پارامتر های مهم آب در آکواریوم

اسیدیته یا pH  آب چیست ؟

PH مقدار اسیدی و یا قلیایی بودن آب را نشان می دهد . بهترین رنج برای نگهداری گیاهان بین 6.5 تا 7.5 می باشد .اما بعضی از گیاهان توانایی تحمل مقدار بیشتر و یا کمتری از PH را دارند .در آکواریوم های مرجانی باید مقدار اسیدیته بین عدد 8.2 تا 8.4 باشد . یعنی مرجانها و ماهی های اقیانوسی آب قلیایی را برای زندگی نیاز دارند و گیاهان آب شیرین آب اسیدی . برای سنجش PH آب از کاغذ ترنوسل ، کیت تست PH و یا دستگاه اندازه گیری PH استفاده میشود. دستگاه به شما عدد دقیق را نشان میدهد ولی کیت تست و کاغذ با تغیر رنگ ، عدد مورد نظر را نشان میدهد.هرچه آب اسیدی تر باشد قرمز تر و هرچه قلیایی تر باشد بنفش تر میشود . البته رنگ تولید شده توسط کیت تست یا کاغذ بستگی به کارخانه سازنده آن میتواند متفاوت باشد .در کل ، همه دستگاه های تست اسیدیته آب اعدادی بین 1 تا 14 را تولید میکنند . اگر عدد تولید شده عدد 7 باشد یعنی این آب یک آب خنثی است و از بابت اسیدی یا قلیاییت هیچ گونه خاصیتی ندارد. حال اگر این عدد کمتر از 7 باشد یعنی آب اسیدی است  و هرچه به عدد 1 نزدیکتر باشد این آب مقدار اسیدیته بالاتری دارد. اما اگر عدد از 7 بزرگتر باشد یعنی آب قلیاییست و هر چه به عدد 14 نزدیکتر باشد مقدار قلیاییت آب بیشتر خواهد بود. 

سختی آب چیست ؟

در یک تعریف ساده برای سختی آب، به میزان مواد  محلول در آب سختی آب میگویند. حال این مواد میتوانند مفید یا مضر باشند.

آب سخت آبی است که حاوی نمک‌های معدنی از قبیل ترکیبات کربنات‌های هیدروژنی، کلسیم، منیزیم و غیره‌است. سختی آب بر دو نوع است: دائمی و موقت. سختی بطور عمده بر اساس دو فلز کلسیم و منیزیم سنجیده می‌شود. بطور کلی عوامل سختی کاتیون‌ها می‌باشند مانند آلومینیوم، آهن، منگنز و روی که در سختی آب تاثیر می‌گذارند ولی کلسیم و منیزیم به مقدار زیاد وجود دارد و کاتیون‌های دیگر یا وجود ندارند یا به مقدار خیلی کم هستند. سختی کل (TH) مجموع مقدار کلسیم (Ca) و منیزیم (Mg) می‌باشد. سختی دائم یا سختی غیرکربناتی (Noncarbonated Hardness) شامل سختی بدون نمک‌های بی کربناتی (مانند کلرور، سولفات و غیره) می‌باشد. سختی موقت یا سختی کربناتی (carbonated Hardness) شامل بی کربنات کلسیم و منیزیم است و از تفاوت سختی کل (TH) و سختی دائم بدست می آید.درجه سختی آب از روی مقدار کلسیم و منیزیم موجود در آن تعیین می‌شود. درجه‌بندی شدت میزان سختی آب، استاندارد مشخص ندارد و در نقاط مختلف دنیا متفاوت است.

در آلمان اگر آبی ده میلی گرم اکسید کلسیم در یک لیتر داشته باشد می‌گویند درجه سختی آب یک است. در فرانسه اگر آبی در یک لیتر ده میلی گرم کربنات کلسیم یا همسنگ آن کربنات منیزیم داشته باشد می‌گویند که یک درجه سختی دارد. در انگلستان اگر آبی ده میلی گرم کربنات کلسیم و یا همسنگ آن کربنات منیزیم در ۰٫۷ لیتر داشته باشد یک درجه سختی دارد.سختی آب با اندازه‌گیری‌های صنعتی و آزمایشگاهی تعیین می‌شود. سختی آب، که هر دو یون‌های Ca+2 و Mg+2 را شامل می‌شود، بر حسب میلی‌گرم بر لیتر mg/L یا در یک میلیون ppm بیان می‌شود.

در این مقاله از واحد اندازه گیری استفاده نشده و از عبارت ( سبک ، معمولی ، سخت ) استفاده کرده ایم . جدول زیر را برای مشخص شدن مقدار علمی آن برای هر دو مورد  (ppm   یا mg/L ) و ̊KH برای شما آورده ام که هر دو نوع واحد اندازه گیری را بتوانید متوجه شوید بعضی از دستگاه ها و یا کیت های سختی آب از ppm و بعضی از mg/L استفاده می کنند .

کلسیم

زمانی که ما موجودات زنده را در محیط کاملا بسته و کوچک آکواریومی ( نسبت به محیط طبیعی در حیات وحش) نگهداری میکنیم ، باید شرایط مناسب زیست محیطی آنها را نیز در نظر بگیریم. یکی از مواد معدنی مهم که باعث سلامت آبزیانی همچون ماهی ها ، میگوها ، خرچنگ ها و دیگر سخت پوستان ، صدف ها و مرجانها ( چه مرجان های سخت و چه مرجان های نرم) میشود عنصر کلسیم است. کلسیم جزء ضروری آکواریوم های آبشور و مرجانی و حتی آب شیرین و گیاهی است زیرا ماهی ها و سایر گونه ها را قوی و سالم نگه می دارد. ماهی ها برای رشد استخوان ها و تخمک ها خواهان کلسیم هستند و سطوح بالاتر کلسیم در مخزن ماهی نیز می تواند باعث افزایش طول عمر شود.

میزان کلسیم آکواریوم شما می تواند نشان دهنده یک مخزن سالم باشد و یا بر عکس ، در موارد کمبود آن ، منجر به مرگ ماهی شود. با این حال، لازم نیست کنترل آن چندان چالش برانگیز باشد. در این مقاله راه‌های زیادی که می‌توانید کلسیم را به مخزن ماهی اضافه کنید، چرا کلسیم برای آکواریوم مهم است و نحوه تعامل آن با PH را مورد بحث قرار می‌دهد.

چرا آکواریوم ها به کلسیم نیاز دارند؟

منابع آب طبیعی مانند دریاچه ها و رودخانه ها به دلیل فرسایش سنگ ها دارای رسوبات کلسیم هستند. گیاهان ، بی مهرگان و ماهی ها ، کلسیم را جذب کرده و از این ماده مغذی برای رشد و نمو استفاده می کنند. غلظت کلسیم در منابع طبیعی آب شیرین بین 0.5 میلی گرم در لیتر تا 75 میلی گرم در لیتر بسته به محل جغرافیایی آن دارد. در غرب آمریکا غلظت کلسیم در بیشتر دریاچه ها حدود 20 میلی گرم در لیتراست. در همین حال، دریاچه‌ ی مارل در مناطقی با محتوای سنگ آهک بالا، سطح کلسیم بسیار بالاتری دارند. کمترین غلظت کلسیم آب شیرین در نواحی شمالی کانادا و اروپا یافت می شود، جایی که سطح آن حدود 5 میلی گرم در لیتراست. دریاچه‌هایی دراین سطح کلسیم و پایین‌تر برای بسیاری از بی مهرگان که برای ساختن اسکلت بیرونی خود به جذب کلسیم متکی هستند، مناسب نیستند. حال این میزان در آبهای اقیانوسی و آبشور متفاوت بوده و عددی بین 400 الی 480 میلیگرم بر لیتر است که برای نگهداری آبزیان در آکواریوم آبشور در دوز 440ppm حفظ میشود.

بدن ماهی ها برای ساختن اسکلت استخوانی ، تخم و برخی نیازهای آناتومیک دیگر نیاز به کلسیم دارد و به راحتی میتواند این نیاز را از طریق رژیم غذایی دریافت کند . اما دیگر موجودات آبزی مثل سخت پوستان ،صدف ها و حلزون ها ، مرجانها و کیسه تنان این نیاز را باید از طریق کلسیم محلول در آب بدست آورند و کمبود آن باعث اتفاقات ناگواری همچون توقف رشد ، نازک شدن پوسته محافظ یا پایه کلسیومی و حتی مرگ را رقم خواهد زد.

هنگامی که یک ماهی تغییر ناگهانی در غلظت کلسیم را تجربه می کند( اصطلاحا شک زده میشود ) ، ممکن است بخاطر شک و استرس حاصل از این اختلاف ناگهانی ، بیمار و بی حال شود یا حتی بمیرد. به همین دلیل، باید مطمئن شوید که دو چیز را می دانید: 1- غلظت تقریبی کلسیم در منبع آب بومی ماهی و 2- نحوه نگهداری ماهی توسط فروشگاهی که از آن ماهی را خریداری کرده اید .

منیزیم

یکی از مهم ترین و اصلی ترین عناصر در اکوسیستم های اقیانوسی ، منیزیم است. منیزیم یکی از رایج ترین عناصر شیمیایی موجود در زمین است. این جزء ضروری بسیاری از فرآیندهای شیمیایی در خشکی، اقیانوس و داخل بدن انسان است. در بدن انسان، برای کمک به حفظ ضربان قلب سالم، در میان بسیاری از عملکردهای دیگر، حیاتی است. در آب دریا، سومین عنصر فراوان پس از سدیم و کلر است.منیزیم برای رشد مناسب مرجان ها ضروری است. کاهش سطح منیزیم ممکن است باعث ناتوانی در حفظ سطح مناسب کلسیم و pH بسیار پایین شود.منیزیم و کلسیم با هم نسبت بسیار مستقیم دارند و باید به میزان دقیق این عناصر در آب توجه زیادی شود .

چرا منیزیم برای آکواریوم مرجانی مهم است ؟

منیزیم به حفظ سطح کلسیم و قلیائیت در آکواریوم مرجانی کمک می کند. اگر سطح آن خیلی کم باشد، کلسیم با قلیائیت ترکیب می شود و بلورکربنات کلسیم در آب ایجاد می کند. این بلور که  شبیه به دانه های برف است می تواند به پمپ ها، پروانه ها و بخاری ها بچسبد به جای اینکه مرجان ها از آن برای ساختن اسکلت خود استفاده کنند در آب رسوب کند . مرجان های سخت نیز از منیزیم برای ساختن اسکلت خود استفاده می کنند. بهترین رنج منیزیم در آب آکواریوم مرجانی 1250 الی 1350 میلی گرم در لیتر(ppm) است .

چگونه سطح منیزیم را حفظ کنیم

یک تصور غلط در بین طرفداران آکواریوم رایج است که آزمایش سطح منیزیم به طور مرتب ، نیاز نیست و تعویض آب به تنهایی برای نگهداری کافی است. برای مخازن با تعداد خیلی کم مرجان سخت یا بدون مرجان، این راه می تواند درست باشد. با این حال، به احتمال زیاد ، منیزیم پس از ناپایدار شدن کلسیم، سختی(آلکالانیتی) و سطح pH ، میتواند بسیار کم باشد .

برای اکثر آکواریوم ها، توصیه می کنیم سطح منیزیم را حداقل هر دو هفته یک بار آزمایش کنید. همچنین توصیه می‌کنیم بلافاصله پس از اینکه سطح کلسیم ویا سختی نامتعادل است، آزمایش را انجام دهید.

پتاسیم

یکی دیگر از عناصر مهم که در هر دو اکوسیستم آبزی آبشور و گیاهی بسیار ضروریست عنصر پتاسیم است. در آکواریوم گیاهی ، در صورت پایین بودن میزان پتاسیم (کمتر از پنج میلی گرم) برگ های گیاهان سوراخ شده و حالت سوختگی به خود میگیرند.

این عنصر در ساختار اسکلتی و بافت مرجانی و همچنین سلامت ماهی ها بسیار مهم است. مقدار مناسب این عنصر در آکواریوم آبشور بین 380 تا 420 میلی گرم در لیتر(ppm) است. پتاسیم یک ماده مغذی و بخشی از فرآیند تامین مرجان ها و بیوفیلم ها  در مرجان است.کمبود پتاسیم و یا مقدار بیش از حد آن باعث میشود گردش مواد مغذی در آکواریوم مختل می شود و اساساً تأثیر مخربی بر رشد مرجان و همچنین تشکیل رنگ در آنها میشود. در صورت کم شدن رنگ مرجانها و ماهی ها ، از بین رفتن بافت های مرجانی و با خروج توده های ابری از مرجانها ، حتما تست پتاسیم را انجام دهید.

آمونیاک NH3 و آمونیوم NH4 چیست؟

آبشش ماهی ها، ادرار آنها و مواد غذایی پوسیده یا گیاهان در حال پوسیدن از عوامل تولید آمونیاک در آکواریوم هستند. این ماده به دو شکل در آکواریوم وجود دارد و اولین قدم درک تفاوت بین آمونیوم NH4   و آمونیاک آزاد NH3 است.NH3 (آمونیاک) به شکل گاز است و گاهی اوقات آمونیاک سمی یا آزاد نامیده می شود. این نوع آمونیاک قسمت خطرناک آن است. NH4 (آمونیم) یک نمک غیر سمی است. این شکل یونیزه آمونیاک است.NH3 و NH4 با هم ، اغلب به عنوان نیتروژن آمونیاک کل (TAN) نامیده می شوند.در شرایط عادی، NH3 (آمونیاک) و NH4 (آمونیوم) هر دو در آب آکواریوم وجود دارند. این دو در یک نقطه تعادل قرار میگیرند که عمدتاً توسط pH و دما کنترل می شود. با این حال، شوری و قدرت یونی آب نیز بر این نقطه تعادل تأثیر می گذارد.

نمودار زیر نشان می دهد که چگونه نسبت بین NH3 و NH4 تحت تأثیر pH قرار می گیرد. با افزایش pH، NH4 یونیزه شده به NH3 گازی ، آزاد می شود. با افزایش pH به نقطه ای می رسد که NH4 نمی تواند وجود داشته باشد و تمام آمونیوم به عنوان آمونیاک NH3 تبدیل می شود. این در شرایطی خواهد بود که pH از شرایط عادی آکواریوم بالا تر رفته باشد.

خط سبز در نمودار ، ph  در یک آکواریوم آبشور را نشان میدهد . همانطور که میبینید در یک نقطه ، بین آمونیاک و آمونیوم تعادل برقرار میشود . این دقیقا نقطه مورد نظر در چرخه نیتروژن است .  اما در بعضی مواقع این تعادل برهم میخورد و یکی از این فاکتور ها افزایش میابد . ولی جای نگرانی نیست چون در اغلب موارد این تعادل با شدت زیادی برهم نخورده و آسیب زیادی به موجودات زنده نمیرساند. اما با مشاهده این عدم تعادل باید تعویض آب داشته و از باکتری های قوی خانواده نیتروسوموناس استفاده کرد . در هر حال این عدم تعادل معمولا 15 تا 20 درصد آمونیاک خطرناک و 80 تا 85 درصد آمونیوم غیر سمی هستند که اگر کنترل نشود به سمت آمونیاک خطرناک پیش خواهید رفت.

معمولا کیت های تست و فتومترها از همین روش استفاده میکنند و با افزایش شدید pH در آب نمونه گیری ، مقدار TAN را محاسبه کرده و با استفاده از فرمول های ریاضی ، با در نظر گرفتن مقدار pH افزوده شده ، مقدار نهایی را محاسبه میکنند.

نیتریت و نیترات

در حالی که ممکن است شنیده باشید آمونیاک برای ماهی های آکواریومی کشنده است، ممکن است نشنیده باشید که نیتریت ها نیز می توانند به همان اندازه خطرناک باشند. مهم است بدانید که چه چیزی باعث ایجاد نیتریت در آکواریوم می شود و چگونه می توان آنها را در صورت ورود به اکوسیستم آب شور یا آب شیرین به سرعت حذف کرد زیرا می تواند منجر به مرگ ماهی ها و بی مهرگان شود. نیتریت ها و نیترات ها ترکیبات شیمیایی مضر و نامطلوب در آکواریوم هستند که در نتیجه فرآیند تجزیه بیولوژیکی ناشی از مواد زائد ماهی یا بی مهرگان مانند مدفوع، ادرار و غذای اضافی به وجود می آیند. باید بدانید که بار بیولوژیکی، (یعنی نسبت تعداد ماهی ها به نسبت حجم آب مخزن) و سیستم فیلتراسیون برای تعیین یک بیوسیستم خوب یا آلاینده بسیار مهم است.

در یک آکواریوم خوب و سپس در یک بیوسیستم کارآمد، به اصطلاح "چرخه نیتروژن" با باکتری های معجزه آسایی به نام های نیتروزوموناس و نیتروباکتر جایگزین می شود، در تبدیل پروتئین های بیش از حد به آمونیوم، سپس در نیتریت - و در نهایت در نیترات. این محصول آخر(نیترات) برای زندگی گیاهان ضروری است که به لطف دی اکسید کربن و نور تا حد زیادی آن را مصرف می کند و اکسیژن مفید برای تنفس ماهی ها و بی مهرگان تولید می شود. در عمل، سیستمی را تشکیل می دهد که می تواند خود به خود پیش برود که در آن مواد زائد حیوانات به رشد گیاهان کمک می کند و در نتیجه مواد زائد گیاهان به ماهی ها خدمت می کنند. با جمع بندی و توضیح "چرخه نیتروژن"، می توانید متوجه شوید که شما پروژه و تانکی راه اندازی می کنید که بتواند این بیوسیستم را در کمترین زمان و به بهترین شکل ممکن فعال کند و از وجود مواد مضر جلوگیری کند. برای اینکه بهتر متوجه این فرایند شوید بهتر است مقاله مربوط به چرخه نیتروژن یا چرخه ازت را مطالعه کنید.

بهترین مقدار برای نیتریت محلول در آب آکواریوم صفر است و حتی 0.1 میلیگرم در لیتر ، باعث مرگ ماهیان میگردد ولی نیترات به دلیل سمومیت کمتر ، تا مقدار 30 میلیگرم در لیتر برای آب شیرین و 20 میلیگرم در لیتر برای آبشور قابل تحمل است . البته نیترات بیشتر باعث جلبک زایی و ازبین رفتن زیبایی در آکواریوم میشود و کشندگی ندارد.