С технологической точки зрения удачно компонуются так называемые модульные конструкции. Каждый модуль в них выполняет свою функцию. В одном располагается обогреватель, в другом – фильтры механической очистки, биофильтр, ультрафиолетовый стерилизатор и т. д. Конструкция всей системы позволяет соединять разные модули вместе и компоновать из них различные конфигурации, которые могут размещаться отдельным блоком или в поддоне, обычно расположенном под аквариумом и включающем такие элементы, как пеноотделители, денитрификаторы и пр.
Нитрификация
Следует иметь в виду, что какими бы ни были конструкция и исполнение биологического фильтра, главный работающий элемент в нем – комплекс микроорганизмов, населяющих поверхность субстратов. Заселение биофильтра, приведение его к работоспособной кондиции и стабильному рабочему состоянию требуют времени. Запуск биологического фильтра, при котором на поверхности гравия образуется бактериальная пленка, состоящая из полного комплекса микроорганизмов-утилизаторов, занимает обычно не менее 5–6 нед, и ускорить этот процесс сложно. Как показано на рисунке, сначала вследствие развития жизнедеятельности так называемых гетеротрофных бактерий, разлагающих выделения рыб, в воде аквариума происходит накопление токсичного аммония и аммиака. Это самый опасный период становления биофильтра, который называется синдромом нового аквариума. Обычно максимум аммония наблюдается на 10-12-й день. Самые нежные рыбы и беспозвоночные этого не выдерживают и гибнут. Быстро развивающиеся так называемые нитрифицирующие бактерии (Nitrosomonas) питаются аммонием, что со временем приводит к резкому снижению его концентрации. Однако в результате своей жизнедеятельности они выделяют значительно менее токсичные, но все же очень ядовитые нитриты, которые, в свою очередь, используют в пищу другие нитрифицирующие бактерии – Nitrobacter. Обычно через 1 мес после прохождения максимума нитритов биологический фильтр считается активированным, и в воде аквариума начинают накапливаться на порядок менее токсичные нитраты.
Диаграмма развития процессов нитрификации при запуске биофильтра. Максимум аммиака наступает приблизительно на 10-й день работы фильтра и может вызвать массовую гибель нежных рыб. Это явление в аквариумистике называется «синдром нового аквариума». Опасный максимум нитритов обычно наступает в конце 1-го мес после запуска. Уровень нитратов, отмеченный пунктирной линией, может не достигать максимума вследствие регулярной подмены воды (сплошная линия)
Существует несколько приемов для запуска биофильтра, однако практика автора показала, что проще и лучше всего использовать для этого стаю живородящих рыб моллиенезий, которые по своему суммарному весу должны быть несколько больше, чем вес предполагаемых к заселению морских обитателей. Дело в том, что моллиенезии очень легко и быстро адаптируются к солоноватой и морской воде, малочувствительны к образующимся в процессе жизнедеятельности аммонию, нитритам и нитратам и любят высокую температуру воды, которая так нужна обитателям морей. Для того чтобы приучить моллиенезий к солоноватой воде, достаточно 10–12 ч. При этом воду, в которой эти рыбы будут жить в вашем аквариуме в процессе запуска (или, как еще говорят, зарядки или активации биологического фильтра), следует добавлять по каплям, смешивая ее с исходной пресной. После адаптации к солоноватой воде моллиенезий поселяют в аквариуме при непрерывно работающих насосах циркуляции фильтров.
В течение всего периода зарядки фильтра моллиенезий следует обильно кормить. Естественные выделения этих рыб послужат питательной средой для бактерий, преобразующих ядовитые компоненты разложения выделяемой органики в виде экскрементов и слизи в менее токсичные вещества, которые впоследствии будут удаляться из аквариума при подмене воды (20–25 % в месяц).
Спустя 1–1,5 мес моллиенезий следует удалить, а воду полностью заменить на свежеприготовленную, но той же солености, температуры и кислотности. За период запуска фильтра в ней накопилось много нитратов, а самое главное, высока концентрация биогенных загрязнений, наличие которых никакими простенькими любительскими приборами не проконтролировать. Все это может привести к стрессу и гибели поселяемых взамен моллиенезий рыб. После смены воды аквариум готов к заселению самыми крепкими рыбами, например амфиприонами или другими, относящимися к семейству помацентровых (Pomacentridae). При этом важно учитывать, что масса рыб, которые будут заселены в аквариум, не должна превышать общую массу моллиенезий, иначе регенерационной мощности заряженного фильтра может не хватить и тогда опять начнутся проблемы с превышением допустимых концентраций аммония, нитритов и нитратов.
После того как помацентриды поживут в аквариуме примерно полгода, можно подумать о заселении более чувствительных и нежных рыб, например карликовых ангелов. В идеале, чтобы не нарушать работу биофильтра, лучше заменить часть помацентрид на ангелов равного размера, а не просто выпустить их в аквариум. Желательно также совместить процедуру замены одних рыб на других с подменой воды на свежеприготовленную.
По окончании зарядки фильтра моллиенезий можно опять приучить к жизни в пресной воде, действуя в обратном порядке, то есть медленно разбавляя морскую воду пресной (по каплям!) в течение 10–12 ч.
Вместо моллиенезий вполне можно использовать азиатских цихлид – этроплюсов, морских собачек – бленниусов или мало чувствительных к какому-либо загрязнению групперов, но в наших аквариумах они встречаются реже и стоят значительно дороже. Думаю, что из всего изложенного понятно, что биофильтр является невидимым функционирующим и довольно капризным устройством в аквариуме, от которого зависит жизнь всех остальных его обитателей.
Для полноты картины описания систем фильтрации приведем еще один очень важный пример из новейшей истории. В начале 1960-х гг. многие американцы и европейцы были крайне удивлены, увидев в далекой Индонезии замечательные аквариумы, создаваемые местным аквариумистом из Джакарты Ли Чин Энгом. В его водоемах, наполненных всевозможными морскими обитателями – рыбами, водорослями, беспозвоночными, – больше всего поражало отсутствие каких-либо специальных технических средств, за исключением распылителя воздуха.
Денег на приобретение дорогих фильтров у бедного индонезийца не было, были лишь наблюдательность, смекалка и истинный интерес к морским обитателям. Он мог подолгу рассматривать коралловые сообщества в природе для того, чтобы с минимумом искажений перенести их в свой аквариум. Созданная им система, сразу названная природной, или натуральной, казалась всем каким-то доморощенным индонезийским фокусом. Однако в последние годы она получила массовое развитие сначала в Европе, затем и в Америке, но уже на новом технологическом уровне. Это ни что иное, как фильтрация с применением «живых камней», «живого песка», системы Жубера, «грязевого фильтра» и т. д. Автор же этой натуральной системы умер, не дожив до широкого общественного признания своего детища и проведя остаток жизни в Австралии (в Сиднее), но уже в хорошем достатке. Тем не менее, несмотря на название системы, следует уяснить, что и пресноводный, и морской аквариумы, по крайней мере, комнатных масштабов, весьма далеки от природы – это в большей степени творение рук человеческих со всеми проблемами и недостатками.
Денитрификация
Принято считать, что конечным продуктом работы биофильтра являются сравнительно неядовитые неорганические соединения – нитраты. В классических трактатах, посвященных морскому аквариуму, обычно пишут, что даже нежные рыбы якобы выдерживают концентрацию нитратов в десятки миллиграммов на литр воды. Исходя из того, сколько морские животные потребляют корма и, соответственно, выделяют продуктов своей жизнедеятельности в воду, нетрудно рассчитать, насколько быстро будет достигнут в аквариуме порог нитратной безопасности. Так и происходит. В реальности же данные расчетов оправдываются далеко не всегда, а эксперименты японских исследователей показали, что дело далеко не в нитратах.
Поселив амфиприонов в просторный аквариум, они стали определять смертельную концентрацию нитратов. Оказалось, что рыбы без видимого ущерба выдерживают концентрацию этого вещества, почти в 100 (!) раз превышающую указанную в аквариумной литературе предельно допустимую норму нитратов для аквариума с соленой водой. В чем же дело, почему такой разнобой в рекомендованных и экспериментальных данных? Если поразмыслить, ответ сравнительно прост. Дело не столько в самих нитратах, сколько в других веществах, которые накапливаются в аквариуме вместе с ними. Слово «сравнительно» написано здесь потому, что ни состав этих веществ, ни их свойства определить в любительских условиях невозможно, или, как сейчас говорят, почти невозможно. Более подробно об этом будет сказано ниже.
