Свет в аквариуме.
Освещение аквариума и спектральный состав света ламп. Освещение аквариума характеризуется тремя параметрами: во-первых, это яркость, вернее сила света, во-вторых, длительность, в-третьих, спектральный состав. Каждый из этих показателей достаточно важен. Сделать свет в аквариуме естественным значит сделать его максимально приближенным к характеристикам света падающего на водную поверхность в природе. Такой свет дают:
• правильный спектральный состав света ламп,
• точность цветопередачи ламп (CRI),
• свет с параллельными лучами.
Оптимальный спектральный состав света обеспечивается комбинированием разных люминесцентных, криптоновых и ламп накаливания. Лампы накаливания дают наибольшее количество лучей красно-оранжевого спектра. Криптоновые лампы, имеющие грибовидную форму, дают больше лучей оранжевого спектра. Белый цвет флуоресцентной лампы получается при смешении трех основных цветов света: красного, зеленого и синего. Разные оттенки белого света, от красновато-белого до голубовато-белого, могут быть получены при смешении разного количества трех основных цветов света. Но, кроме всего этого, растения будут красивы, если получат достаточно света правильного спектрального состава. Из всех цветов радуги им необходимы только красные и синие световые лучи, т.к. зеленые они просто отражают, другие цвета не воспринимают, а некоторые могут вообще им навредить. И чтобы правильно подобрать нужное освещение, важно купить аквариумные лампы с повышенной интенсивностью излучения - в красной и синей зонах спектра. Применять специальные лампы надо только в сочетании с лампами, спектральные характеристики которых наиболее подходят к дневному свету.
Цвет освещения, важен не столько для рыб, сколько для растений. В естественной жизненной среде рыб и растений происходит так, освещение в течение дня, и вместе с перемещением солнца, изменяет свои спектральные цвета. Например, если небо вдруг покрылось облаками, то свет будет окрашен синевой и температура цвета поднимается до 10000 К (градусы Кельвина), в то время как под чистым синим небом и при прямом попадании солнечного света, эта температура цвета от нейтральной точки, которая равна 5600 К, опускается до 4300 К. А так называемая норма света для производителей трубчатых ламп составляет 5000 К. Но дневной свет бывает разный. Если цветовая температура света поднимается до 10000К, то преобладает содержание синего (слегка голубоватого белого цвета). Если цветовая температура понижается (слегка желтоватый белый) за счет прямой инсоляции, то максимум интенсивности света переходит в область от жёлтого до красного. Видимый свет находится в диапазоне между 380 и 780 нм длины волны (нм или nm нанометр, одна миллиардная доля метра), от фиолетового до темно-красного.
Точность цветопередачи ламп. На точность цветопередачи ламп влияют цветовая температура света (K) и цветопередача CRI (или Ra). Цветовая температура, измеряемая в градусах Кельвина, значительно влияет на естественность освещения подводного ландшафта. Чтобы цветопередача в аквариуме была правильной, нужно чтобы лампа имела цветовую температуру не менее 5000 Kelvin, иначе все, что она освещает, будет иметь определенный оттенок, отличный от подлинного. Цветовая температура света (K) в Кельвинах не указывает на спектральный состав света лампы - она показывает, как воспринимает цвет света от данной лампы человеческий глаз. Это характеристика связанная именно с восприятием. Чем ниже цветовая температура, тем больше доля красного, и меньше синего цвета. Чем выше цветовая температура, тем больше доля синего и зеленого. Качественные лампы любой цветовой температуры дают такой свет, при котором белый цвет всегда будет белым, но вот все остальные оттенки совсем не обязательно передаются правильно! В этом как раз и состоит отличие ламп с разной цветовой температурой. Если цветовая температура менее 5000К, то все оттенки, отличные от белого, будут восприниматься как более теплые (больше красных оттенков), или более холодные (больше голубых) - отсюда названия трех основных типов флуоресцентных ламп: 5000K и более - нормальная цветопередача, дневной свет; ~4000K - много голубых оттенков, холодный свет; <3300K - много красных оттенков, слишком теплый свет.
В лампах c улучшенным CRI обозначение ставится в виде трех цифр, где первая обозначает коэффициент светопередачи (CRI): 7 - CRI=70+; 8 - CRI=80+; 9 - CRI=90+. Последние две соответствуют цветовой температуре (CCT). Например, /840 означает: CRI=80 и CCT=4000K. В принципе, чудес на свете не бывает, поэтому: Наибольшую цветоотдачу имеет лампа с CCT около 5000K, поскольку при этом соответствующее абсолютно черное тело имеет наибольшее количество люмен/ватт. Чем выше или ниже CCT, тем светоотдача - ниже. Однако не надо забывать, что для фотосинтеза, в отличие от глаз, люмены не столь важны. Лампа с более высоким CRI имеет более низкую светоотдачу, поскольку спектр ее является более широким. Реальная светоотдача зависит от температуры, балласта и многих других факторов.
Так называемые лампы с "широким спектром" (full-spectrum, wide spectrum) имеют более или менее однородный спектр, в отличие от обычных ламп, имеющих ярко выраженный пик в спектре, т.е. в такой лампе цветопередача более естественна за счет присутствия большего числа цветов в спектре. Трифосфорная или трихроматическая лампа (triphosphors, trichromatic) - имеют пики в спектре, соответствующие трем основным цветам. За счет этого улучшается цветопередача. Такие лампы имеют специальное редкоземельное галофосфорное покрытие.
Чтобы обеспечить нормальную жизнедеятельность растений, нужен весь видимый световой спектр. Самую важную роль играют два относительно узких спектральных диапазона - сине-зелёный (около 440 нм) и красный (660 и 700 нм). Свет различных длин волн имеет для растений неодинаковое значение. Длинноволновый диапазон видимой части спектра благоприятно воздействует на деление клеток и рост растения в длину. Коротковолновые сине-фиолетовые лучи тормозят рост, но одновременно с этим вызывают увеличение массы и цветение. Фиолетово-синий свет (470 нм) способствует размножению клеток растений, слишком большая доля синего света приводит к недостаточному росту растения в длину и оно становится маленьким и приземистым. Оранжево-красный свет (650-680 нм) определяет рост растения в длину и его размер, причем процесс поглощения в оранжево-красной области идет в 2 раза интенсивнее. Слишком большая доля красного света с удлинением стебля делает его длинным и тонким, и увеличиваются междоузлия. Оба цвета должны находиться в соответствующих пропорциях.
Обратите внимание на ультрафиолетовую (УФ) составляющую света. Следует различать три типа УФ:
• Не вредный мягкий УФ (А). Участвует в процессе фотосинтеза, особенно у сине-зеленых водорослей;
• Вредный средний УФ (В). При сильной дозе и длинной экспозиции не полезен ни для рыб, ни для растений. Полезен в террариумах, так как помогает рептилиям синтезировать витамин D. При больших дозах задерживает рост растений и мальков;
• Очень вредный жесткий УФ ©, фильтруется озоновым слоем Земли. Используется в стерилизаторах. Не следует использовать для освещения!!!
Цветовое ощущение - общее, субъективное ощущение, которое человек испытывает, когда смотрит на источник света. Свет может восприниматься как теплый белый, нейтральный белый или холодный белый. Объективное впечатление от цвета источника света определяется цветовой температурой. Цветность света - температура черного тела, при которой оно испускает излучение с той же самой хроматичностью, что и рассматриваемое излучение. Иначе говоря, это мера объективного впечатления от цвета данного источника света. Если температура "черного тела" повышается, то синяя составляющая в спектре возрастает, а красная составляющая убывает. Основные показатели цветовой температуры для люминесцентных ламп таковы (единица: кельвин К):
• Белый сверхтеплый – 2700 К;
• Белый теплый – 3000 К;
• Белый естественный (или просто белый) – 4000 К;
• Белый холодный (дневной) – больше 5000 К.
Что касается цветовой температуры, лампы с низкой температурой (<5000K) придают красноватый оттенок, а лампы с высокой температурой цвета (>5000K) хорошо выявляют зеленый цвет. Например, при цветовой температуре менее 5000K свет плохой, потому что имеет желтый оттенок, а свет при 10000K белёсый и цвета становятся голубоватыми. При свете менее 5000K водные растения имеют желтый оттенок и выглядят нездоровыми. При свете 10000K водные растения становятся слишком зелеными и выглядят искусственными. Таким образом, при подборе ламп по цветовой температуре “K” чтобы растения под водой выглядели естественно, нужно выбирать лампы с цветовой температурой 7000-8000K. Лампы с низкой цветовой температурой K<5400 способствуют росту водорослей. Что касается люминесцентных ламп, то "теплые" (3300К) и "холодные" (4000К) не воспроизводят температуру дневного солнечного света, и дают слишком много зеленого света, но мало красного и синего для роста растений. Есть намного более совершенные лампы T5 "дневного света" (5400-8000К), температура света которых близка к солнечной.
Еще одна значимая характеристика, на которую надо обращать внимание (особенно при профессиональном освещении) – это цветопередача люминесцентной лампы. Достоверность цветопередачи определенной лампы показывает нам, насколько естественным выглядит наше окружение в свете этой лампы. Способность к цветопередаче отражает коэффициент (индекс) цветопередачи CRI (Color Rendering Index, Ra), или Индекс цветопередачи (ИЦ). CRI часто обозначается в каталогах как Ra. По максимуму составляет 100 – это значение многих ламп накаливания и солнечного света.
Люминесцентные лампы, имеющие одинаковое значение цветовой температуры, могут обладать различной цветопередачей, что необходимо учитывать. Причина отличия может заключаться в разном спектральном составе света, который они производят. CRI измеряет, насколько точно источник света передает истинный цвет объектов. Идеальный источник света имел бы CRI=100. Меньшие значения означают, что цвета смещены от их истинного оттенка и насыщенности: например, при желтом будут хуже видны желтые полосы, при синем - синие. Каждый производитель светотехнической продукции маркирует свои изделия по своему особому типу, но эти обозначения можно расшифровать и получить необходимую информацию о лампе. Для сравнения обычно выбирают 8 основных цветов [Ra-8] и вычисляют среднее. Полученное значение обозначается символом Ra и принимают за ИЦ - чем ниже эта величина, тем хуже цветопередача. От 91 до 100 считается как очень хорошая цветопередача, 81-91 - как хорошая, 51-80 - средняя цветопередача, менее 51- слабая цветопередача. Лампы с высоким CRI>90 предназначены для установки там, где важно очень точное восприятие цветов - в типографиях, графических студиях, музеях. Старайтесь использовать лампы с высоким значением CRI, чтобы ваши растения выглядели привлекательней. Эти два параметра обычно указываются на маркировке люминесцентных ламп. Например, /735 - означает лампу со значением CRI=70-75, CCT=3500K - лампа тепло-белого цвета, /960 - лампа с CRI=90, CCT=6000K - лампа дневного света. Нужно выбирать трифосфорные флуоресцентные лампы с максимальным CRI чтобы искажения цветов подводного мира были минимальными (с цветовой температурой 5400 - 10000K). Все флуоресцентные лампы нового типа T5 трифосфорные, и имеют CRI не менее 80.
Световая отдача зависит от длины лампы. Как видно из графика, имеет смысл применять, например, одну лампу 40 Вт вместо двух ламп по 20 Вт. Цвет лампы в обозначении обычно стоит после знака /. Например, F18/43. Цвета обозначаются либо буквенной комбинацией (/CW и т.д.) или цифрами. Цвет задается значением цветовой температуры (CCT). Для стандартных ламп с невысоким коэффициентом светопередачи (CRI) цвет обозначается в виде двух цифр: Обозначение CCT Цвет
/25 4000K близок к холодному белому (CW - cool white)
/29 2900K близок к тепло-белому цвету - soft white, warm white
/33 4100K холодный белый (CW)
/35 3500K белый (W - white)
/54 6200K близок к дневному свету (D - day)
/77 аквариумная лампа
/76 Osram Natural De Lux
/15, /60 красный цвет
/16, /62 желтый цвет
/17, /66 зеленый цвет
/18, /67 синий цвет
/79 3800K имеет повышенное содержание красного цвета в спектре
/89 10000K актиничный (голубой цвет). Используется в риф-аквариумах
/05 актиничный (голубой цвет). Используется в риф-аквариумах
/03 супер-актиничный (super-actinic). Используется в риф-аквариумах
/01, /12 медицинские лампы. Излучают ультрафиолетовое излучение
/52 медицинская ультрафиолетовая лампа
/10 излучает УФ излучение (UV-A, UV-B)
Люмены и люксы часто являются источником путаницы. Эти величины являются единицами измерения светового потока и освещенности, которые нужно различать. Люмен - это единица светового потока, то есть испускаемого света. Люкс - это единица освещенности, то есть принимаемого света. Световой поток характеризует источник света, а освещенность - поверхность, на которую падает свет. Освещенность измеряется в люксах (Лк). Источник света со световым потоком в 1 Лм, равномерно освещающий поверхность площадью 1 кв. м создает на ней освещенность 1 Лк. Электрическая мощность лампы измеряется в ваттах (Вт), а световой поток ("световая мощность") - в люменах (Лм). Чем больше люменов, тем больше света дает лампа. Приборы для измерения освещенности называют люксметрами. Цвет освещения измеряется в градусах Кельвина.
Производители ламп указывают световой поток в люменах (т.е. это весь световой поток от данной лампы), но насколько это применимо для аквариумов? Да ни насколько. Эта величина показывает, насколько яркой кажется лампа для человеческого глаза, и только. Поскольку человеческий глаз неодинаково чувствителен к разным областям спектра, то это абсолютно не говорит о "реальной" яркости лампы. Максимальной чувствительность глаз человека обладает при длине волны 555 нм (зеленый цвет). Поэтому лампы, основной спектр излучения которых сдвинут в красную или синюю сторону будут нам казаться менее яркими. Отсюда вывод - если на одной лампе написано, что она дает больше люменов чем другая, то это еще не значит, что она ярче светит, она просто кажется более яркой.
Световой поток, излучаемый лампой, очень сильно зависит от температуры окружающего воздуха. Значения потока в люменах, которые указываются в каталогах, измерены при температуре воздуха 25°С. Применение различных рефлекторов может резко увеличить температуру окружающего колбу воздуха и уменьшить световой поток на 10-15%. Поэтому используемые светильники должны иметь отверстия для вентиляции для снижения температуры лампы.
Рекомендации по продолжительности и выбору источников света.
Очень многие аквариумисты никогда не бывали на родине своих рыб. Они могут только предполагать, каковы световые условия в том жизненном пространстве, или считать, что хорошо знакомы с ними по увиденным фильмам. При этом очень редко говорится о том, что световой день в тропиках длится только 12 часов. К примеру, на наших широтах средняя длина летнего дня равна 16 часам, но зато зимние короче. Растения по продолжительности требуемого освещения обычно делят на три группы: растения длинного дня, короткого дня и нейтральные. Для большинства растений оптимальное время освещения около 12 часов. При сильном освещении вполне достаточно 10 часов. Понять, когда можно выключать свет по сворачиванию листочков на макушках роталл, лимнофил. Любой дополнительный свет не дает растениям никаких преимуществ, в то время как водоросли всегда могут использовать избыток энергии. С другой стороны, очень короткий период освещения имеет обратный эффект на растения. Слишком короткий световой день приводит к дистрофии растений, из-за того, что они не успевают создать достаточного количества необходимых для своего роста веществ; у некоторых растений меняется характер роста. Они просто не получают достаточно энергии и начинают терять листья, особенно нижние. Рыбы также восприимчивы к свету и его интенсивности. Освещение аквариума должно отвечать требованиям рыб. Поэтому, следует устраивать в аквариуме теневые зоны, либо сразу при планировании аквариума, либо потом при помощи плавающих растений.
Лучше интенсивный свет и только на 8-10 часов, чем приглушённый или рассеянный - на 16 часов. Как правило, растениям для фотосинтеза вообще хватает 5-6 часов яркого светового дня, т.е. при достаточно ярком освещении фотосинтетическая работа высших растений будет происходить очень активно и количество углекислого газа, находящегося в воде будет неизбежно и с большой скоростью усвоено растениями и переработано в полезные для развития растений углеводы, аминокислоты и другие органические вещества, за этот короткий срок. Далее активность высших растений спадает и вся, не усвоенная ими полезность, с огромной радостью поглощается водорослями. Поэтому правило здесь одно: - Свет поярче, световой день - покороче. Не менее важно давать растениям достаточный период темноты, чтобы они "отдохнули". Если растения не получают достаточно темного периода, у них развиваются симптомы стресса или они могут приобретать нежелательную форму. Растения используют время темноты, чтобы преобразовывать богатые энергией вещества образованные во время фотосинтеза в более сложные молекулы, которые, в конечном счете, и дают новый рост. Однако, если у вас нет никаких проблем и при 14 часовом световом дне - то вы можете использовать и его. И наоборот, если вас донимают зеленые водоросли, то уменьшайте световой день. Длинный световой день не компенсирует слабый свет. Полезно освещать аквариум солнцем не более 2 часов в день. Солнечный свет, падающий на стекла окна, аквариума, большей частью отражается и только незначительная часть его проникает в воду. Длительное солнечное освещение приводит к образованию водорослей, может вызвать перегрев и изменение химического состава воды.
Сложно дать какие-либо конкретные рекомендации по поводу мощности ламп, поскольку все зависит от вида растений, использования углекислого газа, количества растений, глубины аквариума, наличия рефлектора и т.д. Расчет выбора источников света такой: освещенность в 0,5 ватта на 1 литр воды будет слабой, в 1 ватт/литр - сильной. Существует всем известное эмпирическое правило: 0.2-0.3 Вт/л для умеренного освещения и 0.5-0.8 Вт/л для яркого. Если вы не используете углекислого газа, то начните с 0.2-0.3 Вт люминесцентного света на литр воды. В глубоком аквариуме и при выращивании густой растительности доведите это значение до 0.5-0.8 Вт на литр. Потом вы сумеете изменить, добавив или удалив лишние лампы, систему освещения, приспособив ее к конкретным условиям. Использование более яркого света позволяет получить эффективные пузыри кислорода, но при этом система становиться менее устойчивой и более чувствительной к отклонениям параметров - например, при наличие фосфатов в воде около 0.1 mg/l при ярком свете, начинают появляться водоросли, а при небольшом освещении этот уровень может доходить до 0.5 mg/l. Некоторые авторы подразделяют растения на группы в зависимости от требований, предъявляемых к освещенности: с невысокими требованиями – от 0.3 ватта на 1 литр; от умеренных до средних – от 0.4 ватта на 1 литр; от средних до сильных – от 0.55 ватта на 1 литр; с сильными – от 0.7 ватта на 1 литр.
На основании многолетнего опыта можно рекомендовать следующие мощности устанавливаемых осветительных приборов (для светильников люминесцентного освещения с отражателем).
• 0,1-0,3 Вт/л — для аквариума без растений;
• 0,2-0,4 Вт/л — для тенелюбивых рыб, в этом случае выбор растений ограничен (криптокорины аффинис, бласса, кордата, гриффита; папоротники болбитис и микрозориум, яванский мох; отдельные кусты эхинодорусов и сагиттарий);
• 0,3-0,5 Вт/л — для аквариума с небольшим количеством растений (аквариум тропического леса), при такой освещенности будет расти большинство аквариумных растений, но их рост замедлен, некоторые кусты вытягиваются к свету;
• 0,5-0,8 Вт/л — наиболее приемлемая освещенность для декоративного аквариума; в таких условиях прекрасно развиваются и принимают яркую окраску большинство растений; эта освещенность рекомендуется для создания декоративных интерьеров;
• свыше 0,8 Вт/л — освещенность для аквариума с высокой плотностью посадки растений (так называемый «голландский» аквариум).
Продолжительность освещения должна колебаться в пределах 9-12 часов, не более! Чтобы продлить время наблюдения за рыбами надо делать 2-3 часовую паузу в освещении днем во время наибольшего поступления света с улицы, которая негативно сказывается на росте и размножении нежелательных водорослей, а высшим растениям не приносит вреда. Непрерывное время освещения должно составлять минимум 4 часа. На более короткие световые фазы многие растения не реагируют. Если период освещения короче, аквариумные растения растут плохо или длинностебельные растения вырастают слишком длинными. С другой стороны, если этот период превышает, водоросли быстро размножаются или аквариумные растения перестают осуществлять фотосинтез, даже когда свет еще включен. Строгую продолжительность освещения, включая ту же паузу можно организовать приобретением специального таймера, которые будет включать и отключать освещение в то время, которое вы зададите ему.
По мнению немецкого аквариумиста К. Хорста, количество содержащегося в воде кислорода может быть показателем правильности освещения аквариума. Если в начале светового дня содержание кислорода не менее 5 миллиграммов на литр, а вечером, при выключении света, 8-10, то освещение выбрано правильно.
источник
Добавлено: 30 Январь 2016, 19:40:25
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.
Декоративный аквариумВ 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.
Системаподачи СО2 от фирмы ADA 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.
Специальный стаканчик со шлангом
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.
Подача СО2 из бытового сифонаСамый 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.
Простая система от фирмы TetraДля 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.
Sera CO2-StartНо 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.
Ректоры Flipper от фирмы DennerleЛадно, 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 Реактор CICLON подсоединяется к фильтрувысыпается 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.
Реутор от фирмы АманоАналогичную 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?
Система с баллоном от DennerleГлавный 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.
Все хорошо в меру. Особенно это касается концентрации СО2 в воде. Чтобы не возникла передозировка с катастрофическим снижением уровня рН СО2 должен подаваться со строго определенной интенсивностью. Обычная скорость подачи газа примерно в районе 6-8 пузырьков в минуту на 100 литровый аквариум. При низкой эффективности реактора (например, при растворении через сопло фильтра) интенсивность надо повысить. Степень насыщения воды СО2 определяется специальными тестами, так фирма SERA выпускает долговременный тест-пирамидку, позволяющую постоянно отслеживать изменения уровня СО2 в воде. Кроме того, оптимальный уровень рН можно рассчитать по измерениям карбонатной жесткости (KH) и рН воды по вот такой таблице:
ФОТО №1
По этой таблице, зная рН и карбонатную жесткость воды, можно определить содержание в мг/литр СО2 в воде. Например имея жесткость в 8 и рН 6.8 - получаем содержание СО2 в 40мг на литр.
Этот вариант удобен тем, кто уже имеет соответствующие тесты и не хочет тратится на новые. Для тех же, кто готов потратится, существуют высокоточные электронные рН-метры связанные со специальным контроллером. Такие системы проводят постоянный мониторинг параметров воды и автоматически уменьшают или увеличивают подачу газа в аквариум в зависимости от потребности. Такая система наиболее грамотная и правильная, так как обеспечивает идеальную точность подачи и исключает возможность передозировки. В противном случае аквариумисту приходится подбирать интенсивность подачи методом проб и ошибок, постоянно контролируя воду тестами. В общем-то это не так уж и сложно, один раз отрегулировать и потом пользоваться несколько месяцев, но по ночам остается вероятность неконтролируемого снижения рН. По этому, как крайне желательный элемент такой системы, необходим электромагнитный клапан, отключающий подачу газа в ночное время. При подсоединению такого клапана с самодельной системе, необходимо помнить, что клапан рассчитан на определенное предельное давление. Например, электромагнитные клапаны фирмы SERA рассчитаны на давление до 8 бар, а клапан фирмы Dupla CO2-Magnetventil до 10 бар. Сами вентили еще могут отличаться потребляемой энергией, более экономичные, как всегда, дороже J
Контроллер рН фирмы DennerleЧтобы иметь представление о стоимости таких систем приведу такие цифры – комплект фирмы SERA с баллоном на 500г, редуктором, счетчиком пузырьков и СО2-реактором обойдется примерно в 200 евро. Аналогичный комплект от Dennelre стоит примерно 190 евро. Еще порядка 50 евро обойдется электромагнитный вентиль. Если же аквариумист захочет установить у себя еще и систему автоматического контроля, то система Dennelre pH-Controller 588 будет стоить около 360-370 евро, а система контроля фирмы SERA Seramic обойдется примерно в 330 евро. Так что аквариумист, собравшийся создать у себя правильную систему контроля за СО2 на фирменных компонентах должен быть морально готов выложить за нее от 200 до 600 евро.
Впрочем, для большинства вполне достаточно и простейшей системы типа “перевернутый стаканчик”. Ну и что, что там газ растворяется неравномерно, а эффективность ее невелика? Зато там это дешево, передозировка практически исключена, зато есть хорошая возможность обеспечить растения полноценным питанием. В общем, все зависит от уровня ваших запросов – кто-то будет ставить себе не меньше чем систему от Амано, а кому то вполне хватит и перевернутого стаканчика.
Электронная система контроля от SERAИ, кстати, об одном распространенном заблуждении – мол растения подсаживаются на СО2 как на наркотик и без него погибают. Ничего подобного, мне регулярно приходится перетаскивать кусты из аквариумов с подкормкой СО2 в аквариумы без таковой. И ничего страшного не происходит. Да, растение замедляет рост и начинает давать не столь роскошные листья, но так это и логично! Еды-то уменьшилось, как же ему теперь наращивать биомассу проходя курс голодания? Но чтоб растения сбрасывали листья, или погибали оставшись без СО2 – это полная ерунда! И тем кто такое утверждает можно посоветовать только поискать другие причины гибели растений. Например, растения часто морозят при транспортировке. Носить рыбок за пазухой привыкли уже многие, а вот покупая растения люди часто уходят беспечно помахивая кулечком с только что купленным кустом. А на улице всего 4 градуса! А растения тропические! Стоит ли удивляться, что они сгнивают через пару дней после покупки? И не подкормка СО2 тут виновата, а бестолковость аквариумиста банально заморозившего куст или сунувшего его без адаптации в совершенно иную по химическому составу воду…
Другой волнующий начинающих вопрос – а рыбы не задохнутся? Нет, не задохнутся, более того, дышать им будет даже легче, чем при обычной аэрации. При подаче СО2 и интенсивном свете процесс фотосинтеза растений приводит к такому бурному образования кислорода, что растения буквально покрываются пузырьками чистейшего О2. К поверхности поднимаются сотни и тысячи пузырьков кислорода, скользят по листьям, собираются большие пузыри. Такой аэрации, чистым кислородом, вы не сможете обеспечить никакими распылителями и компрессорами. В случае наличия электромагнитного вентиля и отключением подачи СО2 на ночь, а так нормальным количеством рыб в аквариуме, то можно вообще обойтись без аэрации. В противном случае, если у вас СО2 подается из самодельного “брагогенератора” и с высокой интенсивностью, то желательно предусмотреть возможность включения ночной аэрации. Хотя… Обычно самодельные системы не оборудованы эффективной системой растворения, так что сколько бы там не булькало, но половина все равно пропадает впустую. А со стаканчиками о ночных проблемах с передозировкой можно вообще не думать.
В заключении еще раз хочу резюмировать сказанное:
1.Подача СО2 сама по себе не панацея от водорослей! К СО2 должны прилагаться лампочки и микроэлементная подкормка!
2.Нет никакого смысла дуть СО2 в аквариум без растений. Если у вас завелись водоросли на камнях в аквариуме с малавийцами, то сколько туда СО2 не дуй их меньше не станет. А скорее станет даже больше.
3.Не путайте СО2 и удобрения для растений! СО2 это основная пища растений, тот бифштекс на котором они растут. А удобрения – не больше чем витамины. В вашем огороде на удобрениях все растет только потому, что растения получают много СО2 из воздуха. В аквариуме ситуация другая.
4.Если вы подаете СО2 через баллон, то подберите интенсивность подачи по тестам. И подумайте – не стоит ли потратится на электромагнитный клапан? Ведь ночью растения СО2 не расходуют и он накапливается в воде.
5.Сильная аэрация или использование “водопадов” снижает содержания СО2 в воде до минимальных значений. При наличии хороших ламп, аквариум в аэрации вообще не нуждается, разве что только в ночное время!
Надеюсь, что написанное внесет некоторую ясность и поможет многим начинающим определится - что такое СО2 в аквариуме, зачем он нужен и как лучше все это оборудовать. И тем не менее, если вы решили создать у себя декоративный аквариум с большим количеством растений, то я настоятельно рекомендую обратится к специалистам. Как говорится, во избежание. Запускать такую систему надо под тщательным контролем и во многих случаях проще и дешевле заплатить специалисту, нежели экспериментировать с параметрами самому. Специалист и растения подобрать поможет, и свет правильный поставить, и, разумеется, наладит нормальную работу системы СО2.
Источник:
Добавлено: 30 Январь 2016, 20:41:34
такое вообще полезно где-то и кому-то?
или удалить?
: Вниз