Основные параметры воды в аквариуме и способы их контроля

Лабео биколор водится в теплых мелких ручьях Таиланда и Юго-Восточной Азии. В природе популяции резко сократились (в том числе из-за строительства плотин), вид занесён в Красную книгу Всемирного союза охраны природы. Разводится в неволе и популярен как аквариумная рыбка.

Лабео – типичные фитофаги.

В природе эти рыбы встречаются главным образом и камней, густо покрытых сидячими организмами. L. bicolor достигает 12 см длины. Содержание и разведение, по чисто аквариумистским понятиям, очень трудные, поскольку рыбам необходимо предоставить резервуары емкостью от 500 до 1000 л или просторные, отапливаемые парниковые бассейны. Благоприятные условия создают приглушенное освещение, мягкая вода, pH около 7,0, температура 24—27°Ц, достаток укрытий. Лабео плохо переносит кислую воду, при pH менее 6,0 рыба погибает.

Тело у лабео вытянутое, цилиндрическое (но шире, чем у родственных видов), профиль спины выгнут сильнее, чем брюха. Расположение рта нижнее, строение рта приспособлено для срезания обрастаний. 2 пары усиков. Плавники крупные. Хвостовой плавник двухлопастной. Размеры в аквариуме обычно достигают 15 см, в природе больше. Окрас чёрный, хвостовой плавник ярко-красный (ночью или при стрессе вся рыба окрашена бледнее).

Лабео отличается территориальным поведением. При содержании в небольшой ёмкости может быть агрессивно настроена по отношению к представителям своего вида. Между несколькими рыбами складываются иерархические отношения, при этом доминирует более крупная особь. Лабео держатся в нижнем и среднем слоях воды.

Гуппи населяют пресные и солоноватые водоемы Венесуэлы, Гвианы, к северу от Амазонки, в северной части Бразилии, на островах Барбадос и Тринидад. До 1963 года принадлежали к особому роду Lebistes.

Гуппи – сравнительно крепкие рыбы и относительно мало страдают от обычных для тропических рыб болезней. Отмечается микобактериоз (рыбий туберкулез), вызываемый палочкой Mycobacterium.

Акклиматизированы на всех континентах (для борьбы с личинками малярийных комаров расселены по теплым водоемам всего мира). Самцы 3-4 см, в окрасе преобладают серо-коричневые тона с очень яркими красными, голубыми, зелеными и черными вкраплениями и точками. Самки крупнее – до 6 см. , желтовато-зеленоватые. Они очень плодовиты, размножаются быстро и в большем количестве. Условия содержания в аквариуме: температура воды: 25 °C, жесткость: 10-25°, кислотность: pH 7; объем: 1л/самец 2л/самка (для селекционных — аквариум не менее 40 см в длину); всеядны, предпочитают личинки комаров, хорошо переносят сухой корм.

Гуппи неприхотливы, не требовательны к условиям содержания, (им подойдет даже водоем длиной 40см) питаются всеми видами аквариумных кормов, однако нуждаются и в растительной пище. Миролюбивы, их можно содержать с любыми нехищными видами.

Содержание и селекция гуппи – важнейшее направление в развитии современной аквариумистики.

Часть 1. 2 Основные параметры воды.

1. 2. 1 Кислотность (pH).

Наиболее важный химический параметр воды. Вода состоит из двух элементов - водорода и кислорода. Молекула воды обычно распадается на два иона - положительно заряженный ион водорода H+ и отрицательной заряженный ион OH-. Значение рН характеризует концентрацию ионов H+. В нейтральной воде концентрации обоих ионов равны и значение рН равно 7, в кислой воде значение рН <7, в щелочной > 7. Небольшие изменения в рН резко изменяют химию воды. Для большинства рыб значение рН должно быть в пределах 6-7. 5. Со временем, из-за накопления органики в воде, значение рН уменьшается, поэтому за ним надо регулярно следить. Рыбы способны адаптироваться к другим значениям рН (в разумных пределах), если только рН изменяется плавно.

1. 2. 2 Жесткость воды.

Жесткость является вторым, наиболее важным, параметров для аквариума, наряду с кислотностью. Жесткость воды определяется наличием растворенных в ней минералов и во многом определяет остальные свойства воды. Постоянная жесткость (GH) определяется концентрацией ионов Ca++ и Mg++ в воде. Измеряется постоянная жесткость в градусах жесткости (dGH) или в mg/l CaCO3:

1 градус жесткости равен 17. 8 mg/l CaCO3

Эта жесткость, наиболее важна, поскольку она определяет - насколько мягкая или жесткая та или иная вода: Она определяет степень пригодности воды для рыб, растений, развития икры и т. д.

Карбонатная (временная, dKH) жесткость определяется концентрацией карбонатов CO3-и бикарбонатов HCO3- в воде (в основном, в аквариумной воде присутствуют бикарбонаты, поскольку карбонаты в значительных концентрациях есть при высоком рН>9). Она характеризует буферную способность воды противостоять изменению рН - со временем значение рН из-за наличия органики в воде падает.

1. 2. 3 Тяжелые металлы в воде.

Содержащиеся в водопроводной воде тяжелые металлы металлы токсичны для всех организмов, даже те, которые в малых дозах необходимы для успешного роста растений (цинк: медь, никель и т. д. ). Даже если содержание металлов в воде соответствует предельно допустимые нормы, установленные для людей, такая вода может быть опасна для рыб. Особенно это относится к меди и цинку, которые не являются токсичными для человеческого организма в разумных концентрациях.

Источниками металлов в воде, помимо загрязненной реки, откуда вода поступает в водопровод (в любом случае жить ниже по течению от большого химического комбината не рекомендуется никому, как и содержать рыб), являются, например, медные трубы.

Металлы токсичны, поскольку они способны "присоединятся" к органическим молекулам, нарушая выполняемые ими функции. Например, ртуть соединяется с группой -SH, которая входит в состав большинства белков

1. 2. 4 Концентрация хлорид-ионов.

Концентрация хлоридов в водоемах – источниках водоснабжения допускается до 350 мг/л, медитирующий показатель вредности органолептический.

В поверхностных водах количество хлоридов зависит от характера пород, слагающих бассейны и, варьирует в значительных пределах – от десяти долей до тысяч миллиграммов в 1 литре. В реках северной части России хлоридов обычно немного, не более 10 мг/л, в южных районах эта величина повышается до десятков и сотен миллиграммов в 1 литре. Много хлоридов попадает в водоемы со сбросами хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод. Этот показатель весьма важен при оценке санитарного состояния водоема.

Глава II. Исследование воды в домашнем и школьном аквариумах.

Часть 2. 1 Общая характеристика школьного и домашнего аквариумов.

2. 1. 1 Характеристика школьного аквариума.

1. Водоизмещение 60 литров

2. Растительность – фантиналис ричия, одноклеточные водоросли.

3. Животный мир: катушки, ногохвостки, инфузории, гуппи.

2. 1. 2 Характеристика домашнего аквариума.

1. Водоизмещение 400 литров.

2. Растительность – тина.

3. Животный мир: родостомусы, велиферы, меченосцы, тетры, скалярии, гуппи, геринохейлус, анцитрусы, катушки.

Часть 2. 2 Исследование физических и химических параметров воды.

2. 2. 1 Прозрачность.

Прозрачность, или светопропускание воды, обусловлена ее цветом и мутностью, т. е. содержанием в ней различных окрашенных и взвешенных органических и минеральных веществ. Мерой прозрачности служит высота водяного столба, сквозь который еще можно различать на белой бумаге шрифт определенного размера и типа. Метод дает лишь ориентировочные результаты.

Оборудование: Стеклянный цилиндр, градуированный по высоте в сантиметрах, высотой 30-50 см и с внутренним диаметром 2,5 см. Стандартный шрифт с высотой букв 3,5 мм.

Ход определения:

Определение проводят в хорошо освещенном помещении, но не на прямом свету, на расстоянии 1 м. от окна. Цилиндр наливают неподвижно над стандартным шрифтом. Цилиндр наполняют хорошо перемешанной пробой исследуемой воды до такой высоты, чтобы буквы, рассматриваемые сверху, стали плохо различимы.

Прозрачность по шрифту выражают в сантиметрах высоты водяного столба и определяют с точностью до 0,5 см. Измерение повторяют 3 раза и за окончательный результат принимают среднее значение.

1. Домашний аквариум 20 до 20 норма

2. Школьный аквариум 20 до 20 норма

2. 2 Цвет (окраска).

Чистые природные воды почти бесцветны, наличие окраски поверхностных вод обычно связано с присутствием гуминовых веществ и соединений железа. При загрязнении сточными водами можно наблюдать окраску, не свойственную природным водам. Цвет вод, содержащих большое количество взвешенных веществ, определяют после отстаивания или фильтрования. Определение проводят через 2 часа после отбора пробы.

Оборудование: Цилиндр из бесцветного стекла, градуированный в сантиметрах, с плоским дном.

Ход определения:

А. Пробу воды наливают в цилиндр до отметки 10 см. Рассматривают пробу в цилиндре сверху на белом фоне при рассеянном дневном освещении. Результат определения описывают словесно с указанием оттенка и интенсивности окрашивания (слабое или сильное).

Б. Пробу воды наливают в цилиндр до отметки 10 или 20 см. В качестве контроля используют цилиндр, заполненный на ту же высоту дистиллированной водой. Затем оба цилиндра рассматривают сверху на белом фоне при рассеянном дневном освещении. При повышенной окраске проводят разбавление пробы воды дистиллированной водой и затем снова сравнивают с контролем. Отмечают то разбавление, при котором цвет разбавленной пробы и дистиллированной воды станет одинаковым. Данное разбавление будет являться показателем того, во сколько раз исследуемая вода по цвету (окраске) превышает норму.

Для источников хозяйственно-питьевого водоснабжения окраска не должна обнаруживаться в столбике воды высотой 20 см, для водоемов культурно-бытового назначения - 10 см.

2. 3 Запах.

Запах воды обусловлен наличием в ней летучих пахнущих веществ, которые попадают в нее естественным путем или со сточными водами. На запах подземных и поверхностных вод влияет присутствие в них органических веществ. Запах питьевой воды обусловлен свойствами используемой поверхностной воды, технологическим процессом и способом ее обработки. Например, вода, содержащая фенолы, после хлорирования приобретает неприятный запах хлорфенолов, обнаруживающихся органолептически при содержании 2,4-дихлорфенолов 0,002 мг/л.

Определение основано на органолептическом исследовании характера и интенсивности запаха воды при 20 и 60°С.

Оборудование: Конические колбы с широким горлом на 500 мл, цилиндр мерный на 250 мл, баня водяная, термометр лабораторный (от 0 до 600).

Ход определения:

В коническую колбу наливают 250 мл исследуемой воды при 20°С, накрывают колбу часовым стеклом (или закрывают притертой пробкой), встряхивают вращательным движением, сдвигают в сторону часовое стекло (открывают пробку) и быстро определяют характер и интенсивность запаха. Затем колбу с пробой накрывают часовым стеклом, нагревают на водяной бане до 60°С, перемешивают содержимое встряхиванием, открывают колбу и тотчас органолептически устанавливают характер и интенсивность запаха.

Характер запаха описывают словесно. По характеру запахи делятся на две группы:

Запахи естественного происхождения (от живущих и отмерших в воде организмов, от влияния почв и т. п. ). Различают землистый, гнилостный, тухлый, травянистый, плесневой, торфяной и т. п. запахи.

Запахи искусственного происхождения (от промышленных стоков, от обработки воды химическими реагентами и т. п. ). Различают хлорфенольный, ацетоновый, спиртовой, уксусный, бензиновый, хлорный и т. п. запахи.

Интенсивность запаха оценивается при 20 и 60°С по 5-балльной системе.

Балл Характеристика Качественная характеристика.

Интенсивности Появление запаха.

0 Никакой Отсутствие ощутимого запаха.

1 Очень слабая Запах, неподдающийся обнаружению потребителем, но обнаруживающийся в лаборатории опытным исследователем.

2 Слабая Запах, не привлекающий внимания потребителя, но обнаруживаемый, если на него обратить внимание.

3 Заметная Запах, легко обнаруживаемый и дающий повод относиться к воде с неодобрением.

4 Отчетливая Запах, обращающий на себя внимание и делающий воду непригодной для питья.

5 Очень сильная Запах настолько сильный, что вода становится непригодной для питья.

№ пробы окраска запах баллы

1. Домашний аквариум Оттенка нет Слабый запах водорослей 4 (выше нормы)

2. Школьный аквариум Оттенок желто-зеленый Слабый запах водорослей 3 (выше нормы)

2. 4 Жесткость воды.

В оборудование входят два мерных цилиндра — один на 50 мл, другой на 1000 мл, коническая колба на 200-250 мл, мерная (с делениями) пипетка на 5 мл, бюретка на 10 мл, снабженная приспособлением для сливания раствора по каплям, две небольшие стеклянные воронки, которые должны вставляться в бюретку и пипетку, стеклянная глазная палочка.

Приспособление для сливания раствора по каплям (из бюретки) состоит из резиновой трубочки (длина 5 см, внутренний диаметр примерно 5 мм). Внутрь средней части трубочки помещают шарик от подшипника, точно соответствующий ее диаметру: это запирающий клапан.

Реактивами служат: 1) раствор трилона Б 0. 05Н; 2) буферный раствор; 3) индикатор — сухая смесь. При отсутствии такой возможности их можно приготовить самим. Для приготовления раствора трилона Б берут 9, 3 г трилона, растворяют его в небольшом количестве дистиллированной воды и доводят объем до 1000 мл в мерном цилиндре. Для получения буферного раствора растворяют 10 г хлорида аммония (нашатырь) в небольшом количестве дистиллированной воды, куда добавляют 50 мл 25%-ного раствора аммиака, и доводят объем до 500 мл в мерном цилиндре. Хранится раствор в посуде с притертой пробкой. Для получения индикатора (сухая смесь) берется 0, 25 г хромогена черного, который смешивают с 50 г хлористого натрия и хорошо растирают в фарфоровой посуде.

Ход анализа жесткости воды такой:

1.  В коническую колбу вливают 50 мл аквариумной воды, отмеряя ее мерным цилиндром.

2.  К воде добавляют мерной пипеткой 5 мл буферного раствора, залитого в пипетку при помощи воронки. При этом необходимо принимать во внимание вогнутый мениск жидкости. Чтобы в коническую колбу попало точно 5 мл буферного раствора, носик мерной пипетки прикладывают к внутренней стороне горловины колбы. Оставшуюся часть раствора из пипетки удаляют.

3.  В коническую колбу при постоянном помешивании добавляют с помощью стеклянной палочки индикатор — до появления густого вишнево-красного цвета.

4.  Титрование, т. е. внесение в анализируемый раствор трилона Б, производится с применением бюретки: в нее при помощи воронки набирают раствор трилона Б до нулевой отметки, также принимая во внимание мениск жидкости. Трилон вводят в коническую колбу при постоянном помешивании по каплям. Достигается это периодическим (по мере надобности) сдавливанием резиновой трубочки в том месте, где помещен шарик. По мере постепенного введения в колбу цвет раствора меняется: из вишнево-красного переходит в сиреневый и, наконец, становится сине-голубым. Это значит, что анализ окончен.

Отфиксировав, сколько миллилитров трилона пошло для получения сине-голубого цвета, можно установить величину общей жесткости воды в аквариуме. Так, если трилона израсходовано 3, 5 мл, то надо 3, 5Х2, 8=9, 8° жесткости; если трилона израсходовано 4, 2 мл, то надо 4, 2Х2, 8=11, 46° жесткости. Величина 2, 8 постоянна при любом расходе трилона. [3]

Полученные результаты отражены в таблице №6

Таблица № 6. Жесткость воды.

№ пробы Жесткость воды Вывод

1. Домашний аквариум 11. 2 dGH средняя жесткость

2. Школьный аквариум 9. 8 dGH средняя жесткость

2. 5 Кислотность воды.

Кислотность воды определяется концентрацией ионов водорода.

В условиях школьной лаборатории рН проще определить с помощью универсальной индикаторной бумаги.

Оборудование: индикаторная бумага, пинцет.

Ход определения: Полоску индикаторной бумажки пинцетом на короткое время погружают в пробу воды и тут же сравнивают полученную окраску со шкалой, прилагаемой к набору. Данный способ позволяет определить рН с точностью до единицы. Природные воды с рН от 3,4 до 6,95 относят к кислым, с рН 6,95 – 7,3 –к нейтральным и с рН 7,3 – 10,0 – щелочным.

Для уточнения результатов мы использовали цифровую лабораторию «Архимед».

№ пробы рН ПДК Вывод

1. Домашний аквариум 7. 3 6-7. 5 норма

2. Школьный аквариум 6. 9 6-7. 5 норма

2. 6 Обнаружение катионов свинца.

Реагент: хромат калия (10г К2CrO4 растворить в 90 мл Н2О).

Условия проведения реакции: рН=7,0; температура комнатная; осадок нерастворим в воде, уксусной кислоте и аммиаке.

Выполнение анализа: В пробирку помещают 10 мл пробы воды, прибавляют 1 мл раствора реагента. Если выпадает желтый осадок, то содержание катионов свинца более 100 мг\л:

Pb2++CrO2-4=PbCrO4

Если наблюдают помутнение раствора, то концентрация катионов свинца более 20 мл\л, а при опалесценции- 0,1 мг\л

Номер пробы Результаты

1. Домашний аквариум Катионов свинца не обнаружено

2. Школьный аквариум Катионов свинца не обнаружено

2. 7 Обнаружение хлорид – ионов.

Реагенты: нитрат серебра (5г AgNO3 растворить в 95 мл воды); азотная кислота(1:4).

Условия проведения реакции: рН< 7,0; температура комнатная;

Выполнение анализа: К 10 мл пробы воды прибавляют 3-4 капли азотной кислоты и приливают 0,5 мл раствора нитрата серебра.

Белый осадок выпадает при концентрации хлорид-ионов более 100 мг\л:

Cl-+Ag+=AgCl белый

Помутнение раствора наблюдается, если концентрация хлорид-ионов более 10 мг\л, опалесценция-более 1 мг\л. При добавлении избытка аммиака раствор становится прозрачным.

Полученные результаты отражены в таблице № 9

Таблица № 9. Содержание хлорид-ионов.

Номер пробы Результаты

1. Домашний аквариум Помутнение раствора (концентрация хлорид-ионов более 10 мг\л)

2. Школьный аквариум Помутнение раствора (концентрация хлорид-ионов более 10 мг\л)

2. 8 Определение содержания общего железа.

Реагенты: азотная кислота НNO3 конц, 20% раствор роданида калия KSCN.

Выполнение анализа: В пробирку наливают 10 мл исследуемой воды, добавляют 3 капли концентрированной НNO3 и 1 мл 20%-ного раствора роданида калия. Содержимое пробирки перемешивают и визуально определяют приблизительную концентрацию железа в соответствии с таблицей.

Таблица № 10. Визуальное определение приблизительной концентрации железа в исследуемом растворе.

Окрашивание Окрашивание Содержание, мг/л при рассмотрении при рассмотрении сбоку сверху вниз

Окрашивания нет Окрашивания нет Менее 0,05

Едва заметное желтовато-розовое Очень слабое желтовато-розовое 0,1

Очень слабое желтовато-розовое Слабое желтовато-розовое 0,25

Слабое желтовато-розовое Светлое желтовато-розовое 0,5

Светло-желтовато-розовое Желтовато-розовое 1,0

Сильное желтовато-розовое Желтовато-красное 2,0

Светло-желтовато-красное Ярко-красное Более 2,0

Номер пробы Результаты

1. Домашний аквариум Едва заметное желтовато-розовое окрашивание (концентрация железа менее 0. 1 мг/л)

2. Школьный аквариум Едва заметное желтовато-розовое окрашивание (концентрация железа менее 0. 1 мг/л)

Заключение

В результате проведенного исследования выяснилось, что

1. Главные химические параметры воды в школьном и домашнем аквариумах находятся в пределах допустимых норм.

2. Физические параметры школьного и домашнего аквариумов различаются незначительно.

На основании вышеизложенного мы сделали вывод: причиной неприживаемости лабео в школьном аквариуме явилось отсутствие укрытия. Лабео не признает заросли, стремится занять крупные раковины или искусственную аквариумную керамику, вытесняя при этом таких агрессивных рыб, как геринохилус и крупных сомов.