Всеки собственик на езерце мечтае да поддържа водата в своето езерце кристално чиста и прозрачна, което позволява безплатно наблюдение на растения, риби и други обитатели на резервоара. За да се постигне тази цел, е необходимо да се използват специални филтри за езерце.
В продажба има много модели на тези устройства, понякога много различни един от друг по дизайн, но принципът на тяхната работа остава същият - водата се насочва по такъв начин, че трябва да тече през подходящо подбрани филтриращи материали, които премахват всички примеси от него. И тези примеси могат да бъдат много различни, в зависимост от тяхната фракция и произход. На тази основа различаваме два основни типа филтрация: механична и биологична.
Механична филтрация
Механичното филтриране включва улавяне на "видими" замърсители от водата, т.е. твърди фекални изпражнения, растителни фрагменти, плаващи водорасли, тиня и всякакви суспендирани вещества. Тя се основава на преминаване на вода през плътни материали, върху които се отлагат частици мръсотия. Филтриращата среда е предимно четки, гъби и специални рогозки (например направени от кокосови влакна). Този тип филтрация трябва да се използва във всяко езерце и трябва да се извършва непрекъснато, т.е. 24 часа на ден. Филтърните среди, използвани за механична филтрация, трябва да се почистват редовно, тъй като остатъците, нанесени върху тях, постепенно намаляват потока, а оттам и ефективността на самата филтрация. Филтърните гъби трябва просто да се изплакват редовно, за предпочитане в "мръсна" вода от езерото. Честа грешка на начинаещите собственици на градински езера е измиването с чешмяна вода (защо, повече за това след малко). Филтриращите рогозки също могат да се изплакнат, освен това с началото на новия сезон с „мрежи“ те просто трябва да бъдат сменени. Достатъчно е да изплакнете четките добре и да ги почистите от груби замърсявания.
Биологична филтрация
Вторият най -важен вид филтрация от гледна точка на рибите е биологичната филтрация. Състои се в отстраняване на азотни съединения от водата, невидими с невъоръжено око. За да разберем напълно този въпрос, нека да разгледаме за момент естествените процеси, протичащи във всеки воден резервоар, а по този начин и в езерото в задния двор.
С течение на времето във водата на езерото се случват неблагоприятни промени - разговорно казваме, че водата „остарява“. Плуващите в него риби, въпреки че не го забелязваме, отделят азотни съединения главно под формата на протеини и карбамид. Голяма част от тях се абсорбират от растенията, но остатъците се разграждат от микроорганизми под формата на амоняк (NH3). Амонякът реагира с вода, дисоциирайки на еднакво вредни амониеви йони (NH4+). В „зряло“, добре поддържано градинско езерце, както в естествените екосистеми, тези йони след това се окисляват с помощта на аеробни бактерии от рода Нитрозомони към нитритни йони (NO2¯) (наричан просто нитрит), малко по -малко токсичен. Тези бактерии черпят необходимата за живота енергия от този процес. По отношение на химията изглежда така:
2NH4+ + 3 О.2 -> 2НО2- + 4Н+ + 2Н2O + енергия
Следващият етап е окисляването на нитритни йони до много по -малко опасни нитратни йони (NO3¯) (наричани просто нитрати), за които са отговорни аеробните бактерии от рода Нитробактер и Нитроспир, също така получаване на енергия за жизнените процеси. В някои опростявания изглежда така:
2НО2- + О2 -> 2НО3- + енергия
И двата горни процеса се наричат колективно нитрификация. Тъй като последният процес е много по -малко енергийно ефективен, той трябва да бъде много по -бърз. В резултат на това в стабилизирано езерце почти няма нитритни йони (нитрити), тъй като трудолюбивите микроорганизми напълно ги „трансформират“ в нитратни йони (нитрати). Какъв е изводът? Е, това е благодат за рибите и другите животни, плуващи в езерото ни. Важността на тези процеси се доказва от факта, че смъртоносната доза за повечето видове риби е концентрацията на амоняк в размер само на 0,1 mg / l. В случай на нитритни йони тя вече е 5 mg / l, а в случай на нитратни йони - до 50 mg / l. Едно просто изчисление показва, че нитратите са десет пъти по -малко токсични от нитритите и до 500 пъти по -малко опасни от амоняка.
В резултат на активността на щамовете на гореспоменатите от аеробни бактерии, токсичният амоняк се превръща в много по -малко опасни нитратни йони. Последните обаче също са токсични и се натрупват в езерото. След известно време те могат да достигнат концентрация, която застрашава нашата риба (такава концентрация, в зависимост от вида, се счита за 20-50 mg / l). За да предотвратите това, трябва редовно да подменяте водата в езерото. Заедно с отстранената вода, ние се освобождаваме от някои от нитратните йони, като намаляваме концентрацията им в езерото. Това е една от причините редовната смяна на водата да е толкова важна.
Няма ли обаче по -лесен начин и непременно трябва да правим натоварващи промени от време на време? Е, не е задължително - както е лесно да се види в естествените водоеми, никой не променя водата, а рибите и другите животни живеят в тях от хиляди години и се справят добре. Дължат го на друга група микроорганизми, класифицирани като анаеробни бактерии. Нитратните йони вече не могат да се използват за получаване на енергия в процеса на окисляване, но могат да се използват за дишане. Точно това изкуство са усвоили тези полезни бактерии. Те живеят във водния резервоар, зони, където има недостиг на молекулен кислород, разтворен във вода, и следователно главно в субстратния слой. Кислородът, необходим за живота, трябва да бъде получен от химични съединения, включително нитратни йони. Приемайки кислород от тях, те ги превръщат в молекулен азот, който като газ излиза от езерото. По този начин азотните съединения се "отстраняват" напълно от водата. Този процес се нарича денитрификация. Химически изглежда така:
ДОБРЕ3- + 0,5 H.2O -> 0,5N2 + 2,5 О + ОН-
Всички тези промени, от рибни метаболити до изпаряване на азота от езерото, са известни като азотен цикъл. Но какво означава това за собственика на езерото на практика? Само че ако искаме да имаме стабилен резервоар с ефективно протичащи в него биологични процеси, трябва да създадем подходящи условия за живот на отделни бактериални щамове. Това е биологичната филтрация. Както при механичната филтрация, тя трябва да бъде непрекъсната. Принципът му се основава на поставянето на патрони във филтриращите устройства, които създават идеални условия за установяване на полезни бактериални щамове, допринасящи за тяхното разлагане. Това са всякакви порести вещества като т.нар керамика под формата на фрагменти от порест, пемза-подобен материал, т.нар "Биобали" и донякъде дори обикновен чакъл. На повърхността им има идеални кислородни условия за растежа на бактериите от родовете Нитрозомони, Нитробактер и Нитроспири следователно отговаря за нитрификацията. Биологичната филтрация се извършва и в гъбите, използвани за механична филтрация. Нитрифициращите бактерии са много чувствителни към химикали и затова не трябва да измивате филтърните гъби във вода от чешмата, както бе споменато в началото. В допълнение, тези бактерии абсолютно се нуждаят от големи количества кислород, за да живеят. Следователно биологичният филтър трябва да работи непрекъснато и непрекъснато, така че водата, доставяща кислород, да тече през него непрекъснато. Обикновено прекъсването в работата на филтъра, продължаващо повече от няколко часа, води до пълната му стерилизация.
Малко по -сложен въпрос е да се създадат условия в езерото за развитие на анаеробни бактерии, отговорни за процеса на денитрификация, т.е. отстраняване на нитратни йони от водата. За да се развият, в резервоара трябва да има места, лишени от молекулен кислород. Те често се образуват спонтанно в по -дълбоките слоеве на земята.