышленных системах с высокой плотностью посадки выращиваемых рыб или креветок. Здесь разработаны системы механической очистки, в которых за счет частичного отвода очищаемой воды происходит непрерывная очистка фильтрующих элементов, но эти системы в условиях домашнего аквариума достаточно сложны.