СО2 в аквариуме, черная борода и здравый смысл

Начать писать эту статью меня побудил недавний случай на Птичке. Подошел ко мне некий
товарищ, мы с ним долго говорили, я много и, как мне казалось, подробно объяснял ему
принципы применения СО2 в аквариуме, а через три дня на одном из форумов я обнаружил его
плач по поводу того, что баллончик он купил, да только ничего не получается… Ладно с ним,
непонятливым товарищем, со всеми бывает, но масса мифов и маловразумительных домыслов
вокруг подачи углекислого газа в аквариум требует внесения некоторой ясности.
Итак, для чего вообще в аквариум подается СО2? Обычно подача СО2 упоминается в двух контекстах – для ускорения роста растений в декоративных аквариумах и для борьбы с черной бородой (для тех кто не знает, это такая паразитная и наносящая большой вред декоративности аквариума водоросль). Причем как в первом, так и во втором случае допускается множество ошибок и зачастую демонстрируется полное непонимание сути процесса. А значит, пора проводить ликбез.

Для начала вспомним для чего двуокись углерода (далее везде СО2) вообще нужна для
жизнедеятельности растений? Из школьного курса ботаники все должны помнить (надеюсь что в
школе все учились?), что растения на свету поглощают углекислый газ и выделяют кислород.
Обычно на этом познания и заканчиваются, и вспомнить для чего там именно он поглощается, не
может никто. На самом деле СО2 важнейший компонент фотосинтеза растений, если описать это
химической формулой то получается вот что:

6CO2 + 6H2O + солнечная энергия -> C6H12O6 + 6O2

Получается, что из воды и углекислого газа строятся углеводы, аминокислоты и другие
органические вещества. То есть, фактически, можно сказать, что растение “строит” себя за
счет поглощения СО2. Выделяемый кислород, это побочный продукт, главное, что нужно растению это получить строительный материал для своих клеток, то из чего вырастут стебель, листья, цветоносы и все остальная биомасса растения. СО2 – главная пища, лишите растение СО2 и оно перестанет расти и даже начнет чахнуть, все удобрения, шарики под корни, таблетки в грунт, жидкие удобрения – все это не более чем добавки. Разумеется, такое сравнение некорректно, но специалисты меня простят, а чайникам будет понятнее – я бы сравнил все удобрения с витаминами. Вот вы, да да, лично вы, способны питаться одними витаминами? Пускай даже самыми лучшими и дорогими? Или вам для жизни все таки нужен поджаристый бифштекс, ну или хотя бы, овсянка на воде? То то и оно, вот растениям также главное что нужно – СО2, все остальное вспомогательно, вроде как нам с вами витамины. Запомните это крепко-накрепко и больше не путайте удобрения (витамины) с СО2 (вкусным обедом). Это разные вещи.

Теперь переходим к тому, откуда вообще возникает проблема с СО2 в аквариуме. Из тех же
школьных учебников известно что СО2 содержится в атмосфере и его доля там достигает 0.3%
(это примерно 1/700 от доли кислорода). В воде соотношение резко меняется – в литре воды
может быть растворено до 0.5мг/л СО2, что примерно в 70 раз больше, чем в воздухе и всего
7см3/литр кислорода (против 0.01 СО2 и 210 кислорода в воздухе). Как видите соотношение
резко изменилось, в воде СО2 растворяется намного лучше, а кислород наоборот существенно
хуже. При этом, как ни парадоксально, но СО2 может так же быстро и освобождаться из воды,
если ее турбулентно мешать или аэрировать.
В природе поглощение СО2 водой происходит на 99% за счет взаимодействия воздуха и
поверхности воды. Можно поэтизировать процесс, сказав что волны похищают СО2 из воздуха.
Остальное это дыхание водных организмов и самих растений. Да, да! Растения тоже дышат,
причем на свету этот процесс параллелен фотосинтезу, то есть одновременно и поглощается СО2 и выделяется кислород, и поглощается кислород и выделяется СО2. Просто интенсивность
фотосинтеза на свету намного выше, потому и кислорода получается намного больше. В темноте
растения только дышат, то есть выделяют СО2. Но в общей массе, то что обычно выделяется за
счет дыхания, это мизер. По этому говоря о природных водоемах, дыханием можно пренебречь.
Жалкие проценты получаемого при этом СО2 не идут ни в какое сравнение с объемами
захватываемыми из воздуха.

Но сравните общее соотношение растений и площадей поверхности природных водоемов! На каждое растение приходится огромное пространство поверхности воды. Ведь, фактически, растения живут в узкой прибрежной полосе, да и то половина их них торчит из воды получая столь нужную углекислоту и из воздуха. Теперь посмотрите в аквариум – это тот самый кусочек
прибрежной зоны, кубик набитый растениями. Но где же огромные площади поверхности, через
которые всасывается СО2? А нет их в аквариуме. Весь имеющийся в наличии СО2 растения
выедают в считанные минуты после включения света, а затем получают только крохи от дыхания
рыб. Разумеется что-то попадает в воду и в процессе аэрации, но вы помните, что СО2 как
легко растворяется в воде, так и легко из нее и освобождается. Вот и получается, что
аэрация это палка о двух концах – немного растворяет, столько же забирает, и как результат
– почти ничего не меняет. А растения как сидели голодными, так голодными и остаются.

Конечно, большое количество рыб, может несколько сгладить ситуацию, но в большинстве
случаев и рыб недостаточно для нормального роста растений. Особенно это касается
декоративных аквариумов, густо засаженных растениями. Обычно рыб в таких аквариумах
немного, а вот растений очень много. И соотношение для растений получается весьма
плачевным. Большинству аквариумистов этого кажется вполне достаточным, листики растут,
некоторые растут вроде даже вполне быстро, чего тут беспокоится? Для многих так даже проще,
ничего буйно не разрастается, подходить к аквариуму надо не чаще раза в месяц и почти
ничего не приходится подстригать. Все просто и приятно.

И все бы хорошо, но идиллия в какой-то момент может быть нарушена самым грубым образом –
вторжением паразитных водорослей. Не буду вдаваться в причины, почему это вдруг происходит
в прежде красивом и благополучном аквариуме, просто примите как факт – водоросли, особенно
это касается “черной бороды”, внезапно появляются и все идет наперекосяк. Тогда аквариумист
начинает искать пути спасения от нежданной напасти, изучает отзывы о всевозможной химии
которая может потравить нежелательные водоросли, роется в интернете и в специальной
литературе. И в конце концов, магическим ответом на поиски путей разрешения проблемы будет
магическое словосочетание “Це-О-Два”, и озадаченный аквариумист впервые столкнется с такими вещами как баллон или “брагогенератор”, редуктор и реактор СО2.

Конечно, тут я привел крайний случай, но мой личный опыт показывает, что намного больше
людей приходит к необходимости использования СО2 как раз для борьбы с водорослями, нежели
те редкие любители, которые просто созрели до уровня создания у себя декоративного
аквариума.

Прежде чем рассматривать способы и изобретенные механизмы подачи СО2 в аквариум, разберемся чем же повышения количества СО2 в воде может помочь в борьбе с водорослями. На самом деле тут все очень просто и сводится к конкурентной борьбе между растениями. Дело в том, что обмен веществ и эффективность фотосинтеза у высших растений намного более эффективны, нежели у более древних и примитивных водорослей. Поэтому водоросли могут выигрывать только в особых, “некомфортных” для высших растений условиях. И одним из таких условий как раз является углекислотное голодание. Имеющегося в воде мизера СО2 вполне хватает примитивным водорослям, но совершенно недостаточно для более сложных высших растений. В результате водоросли растут, успешно потребляют растворенные в воде питательные вещества, а высшие растения стоят почти без роста и тихо загибаются. Кто-то может решить – надо подать в воду СО2 и все сразу исправится! Он прав, но только наполовину. Потому что сам по себе СО2 панацеей не является. Вспомните формулу, там есть еще два компонента – вода и свет. Ну, положим, воды у нас предостаточно, полный аквариум, а вот достаточно ли света? А правильный ли это свет, усваивается ли он растениями? С вероятностью в 90% рискну предположить что нет Все фирменные (и не очень фирменные) аквариумы поставляются с очень слабым светом. Нередко можно видеть, как на аквариум в 120 литров ставятся две 15 ваттные лампочки. 2х15 делим на 120 и получаем мощность света 0.25 ватта на литр. Это мало, нормой для эффективного роста растений будет не менее 0.5 ватта на литр, причем еще надо учитывать глубину аквариума и спектральный состав ламп. То есть в такой стандартный аквариум придется добавить еще две лампы, просто для того чтобы дать растениям достаточно света для фотосинтеза.

Но давайте представим, что мы поставили в аквариум еще две лампы, но больше ничего не
изменили, то есть количество СО2 осталось прежним. Думаете все у вас будет цвести и
колосится? Как бы не так! Скорее всего у вас активно полезут зеленые водоросли, да еще и
вода “зацветет” и станет по цвету как хорошее болото. Произойдет это от банального
дисбаланса – света стало много, а пищи, то есть СО2 не хватает. В итоге растения расти по
прежнему не могут, зато водорослям настоящее раздолье.

Исправим положение, подадим в аквариум СО2. Растения резко пойдут в рост, водоросли начнут
угнетаться, но через некоторое время растения опять остановятся и прекратят расти. В чем же
дело? Ведь теперь пищи достаточно? А они стоят, вон, даже листья стали желтеть и дырками
покрываться… А дело в том, что мы забыли про “витамины”. Растения выжрали из воды все
необходимые для развития микроэлементы и остановились. А паузой немедленно снова
попробовали воспользоваться водоросли. Что же делать? Добавляем удобрения и микроэлементы в воду и вот уже листья снова сочные и зеленые, растения “прут как из пушки”, а водоросли
грустят где-то на задворках дожидаясь очередного шанса.

Таким образом по отдельности ни один и факторов свет-СО2-удобрения успеха не даст. А вот
если их применить все вместе, одновременно, тогда и только тогда вы получите настоящий
подводный сад, и противная черная борода сама по себе отомрет, не выдержав конкурентной
борьбы, а аквариум будет радовать глаз. Но прежде чем бежать в магазин заказывать себе
систему СО2, правильные лампочки и мешок удобрений – давайте разберемся в моделях и
принципах действия различных систем подачи СО2 в аквариум.

Сразу скажу, что подавать СО2 через обычный распылитель бессмысленно. Во-первых, большая
часть пузырьков просто не успеет растворится, а значит вы будете в пустую расходовать
содержимое баллона. Во-вторых, при такой подаче совершенно невозможно дозировать степень
растворения СО2 в воде. А передоз полезным никогда не бывает. Большое количество
растворенного в воде СО2 приводит к образованию угольной кислоты. Кислота она слабая, но и
ее вполне достаточно чтобы снизить значение рН в аквариуме. Таким образом, передув в воду
СО2 вы рискуете получить критически низкие значения рН, вплоть до 4-5. А при этом и рыбы
всплывут кверху пузом и растения сбросят листья и погибнут. Так что во всем нужна
умеренность, причем чем мягче у вас вода, тем аккуратнее надо подходить к этому процессу.

Самый простой, хотя и малоэффективный способ растворения СО2 вводе – заполнить газом
перевернутый стаканчик. То есть берете обычный пластиковый стаканчик (я использую
четырехугольные из под йогуртов, их проще закрепить в углу аквариума), топите его,
переворачиваете и через трубку выпускаете в него немного газа. Внутри стаканчика образуется
пузырь, который понемногу растворяется. Обычно к вечеру весь газ из стаканчика переходит в
воду. Единственная проблема – закрепить этот стаканчик так, чтобы он не всплывал и не
опрокидывался. При среднемосковских показателях жесткости (жесткость около 10, карбонатная около 6, рН близко к 7) можно даже ничего не контролировать тестами. Газа в стаканчике не много, эффективность растворения не высока, так что проблем с вероятным падением рН не возникает.

Для заполнения стаканчика можно пользоваться даже обычным бытовым сифоном для газированной воды. Если помните, некогда, в до кока-кольные времена, были такие. Они заряжались баллончиками со сжатым СО2. Вот такой сифон и можно использовать, приспособить к нему длинную трубку и каждое утро вспрыскивать немного СО2 в стаканчики развешанные по
аквариумам. Кстати, по такому же принципу работает и система подачи CO2-Optimat от Тетра –
правда там стаканчик не самодельный, а уже на присосках, да и конструкция чуть посложнее,
но газ также вспрыскивается из маленького баллончика по типу аэрозольного. Главное не
забывать по утрам вспрыскивать новую порцию газа. А хватает такого баллончика на типовой
аквариум в 100 литров, примерно на месяц.

Но эта процедура утомительная, а аквариумисты народ ленивый, по этому были изобретены и
другие способы. Очень интересную систему совсем недавно предложила фирма SERA – набор
CO2-START. Принцип такой же – опрокинутый стаканчик. Но дуть в него газ из баллончика не
надо, СО2 выделяется из специальной таблетки. Таблетка закидывается в специальную щелочку, попав в нужный отсек начинает активно пузырять и в результате выделяет порядка 100см3 СО2. Хитрость еще и в том, что таблетка, помимо газа содержит необходимые растениям
микроэлементы (те самые “витамины&rdquo, так что одним махом вы не только насыщаете воду
углекислотой, но обеспечиваете микроэлементную подкормку растений. В комплект имеется 20
таблеток которых на 60-80 литровый аквариум достаточно на 2 месяца, одной таблетки хватает
на 3-4 дня. При большем объеме аквариума таблетки необходимо кидать чаще, при этом
предельный размер ограничен 150-170 литрами. Это вызвано тем, что в больший аквариум
таблетки надо кидать слишком часто, а это уже вызывает переизбыток микроэлементов. Вот
такая вот простая и эффективная конструкция.

Но и это еще не все. Аквариумисты народ изобретательный и они придумали и другие, требующие еще меньших трудозатрат системы подачи СО2 в аквариум.

Знаете что такое брага? Ага, судя по хитрым улыбкам большинства – знаете Так вот, берем
бутылку (например из под Кока-Колы), засыпаем туда сахар, чайную ложку дрожжей и получаем
бурный процесс брожения. А что при брожении выделяется? Правильно – СО2! Осталось придумать как прикрепить к крышке трубку и протянуть ее в аквариум. Сразу предупреждаю, это не так просто как кажется, углекислый газ очень текуч и легко просачивается в мельчайшие щели. Так что придется повозиться уплотняя все стыки и соединения. Зато после этого вы становитесь обладателем автономного прибора, который в течение примерно месяца будет выпускать вам пузырьки газа в аквариум. Чтобы в аквариум не попала сама брага, лучше пропускать газ через еще одну бутылку, в которой при случае соберется нежелательный дрожжевой осадок. Промежуточная бутылочка может быть и небольшой, вполне хватит и 0.5л.

Ладно, пузырьки в аквариум пошли, но что с ними делать дальше? А дальше можно или
направлять их в тот же стаканчик, или приспособить трубку от “брагогенератора” к выходу
фильтра. Поскольку большинство фильтров имеют возможность подсоса воздуха для аэрации воды, то трубочка присоединяется к фильтру, течение воды подхватывает пузырек, дробит его, и с силой выбрасывает облачко микропузырьков в аквариум. Одна беда, даже такие микропузырьки часто успевают всплыть раньше, чем растворятся в воде и часть газа теряется. Конечно можно разместить фильтр поглубже, тогда путь пузырьков к поверхности будет дольше и они будут лучше растворяться. Но все равно эффективность такого растворения невысока. Что же делать?

Для более эффективного растворения пузырьков СО2 изобретено множество специальных
реакторов. В общем-то каждая солидная фирма выпускает свою систему растворения СО2 в
аквариуме, однако подробно я остановлюсь только на двух лучших, с моей точки зрения –
немецкой Dennerle и японской ADA (это фирма Такаси Амано). Принцип которые они применяют –
максимально удлинить путь пузырька в воде и тем самым дать ему время для полного
растворения. Для этого используются хитрые системы, в которых пузырек долго поднимается
вверх по спирали или по лесенке полностью растворяясь на подходе к поверхности.
Эффективность таких систем доходит до 100% и тут они бесспорные лидеры. Лично мне очень
нравится реактор Dennerle, в нем пузырек поднимается по ступенчатой лесенке и тает прямо на
глазах! Такой реактор можно подсоединять к любому постоянному источнику газа – внешнему
баллону (о них я еще расскажу) или даже к самодельному “брагогенератору”. Кстати,
выпускаемая фирмой Dennerle система CO 30 FLIPPER-SET основана как раз на принципе брожения – в баллон со специальным биологически активным гелем высыпается маленькая капсула катализатора, которая запускает в нем процесс брожения. А поступающие в воду пузырьки растворяются с помощью входящего в комплект реактора. Вы спросите – а какой в этом смысл, если можно сделать то же самое на обычном сахаре и дрожжах? Ну, понятно что реактор крутой, но зачем же покупать все остальное?… Дело в том, что обычный дрожжевой “брагогенератор” очень бурно стартует, давая в первые дни избыточное количество углекислоты, а затем его производительность быстро падает. В этой же системе брожение происходит с постоянной и равномерной скоростью и зависит только от температуры баллона. Чтобы выровнять температуру баллона с температурой аквариума, он помещается в специальный контейнер на стенке аквариума, там же закрепляется и счетчик пузырьков. Все получается компактно и аккуратно, баллон выделяет газ, с одного баллона его выделяется 300000 пузырьков, что при средней температуре в 24 градуса хватает как раз на месяц. При средних значениях жесткости система обеспечивает полноценное насыщение СО2 аквариум объемом в 100-120 литров, если карбонатная жесткость ниже – то хватит и на больший объем. Сами реакторы выпускаются разных размеров и разной производительности, такие модели обеспечивают 100% растворение СО2 в аквариумах от 100 до 400 литров. А для более крупных аквариумов есть системы типа CYCLO 5000, подсоединяемые к фильтру, они обеспечивают эффективное растворение в объемах до 5000 литров.

Аналогичную конструкцию реактора от Амано многие могли видеть на прошедшем семинаре. Это
стеклянная колбочка со спиральной трубкой внутри, по которой бежит пузырек. У нашего
человека ее вид вызывает стойкую ассоциацию с самогонным аппаратом, но это ни в коей мере
не умаляет ее эффективность. Одна беда, продукция ADA в нашей стране пока мало доступна, а
цены высоки и рассчитаны на весьма состоятельных аквариумистов. Хотя во всем остальном мире именно продукция от Амано наиболее популярна и продаваема, достаточно посмотреть хотя бы на ассортимент онлайн-магазинов.

Теперь, когда вы знаете как эффективно растворять СО2 в воде, можно перейти к более
профессиональным системам. Профессионализм их заключается преимущественно в цене, в смысле это не значит что такими системами пользуются только профессиональные разводчики растений.
Опять же, апеллируя к западному опыту, можно сказать, что такая система входит в комплект
оборудования для любого декоративного аквариума с растениями. Что же входит в состав такой
системы?

Главный и самый внушительный на вид элемент – это газовый баллон! Баллоны бывают разные, от
500г до 20 кг, отечественные любители предпочитают обходится обычными нашими баллонами
купленными на строительном рынке, кто побогаче покупает себе сразу фирменный комплект с
фирменным же баллоном. Баллон можно использовать много раз, главное найти удобное место где его можно заправить, а делать это придется, в зависимости от емкости, от раза в два месяца, до одного раза в год. Я думаю, что не так уж сложно раз в полгода заправить баллон, не так ли?

Но сам баллон еще не все. К баллону требуется редуктор для снижения давления, а для того
чтобы иметь представление, сколько в баллоне еще осталось, желательно завести манометр. Как
я уже говорил, углекислый газ весьма текуч, так что потребуется хороший вентиль с точной
регулировкой, также потребуется и электромагнитный клапан. Электромагнитный клапан нужен
для отключения подачи СО2 в ночное время, когда освещение выключается. Иначе может не
только произойти сильное падение рН, но и рыбы начнут задыхаться. На системе дозирования
СО2 надо остановится подробнее.

Метки:

Ваш отзыв

Вы должны войти, чтобы оставлять комментарии.