FILTR

Фільтр в голандському акваріумі

Микола Рудь

Характерною ознакою голандського акваріума є мінімальна присутність в ньому риб та інших живих істот або навіть повна їх відсутність. Як правило, для звичайних глядачів це є причиною першого запитання: "Чому так мало риб!?".
Аматори, що культивують переважно рослини вважають за краще один-два рази на тиждень заливати до акваріума газованої води з сифона або використовувати пристрої для збагачення води акваріума вуглекислим газом, але не обтяжувати себе турботами про ⌠рибне господарство■, котре хоч і продукує у належній кількості вуглекислоту, але все ж неминуче забруднюватиме акваріум екскрементами та іншими продуктами обміну метаболічного характеру.
Найгіршим є те, що процес розкладу цих продуктів відбувається з утворенням проміжних сполук від високомолекулярних токсичних речовин, до цілої гами кінцевих напіврозчинних і розчинних речовин від сірководню до нітратів та нітритів. Саме вони, концентруючись у значній кількості, здійснюють негативний вплив на якість води та грунту. Згодом суттєво підвищується кислотність води та змінюється в гірший бік редокс-потенціал. Це складає суттєву загрозу не лише для життєдіяльності підводного декоративного саду, а й прямо перешкоджає нормальному розвитку рослин*.
Саме з цієї причини фітодизайнери західної школи, та більшість наших любителів, або намагаються тримати якомога менше риб, або ж взагалі відмовляються від цієї суттєвої прикраси акваріума.

Серед різновиддя акваріумного приладдя фільтр займає не останнє місце. Але навіть досвідчені акваристи іноді дивуються, коли чують, що для голандського акваріума, де дуже мало риб, фільтр необхідний у такій самій мірі, як і для будь-якого іншого. Логічні, на перший погляд, міркування з цього приводу такі: якщо рослини культивуються в акваріумі без риб, то рослинній композиції нічого не загрожує. Отже логічно постає запитання: навіщо тоді фільтр?

Однак не все так просто. Рослини, як відомо, також синтезують та виділяють у воду складні та стійкі до розщеплення органічнні сполуки. Деякі з цих речовин по відношенню до рослинної вегетативної маси, з якої власне і складається композиція, мають не меншу біологічну активність ніж метаболіти тваринного походження. За даними фізіологів рослин доля метаболічних речовин, що виділяються рослинами у зовнішнє середовище, може сягати 30% від усієї маси синтезованої органіки. Навіть якщо уявити, що дана цифра сумнівна і завищена в десять разів, то і в цьому разі вона складає суттєву величину. Уявимо собі, що загальна маса живої рослинності в акваріумі місткістю 300 літрів становитиме 1-3 кг. Якими ж суттєвими тепер здаються ці 30% у співвідношенні з об▓ємом акваріума! Адже саме виділені рослинами речовини негативно впливають на всю композицію в цілому. Природа не дала можливості рослинам у інший спосіб боротись між собою за ⌠місце під сонцем■. В природі саме так один вид рослин воює з іншим за простір, за воду, за поживні речовини. Не зайвим буде зазначити, що іноді рослини самі себе отруюють своїми ж метаболітами. Людина давно підмітила, що на одному й тому ж полі не можна кілька років підряд висаджувати одну й ту ж культуру. Досвідчені любителі також з власного досвіду знають, що багато рослин погано ростуть, якщо їх в композиції розмістити поряд. Вивченням тонких закономірностей позитивної, індеферентної та негативної взаємодії різних видів рослин між собою займається така ботанічна наука як алелопатія**.

Визначення долі виділюваних рослинами в процесі життєдіяльності метаболітів допомагає зрозуміти, яка велика кількість різноманітних речовин присутня у воді і реально, не завжди позитивно впливатиме на рослинну композицію в цілому. Нажаль цього не враховує багато любителів, що займаються акваріумним фітодизайном.

Отже, враховуючи все вищезгадане, стосовно рослин та продукованих ними речовин-метаболітів, можна впевнено заявити - фільтр у акваріумі рослинного типу потрібен у будь-якому випадку. Відомо кілька конструкцій біофільтрів, які працюють у відповідності з єдиним принципом: очистка води відбувається за рахунок життєдіяльності бактерій, грибів та в невеликій мірі мохуваток***.

В даній роботі автор пропонує до розгляду комбіновану систему біологічної очистки, котра випробувана протягом більш ніж десятилітнього періоду експлуатування, і відрізняється від традиційних, описаних різними авторами в багатьох відомих статтях****. Отже досвід використання такого фільтра в значній мірі імпіричний, а розмірковування стосуються лише теоретичних припущень. І все ж, вірогідно, вони мають місце, бо описувана система добре працює протягом більш ніж 20-ти років.

В описі традиційних біофільтрів, основну роль в механізмі біоочистки, автори конструкцій покладають на нітрифікуючих бактерій, згадуючи про гриби лише побіжно. І це вірно, бо будова самих фільтрів не дозволяє максимально використовувати діяльність грибів. Однак, можна припустити, що гриби мають не менше значення через те, що деякі метаболіти, продуковані рослинами, здатні розщепляти лише вони.

У звичайних біофільтрах гриби займають лише ту незначну площу, яку вони здатні заселити (стінки, перего
родки, поверхню касети та частково її внутрішню чатину. Якщо для рухливих організмів та бактерій життєвим простором є об▓єм, то для існування грибів, що живуть у воді це площа на якій вони можуть існувати. При цьому структура поверхні має суттєве значення. Відомо що деякі види грибів, на відміну від бактерій, не можуть суттєво збільшувати свою масу перебуваючи в грунті між часточками гравію або безпосередньо в масі органіки. Для їх життєдіяльності і розмноження потрібна поверхня не забруднена наявністю інших організмів (водоростей, бактерій) та бажаність співвідношення об▓єму акваріума до фільтра, як 1 до 0,2. Тобто, для 300 літрового акваріума бажано мати фільтр об▓ємом 60 літрів.
Найбільша кількість грибів концентрується на вертикальних поверхнях, де не осідає значна кількість органічних решток, а відтак і велика кількість бактерій, що їх розкладають. Іншими словами, в такому відносно чистому просторі гриби здатні вибірково адсорбувати з води розчинені в ній метаболічні сполуки органічної природи, продуковані рослинами.

Отже, забезпечивши біофільтр компактною решіткоподібною пластиковою
конструкцією на якій поселятимуться гриби, представляється можливим
суттєво збільшити розклад органічних речовин.

Логічно припустити, що із збільшенням можливої сфери існування грибів в об▓ємі фільтра, пропорційно зросте і розклад ними метаболітів, які стримують або пригнічують ріст рослин.

Гриби як і бактерії-нітрифікатори присутні в будь-якому акваріумі. Заселення акваріума організмами-деструкторами органіки відпувається досить повільно. Спочатку фільтр працює як звичайна механічна система, яка затримує зважені часточки органіки та детрит. Лише через деякий час фільтр накопичивши значну кількість бактерій та грибів, починає працювати як біологічна система. В усьому іншому, конструктивна будова фільтра залишається традиційною. Важливою особливістю можно вважати лише непрозорість корпусу фільтра. Це запобігатиме утворенню в об▓ємі фільтру водоростей. Розвиваючись у значній кількості вони можуть суттєво змінити динаміку розвитку і концентрації бактерій та грибів на свою користь і таким чином змінити механізм процесу біологічної очистки. В конкурентній боротьбі за життєвий простір водорості мають суттєві переваги і позбавивши їх світла, акварист створить нормальне середовище для функціонування біофільтра.

--------------------------------------------------------------------------------

* Багатьма авторами починаючи з 50-х років, метаболічна органіка, продукована рибами, дуже спрощено і невірно вважалась мало не бажаним добривом. Передбачалось, що фекалії риб розкладаючись, можуть бути відносно легко мінералізовані грунтовою мікрофлорою і знову використані рослинами для побудови своєї вегетативної маси.

** Провідними науковцями у даній сфері вважається український ботанік, академік М.Гродзінський, та американський вчений Е.Райс.

*** Мохуватки (Bryozoa) - щупальцеві колоніальні організми. Споживають органічні речовини, що перебувають у зваженому стані.

**** Перелік статей складає значний реєстр. Однак обмежитись можна лише кількома, найбільш характерними, що висвітлюють проблему акваріумної фільтрації.

1. "Рыбоводство" (ж-л) ╧1, 1987, с.41:

2. "Рыбоводство" ╧2, 1987, с.19:

3. "Наука и жизнь" (ж-л) ╧10, 1970, с.119:

4. "Рыбоводство и рыболовство" ╧1, 1980, с.32.

5. "Рыбоводство и рыболовство" ╧1, 1981, с.31.

╘ Ukrainian magazine "Naturalist"