logo

Akwarium morskie - teoria

1. Wstęp

     Od wielu lat na liście zainteresowań młodzieży, ludzi dorosłych i osób starszych są akwaria, jeszcze do niedawna były to tylko akwaria słodkowodne natomiast w chwili obecnej coraz większym zainteresowaniem cieszą się akwaria morskie. Wśród wielu wyróżników tego typu akwarium jest konieczność bardzo dokładnego kontrolowania parametrów wody, wynika to z dużej stabilności środowiska mórz i oceanów. Proces kontroli parametrów wody może odbywać się na dwa sposoby, pierwszy to odczynniki chemiczne, drugi to elektroniczna aparatura pomiarowa. Wysokie wymagania przy pomiarach parametrów wody takie jak dokładność, stabilność, powtarzalność, wysoka częstotliwość, oraz coraz niższe ceny sprawiają że elektroniczne przyrządy pomiarowe wypierają z rynku tradycyjne odczynniki chemiczne.

     Wykorzystując pomiary elektroniczne zyskujemy możliwość całkowitej automatyzacji procesu dokonywania pomiarów parametrów wody morskiej a w przypadku połączenia pomiarów ze sterownikami mikrokomputerowymi możliwość automatycznej regulacji tych parametrów. Automatyzacja i dokładność to cechy pozwalające nam na oszczędność czasu, ochronę organizmów żywych przed stresem i chorobami co w dłuższej perspektywie czasu pomoże nam zaoszczędzić środki finansowe przeznaczane na drogie leki dedykowane dla akwarium morskiego.



     Rozbudowana sieć sklepów i hurtowni akwarystycznych w chwili obecnej coraz częściej rozszerza swoją ofertę o asortyment związany z akwariami morskimi niestety ze względu na wysokie ceny elektronicznej aparatury kontrolno-pomiarowej wykorzystywanej w akwarystyce morskiej jest ona dostępna praktycznie tylko na zamówienie, a okresy oczekiwania dochodzą do kilkunastu tygodni. Producentami takiej aparatury są przede wszystkim firmy z Zachodniej Europy i Ameryki Północnej, oferta tych firm nie zawiera urządzeń wielofunkcyjnych zapewniających kompleksowe pomiary parametrów wody, poza tym są to urządzenia bardzo drogie jak na warunki rynku polskiego i stanowią znaczny udział procentowy całej inwestycji w akwarium morskie, nie raz przekraczający nawet 50% planowanych inwestycji co mocno zniechęca do jakichkolwiek kontaktów z elektroniką w akwarium.

     Potencjalnymi odbiorcami aparatury pomiarowo-kontrolnej są osoby indywidualne zajmujące się akwarystyką, firmy zajmujące się zakładaniem i utrzymaniem akwariów dla swoich klientów, instytucje naukowe, badawcze i rozrywkowe a także sklepy i hurtownie (bezpośrednio i pośrednio dla swoich klientów). Potencjalni użytkownicy tej aparatury potrzebują urządzenia czy też metody pozwalającej im na utrzymanie bardzo stabilnego środowiska imitującego morskie środowisko naturalne w akwarium gdzie w odróżnieniu od akwarium słodkowodnego brak stabilności oznacza katastrofę dla wszystkich żywych organizmów, dlatego stosowanie częstych pomiarów i kontrola parametrów jest absolutnie konieczna dla posiadaczy tego typu akwarium.

     Działanie urządzeń kontrolno-pomiarowych polega na pomiarze takich parametrów wody jak odczyn pH, zasolenie, wartość współczynnika REDOX (ORP), temperatura oraz na sterowaniu urządzeniami regulującymi te parametry, dodatkowo można również sterować oświetleniem (np. cykl dzień-noc, cykl księżycowy), pompami wodnymi (fale będące niezbędnym elementem akwarium morskiego).

     Korzyści jakie może odnieść stosując kontrolę i pomiary elektroniczne to:

  • dokładność pomiarów wynikająca z zastosowania metody elektronicznej pomiarów
  • pełna automatyka pomiarów
  • duży stopień zautomatyzowania kontroli (sterowania) wyposażeniem akwarium
  • estetyka rozwiązania
  • powtarzalność i stabilność wyników pomiarowych
  • możliwość obniżenia dolnej granicy rozmiaru akwarium morskiego dzięki automatyzacji pomiarów i kontroli parametrów wody, a więc dzięki możliwości zapewnienia stabilności w mniejszym zbiorniku wodnym. Mniejsze akwarium to mniejszy koszt zakupu i utrzymania oraz mniejszy problem ze znalezieniem miejsca pod takie akwarium.
  • oszczędności wynikające z dokładnego dozowania substancji

2.    Pomiary elektronicznie (wybrane parametry)

2.1  Alkaliczność wody (pomiar pH)

     pH wskazuje na alkaliczność lub kwasowość wody w akwarium. Ryby oraz bezkręgowce są wrażliwe na gwałtowne skoki tego parametru, płynne zmiany w cyklu dobowym są czymś naturalnym, są powodowane fotosyntezą prowadzoną przez większe i mniejsze glony, rano obserwujemy niższe pH niż wieczorem. W celu osiągnięcia stabilnego pH musimy zadbać o odpowiedni buforowanie, najlepszym buforem jest utrzymanie stałej twardości węglanowej wody (KH) na poziomie przynajmniej 7-8 dKH, czasami spotyka się zalecenia podnoszenia twardości nawet do 12-18 dKH.

     Pomiar wartości pH z wykorzystaniem odczynników chemicznych daje najczęściej dokładność 0,5 pH czasami 0,2 pH co sprawia że możemy nie być w stanie określić pH z wystarczającą dokładnością do uzyskania optymalnego poziomu pH w akwarium morskim. Pomiar elektroniczny daje nam najczęściej rozdzielczość rzędu 0.01 pH i dokładność 0.02 pH, tak wysoka dokładność i rozdzielczość nie jest przesadą jeśli weźmiemy pod uwagę fakt, że pH jest wielkością logarytmiczną i zmiana o jeden jest równoznaczna z tysiąckrotną zmianą stężenia odpowiednich jonów w wodzie.

     Woda w morzach i oceanach posiada alkaliczność w przedziale od 7,8 do 8,6 pH w akwariach morskich przyjmuje się za optymalną alkaliczność między 8,1 a 8,5 pH.

Automatyczna kontrola Reaktora Wapnia (CO2)


2.2  Zasolenie (pomiar mS)

Pomiar zasolenia może odbywać się na kilka sposobów i w kilku różnych jednostkach. Najczęściej jest mierzony ciężar właściwy (c.w.), czasem w tysięcznych (ppt) lub w jednostkach przewodnictwa elektrycznego wody (mS), pomiar przewodnictwa dokonuje się przy pomocy elektronicznych mierników konduktancji i jest to najdokładniejszy ze wszystkich wyżej wymienionych sposobów określania poziomu zasolenia wody. Pomiary zasolenia pozwalają reagować na zmiany stężenia soli w wodzie powstające na wskutek parowania wody czy też pozwalają nam przygotować odpowiednią mieszaninę wody i soli w czasie zakładania nowego akwarium albo w czasie okresowej wymiany wody. Poziom zasolenia jest bardzo mocno uzależniony od temperatury, o czym trzeba pamiętać podczas pomiarów, zmienia się średnio o 2% / 1oC.

Poziom optymalny w temperaturze 25oC to 1.021-1.024 c.w. lub 50-54 mS.

Tabela zależności konduktancji od temperatury oraz konwersja konduktancji [mS] na jednostki zasolenia [ppt].

2.3  Współczynnik REDOX (pomiar ORP w mV)

Potencjał oksydoredukcyjny (ORP) jest wskaźnikiem mówiącym o zdolności wody do samooczyszczania. Elementy wpływające na jego wartość to wydajność filtrów i stosowanie ozonu. ORP może być mierzony jedynie za pomocą elektronicznych mierników ze specjalnymi sondami. Podwyższyć poziom ORP możemy przez zastosowanie wydajniejszych filtrów albo zastosowanie ozonu np. razem z odpieniaczem białkowym.

Duży potencjał REDOX świadczy o dużej sile utleniania (woda jest bogata w tlen), proces utleniania jest niezbędny przy rozkładaniu zbędnych resztek organicznych.

Poziom optymalny to ok. 350 mV

2.4  Temperatura (pomiar oC)

Stała temperatura jest konieczna do utrzymania ryb w dobrej kondycji, wahania temperatury powodują u ryb stres, co w konsekwencji może doprowadzić do osłabienia ryb, które staną się bardziej podatne na choroby.

Termometry rtęciowe czy w formie naklejek na akwarium są mało dokładne, również termoregulatory wbudowane w grzałki nie są w stanie zapewnić dokładnej regulacji i pomiarów temperatury. Rozdzielczość odczytu konwencjonalnych termometrów wynosi, co najwyżej 0.5o C a dokładność pomiarów to 1o C co w sumie daje nam możliwość określenia przedziału (wielkość przedziału to 3o C) w którym znajduje się temperatura. Elektroniczny pomiar temperatury najczęściej pozwala nam na otrzymać wynik o rozdzielczości 0,1oC i dokładności 0,2-0,5oC i są to zadawalające wyniki jak na potrzeby akwarium morskiego.

Poziom optymalny temperatury uzależniony jest od rodzaju hodowanych ryb i roślin najczęściej oscyluje w granicach 25 o C.


3. Twardość wody a pH

  Zmiany pH wody powodowane przez różnego rodzaju czynniki takie jak nawożenie CO2, stosowanie różnego rodzaju preparatów chemicznych, zmiany podłoża czy podmiana wody silnie zależą od twardości wody. Większość ryb i roślin słodkowodnych dobrze się czuje w akwarium przy twardości węglanowej TWW ok. 5-15 st. (kH). Stosując nawożenie dwutlenkiem węgla należy zadbać aby twardość węglanowa nie leżała poniżej 4-5 st. W wodzie słonej oprócz optymalnego buforowania wartości pH należy utrzymywać twardości węglanową na poziomie ok. 7-10 st. Znajomość twardości weglanowej wody pozwala na określenie optymalnego przedziału pH w którym obsada akwarium i rośliny będą będą miały odpowiednie warunki życia.

Tabela zalożności pH od twardości wody.




© 2006 T.E.H.System. All Rights Reserved.