факторы водной среды

температура

освещение

водородный показатель (рН среды)

жесткость воды

содержание кислорода

температура

Известно, что существование современной жизни на Земле возможна благодаря энергии Солнца. Свет - один из наиболее изменчивых и в то же время самый регулярный в своем воздействии фактор внешней среды. Свет является необходимым условием для существования растительных организмов, а также для поедающих их животных. Непосредственно животным, в том числе и рыбам, свет необходим для ориентирования в пространстве, нахождения пищи и своевременной реакции на приближение врага.

Освещение аквариума определяет самочувствие рыб, рост растений и внешнюю красоту аквариума. Основой жизнедеятельности аквариума как экосистемы является солнечное освещение. В задачу аквариумиста входит оптимальное размещение аквариума и обеспечение нормального освещения на весь световой день (летом до 14 часов, зимой - 10-12). Обычно при этом естественного освещения недостаточно и необходимо применение искусственной подсветки вечером(иногда весь день).

Для искусственного освещения могут применяться различные виды ламп, а тaкже сопутствующие материалы - отражатели, рассеиватели, светильники и т.п.
Лампы призваны обеспечить освещение, близкое к естественному по спектральному составу, мощности и рассеянию. Не останавливаясь подробно на всех видах ламп, скажу, что лучше всего годятся люминисцентные лампы дневного света. Они дают мягкое, рассеянное освещение, близкое к естественному. Причем, легко можно подобрать длину лампы в соответствие с длиной вашего аквариума. Есть варианты на 20, 30, 40 и 80 Вт, не считая уже дуговых, кольцевых и цокольных люминисцентных ламп. Последние могут использоваться для подсветки глубокого аквариума, т.к. дают более направленный свет.
По спектральному составу большинство ламп далеки от идеала, хотя все ограничивается размерами вашего кошелька. Так, если вы не готовы выложить более 20 руб за шт., то вам подходят советские лампы типов ЛД, ЛБ, ЛДЦ, ЛТБ, ЛЭЦ и др. Как считают многие авторы, для роста флоры лучше подходят ЛТБ. По моим наблюдениям окраска рыб лучше смотрится при ЛДЦ или ЛДЦ+ЛД. Но, выбор за вами!
Если ваш кошелек готов похудеть на 120-350 руб, можно купить импортную лампу сбалансированного света, например, OSRAM Fluora или AQUA-Glo от Hagen. Растения будут довольны, рыбы засияют, правда, иногда неестественными цветами, что можно скорректировать второй лампой тёплого белого света.
Подбор мощности люминисцентных ламп зависит от габаритов аквариума (a/b/h). В простейшем случае, при длине лампы, равной длине аквариума устанавливается 1 лампа на каждые 20 см ширины. Для очень глубоких емкостей (h = 3b) нужно больше ламп.

Рекомендую вам оброатить внимание на выбор осветителя, т.е. крышки, рассеивателя, отражателя. Предположим, что у вас есть светильник. Крышку под него можно изготовить самостоятельно. Один из способов состоит в следующем: взять лист жести толщиной 2-3 мм. Раскроить его под светильник(см. рис. 1), свернуть в колпак, встроить светильник.

Рис.1. Изготовление
осветительного колпака.
Обозначения:
красное - линия сгиба
l - общая длина колпака
h - высота
x - отверстие для электропровода
w - крылышки для опоры на аквариум
a - угол наклона боковых стенок
b - ширина боковой стенки
с - торцевой щиток
d - крылышки для крепления щитков

Подробнее о типах и спектрах ламп

водородный показатель (рН среды)

Водородный показатель отражает активную реакцию среды и определяется содержанием катионов водорода (Н⁺) и анионов гидроксилa (ОН^-). Наличие этих ионов связано в первую очередь с диссоциацией молекул воды, протекающей по уравнению

HOH = H⁺ + OH^-

При 25 °С произведение концентраций ионов водорода и гидроксила-равно 10-14 грамм-ионов на 1 л воды. Когда концентрации обоих ионов равны, содержание каждого из них составляет 10 ^-7 грамм-ионов на 1 л, и реакция воды нейтральная. Увеличение концентрации одного из ионов вызывает соответствующее смещение реакции в кислую или щелочную область. Обычно о реакции воды судят по концентрации ионов водорода, используя, однако, не значение этой концентрации, а взятый с обратным знаком ее десятичный логарифм. Эта величина называется водородным показателем и обозначается символом рН. Выражение рН<7 указывает на кислую реакцию, рH > 7 - на щелочную; нейтральной среде соответствует рН = 7.
Водородный показатель имеет важное общебиологическое значение, в связи с чем в процессе эволюции у большинства живых организмов выработался ряд механизмов, обеспечивающих относительное постоянство этого показателя в клетке. Роль этого фактора определяется в первую очередь его влиянием на активность ферментов и состояние других белковых молекул. Кроме того, поскольку большинство реакций в клетках протекает в водной среде, избыток или недостаток ионов Н⁺ может существенно влиять на протекание также различных неферментативных реакций. Сказанное является основной причиной того, что большинство клеток, принадлежащих самым разным организмам, способно жить в узком диапазоне рН - от 6,0 до 8,0.
Однако даже начинающие аквариумисты обычно знают, что многие рыбы вполне безболезненно переносят гораздо более значительные отклонения от нейтральной реакции воды. Объясняется это тем, что организм имеет целый ряд буферных систем, сглаживающих резкие колебания рН среды. Важнейшими из них являются связанные взаимными переходами ионы СО_з^2- и НСО^3-, НРО₄^2- и Н₂РО₄^-, а также белки. Буферными свойствами обладают не только жидкости организма. Значительную роль в обеспечении относительно стабильной кислотности пресных вод играет их карбонатная система. Углекислый газ не только растворяется в воде, но и реагирует с ней, образуя слабую кислоту Н₂СОз. Реагируя с известью СаСОз, она дает ионы бикарбонатов (НСОз^-) и карбонатов (СОз^2-) - уже известных нам компонентов буферной системы. Присутствие в воде солей усиливает ее буферные свойства, в связи с чем одинаковое подкисление мягкой и жесткой воды вызовет в первом случае значительно более заметный сдвиг рН. Еще более сильными, чем у жесткой воды, буферными свойствами, или, как говорят, еще большей буферной емкостью обладает морская вода.
Активная реакция воды в значительной мере зависит от интенсивности фотосинтеза и заселенности водоема растительными организмами. В процессах фотосинтеза, протекающих на свету, растения потребляют углекислый газ, что вызывает повышение рН. Ночью рН понижается, что связано не только с отсутствием фотосинтеза, но и с выделением СО₂ при дыхании растений. Все это приводит к весьма значительным колебаниям активной реакции среды в водоеме в течение суток. Особенно велики эти колебания в водоеме с большим содержанием растений. При содержании в воде большого количества органики и ее интенсивном разложении кислотность повышается. Следовательно, аквариум, как закрытая экосистема без оттока постоянно нуждается в подмене части воды для избежания пресыщения воды органикой и продуктами ее распада.
Для измерения рН существуют различные методы. Наиболее доступным и вполне пригодным для аквариумной практики следует считать применение индикаторных бумаг. Определение рН сводится к опусканию полоски индикаторной бумаги в исследуемый раствор и быстрому сравнению приобретенной окраски со стандартной шкалой. Советская промышленность выпускала индикаторную бумагу как для грубых измерений со шкалой целочисленных значений рН от 1 до 10, так и для более точного определения рН в любом из узких диапазонов.

жесткость воды

Любая пресная или соленая вода из естественных водоемов содержит большее или меньшее количество ионов кальция (Са²⁺). Это один из самых необходимых элементов для водных ракообразных и моллюсков, использующих его для построения панциря или раковины, а также для рыб, у которых он входит в состав костей. Ионы кальция играют также важную роль в регуляции осмотического давления и многих других процессов в организме. Так, у некоторых рыб содержание Са²⁺ в крови зависит от степени зрелости половых желез. У самок гольца Salvelnus fonfinafis максимальное содержание этого иона в крови наблюдается в нерестовый период. Вода нередко содержит также ионы магния Mg²⁺. Содержащиеся в воде ионы Са²⁺ и Мg²⁺ обусловливают жесткость воды. По происхождению различают кальциевую жесткость, обусловленную ионами Са²⁺, и магниевую, определяемую ионами Mg²⁺.
Общая жесткость определяется суммарным содержанием этих ионов. Жесткость воды выражают в миллиграмм-эквивалентах ионов Са²⁺ и Мg²⁺, содержащихся в 1 л воды. Масса 1 мг-экв ионов Са²⁺ равна 20,04 мг, а 1 мг-экв ионов Мg²⁺ — 12,16 мг. Общая жесткость (Ж) может быть вычислена по формуле:

Ж = Са²⁺/20,04 + Мg²⁺/12,16
где Са²⁺ и Мg²⁺ — концентрация этих ионов в мг/л. По отношению к процессам смягчения воды жесткость подразделяют на временную (карбонатную) и постоянную (некарбонатную). Карбонатная жесткость обусловлена присутствием гидрокарбонатов кальция и магния. При кипячении гидрокарбонаты разрушаются, а ионы Са²⁺ или Мg²⁺ осаждаются в виде малорастворимых карбонатов, например:

Са(НСО₃)₂ = СаСОз + Н₂О+СО₂
Количественно временную жесткость характеризуют содержанием гидрокарбонатов, удаляющихся из воды при ее кипячении в течение часа. Жесткость, сохраняющаяся после кипячения воды, называется постоянной. Она большей частью зависит от содержания кальциевых и магниевых солей серной и соляной кислот. Приведенная выше единица жесткости (1 мг-экв ионов Са²⁺ и Мg²⁺ на 1 л воды), несмотря на свою рациональность, до настоящего времени не получила широкого распространения. Многие аквариумисты по традиции применяют другую единицу — градус жесткости, который в СССР (до введения в 1952 г. новой единицы) измерялся числом граммов СаО в 100 л воды. Русский и немецкий градусы жесткости равны приблизительно 0,357 мг-экв/л. Для перехода от градусов жесткости к мг-экв/л необходимо число градусов умножить на 0,357. Так, 10° жесткости составляют 3,57 мг-экв/л (10-0,357). Для обратного перехода — от мг-экв/л к градусам жесткости — необходимо число мг-экв/л умножить на 2,8: так, 3,57 мг-экв/л соответствуют 10°. Английский градус жесткости равен 0,285 мг-экв/л, французский — 0,2 мг-экв/л, американский — 0,02 мг-экв/л. природную воду подразделяют так:
до 1,5 мг-экв/л (около 4°) — очень мягкая
1,5—4,0 мг-экв/л (4—11°) — мягкая
4—8 мг-экв/л (11—22°) — средней жесткости
8—12 мг-экв/л (22—34°) — жесткая
свыше 12 мг-экв/л (более 34°) — очень жесткая

Согласно ГОСТу, жесткость воды хозяйственно-питьевых водопроводов не должна превышать 7 мг-экв/л (около 20°).

содержание кислорода

Усвоение животными кислорода и удаление углекислого газа столь же необходимо, как пищеварение и усвоение пищи, и является основой всех процессов жизнедеятельности. Потребность в кислороде определяется энергетическими затратами организма на движение, работу внутренних органов, обеспечение потребностей каждой клетки тела. Следует различать физиологические процессы обмена кислородом и углекислым газом между организмом и внешней средой (газообмен) и биохимические процессы использования кислорода и образования углекислого газа в клетках (тканевое или клеточное дыхание). Газообмен — очень важный для организма процесс, эффективность которого обеспечивает, в конечном итоге, выживание животных.
Как кислород, так и углекислый газ (СО₂) представляют собой газообразные вещества, и именно в таком виде они усваиваются или выделяются наземными животными. Их соотношение в атмосферном воздухе составляет в среднем 700:1, что создает благоприятные возможности для дыхания. В воде это соотношение совершенно иное. Вследствие ограниченной растворимости максимальное содержание кислорода в воде приблизительно в 20 раз меньше, чем в воздухе. Углекислый газ в отличие от кислорода способен не только растворяться, но и реагировать с водой химически, образуя угольную кислоту. В результате диссоциации этой кислоты образуются ионы Н⁺ и НСО₃^-, в связи с чем общее содержание СО₂ в воде может превышать содержание кислорода. Физический процесс растворения углекислого газа протекает главным образом при кислой реакции среды. В нейтральной и особенно щелочной среде значительная часть диоксида углерода вступает в химические реакции с содержащимися в воде солями. Худшая (по сравнению с наземными животными) обеспеченность водных животных кислородом в известной мере компенсируется легкостью отдачи диоксида углерода, обусловленной его химическим связыванием.
Присутствие большого количества органики в воде и ее разложение вызывают расходование кислорода и выделение углекислого газа. Поэтому периодическое обновление воды в аквариуме, особенно густонаселенном, необходимо.

Напишите мне