Време за смяна - математическо изследване на смяната на вода - част II

Автор: Дейвид Е. Боруховиц

В първата част на тази статия установихме, че малките ежедневни смени на вода създават по-стабилна среда от еднократна седмична смяна на същото общо количество вода, но за сметка на това седмичната смяна дава на рибите ви далеч по-добро качество на водата с много по-малки нива на замърсители през по-голямата част от времето. В продължението ще проучим въпроса за това какво качество на водата ще се поддържа при различно количество сменена вода. 

Колко точно е достатъчно?

Друг фактор, който ме мотивира да завърша това проучване, е често срещаният съвет, според който смяната на  10 или 20% седмично или на два пъти през седмицата поддържа добро качество на водата в аквариума. Срещал съм и противоположният аргумент – че да сменяте толкова малко вода е почти равносилно на това да не сменяте изобщо. Кое е вярното? Тук отново изчисленията могат да ви изненадат. Нека разгледаме няколко различни режима на смяна на вода, които започват от едната крайност и стигат до другата със стъпка от 10%.
 

Формата на графиките на режимите с 10, 20, 30 и т. н. процента смяна на вода ще е една и съща – разтворените замърсители ще се увеличават шест дни, на седмия ще достигнат максимум, а веднага след това, след седмичната смяна на вода ще са минимални, след което цикълът ще се повтори отново. Това, което се различава доста, е времето, необходимо за достигане на равновесие (максимално приближаване до асимптотата), както и минималното и максималното нива на разтворените в аквариума замърсители. По-лесно ще е да сравняваме тези данни в табличен вид, вместо да гледаме едновременно 10 графики.   

Минималната и максималната стойност обозначават нивото на замърсяване, измерено в дни при достигане до равновесие – те показват какви биха били тези нива в същия аквариум, но оставен без смяна на водата за съответния брой дни. По този начин седмична смяна на 20% от водата ще поддържа в аквариума ниво на замърсяване от около месец. Аквариумът винаги ще е толкова замърсен, колкото новостартиран аквариум, в който водата не е сменяна един месец. Друг начин на представяне на това би бил да кажем, че в този аквариум винаги ще има замърсяване колкото са ежедневните отпадни продукти, натрупвани в продължение на месец. Разбира се, някои хора препоръчват дори 10% седмична смяна на вода.

Аквариумът с 10% смяна на водата не успява да достигне равновесие дори след 242 дни. Максималното ниво на замърсяване е над 67 дни, а минималното е малко над 62. С други думи при смяна на 10% от водата на седмица боклукът, натрупан в аквариума, винаги ще е по-голям от този, който се натрупва за девет седмици. И въпреки това някои хора все още казват, че режим с 10% смяна е добър за поддържане на качеството на водата! Някои стигат дори по-далеч, като твърдят, че 10% на всеки две седмици също върши работа. Това обаче определено не е така.
 

Както вече видяхме, при режим с 20% смяна на седмица се достига до равновесие след около шест месеца, като максималното и минималното ниво на замърсяване възлизат на около месец. С увеличаването на процента сменена вода нещата се подобряват. При 50% се достига минимум от едноседмично замърсяване и максимум от двуседмично. С други думи ако сменяте половината вода всяка седмица, след 10 седмици нещата ще се стабилизират, а качеството на водата ще е някъде между това на нов аквариум, в който водата не е сменяна една седмица и такъв, в който не е сменяна две седмици.

На режимите с 80, 90 и 100 процента е необходим само месец или по-малко за достигане на равновесие, като след това те поддържат нива на замърсяване максимум около седмица и минимум няколко дни или по-малко. Важно е да се отбележи, че много акваристи си мислят, че поддържат именно такова качество на водата с КАКВАТО И ДА Е смяна на водата – разглеждат индивидуалната смяна самостоятелно и смятат, че са осигурили на рибите си изцяло опреснена вода всяка седмица, като забравят натрупаното през предишните седмици. Е, трябва да ги разочаровам – трябва да се сменя не по-малко от 80% от водата на седмица, за да можем изобщо да говорим за някакво качество.

Като се вземе предвид, че подготовката на всичко за смяната на вода и после прибирането обратно често е това, което отнема голяма част от времето, се оказва, че смяната на малко повече вода не се отразява много съществено на разхода на време. Според мен ако се поставите на мястото на рибките си, ще разберете защо съм такъв фанатик по отношение на смяната на вода и защо хората, които препоръчват 10 или 20% смяна на водата на седмица или дори на две седмици, грешат дълбоко.

Кратко отклонение – газовете

След цялото това говорене за големи смени на вода е важно да посочим и един проблем – емфизематозата, известна още като газова емболия. Ако погледнете неотворена бутилка с газирана вода, ще видите прозрачна течност, но когато махнете капачката, в нея ще се образуват множество мехурчета. Това е въглероден диоксид, който е бил разтворен в течността, но е успял да се освободи, когато налягането е намаляло. Всеки газ или смес от газове, каквато е въздухът, се разтваря във вода по-добре, когато налягането е по-високо. Освен това по-ниската температура също увеличава способността на водата да разтваря газове. Ето защо бутилка топла сода отделя повече газ при отваряне от добре охладена – топлата вода не може да задържи толкова голямо количество въглероден диоксид, колкото студената, така че когато налягането намалее, газът успява да избяга по-бързо и в по-голямо количество.

Водата у вас, независимо дали идва от водопроводната мрежа или от частен кладенец, със сигурност е под налягане и вероятно е наситена с разтворен въздух (а в някои случаи – и разтворен въглероден диоксид). Водата във водопроводната мрежа обикновено е под налягане между 2 и 7 бара, като 3,5 бара се смята за оптимално налягане. Чешмяната вода също така обикновено е студена или поне по-студена от тази тропически аквариум. Това означава, че водата в тръбите прилича на газираната вода в бутилка – съдържа газ под налягане, който започва да се освобождава, щом налягането намалее (кранът на чешмата е отворен) и този ефект се увеличава, когато водата се затопли. По същия начин, по който мехурчетата в газираната напитка се образуват по стъклото или пластмасата, освобождаващият се в аквариума газ се появява като мънички мехурчета по стъклото, камъните, растенията и дори рибите. Това е МНОГО опасен знак! Но е само знак. Истинската опасност не се вижда – мехурчетата, които се отделят в кръвоносната система на рибите.

Количеството разтворен газ в тъканите на рибите е приблизително равно на това в околната вода. Когато водата в аквариума е наситена с газ (защото е била под налягане и студена, а и не е прекарала в аквариума достатъчно време, за да се освободи всичкият газ), това повишено съдържание на газ навлиза и в кръвотока на рибите. Когато мехурчетата се освобождават вътре в тъканите и органите на рибата, ситуацията много бързо може да се окаже фатална. Като водолаз, който изплува твърде бързо след продължително гмуркане, животът на рибата е в опасност. Също както и при водолаза, много по-лесно е проблемът да се предотврати, отколкото да се решава, след като веднъж вече е възникнал. Ако пълните аквариума с маркуч, използвайте силна струя вода и я насочете отблизо срещу стъклото, за да увеличите до максимум турбуленцията – нека водата ви „кипне”. Ако пък използвате кофа, направете разбъркването и разгазирането, докато пълните кофата. Колкото по-високо е налягането на водата у вас и колкото по-студена е тя, толкова повече ще трябва да внимавате за разтворения в нея въздух.

Преминаване на дневен режим

Нека накрая разгледаме какво ще се случи, ако правим ежедневни смени на водата. В първата част на статията видяхме, че сравнението между 10% ежедневна смяна и 70% седмична смяна по отношение на качеството на водата е в полза на по-голямата седмична, докато малката ежедневна смяна създава по-стабилна, макар и по-лоша среда. Е, голямата ежедневна смяна на водата съчетава най-доброто от двете. Понеже вода се сменя всеки ден, само 10 допълнителни ЕЗ се появяват между две смени на вода.

При първоначалния ни пример с 10% смяна на ден бяха нужни 11 седмици за достигане на равновесие и това равновесие дойде при стойност между 9 и 10 дни на натрупване – стойността е 9 дни точно след дневната смяна и 10 точно преди нея.
Тези нива спадат много бързо, ако увеличим количеството сменена вода – при 30% равновесие се достига след три седмици с минимално ниво от два дни натрупване и максимално от три дни.

Големият пробив обаче е при 60% - над това количество рибите ви никога няма да изпитат замърсяване, по-голямо от натрупването от един ден. Както и при седмичните смени, дневни смени от 80, 90 или 100% водят до равновесие много бързо – само за няколко дни и поддържат ниско замърсяване (никога повече от един ден, а понякога и по-малко). Равномерното увеличаване на замърсяването през деня означава много ниски нива на замърсяване през повечето време, като максимумът е едва 10 ЕЗ.

20 литровият аквариум за астронотуси

Преди няколко години се замислих за често повтаряната безсмислица, че можете да накарате рибата да спре да расте и въобще да не порасне до пълните си размери, като я гледате в малък аквариум. Искаше ми се да покажа, че не размерът на аквариума, а замърсяването е причината за внезапната и ранна смърт на едри риби, отглеждани в прекалено малки аквариуми. Бях убеден в това, че рибите не притежават някакво магическо 6-то чувство, което регулира растежа на телата им според това колко близо са стъклата от двете им страни. Вместо това смятах, че рибите, принудени да живеят в малки аквариум, всъщност плуват в токсична супа, която им причинява лошо здраве, голям стрес, бавен растеж и ранна смърт. Бях чувал за изследвания, при които малки рибки са пускани в бутилка с тясно гърло и след това са оставяни да растат вътре, като им е бил осигурен постоянен поток чиста вода. Тези малки рибки станали здрави възрастни с размер, при който не било възможно да минат обратно през гърлото на бутилката.

Аз обаче не исках да стигам до такива крайности. Допуснах, че Astronotus ocellatus може да бъде отгледан до пълния си размер в едва 20 литров аквариум Но това изследване, също както и другото с бутилките, ми се стори твърде жестоко от друга гледна точка – нещастното животно дори не би могло да се обърне в този аквариум. Затова реших да пробвам друга идея – 12 астронотуса и голям сом Pimelodus в 280 литров аквариум, което означаваше число, близко до онези 20 литра на риба¹. Започнах да сменям по 100%  от водата всеки ден, което прави 1960 литра прясна вода на седмица². Според изчисленията по-горе аквариумът трябваше да достигне равновесие веднага, а максималното замърсяване да е това от един ден натрупване, докато минималното да е нула и да се достига непосредствено след дневната смяна на вода³. Придържах се към този режим ден след ден, като понякога дори сменях водата два пъти на ден само заради гледката на щастливите и доволни риби непосредствено след смяната.

От началото на проучването изминаха три години⁴. Имах няколко загуби поради инциденти (изскачане от аквариума) и агресия, но имаше и нови обитатели (никога не мога да обърна гръб на бездомен астронотус). В крайна сметка рибите изратнаха до пълния си размер, някои достигнаха над 30 см на дължина. Наскоро се наложи да ги разделя заради образувана двойка и увеличена агресия⁵, но вече доказах тезата си – можете да отгледате здрав астронотус в 20 литра вода при положение, че тази вода се подменя изцяло поне веднъж на ден.

Необходимо ли е?

Ако всичко това е вярно, как тогава рибите на многото хора, които сменят по-малко вода, не са умрели все още? С други думи какво ще се случи, ако не се съобразите със съветите ми? Животните, включително и хората, могат да издържат на най-различни ужасни условия, някои от които дори по-лоши от мръсната вода в аквариума. Оцеляват, но на висока цена. Всичко е въпрос на степенуване. Колкото повече вода сменяте, толкова по-добри ще са условията за рибите ви. Само защото могат да оцелеят, не означава, че ще искате да ги поставите при лоши условия. Риби в аквариум, в който се правят чести големи смени на водата, живеят по-дълго, страдат от по-малко болести и се размножават по-често и по-успешно. Много едри риби като астронотусите например, развиват специфично заболяване на главата и страничната линия (HLLD), ако смяната на водата стане по-нерегулярна. Много хора, които си мислят, че рибите им са здрави, всъщност дори не подозират колко свити и апатични са те в сравнение с това, което би трябвало да бъдат.

Няма ли алтернатива?

Съществуват методи, които позволяват да се поддържа високо качество на водата с по-редки смени на водата. Някои даже твърдят, че с тях нуждата от смяна изобщо може да отпадне⁶. Тези методи включват комбинация от най-добрата възможна филтрация, взискателно тестване, мощни химически филтърни пълнежи, добре преценена употреба на подобрители, много малко риби и интензивна поддръжка. Аз самият се възползвам от някои от тези методи в морските си аквариуми, тъй като там водата вече не е толкова евтина и леснозаменима, но дори в соленоводните си аквариум правя по-чести смени на водата от повечето акваристи. Ако живеех на пустинен остров, на който прясната вода е скъпоценна стока, а морската е леснодостъпна, щях да използвам сегашния си режим на смяна на вода в сладководни аквариуми за морските и обратното.

Най-важно е да се помни, че изборът не е между това да правим големи смени на вода или да не ги правим. Ако не искате да правите чести смени на много вода, ще трябва да използвате различни технологии и техники, специално разработени да се справят със замърсителите, които иначе бихте отстранили чрез смяна на водата.

В повечето случаи смяната на водата е най-лесният, прост и евтин начин да се поддържа високо качество на водата в аквариума. Когато правех първите си крачки в това хоби преди повече от половин век, общоизвестната мъдрост гласеше, че смяната на вода е нещо лошо. През годините обаче разбрах, че тя всъщност е нещо много, много хубаво. За мен най-голямата мотивация да правя смени на водата е очевидната възбуда и радост, които рибите ми показват след смяната, както мисълта в какво щеше да им се налага да плуват в противен случай.

Математическото доказателство

Успях ли да ви убедя? Надявам се, че е така. Темата за смяната на водата може да бъде описана с прости математически термини, а заключенията, до които стигнах, противоречат на много от общоприетите мъдрости в акваристиката. Няма нищо по-важно от смяната на водата за успеха ви с рибите, но не всички смени на водата са еднакви. Смяната на по-малко от 50% от водата на седмица не е добър режим, защото оставя рибите ви да живеят постоянно сред замърсяването от няколко седмици. Смяната на 80, 90 или 100% от водата веднъж седмично поддържа добро качество на водата в аквариума. Ежедневната смяна е дори по-добра, а 2-3 смени седмично също не отстъпват с много.

Ако сега опитен акварист ви каже, че малките ежедневни смени на вода са по-добри от една голяма на седмица, можете да не го слушате. Ако пък ви кажат, че смяната на 10-20% седмично или през седмица ще поддържа добро качество на водата в аквариума ви, ще можете учтиво да отхвърлите съвета. Но най-важното е, че рибите ви ще са здрави и щастливи, а вие ще сте успешен акварист.
Не е ли време да източите малко вода в канала?

Опазване на водата

Съхраняването на водата е изключително важно навсякъде по света, а съществуват и пустинни места, където смените на вода могат да са проблем. Но нека да погледнем как влияят екстремните смени на вода на средния воден разход на едно домакинство. Според осреднени стойности, публикувани в пресата, ако имате аквариум с обем 120 литра и сменяте 108 литра или 90% от обема му на ден, това ще е горе-долу колкото четири до седем пускания на водата в тоалетната. Равнява се също на:

• половин къпане с душ;
• две трети от водата, изразходена при едно пране;
• по-малко от пет минути поливане на ливадата.

Можете да видите, че дори при такъв усилен режим на смяна на вода, изразходеното количество пак ще е нищожна част от това, което изразходвате у дома.


Бележки под линия:

1. 13 риби в 270 литра (количеството вода в аквариума) прави малко над 20 литра на риба.
2. С други думи това е почти еквивалентно на отглеждането на 12 астронотуса в 2000 литров аквариум с ежеседмична смяна на цялата вода – подход, който според много акваристи би бил напълно адекватен.
3. 100% е приблизителна стойност – източвам вода, докато рибите не легнат настрани, едва потопени. Друго интересно наблюдение е, че рибите много бързо свикват с тази процедура, защото знаят, че веднага след това аквариумът ще бъде напълнен с чиста вода. Чакат спокойно, докато водата се източва и играят развълнувано в струята, докато аквариумът се пълни.
4. Това е любителско проучване, а не контролиран научен експеримент. Данните от него са анекдотични, а не статистически, но могат да послужат като мощен контрааргумент срещу недокументирани твърдения за връзката между растежа на рибите и размера на аквариума.
5. В момента имам 2 300 литрови аквариума, свързани с обща водопроводна система и обитавани от осем големи астронотуса, един млад астронотус голям сом и 35 сантиметро Dstichodus lusosso. Все още получават смяна на всичката вода поне пет пъти на седмица.
6. Вероятно няма да се изненадате, че изобщо не съм съгласен с това.

Превод: Боян Калинов

Източник: Tropical Fish Hobbyst Magazine, Декември 2009

Написано от: Arjuna

Написано от: иван

Написано от: Boby_

Написано от: стоян