Уровень pH

Жизнь биологических организмов в воде прежде всего определяется активной реакцией этой воды.

Как известно, молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода, формула ее пишется Н2О. Поскольку в природе всегда есть слабое электричество, то под его воздействием часть молекул воды распадается на ионы водорода Н+ и гидроксильную группу ОН-. Этот процесс называется диссоциацией. На ионы частично распадаются и соли, кислоты и щелочи, растворенные в воде.

Когда содержание ионов Н+ и ОН- в воде равно, говорят, что вода имеет нейтральную реакцию. В такой воде, согласно принятым международным нормам, на ионы распадается 1 молекула из 10 000 000. Эту цифру можно выразить как 10-7. Это и есть показатель активной реакции воды. Давать этот показатель ионов принято в десятичных логарифмах, что предполагает обратный знак степени.

Показатель активной реакции воды дается по количеству ионов водорода Н+ и называется водородным показателем рН. Шкала показателей рН представляет собой прямую линию от 0 до 14, где цифра семь означает нейтральную воду, эта цифра еще называется водородным показателем. Влево от водородного показателя идут кислые воды (слабокислая - кислая - сильнокислая), вправо - щелочные (слабощелочная - щелочная - сильнощелочная). Жизнь в воде возможна в пределах рН 3,5 - 10,5. В аквариумах рН обычно колеблется в пределах 6-8,5. В грязных аквариумах у дна рН может доходить до 5,4.

Итак, запомните:

рН означает содержание в воде образовавшихся от распада под воздействием электричества молекул Н2О ионов Н+ и OH- и является одним из важнейших показателей состояния воды в аквариуме.

Показатель рН очень подвижен. Он зависит от температуры воды, жизнедеятельности растений, от освещения, от степени подвижности воды в водоеме. В течение суток он может колебаться в пределах 2 единиц. В связи с этим судить о нем можно только приблизительно. Добиваться абсолютной его точности в аквариуме бессмысленно.

Вот пример того, как меняется этот показатель в течение суток.

В процессе дыхания биологических организмов поглощается кислород, окисляются углеводы, выделяется углекислый газ и образуется энергия, используемая для жизнедеятельности. В результате вода постепенно окисляется, показатель рН снижается. Особенно активно идет этот процесс ночью. Но вот приходит день, а вместе с ним наступает световая фаза фотосинтеза растений, активность потребления углекислоты ими заметно возрастает. Образуются углеводы и свободный кислород. Поглощение СО2 растениями при хорошем освещении может идти столь активно, что поступление углекислоты, выдыхаемой теми же растениями и другими обитателями аквариума, не компенсирует потери, что вызывает повышение рН.

Неизбежно встает вопрос о компенсации этих регулярных сдвигов. Делается это двумя путями:

1) устоявшуюся аквариумную воду опытные аквариумисты никогда не меняют всю, а лишь регулярно подменивают ее часть; вода, доливаемая взамен испарившейся, препятствует колебаниям рН, но имеет постоянную тенденцию к снижению этого показателя. Там, где вода достаточно жесткая, этой проблемы практически не существует;

2) постоянно проводится аэрация аквариума: из пузырьков подаваемого в воду воздуха регулярно пополняется запас СО2 в воде.

Если воду постоянно не перемешивать, то в течение суток показатели рН особо резко меняются по слоям воды. В верхних слоях во время интенсивного фотосинтеза растений рН может подняться до 10-11, при этом у дна он сохранится стабильным (допустим, около 6,6), а в средних слоях будет колебаться от 6,5 (ночью) до 7-8 (днем). Суточные колебания рН в 1,5-2 единицы большинство рыб еще могут выдержать, но колебания 6,5- 11 днем для живого организма опасны. При рН 10-11 рыбы опускаются в нижние слои, а растения, породившие такое подщелачивание воды, начнут разрушаться в приповерхностных слоях.

Колебание показателя рН зависит и от температуры воды: с повышением температуры он снижается. Например, если замерять показатель при 0°С, нейтральной следует считать уже воду не с рН 7, а с рН 7,97 (почти 8); значит, вода, имеющая рН 7 при 0°С уже будет слабокислая.

В зависимости от отношения к концентрациям водородных и гидроксильных ионов все биологические организмы подразделяются на:

- стеноионные (выдерживающие незначительные колебания рН);

- эвриионные (способные переносить большие колебания рН).

Для обитателей аквариума существуют определенные, так называемые рН-барьеры, выход за пределы которых как влево по шкале (в кислую сторону), так и вправо (в щелочную) недопустим.

Недопустимо и перемещение обитателей аквариума из одной воды в другую при разнице их показателей рН больше чем на 0,8-1. В противном случае у рыб может произойти шок, а у растений начинается быстрое или постепенное разрушение тканей.

Что же происходит с организмами, когда показатель рН приближается к цифрам барьера? Изменения уловить трудно, но знать о них необходимо.

У растений наблюдается то явление, которое аквариумисты, не вдаваясь в его суть, назвали несовместимостью. Однако практически несовместимых растений в наших аквариумах нет, но есть растения с разными рН-барьерами. Например, кабомба при повышении рН до 8 останавливает фотосинтетическую деятельность, валлиснерия продолжает ее до 10, а элодея и до 11. Ясно, что кабомба сначала остановит рост верхушечных стеблей, а затем будет сбрасывать листья. Постепенно и у валлиснерии начнут разрушаться концы листьев возле поверхности, степень подщелачивания верхних слоев воды элодеей для этих двух видов окажется непереносимым ежедневным испытанием. Более сложные растения потому и сложны в содержании, что у них нижний и верхний рН-барьеры незначительно отстоят друг от друга - ведь в текучих водах у них на родине нет таких скачков рН, какие происходят в аквариумах с неподвижной водой.

У рыб снижение показателя рН воды повышает аппетит. Но радоваться этому не имеет смысла: аппетит вызван резким уменьшением усвояемости пищи, увеличением энергетических затрат, у молоди - сокращением использования питательных веществ на рост. Некоторые рыбы (например, барбусы) начинают чесаться о грунт и камни, дискусы теряют ориентировку и гибнут, ряд сомов погибают от дистрофии при активном потреблении корма. Ухудшается у рыб и захват кровью кислорода, частота дыхания увеличивается, но появляются признаки удушья. Снижение показателя рН воды для многих тропических рыб служит стимулом к нересту. Именно эти цифры и проставляют обычно для расбор, харацинид и других видов. Но держать их в подкисленной воде постоянно нецелесообразно, тем более выращивать молодь.

Наиболее подходящая вода для большинства обитателей аквариума должна иметь колебания рН около 7. Это достигается главным образом правильным уходом за аквариумом, регулярной сменой части воды, постоянным принудительным движением ее, чистотой водоема.

<<< назад | оглавление | вперед >>>