Skocz do zawartości
Osmodeusz

Fosforan w akwarium rafowym

Rekomendowane odpowiedzi

Atom fosforu jest jednym z podstawowych elementów budulcowych materii żywej. Występuje w każdym żyjącym stworzeniu iw wodzie każdego akwarium rafowego. Niestety, często występuje w nadmiarze w akwariach rafowych i ten nadmiar może spowodować co najmniej dwa istotne problemy dla właścicieli raf. Po pierwsze, fosforan jest często ograniczającym składnikiem odżywczym dla wzrostu glonów, więc podniesiony może pozwolić na nadmierny wzrost niepożądanych glonów (potencjalnie włączając zooksantelle wewnątrz koralowców, powodując ich brązowienie). Po drugie, może bezpośrednio hamować wapnienie przez niektóre koralowce i glony koralowe. Ponieważ większość akwarystów nie chce, aby coś takiego się wydarzyło, starają się kontrolować poziom fosforu. Na szczęście istnieje kilka skutecznych sposobów osiągnięcia tego celu.

Fosfor występuje w wodzie morskiej w dwóch podstawowych formach: jako nieorganiczny fosforan, zwłaszcza ortofosforan, oraz jako organofosforan. Ortofosforan jest łatwo wchłaniany przez glony i aktywnie hamuje wapnienie. Formy organiczne mogą, ale nie muszą, być dostępne dla organizmów, takich jak glony. Akwaryści mogą z łatwością przetestować nieorganiczne ortofosforany za pomocą standardowego zestawu do testowania fosforanów akwariowych, ale testowanie organicznych związków fosforu za pomocą zestawu jest znacznie bardziej żmudne. Ponadto, jeśli występuje problem z glonami, mogą one zużywać ortofosforan tak szybko, jak dostanie się do wody, maskując w ten sposób problem. W konsekwencji wielu akwarystów rafowych może nie zauważyć, że mają problem z fosforanami, a jedynie, że mają problem z glonami.

Fosforan w wodzie morskiej

„Najprostszą” formą fosforu w wodzie morskiej jest nieorganiczny ortofosforan (czasem nazywany przez biologów Pi). Składa się z centralnego atomu fosforu otoczonego czterema atomami tlenu w czworościanie (ryc. 1 i 2). Trzy z tych atomów tlenu mogą mieć przyłączony atom wodoru lub ładunek ujemny (Rysunek 2). Stosunek tych różnych form zależy od pH wody morskiej. Przy pH 8,1 woda morska zawiera 0,5% H2PO4–, 79% HPO4– i 20% PO4–. Przy wyższym pH równowaga przesuwa się w kierunku większej ilości PO4 - a mniej HPO4 -. Z różnych powodów, w tym z parowania jonów i wynikającej z tego stabilizacji PO4 - przez wapń i magnez, w wodzie morskiej jest znacznie więcej PO4 - niż w wodzie słodkiej przy tym samym pH. Ta zmiana w rozmieszczeniu fosforanów z pH może wydawać się ezoteryczna,
 

1.jpg



Rysunek 1. Trójwymiarowa struktura nieorganicznego ortofosforanu, pokazana w postaci całkowicie protonowanej. Składa się z centralnego atomu fosforu (fioletowy) i czterech atomów tlenu (czerwony) ułożonych w czworościan. Trzy z atomów tlenu są pokazane z dołączonym protonem (białym).
 

2.jpg



Rysunek 2. Struktura nieorganicznego ortofosforanu, z centralnym atomem fosforu (fiolet) i czterema atomami tlenu ułożonymi w czworościan. Trzy z atomów tlenu mogą mieć dołączony proton (kolor zielony) lub być obecny z ładunkiem ujemnym na atomie tlenu (kolor czerwony). Jak wskazano, ilość obecna w wodzie morskiej w każdej postaci zmienia się w zależności od pH.

Stężenie ortofosforanów w oceanie różni się znacznie w zależności od miejsca, a także głębokości i pory dnia. Wody powierzchniowe są znacznie zubożone w fosforany w porównaniu z głębszymi wodami z powodu działań biologicznych, które sekwestrują fosforany w organizmach. Typowe stężenia fosforanów na powierzchni oceanu są bardzo niskie jak na rafy, czasami nawet do 0,005 ppm

Przy stężeniach poniżej około 0,03 ppm tempo wzrostu wielu gatunków fitoplanktonu zależy od stężenia fosforanów (przy założeniu, że coś innego, jak azot czy żelazo, nie ogranicza ich wzrostu). Powyżej tego poziomu tempo wzrostu wielu organizmów jest niezależne od stężenia fosforanów.1 W konsekwencji, aby powstrzymać wzrost glonów poprzez kontrolę fosforanów, akwaryści muszą utrzymywać niski poziom fosforanów.

Inne formy nieorganicznego fosforanu

Fosfor może również przybierać inne formy nieorganiczne, takie jak polifosforany, które są pierścieniami i łańcuchami jonów fosforanowych połączonych ze sobą wiązaniami POP. Chociaż są one zwykle nieistotne w naturalnej wodzie morskiej, mogą występować w różnych roztworach dodawanych do akwariów rafowych. Jest wiele takich związków, ale większość z nich prawdopodobnie rozpadnie się na ortofosforan po dodaniu do akwarium rafowego. Polifosforany są stosowane w przemyśle do wiązania metali, na przykład w niektórych detergentach do prania. W tym zastosowaniu tworzą rozpuszczalne kompleksy z wapniem i magnezem, zmiękczając wodę i wzmacniając działanie myjące. Ilość fosforanów dostających się do naturalnych dróg wodnych z detergentów do prania jest jednak na tyle duża, że czasami dochodzi do zakwitu glonów, a praktyka stosowania fosforanów w detergentach jest obecnie w wielu miejscach nielegalna.

Fosforany organiczne

W wodzie morskiej organiczne związki fosforu są znacznie bardziej zróżnicowane i złożone niż fosforany nieorganiczne. Wiele popularnych biochemikaliów zawiera fosfor, a każda żywa komórka zawiera ich szeroką gamę. Cząsteczki takie jak DNA (kwas dezoksyrybonukleinowy), ATP (trifosforan adenozyny), fosfolipidy (np. Lecytyna) i wiele białek zawierają grupy fosforanowe. W tych cząsteczkach podstawowa struktura fosforanowa jest kowalencyjnie przyłączona do pozostałej części cząsteczki organicznej przez jedno lub więcej wiązań estrów fosforanowych z atomem węgla.

Wiązania te są stabilne przez pewien czas w wodzie, ale ostatecznie rozpadają się, uwalniając nieorganiczny ortofosforan z organicznej części cząsteczki, proces, który można przyspieszyć dzięki działaniu enzymów w akwarium rafowym. Wiele z tych organicznych związków fosforanowych można łatwo usunąć z akwarium przez szumowanie. Eksport organicznych fosforanów jest prawdopodobnie głównym sposobem, w jaki szumowanie może zmniejszyć poziom nieorganicznych ortofosforanów w akwarium. Jony ortofosforanowe nie są w znacznym stopniu usuwane przez szumowanie, ponieważ nie adsorbują się na granicy faz powietrze / woda. ale wiele organicznych fosforanów można usunąć za pomocą odtłuszczania lub innych organicznych metod eksportu. Te inne metody obejmują granulowany węgiel aktywny (GAC) i spoiwa polimerowe, takie jak Purigen lub Polyfilter, które usuwają jony, zanim zostaną rozbite na nieorganiczny ortofosforan.

Ważną kwestią dotyczącą organicznych fosforanów jest to, że większość z nich nie jest łatwo wiązana przez nieorganiczne materiały wiążące fosforany używane w akwarystyce. W konsekwencji, chociaż te produkty mogą dobrze radzić sobie z redukcją nieorganicznych ortofosforanów, mogą nie powodować znaczącej redukcji fosforanów organicznych.

Ostatnim punktem jest to, że fosforany organiczne nie są wykrywane przez większość zestawów testowych przeznaczonych dla hobbystów. Te, które wykrywają organiczne fosforany, np. Hach PO-24, oddzielają fosforan od związku organicznego, przekształcając go w ten sposób w nieorganiczny ortofosforan przed badaniem. Te zestawy są jednak żmudne w użyciu i drogie, więc nie są dla każdego hobbysty. Rzeczywiście, nigdy go nie używałem.

Testy przez ICP (plazma sprzężona indukcyjnie) przez komercyjne przedsiębiorstwo, takie jak Triton lub ENC Labs, dadzą wartość całkowitego fosforu, w tym form organicznych i nieorganicznych. W zależności od tego, jak próbka jest przygotowywana i przetwarzana, formami organicznymi mogą być pojedyncze cząsteczki rozpuszczone w wodzie lub większe agregaty, aż do całych bakterii włącznie (chociaż Triton twierdzi, że są one usuwane przed badaniem). Teraz, gdy większa liczba akwarystów rafowych przeprowadza testy ICP, nie wydaje się, aby całkowity poziom fosforu / fosforanu był zauważalnie wyższy niż to, co te same chłodnice otrzymują z zestawami testowymi, więc formy organiczne mogą często mieć niewielki udział w całkowitym fosforanie w wiele akwariów rafowych.

Substancje organiczne w wodzie morskiej są często mierzone pod względem zawartości azotu, takich jak rozpuszczony azot organiczny (DON) i cząsteczkowy azot organiczny (PON). To samo dotyczy fosforu, używając terminów rozpuszczonego fosforu organicznego (DOP) i fosforu organicznego w postaci cząstek (POP). Tabela 1 przedstawia względne stężenia C, N i P w typowym rozpuszczonym materiale organicznym występującym w wodzie morskiej.1 W rozpuszczonym materiale organicznym azot występuje około dziesięciokrotnie rzadziej niż węgiel, a stężenie fosforu jest kilkaset razy niższe niż węgiel.
 

tabela2.jpg


Źródła fosforanów w akwariach rafowych

Organiczne związki fosforu, a także ortofosforan, są tak powszechne w systemach biologicznych, że każda naturalna żywność z konieczności zawiera znaczne stężenia. Nie tylko materiał organiczny może być pobierany bezpośrednio w celu dostarczenia węgla, azotu i fosforu, ale może być rozkładany przez organizmy i uwalniany jako nieorganiczne składniki odżywcze, takie jak ortofosforan, amoniak, azotyn i azotan.

Pokarmy są prawie zawsze głównym źródłem fosforanów w akwariach rafowych i rzadko kiedy chłodnicy muszą szukać dalej, szukając problemu z fosforanami. Nawet małe ilości, które mogą pojawić się z wodą uzupełniającą (powiedzmy 0,05 ppm fosforanu) lub z ziarnistym węglem aktywnym, są zwykle dziesiątki do setek razy mniejsze niż to, co pojawia się podczas karmienia, pomimo testów, które mają wykazać, że są to znaczące źródła. Nie zamęczaj się ŻADNYM innym źródłem, chyba że używasz nieoczyszczonej wody z kranu. W tym artykule szczegółowo omawiam względne znaczenie różnych źródeł fosforanów, w tym różnych rodzajów i marek żywności .

Schemat rozkładu metabolicznego typowych materiałów organicznych w fitoplanktonie1 przedstawiono poniżej:
 

note.jpg



organiczne + tlen → dwutlenek węgla + woda + jon wodoru + fosforan + azotany

Pokarm dla ryb płatkowanych zawiera zazwyczaj około 1% fosforu (3% równoważnika fosforanów) wagowo. Wiele produktów ma na etykietach dane o zawartości fosforu. W konsekwencji, jeśli 5 gramów pokarmu w płatkach zostanie dodanych do akwarium o pojemności 100 galonów, istnieje możliwość podniesienia poziomu nieorganicznego ortofosforanu o 0,4 ppm w tym JEDNORAZOWYM KARMIENIU! Fakt ten może stanowić poważny problem dla właścicieli raf.

Co zrobimy z tym całym fosforem? Jeśli pożywienie zostanie całkowicie przekształcone w masę tkankową, nie będzie nadmiaru fosforanu. Ale większość pożywienia, które konsumuje każdy organizm heterotroficzny, przeznacza się na dostarczanie energii, pozostawiając resztki CO2 (dwutlenku węgla), fosforanów i różnych związków zawierających azot (amoniak, azotyn, azotan), jak pokazano powyżej. Ryba, niezależnie od tego, czy jest to osoba dorosła, czy dorastający młody osobnik, w konsekwencji wydala prawie cały fosfor, który pobiera ze swoim pożywieniem, w postaci fosforanu w odpadach. Oczywiście przekarmienie spowoduje dostarczanie większej ilości fosforanów niż zmniejszenie poziomów karmienia.

Nie chcę sugerować, że jedzenie w płatkach jest gorszym winowajcą niż żywność mrożona lub świeża. Wszystkie zawierają duże ilości fosforanów, ale te ostatnie często nie zawierają analiz na etykiecie. Niestety, wiele rodzajów owoców morza dostępnych w sklepie spożywczym ma różne nieorganiczne sole fosforanowe celowo dodawane jako konserwanty. Te produkty obejmują konserwowane i mrożone owoce morza, o czym świadczy ich etykieta, a nawet niektóre świeże owoce morza. W takich przypadkach opłukanie pożywienia przed użyciem może pomóc zmniejszyć ładunek fosforanów, które dodaje do akwarium, ale na pewno nie wyeliminuje obawy o fosfor dostający się z pożywieniem.

Na koniec woda z kranumoże być również znaczącym źródłem fosforanów. Woda z kranu, którą dostarcza mi Massachusetts Water Resources Authority, ma akceptowalnie niski poziom fosforanów, a przynajmniej był to ostatni raz, kiedy ją mierzyłem. Jednak w innych źródłach wody poziom fosforanów może być zbyt wysoki, aby można go było utrzymać na rafie. W 2013 roku urzędnicy Nowego Jorku poinformowali, że próbki wody wykazywały poziom fosforanów nawet 4 ppm, ze średnią 2 ppm. Poleciłbym testowanie fosforanów wody z kranu każdemu, kto ma problem z glonami i używa nieoczyszczonej wody z kranu, aby upewnić się, czy fosfor w wodzie jest problemem.

Po drugiej stronie tego problemu są akwaria rafowe bez ryb. Ponieważ do wzrostu tkanki niezbędny jest fosfor, konieczne jest, aby niektóre źródła fosforu były dostępne dla koralowców i bezkręgowców rosnących w akwarium rafowym. Znalezienie źródła jest trywialne, jeśli w akwarium są ryby, ale w akwariach bez ryb hodowcy raf muszą w jakiś sposób dodać fosfor. Rozwiązanie tego problemu jest proste: dodaj pokarm dla ryb, nawet jeśli nie ma ryb, lub dodaj źródło fosforu, takie jak nawóz dla roślin akwariowych. Jeśli nawóz nie zawiera azotu, może być potrzebne jego źródło.

Hamowanie zwapnienia przez fosforany

Jedna ważna kwestia związana z podwyższonym poziomem fosforanów w akwariach rafowych wiąże się z zahamowaniem wapnieniaprzez związki organiczne zawierające fosforany i fosforany. Wiadomo, że fosforan hamuje wytrącanie się węglanu wapnia z wody morskiej.2-4 Obecność fosforanu w wodzie zmniejsza również zwapnienie koralowców, takich jak Pocillopora damicornis 5 i całych raf koralowych.6 To hamowanie jest prawdopodobnie związane z obecnością fosforanów. w pozacytoplazmatycznym płynie wapniowym (ECF), w którym zachodzi zwapnienie koralowców7, oraz na powierzchni rosnącego kryształu. Dokładny sposób, w jaki fosforan dostaje się do ECF, nie jest dobrze poznany.

To zahamowanie zwapnienia ma miejsce przy stężeniach często osiąganych w akwariach rafowych i może rozpocząć się na poziomach poniżej poziomów wykrywalnych za pomocą hobbystycznych zestawów testowych. Na przykład jedna grupa badawcza odkryła, że długotrwałe wzbogacenie fosforanu (0,19 ppm; utrzymywane przez trzy godziny dziennie) na naturalnej rafie płatowej na Wielkiej Rafie Koralowej zahamowało ogólne zwapnienie koralowców o 43% .6 Drugi zespół odkrył efekty w kilka gatunków Acropora w podobnych stężeniach 8
 

4.jpg



Rysunek 3. Struktura chemiczna „etidronianu” fosforoorganicznego przedstawionego w postaci całkowicie sprotonowanej.

Badano także organiczne fosforany i fosfonianowe inhibitory zwapnienia, które prawdopodobnie działają według podobnego mechanizmu. Etidronian, bisfosfonian stosowany w leczeniu osteoporozy (ryc. 3), spowodował 36% zahamowanie zwapnienia u Stylophora pistillata przy 2 ppm i zatrzymał je całkowicie (99%) przy 100 ppm, podczas gdy nie wpłynęło to na fotosyntezę, oraz wyższe stężenia (co wskazuje, że nie jest to ogólna toksyna) .9

Biorąc to wszystko pod uwagę, istnieje jednak kilka bardzo ładnych akwariów rafowych, które mają wyjątkowo wysoki poziom fosforanów, do 2 ppm. Ten powiązany artykułma więcej szczegółów. Przypuszczalnie glony szkodników w tych akwariach są hamowane przez coś innego niż niskie składniki odżywcze, a żelazo jest prawdopodobnym kandydatem. Nie jest jasne, w jaki sposób takie systemy radzą sobie z hamowaniem zwapnienia, ale najwyraźniej tak.

Jak eksportować fosforany

Teraz, gdy wiemy, skąd pochodzi fosforan i jaki ma wpływ, możemy zapytać, dokąd trafia i jak zmaksymalizować te procesy eksportowe. Z pewnością część fosforu trafia do organizmów rosnących organizmów, w tym bakterii, alg, koralowców i ryb. Niektóre z tych organizmów pozostają na stałe w akwarium, a inne mogą zostać usunięte przez zbieranie glonów, szorowanie małych organizmów, a nawet przycinanie koralowców. Te i inne mechanizmy omówiono w kolejnych sekcjach tego artykułu.

Redukcja fosforanów poprzez wytrącanie fosforanu wapnia

Jednym z mechanizmów redukcji fosforanów w akwariach rafowych może być po prostu wytrącanie fosforanu wapnia, Ca3 (PO4) 2. Woda w wielu akwariach rafowych jest przesycona w stosunku do tego materiału, ponieważ jej równowagowe stężenie nasycenia w normalnej wodzie morskiej wynosi tylko 0,002 ppm fosforanu. Podobnie jak w przypadku CaCO3, wytrącanie Ca3 (PO4) 2 w wodzie morskiej może być bardziej ograniczone czynnikami kinetycznymi niż równowagowymi, więc nie można powiedzieć, ile wytrąci się w warunkach akwarium rafowego (oczywiście bez tego w jakiś sposób) doświadczalnie). Takie opady mogą być szczególnie prawdopodobne, gdy wapń i dodatki o wysokim pH (np. Woda wapienna / wapiennik) dostaną się do wody akwariowej. Lokalnie wysokie pH przekształca większość HPO4 - w PO4 -. W połączeniu z lokalnie wysokim poziomem wapnia (również z wód wapiennych), lokalnie wysoki poziom PO4— może spowodować przesycenie Ca3 (PO4) 2 do niestabilnych poziomów, powodując opady. Jeśli te kryształy fosforanu wapnia powstają w słupie wody,np. jeśli utworzą się w okolicy, w której woda wapienna uderza w wodę akwariową, mogą zostać pokryte substancjami organicznymi i wypłukane z akwarium.

Wielu właścicieli raf akceptuje koncepcję, że dodanie wody wapiennej zmniejsza poziom fosforanów. Może to prawda, ale mechanizm pozostaje do wykazania. Craig Bingman przeprowadził szereg eksperymentów związanych z tą hipotezą i opublikował je w starym magazynie Aquarium Frontiers . Chociaż wielu akwarystów może nie obchodzić, jaki jest mechanizm, wiedza o tym, jak on zachodzi, pomoże nam zrozumieć ograniczenia tej metody i jak najlepiej ją zastosować.

Jednym z możliwych mechanizmów może być wytrącanie fosforanu wapnia, jak opisano powyżej. Drugim mechanizmem potencjalnej redukcji fosforanów przy stosowaniu dodatków o wysokim pH jestwiązanie fosforanu z powierzchniami węglanu wapnia . Absorpcja fosforanu z wody morskiej do aragonitu zależy od pH, a wiązanie jest maksymalizowane przy pH około 8,4i przy mniejszym wiązaniu występującym przy niższych i wyższych wartościach pH. Habib Sekha (właściciel Salifert) zwrócił uwagę, że dodawanie wody wapiennej może prowadzić do znacznych opadów węglanu wapnia w akwariach rafowych. Ten pomysł ma sens. W końcu z pewnością nie jest tak, że duża liczba akwariów rafowych dokładnie równoważy potrzebę wapnienia, zastępując całą odparowaną wodę nasyconą wodą wapienną. A jednak wielu akwarystów stwierdza, że poziomy wapnia i zasadowości są stabilne przez długi czas przy takim właśnie scenariuszu. Jednym ze sposobów może być to, że nadmiar wapnia i zasadowości, które takie dodatki zwykle dodają do akwarium, są następnie usuwane przez wytrącanie węglanu wapnia (na przykład na grzejnikach, pompach, piasku, żywej skale). To jest to ciągłe wytrącanie się węglanu wapnia, więc które mogą obniżyć poziom fosforanów; fosforan wiąże się z tymi rosnącymi powierzchniami i staje się częścią stałego osadu.

Jeśli kryształ węglanu wapnia jest statyczny (nie rośnie), to proces ten jest odwracalny, a aragonit może działać jako rezerwuar fosforanu. Zbiornik ten może zahamować całkowite usunięcie nadmiaru fosforanów z akwarium rafowego, które doświadczyło bardzo wysokiego poziomu fosforanów, i może pozwolić glonom na dalszy rozwój pomimo odcięcia wszystkich zewnętrznych źródeł fosforanów. W takich skrajnych przypadkach może być nawet wymagane usunięcie podłoża.

Jeśli rosną złogi węglanu wapnia, wówczas fosforan może zostać zakopany w rosnącym krysztale, który może działać jako zlew dla fosforanu, przynajmniej do czasu, gdy CaCO3 zostanie w jakiś sposób rozpuszczony. Dodatkowo, jeśli kryształy te znajdują się w słupie wody np, jeśli utworzą się w okolicy, w której woda wapienna trafia do wody w akwarium, mogą zostać pokryte substancjami organicznymi i wypłukane z akwarium.

Jeśli fosforan wiąże się w znacznym stopniu z powierzchniami węglanu wapnia w akwariach rafowych, to mechanizm ten można osiągnąć za pomocą innych systemów dodatków o wysokim pH (takich jak niektóre dwuskładnikowe dodatki, w tym przepis nr 1 mojego systemu DIY ). Jednak to potencjalne wytrącanie fosforanu na rosnących powierzchniach węglanu wapnia nie będzie tak łatwe do osiągnięcia w przypadku systemów o niskim pH, takich jak reaktory wykorzystujące węglan wapnia / dwutlenek węgla lub te, w których pH jest niskie z powodu nadmiernego atmosferycznego dwutlenku węgla, ponieważ niskie pH zapobiega wytrącaniu się nadmiaru wapnia i zasadowości w postaci węglanu wapnia, a także hamuje wiązanie fosforanu z węglanem wapnia.

Wychwytywanie fosforanów przez organizmy: mikroalgi

Często mówi się, że ograniczenie fosforanów ograniczy wzrost glonów w akwariach rafowych. To prawie na pewno prawda, ale niektóre gatunki mikroalg lepiej rozwijają się w warunkach ograniczenia fosforanów niż inne ( kliknij tutaj, aby zapoznać się z badaniem ograniczenia fosforanów). Bryopsis i Debresia to na przykład dwa rodzaje szkodliwych glonów, z którymi akwaryści rafowi na ogół nie są w stanie całkowicie sobie poradzić poprzez redukcję fosforanów. Przypuszczalnie istnieje poziom fosforanów, poniżej którego umrze, ale tak niski poziom może również zabić organizmy, które chcemy rozwijać (takie jak korale). W rzeczywistości niektóre gatunki mikroalg mogą znacząco regulować swoje zdolności transportu nieorganicznego fosforanu, aby radzić sobie ze zmiennymi poziomami fosforanów. Wreszcie, w niektórych przypadkach może być konieczne uwzględnienie organicznych fosforanów. Wiele organizmów może enzymatycznie rozłożyć fosforany organiczne na nieorganiczne ortofosforany przed ich wchłonięciem. W rezultacie pozostaje nam niepełne zrozumienie, jakie organizmy w naszych akwariach wykorzystują formy i stężenia fosforu. Dalsze komplikacje,

Niemniej jednak wielu akwarystów z dużym powodzeniem radzi sobie z problemami glonów poprzez redukcję fosforanów za pomocą jednego z mechanizmów opisanych w dalszej części tego artykułu. Nawet jeśli fosforany są bardzo niskie (powiedzmy 0,02 ppm lub mniej), dużą epidemię glonów można często rozwiązać, kierując fosforany z dala od alg i wykorzystując inny mechanizm eksportu. Jak wspomniano powyżej, przy stężeniach nieorganicznych fosforanów poniżej około 0,03 ppm tempo wzrostu wielu gatunków fitoplanktonu zależy od stężenia fosforanów, zakładając, że coś innego, na przykład azot lub żelazo, nie ogranicza wzrostu. Powyżej tego poziomu tempo wzrostu wielu organizmów jest niezależne od stężenia fosforanów.1 Tak więc, aby powstrzymać wzrost glonów poprzez kontrolowanie fosforanów, akwaryści muszą utrzymywać niski poziom fosforanów. W przypadku problematycznych glonów 0,01 do 0.

Posiadanie wystarczającej ilości mikroalg może utrzymać poziom fosforanów poniżej 0,02 ppm. Na przykład ATS (skruber glonów) uprawia glony darniowe jako sposób eksportowania składników odżywczych, w tym fosforanów. To samo dotyczy makroalg, w przypadku których odpowiednio duża ilość makroglonów może utrzymywać fosforany poniżej 0,02 ppm, stąd wielu akwarystów korzysta z makroalg lub systemów ATS do eksportu fosforanów. W związku z tym samo stężenie fosforanów jest niedokładną wskazówką, czy eksport fosforanów pomoże rozwiązać problem glonów. W rzeczywistości wydaje się, że prawie zawsze jest skuteczny, chociaż eksport odpowiedniego fosforanu nie zawsze jest łatwy, zwłaszcza jeśli stężenie fosforanu jest wyższe niż 0,2 ppm.

Eksport fosforanów przez organizmy: makroalgi

Jak wspomniano powyżej, uprawa i zbieranie makroglonów może być bardzo skutecznym sposobem na zmniejszenie poziomu fosforanów (wraz z innymi składnikami odżywczymi) w akwariach rafowych. W moim systemie rafowym, gdzie mam duże, oświetlone ostoje do uprawy makroglonów Caulerpa racemosa i Chaetomorpha sp.te algi są wyraźnie istotnym mechanizmem eksportu fosforanów. Akwaria z dużą ilością dobrze prosperujących makroglonów mogą uniknąć problemów z mikroalgami lub nadmiernym poziomem fosforanów, który mógłby hamować wapnienie koralowców. Nie zawsze jest oczywiste, czy zmniejszenie zawartości fosforanów jest przyczyną redukcji mikroalg; inne składniki odżywcze również mogą stać się ograniczające. Ale dla akwarystów rafowych z poważnym problemem mikroalg, dokładny mechanizm może nie mieć znaczenia. Jeśli szybko rosnące makroglony wchłoną wystarczającą ilość fosforu, aby utrzymać stężenie ortofosforanów w słupie wody na akceptowalnie niskim poziomie, a jednocześnie utrzymają kontrolę nad mikroalgami, większość akwarystów będzie zadowolona.

Dla tych, którzy chcą wiedzieć, ile fosforu są eksportowane przez makroglony, ten darmowy artykuł PDF w czasopiśmieBiologia morska ma kilka ważnych informacji. Podaje zawartość fosforu i azotu dla dziewięciu różnych gatunków makroglonów, w tym wielu, które zazwyczaj utrzymują rafowcy. Na przykład Caulerpa racemosa zebrana na Hawajach zawiera około 0,08% fosforu w przeliczeniu na suchą masę i 5,6% azotu. Zbiór 10 gramów (suchej masy) tych makroglonów z akwarium byłby odpowiednikiem usunięcia 24 mg fosforanu z kolumny wody. Ta ilość jest równoważna zmniejszeniu stężenia fosforanów z 0,2 ppm do 0,1 ppm w 67-gal. akwarium. Wszystkie inne badane gatunki dały podobne wyniki (plus lub minus współczynnik dwa). Co ciekawe, używając danych dotyczących azotu z tego samego papieru, byłoby to równoważne zmniejszeniu zawartości azotanów o 2,5 grama lub 10 ppm w tym samym 67-gal. akwarium.

Dozowanie węgla organicznego a bakterie

Drugim sposobem eksportu fosforanów jest wzrost bakterii. Taki wzrost można przyspieszyć dodając źródła węgla do wody. Niektóre źródła węgla obejmują cukier, kwas octowy (ocet) i etanol (alkohol etylowy, często jako wódka) lub materiał stały, taki jak biopelet. Wódka i ocet są zdecydowanie najbardziej popularne jako majsterkowanie. Używam octu. Różne komercyjne systemy również dodają źródła węgla, chociaż rzadko ujawniają dokładnie, jakie zawierają składniki. Bakterie te żywią się dodatkowymi źródłami węgla, wykorzystując je jako źródło energii. Rosnąc i rozmnażając się, nieuchronnie pobierają azot i fosfor z wody, aby utworzyć wiele zawartych w nich biomolekuł, takich jak DNA, RNA, fosfolipidy itp. Bakterie te można następnie częściowo usunąć przez szumowanie.

Dozowane cząsteczki organiczne mogą być używane przez wiele organizmów, w tym koralowce, ale ich głównym celem jest napędzanie wzrostu bakterii. Aby rosnąć, bakterie potrzebują źródła azotu i źródła fosforanów, a dużą część z nich usuwają bezpośrednio z wody. Bakterie mogą rosnąć poza zasięgiem wzroku (wewnątrz żywej skały lub piasku, w ostojach, w rurkach). Mogą również rosnąć w kulkach w zbiorniku ekspozycyjnym. Muszą gdzieś wyrosnąć. Jeśli staną się brzydkie, spróbuj dozować inny organiczny, który może napędzać inny zestaw gatunków, które mogą rosnąć w innym miejscu. Zbyt dużo zawieszonych bakterii można tymczasowo wyeliminować za pomocą sterylizatora UV, zmuszając więcej bakterii do wzrostu na powierzchniach. Jednak nie włączałbym pełnego promieniowania UV podczas stosowania organicznego dozowania węgla, ponieważ wolałbym, aby bakterie pozostały żywe i całe, dopóki nie zostaną zjedzone (przez gąbki itp. ) lub przeszczepione, zamiast umrzeć i przedwcześnie wylać swoją wewnętrzną zawartość. Wydaje się, że bakterie rosną na GAC (granulowanym podłożu z węgla aktywnego) w filtrze kanistrowym, którego wcześniej używałem, co pozwala na stosunkowo łatwy eksport poprzez płukanie GAC raz na kilka tygodni.

Nigdy nie słyszałem żadnego wiarygodnego argumentu, dlaczego dawkowanie wielu substancji organicznych na raz jest pożądane, ale wiele osób to robi i prawdopodobnie nie ma w tym nic złego. Pomysł, że wiele substancji organicznych napędza różnorodność gatunków bakterii, jest tylko spekulacją, a nawet jeśli jest prawdziwa, nie widzę korzyści.

Same bakterie mogą być odtłuszczone lub użyte jako pożywienie dla podajników filtrujących lub jedno i drugie (większość ludzi prawdopodobnie ma w pewnym stopniu oba, chyba że nie używa skimmera). Bakterie mogą rosnąć częściowo w obszarach o niskim poziomie O2 (takich jak piasek lub skała), a częściowo w środowiskach silnie natlenionych. Ponieważ metabolizm w regionach o niskim poziomie O2 zużywa stosunkowo więcej azotanów niż fosforanów w porównaniu z metabolizmem w środowisku o wysokiej zawartości O2, względne ilości azotanów i fosforanów, które obserwuje akwarysta, mogą się różnić w zależności od systemu. Azotany są zawsze redukowane w większym stopniu niż fosforany tylko dlatego, że bakterie potrzebują dużo więcej azotu niż fosforu, ale metabolizm związków organicznych w regionach o niskim poziomie O2 może go jeszcze bardziej wypaczyć i czasami może opuścić akwarium z niewielką ilością azotanów i nadmiarem fosforanów że bakterie „nie chcą”. W takim przypadku środek wiążący fosforany może z pożytkiem eksportować ten pozostały fosforan. Alternatywnie, niektórzy akwaryści dawkowali azotany bezpośrednio do akwarium, aby umożliwić spożycie resztkowego fosforanu. Środek do usuwania kikuta azotanu potasu i azotan wapnia są powszechnymi źródłami używanymi przez ludzi.

Jedną potencjalną wadą, która mogła odgrywać rolę w niektórych problemach ze zbiornikami, jest to, że bakterie, które rozwijają się, gdy są dozowane cząsteczki organiczne, mogą być łagodne (i wydają się być w prawie wszystkich przypadkach), ale w innych mogą być patogenne. Oznacza to, że dodane substancje organiczne mogą nasilać infekcje bakteryjne, jeśli bakterie wywołujące infekcję, ryby i koralowce, są w stanie pobrać dodane substancje organiczne i wykorzystać je do szybszego wzrostu. Myślę, że to ryzyko jest niskie, ale może być realne. Jeśli masz niewyjaśnione problemy, które mogą pasować do tego opisu, a dozujesz węgiel organiczny, spróbuj nie dawkować przez dłuższy czas.

Drugą potencjalną wadą dozowania węgla organicznego jest możliwość namnażania się nieestetycznych cyjanobakterii w zbiorniku ekspozycyjnym. Istnieje wiele gatunków cyjanobakterii, a niektóre mogą spożywać substancje organiczne, które dodajemy w tej metodzie. Jeśli staną się konsumentami pierwotnymi, może zajść potrzeba zrobienia czegoś, na przykład zmiany dawki na inny związek organiczny lub zmniejszenie zawartości fosforanów za pomocą środka wiążącego, takiego jak GFO (granulowany tlenek żelaza).

Dodatkową wadą tego procesu, w porównaniu do robienia tego samego w przypadku makroglonów, jest to, że bakterie zużywają tlen i obniżają pH podczas metabolizowania związków organicznych. Z kolei makroglony wymagają dużych powierzchni wystawionych na działanie światła, zużywających kosztowną energię i to, co często jest najbardziej ograniczone: nieruchomości w pobliżu akwarium.

Te powiązane artykuły opisująBardziej szczegółowe dozowanie octu i wódki .

Eksport fosforanów przez

odpieniacze generalnie usuwa związki organiczne i pozostawia związki nieorganiczne, takie jak nieorganiczny ortofosforan. Te związki organiczneusuwane przez skimmer łącznie zawierają między innymi węgiel, wodór, azot, fosfor i siarkę. Tak więc odtłuszczanie i eksportowanie substancji organicznych ma zwykle bardzo przydatną cechę polegającą na eksportowaniu tych cząsteczek, zanim zostaną rozbite na fosforany, azotany i siarczany. Na przykład wiele organizmów, od ryb i ludzi po bakterie, pobiera materiały organiczne jako źródło energii i uwalnia nadmiar azotu, siarki i fosforu, które nie są potrzebne do wzrostu. W wielu przypadkach w akwarium te wydalane substancje kończą jako fosforany, azotany i siarczany, albo przez bezpośrednie wydalanie, jak w przypadku fosforanów i azotanów, albo jako amoniak, mocznik lub inne związki zawierające azot, które poprzez dodatkowe bakterie przetwarzania, może skończyć się jako azotan.

Całe bakterie mogą również zostać usunięte i jest to potencjalnie jeden ze sposobów, w jaki dodanie węgla organicznego (wódki) do akwarium rafowego faktycznie eksportuje fosfor i azot). Sam nieorganiczny ortofosforan nie adsorbuje się na granicy faz powietrze / woda, a zatem nie jest bezpośrednio usuwany. W rzeczywistości tak silnie naładowane jony, jak fosforan, są w rzeczywistości odpychane przez interfejs powietrze / woda, gdzie nie mogą być skutecznie uwodnione po stronie wystawionej na działanie powietrza.

Eksport fosforanów za pomocą środków wiążących

W akwariach rafowych stosuje się wiele dostępnych na rynku środków wiążących fosforany. Wiele z nich to nieorganiczne ciała stałe, które wiążą fosforany na ich powierzchniach. Jednym z powszechnych typów jest tlenek glinu, taki jak Seachem's PhosGuard i Kent's Phosphate Sponge. Innym popularnym typem jest GFO (granulowany tlenek żelaza), który na ogół jest wodorotlenkiem żelaza. Marki obejmują ROWAphos, PhosBan i Salifert Phosphate Killer). Materiały te wiążą przede wszystkim nieorganiczne ortofosforany, ale mogą również wiązać niektóre materiały organiczne, w tym niektóre rodzaje fosforanów organicznych.

Wiele osób (w tym ja) z powodzeniem używało tych produktów, ale mają one cechy, o które niektórzy akwaryści mogą się martwić. W kolejnych sekcjach tego artykułu szczegółowo opisano te produkty, ale generalnie nieorganiczne środki wiążące mogą częściowo rozpuszczać się w wodzie akwariowej, uwalniając ich główne składniki (na przykład aluminium i żelazo), a także zanieczyszczenia, które mogą być do nich włączone. Pomimo twierdzeń przeciwnych, materiały te mogą również odwracalnie wiązać fosforany, a więc w pewnych okolicznościach mogą uwalniać fosforan z powrotem do wody.

Nie oczekuje się, że węgiel aktywny będzie wiązał duże ilości nieorganicznego ortofosforanu, ale skutecznie wiąże wiele materiałów organicznych zawierających fosforany (takich jak fosfolipidy). Generalnie jednak, jeśli głównym celem jest redukcja fosforanów, prawdopodobnie istnieją lepsze sposoby osiągnięcia tego celu niż użycie węgla aktywnego.

Niektóre polimery organiczne (w tym moje własne produkty farmaceutyczne, Renagel® i Renvela®) są przeznaczone do wiązania fosforanów w różnych formach. Chociaż niektóre z nich są sprzedawane akwarystom i twierdzą, że wiążą fosforany, takie materiały organiczne nie są zbyt skuteczne w wiązaniu nieorganicznych ortofosforanów w warunkach występujących w wodzie morskiej. Takie materiały są bardzo konkurencyjne o miejsca wiązania fosforanów przez bardzo duże ilości chlorków (Cl–) i siarczanów (SO4–) w wodzie morskiej. Mogą skutecznie wiązać związki organiczne zawierające fosforany, jednak w sposób podobny do węgla aktywnego.

Eksport fosforanów za pomocą środków wiążących: tlenek glinu

Tlenek glinu jest głównym składnikiem kilku dostępnych na rynku środków wiążących fosforany, takich jak Seachem PhosGuard ™. Materiały te są zawsze białymi ciałami stałymi, chociaż nie wszystkie białe środki wiążące fosforany muszą koniecznie zawierać tlenek glinu. Fosforan silnie wiąże się z jonami glinu odsłoniętymi na powierzchni cząstek stałych tlenku glinu. Uważa się, że fosforan wiąże się z powierzchniami zawierającymi glin poprzez bezpośrednie oddziaływanie jonowe między jednym lub dwoma ujemnie naładowanymi jonami tlenu na fosforanie z jonami glinu (Al +++) odsłoniętymi na powierzchni ciała stałego. Po wystawieniu na działanie wody w akwarium przez czas wystarczający do zaadsorbowania fosforanów, ciała stałe są usuwane, a fosforan jest usuwany razem z nimi. Proces ten był używany historycznie również w innych gałęziach przemysłu, w tym w wiązaniu fosforanów u ludzi,

Niestety tlenek glinu nie jest całkowicie nierozpuszczalny w wodzie morskiej. I przedstawiono doświadczalnie , że aluminium są uwalniane z PhosGuard, i wykazano, że dodanie takiej samej ilości uwolnionego glinu z powrotem do akwarium może podrażniać korale, powodując ich wsuwania ich polipy w inny sposób zmniejszać. Efekt ten odzwierciedla to, co niektórzy akwaryści zgłaszali (przed tym testem) jako efekt uboczny stosowania tych mediów. Płukanie ciał stałych przed użyciem może zmniejszyć prawdopodobieństwo uwolnienia do akwarium małych cząstek zawierających aluminium, ale nie zapobiega to rozpuszczaniu jonów glinu z powierzchni stałych.

To wszystko powiedziawszy, wiele osób skutecznie używa tlenku glinu, a wielu nigdy nie zauważa żadnych negatywnych skutków. Używałem go w przeszłości, nie zauważając uszkodzenia w swoim akwarium, chociaż używałem tylko niewielkich ilości. Płukanie przed użyciem i nie używanie dużych ilości naraz ograniczy wszelkie negatywne skutki.

Eksport fosforanów za pomocą środków wiążących: granulowany tlenek żelaza / wodorotlenek

W ciągu ostatnich kilku lat materiały wiążące fosforany na bazie żelaza stały się bardzo popularne wśród akwarystów rafowych. Materiały te były wykorzystywane komercyjnie do uzdatniania wody pitnej (na przykład do usuwania arsenu) i do oczyszczania ścieków (do usuwania szerokiej gamy zanieczyszczeń, w tym fosforanów). Są sprzedawane akwarystom pod różnymi nazwami handlowymi, w tym PhosBan®, Phosphate Killer ™ i ROWA®phos. Wszystkie te materiały mają kolor od czerwonawo-brązowego do prawie czarnego. W poprzednim artykule opisałem szczegółowo, jak działają, a także niektóre z obaw, jakie mieli akwaryści podczas korzystania z tego materiału.

Chociaż materiały handlowe wydają się być dość dużymi cząstkami (Salifert twierdzi, że 0,2 - 2 mm na etykiecie produktu), w rzeczywistości mają one dużą powierzchnię wewnętrzną, nieco podobną do węgla aktywnego. W konsekwencji pozorna wielkość cząstek jest zawodnym środkiem pomiaru dostępnej powierzchni (chociaż jest wiarygodny w przypadku nieporowatych ciał stałych, takich jak sól kuchenna). Nie widziałem żadnych miar dostępnej powierzchni dla komercyjnego granulowanego tlenku żelaza (GFO) sprzedawanego akwarystom. Istnieją różne modyfikacje standardowego materiału, takie jak formowanie go w granulki (aby być może lepiej działało w niektórych zastosowaniach, takich jak worki na media) i zamykanie GFO w matrycy polimerowej (zmniejszając możliwość pękania cząstek).

Fosforan związany z powierzchniami GFO jest nadal dostępny dla słupa wody na drodze wymiany, więc sekwestracja jest raczej tymczasowa niż trwała. Fakt ten jest znany z literatury3 i można go łatwo wykazać, adsorbując fosforan na GFO i dodając taką ilość, aby wykrywalne stężenie fosforanu (0,1 do 1 ppm) było w równowadze z ciałami stałymi. Następnie usuń stały GFO i dodaj go do wody morskiej bez wykrywalnego fosforanu. Wykrywalny teraz fosforan w nowej wodzie morskiej pokazuje, że fosforan może zostać uwolniony z pożywki GFO, gdy stężenie fosforanów w akwarium spadnie wystarczająco nisko.

Jednym z problemów związanych ze stosowaniem GFO jest to, że może on dodawać rozpuszczalne żelazo do systemu. To żelazo najprawdopodobniej przyniesie korzyści rosnącym makroalgom i zalecam dodanie rozpuszczalnego żelazado systemów, w których rosną makroglony. Jednak niska biodostępność żelaza może ograniczyć niepożądany wzrost glonów lub cyjanobakterii w niektórych akwariach (i może to również dotyczyć części oceanu), więc dodanie żelaza może przyczynić się do problemu glonów, a nawet cyjanobakterii. Ogólnie jednak większość akwarystów uważa, że stosowanie wystarczającej ilości GFO powoduje spadek glonów, przy czym zmniejszenie fosforanów jest ważniejsze dla zmniejszenia wzrostu glonów niż dodatek żelaza dla jego sprzyjania.

Drugim problemem związanym ze stosowaniem GFO jest to, że niektórzy akwaryści znajdują rozległe wytrącanie węglanu wapnia w pobliżu lub na samym GFO. Okazuje się, że rozpuszczalne żelazo może powodować wytrącanie się węglanu wapnia. Takie opady mogą zamienić worki GFO w stałe grudki i mogą przyczynić się do zatykania pomp, ale generalnie efekt, jeśli w ogóle zostanie zauważony, jest ograniczony do obiektów bardzo blisko GFO. Zakres tego efektu może zależeć od stopnia przesycenia węglanu wapnia w akwarium, a także od poziomu magnezu i związków organicznych (z których oba zazwyczaj zmniejszają prawdopodobieństwo wytrącania się węglanu wapnia). Ze względu na ten potencjał do wytrącania się węglanu wapnia, użycie tego materiału w reaktorze, w którym się porusza, może być ważniejsze niż w przypadku mediów zawierających tlenek glinu.

Na koniec pamiętaj, aby wypłukać te materiały w wodzie słodkiej lub słonej przed dodaniem ich do akwarium, ponieważ drobne cząsteczki mogą się luzować w akwarium, powodując zmętnienie i zabarwienie wody i być może stwarzając inne problemy. Nie ma żadnej wady wydajności tego płukania. Akwaryści używający GFO w reaktorze ze złożem fluidalnym lub filtrze kanistrowym mogą po prostu spuścić na niego trochę świeżej lub słonej wody przez kilka minut przed umieszczeniem go w akwarium. Worek na media z GFO można po prostu kilkakrotnie przepłukać wodą morską lub wodą RO / DI przed umieszczeniem go w akwarium. Nie ściskaj GFO wewnątrz torby podczas jej płukania, ponieważ może to rozbić cząstki na mniejsze kawałki, które mogą wydostać się z torby.

Metale rozpuszczalne do wiązania fosforanów

Istnieje kilka podejść, które dodają rozpuszczalne metale w celu związania i wytrącenia fosforanu. Najpopularniejszy polega na dodawaniu lantanu, który wytrąca się jako fosforan lantanu i / lub węglan lantanu (który sam może zawierać fosforan lantanu). Podejście z lantanem jest szeroko stosowane w przemyśle basenowym w celu redukcji fosforanów i wydaje się, że często sprawdza się w akwariach. Jest również bardzo niedrogi, używając produktów takich jak Seaklear (upewnij się, że jest to wersja czystego lantanu, ponieważ istnieją również mieszanki z innymi metalami). Należy zauważyć, że ta metoda zmniejsza zasadowość, ponieważ usuwanie węglanów i fosforanów w postaci osadu lantanu zmniejsza zasadowość.

Jednym ze sposobów jego użycia jest powolne kapanie tuż przed filtrem cząstek stałych, aby wyłapać i usunąć znaczną ilość utworzonego osadu. Jedną z wad podejścia opartego na lantanie jest to, że duża część wytrąconego materiału może uniknąć wychwycenia i po prostu gdzieś osiąść w układzie. To może nie stanowić problemu, ale wielu akwarystów nie woli gromadzić takiego materiału. Drugą obawą jest to, że niektórzy ludzie zauważyli problematyczne reakcje mieszkańców akwarium. Chociaż takich historii nie ma wiele, wielu akwarystów wystarczy poszukać innych opcji.

Jednak ze względu na niski koszt podejście to jest szczególnie odpowiednie do operacji poza zbiornikiem, takich jak usuwanie nadmiaru fosforanu z skał węglanu wapnia zanieczyszczonych fosforanem, które mają być później dodane do akwarium rafowego.

W ten sposób używano również rozpuszczalnego żelaza, ale nie tak często jak lantanu.

Podsumowanie metod redukcji fosforanów

Moja sugestia jest skierowana do akwarystów, aby osiągnąć stężenie fosforanów na poziomie 0,02 ppm lub mniej. Oto lista sposobów, w jakie wielu akwarystów eksportuje fosfor i utrzymuje odpowiedni poziom fosforanów.

1. Doskonałą metodą jest wzrost makroglonów lub płuczka glonów. Nie tylko dobrze radzi sobie z redukcją poziomu fosforanów, ale także redukuje inne składniki odżywcze, np, związki azotu. Jest również niedrogi i może przynieść korzyści akwarium na inne sposoby, na przykład będąc przystanią dla wzrostu małych form życia, które pomagają odżywić i urozmaicić akwarium, podnosząc O2 i redukując CO2. Fajnie jest też obserwować małe stworzenia rosnące w ostoi. Do tej kategorii zaliczyłbym również wzrost każdego organizmu, który rutynowo zbierasz, czy to koralowców ( Xenia sp. ), Czy innych organizmów fotosyntetyzujących.

2. Moim zdaniem kolejną dobrą metodą jest odtłuszczanie . Nie tylko eksportuje organiczne formy fosforanów, zmniejszając ich możliwość rozpadu na nieorganiczne fosforany , ale także redukuje inne składniki odżywcze i zwiększa wymianę gazową. Wymiana gazowa jest problemem, którego wielu akwarystów zwykle nie rozpoznaje, ale jest głównym czynnikiem powodującym problemy z pH w akwarium rafowym .

3. Stosowanie wody wapiennej i ewentualnie innych suplementów o wysokim pH, to również dobry wybór, chociaż ilość eksportowana w ten sposób może być dość niska. Może być bardzo tani i rozwiązuje dwa inne duże problemy dla właścicieli raf: utrzymanie wapnia i zasadowości. Samo utrzymanie wysokiego pH w akwarium rafowym (8.4) może pomóc zapobiec ponownemu przedostawaniu się fosforanu, który wiąże się ze skałą i piaskiem, do słupa wody. Pozwolenie, aby pH spadło do 7s, zwłaszcza jeśli spadnie wystarczająco nisko, aby rozpuścić część aragonitu, może służyć do dostarczania fosforanu do słupa wody. W takich systemach (zazwyczaj w tych z reaktorami na dwutlenek węgla) może pomóc podniesienie pH.

4. Dostępne w handlu środki wiążące fosforany są wyraźnie skuteczne i są używane przez wielu akwarystów. Mogą być drogie i mogą mieć inne wady, ale mogą obniżać nieorganiczny fosforan do bardzo niskiego poziomu, jeśli taki jest cel.

5. Inną opcją jest napędzanie wzrostu bakterii. Nie tylko dobrze radzi sobie z redukcją poziomu fosforanów, ale także redukuje inne składniki odżywcze, takie jak związki azotu. Jest również dość niedrogi i może przynieść korzyści akwarium w inny sposób, na przykład jako źródło pożywienia dla niektórych organizmów. Jego wadą jest to, że utrudnia to utrzymanie zbyt niskiego poziomu składników odżywczych oraz fakt, że zużywa tlen, ponieważ bakterie wykorzystują dodane substancje organiczne jako źródło węgla. Używam octu, ale dobrym wyborem jest też wódka lub komercyjne dodatki.

We własnym zbiorniku używam wzrostu makroalg (głównie Caulerpa racemosa ), GFO w reaktorze, szumowania, dozowania octu i GAC. Razem utrzymują one mój system na rozsądnym poziomie fosforanów, ale w żadnym wypadku nie są to system ULNS (ultra low nutrient).

Podsumowanie

Problemy związane z fosforem i późniejszym rozwojem glonów mogą być jednymi z najtrudniejszych do rozwiązania w akwarium rafowym, zwłaszcza jeśli żywe skały i piasek zostały narażone na bardzo wysokie poziomy fosforanów, po czym mogą pełnić rolę rezerwuarów fosforanów. Na szczęście można podjąć kroki nawet przy braku jakiegokolwiek problemu z glonami, który przyniesie wiele korzyści akwariom rafowym, z których najważniejszym jest zmniejszenie poziomu fosforanów. Należą do nich odtłuszczanie i wzrost glonów makro. Wszyscy właściciele raf, a zwłaszcza ci projektujący nowe systemy, powinni mieć jasne wyobrażenie o tym, w jaki sposób oczekują eksportu fosforu z ich systemu. Jeśli pozwoli się znaleźć własne wyjście, najprawdopodobniej doprowadzi to do powstania niepożądanych mikroalg, z którymi wielu hodowców rafy nieustannie walczy

 

Randy Holmes-Farley

 

 

 

Bibliografia

1. Oceanografia chemiczna, wydanie drugie. Millero, Frank J .; Redaktor. (1996), 496 s.

2. Kinetyka wytrącania węglanu wapnia w wodzie morskiej: rola fosforanów i hydrodynamika środowiska. Pokrovsky, OS; Savenko, VS Mosk. Idź S. Univ., Moskwa, Rosja. Okeanologiya (Moskwa) (1993), 33 (5), 681-6.

3. Kinetyka rozpuszczania węglanu wapnia w wodzie morskiej. V. Wpływ naturalnych inhibitorów i pozycja chemicznej lizokiny. Morse, John W. Dep. Oceanogr., Florida State Univ., Tallahassee, Fla., USA. Amer. J. Sci. (1974), 274 (6), 638-47.

4. Retencja węglanu wapnia w przesyconej wodzie morskiej. Pytkowicz, RM Sch. Oceanogr., Oregon State Univ., Corvallis, Oreg., USA. Amer. J. Sci. (1973), 273 (6), 515-22.

5. Pomiar alizaryny osadzonej przez koralowce. Lamberts, Austin E. Dep. Zool., Univ. Hawaje, Honolulu, Hawaje, USA. Redaktor (redaktorzy): Cameron, AM; Campbell, BM; Cribb, AB Proc. Int. Symp. Coral Reefs, 2nd (1974), Meeting Date 1973, 2 241-4.

6. Wpływ podwyższonego poziomu azotu i fosforu na wzrost rafy koralowej. Kinsey, Donald W .; Davies, Peter J. Limnol. Oceanogr. (1979), 24 (5), 935-40.

7. Fotosynteza i zwapnienie na poziomie komórkowym, organizmów i społeczności raf koralowych: przegląd interakcji i kontroli za pomocą chemii węglanów. Gattuso, Jean-Pierre; Allemand Denis; Frankignoulle, Michel. Observatoire Oceanologique, LOBEPM, UPRESA 7076 CNRS-UPMC, Villefranche-sur-mer, Fr. Jestem. Zool. (1999), 39 (1), 160-183.

8. ENCORE: wpływ wzbogacenia składników odżywczych na rafy koralowe. Synteza wyników i wnioski. Dennison, W .; Erdmann, M .; Harrison, P .; Hoegh-Guldberg, O .; Hutchings, P .; Jones, GB; Larkum, AWD; O'Neil, J .; Steven, A .; Tentori, E .; Ward, S .; Williamson, J .; Yellowlees, D. Marine Pollution Bulletin (2001), 42 (2), 91-120.

9. Wpływ HEBP, inhibitora odkładania minerałów, na fotosyntezę i zwapnienie w skleraktynowym koralowcu Stylophora pistillata. Yamashiro, Hideyuki. J. Exp. Mar. Biol. Ecol. (1995), data tomu 1995, 191 (1), 57-63.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

×