Вода в аквариуме. Взаимосвязь между соединениями углерода, рН и карбонатной жесткостью.

Для питания высших растений углерод явля­ется жизненно важным элементом. В отличие от наземных растений, которые удовлетворяют свою потребность в углероде исключительно по­глощением углекислого газа из воздуха, водные растения снабжаются этим питательным элемен­том преимущественно из различных неорганиче­ских соединений углерода в воде (СОг — углекис­лый газ, НгСОз — углекислота, НСОз — гидрокар­бонат, СОз2" — карбонаты, Са(НСОз)2 — гидрокар­бонат кальция).

Для фотосинтеза растений в аквариуме дву­окись углерода является важнейшим питатель­ным веществом. При низком уровне рН встреча­ются свободная двуокись углерода и углекисло­та. Когда в результате ассимиляции растений двуокись углерода поглощается из аквариум­ной воды, то это — если не принимать во внима­ние другие факторы, например дыхание рыб, — приводит к повышению уровня рН. Как только свободная двуокись углерода в воде поглощена, растения начинают вести себя по-разному. Если у одних растений рост приостанавливается (на­пример, у всех изученных до настоящего мо­мента водных мхов, в том числе и Fontinalis antipyretica), то другие аквариумные растения, в отличие от них, способны ассимилировать и использовать (биогенное обезыствление) гидро­карбонаты, в результате чего уровень рН снова возрастает. Вследствие этого происходит выпа­дение нерастворимого карбоната кальция (СаСОз), что видно по известковым отложениям на листве растений. Научными экспериментами доказано, что в результате поглощения водны­ми растениями гидрокарбонатов уровень рН мо­жет возрасти до 11. Многие виды, которые вы­нуждены обходиться наличием свободной дву­окиси углерода, намного раньше прекращают свой рост. Возможно, причины прежних неудач с выращиванием редких, требующих особых ус­ловий видов, связаны именно с этим.

Многочисленные исследования природных биотопов показывают, что большинство аквари­умных растений живут в слегка кислой, бедной кальцием и солями воде, содержащей достаточ­ное количество свободной двуокиси углерода и углекислоты. Хотя многие из этих растений в из­вестных пределах способны к адаптации и обла­дают довольно широким диапазоном допустимос­ти, все же и они предпочитают описанную выше среду. Однако другие растения вследствие их за­висимости от свободного углекислого газа не мо­гут или способны в малой степени поглощать из воды гидрокарбонат. Поэтому для их фотосинте­за в аквариуме прежде всего необходимо наличие двуокиси углерода. Только относительно малое число тропических водных растений населяет природные биотопы с богатой известью водой и щелочным рН. Растения в такой воде в целом от­личаются тем, что при интенсивном фотосинтезе они могут дополнительно извлекать двуокись уг­лерода из имеющегося гидрокарбоната кальция. Выводом из этих химико-биологических взаимо­связей является необходимость устанавливать в аквариуме такой рН, который удовлетворил бы как можно большее число растений с различными требованиями к среде обитания. Подобный уровень может лежать примерно в диапазоне рН 6,2—7,2.

Сильно ассимилирующие аквариумные рас­тения поглощают большое количество СОг, отче­го необходимо дополнять это питательное веще­ство и одновременно удерживать показатель рН в нужных пределах. Для насыщения ССЬ в зоо­магазинах имеются разнообразные приборы. Но следует подчеркнуть, что необходимость в до­полнительном СОг возникает когда аквариум, с одной стороны, густо засажен, а также имеет хо­рошее освещение, а с другой, — не достаточно естественное воспроизводство углекислого газа, в том числе в результате дыхания рыб и окисли­тельных процессов, о чем свидетельствует вы­падение в осадок извести. Сделать вывод о целе­сообразности дополнительного насыщения ССЬ позволяют замеры рН и его регулярный кон­троль. В этой связи важно знать, что двуокись углерода в очень высокой концентрации стано­вится ядовитой для рыб, и что существуют виды рыб, которые не переносят низкий рН. Поэтому вплоть до установления нормальной концентра­ции СОг необходимы регулярные замеры с помо­щью тестов СОг (соблюдать характеристики про­изводителя).

Но для аквариумных растений важны не только знания о тесной взаимозависимости меж­ду рН и содержанием двуокиси углерода в воде, но и о пропорции карбонатной жесткости (назы­ваемой щелочностью) по отношению к двуокиси углерода. Чем выше карбонатная жесткость, тем больше необходимо двуокиси углерода, чтобы поддерживать гидрокарбонат кальция в раство­ренном состоянии, то есть препятствовать выпа­дению извести в осадок. По этой причине имеет смысл умягчить в большинстве своем жесткую водопроводную воду. Например, рекомендуется опреснение с помощью слабокислого катионита (скажем, фирмы Dennerle). Подготовленную во­ду затем, смешивая с водопроводной, можно до­вести до необходимого параметра от 2 до 8 °dGH. Аквариумная вода с еще более низкой карбонат­ной жесткостью обладает очень малой стабиль­ностью рН и пригодна для разведения некото­рых рыб, обитающих в мягких водах, а не для выращивания большинства аквариумных расте­ний. Вода с карбонатной жесткостью свыше 15° dGH представляет собой неблагоприятную сре­ду для оптимального роста растений, поскольку рН вследствие своей высокой стабильности ре­гулируется слабо.