Аквариум ( мн. ч. : аквариумы или аквариумы ) — это виварий любого размера, имеющий по крайней мере одну прозрачную сторону, в котором содержатся и демонстрируются водные растения или животные. Рыбоводы используют аквариумы для содержания рыб , беспозвоночных , амфибий , водных рептилий , таких как черепахи , и водных растений . Термин «аквариум» , придуманный английским натуралистом Филиппом Генри Госсом , объединяет латинский корень aqua , означающий «вода», с суффиксом -arium , означающим «место для общения». [1]
Принцип аквариума был полностью разработан в 1850 году химиком Робертом Уорингтоном , который объяснил, что растения, добавленные в воду в контейнере, будут выделять достаточно кислорода для поддержания жизни животных, при условии, что количество животных не станет слишком большим. [2] Мода на аквариумы началась в ранней викторианской Англии с Госса, который создал и заполнил первый публичный аквариум в Лондонском зоопарке в 1853 году и опубликовал первое руководство «Аквариум: раскрытие чудес глубокого моря» в 1854 году. [2] Небольшие аквариумы держат дома любители . Во многих городах есть большие публичные аквариумы. В общественных аквариумах в больших резервуарах содержатся рыбы и другие водные животные . В большом аквариуме могут быть выдры , [3] дельфины , [4] акулы , [5] пингвины , [6] [7] тюлени , [8] и киты . [9] Во многих аквариумных резервуарах также есть растения.
Аквариумист владеет рыбой или содержит аквариум, обычно сделанный из стекла или высокопрочного акрила . Аквариумы с плоскими стенками известны как аквариумы или просто резервуары, в то время как аквариумы с закругленными стенками известны как аквариумы . Размер может варьироваться от небольшой стеклянной чаши объемом в несколько литров до огромных общественных аквариумов объемом в тысячи литров. Специализированное оборудование поддерживает надлежащее качество воды и другие характеристики, подходящие для жителей аквариума.
В 1369 году китайский император Хунъу основал фарфоровую компанию, которая производила большие фарфоровые ванны для содержания золотых рыбок ; со временем люди стали производить ванны, которые по форме напоминали современные аквариумы. [10] Леонард Балднер , написавший в 1666 году «Vogel-, Fisch- und Tierbuch» («Книга о птицах, рыбах и животных»), содержал вьюнов и тритонов . [11] Иногда считается, что аквариум изобрели римляне, которые, как говорят, содержали морских усачей в резервуарах из мрамора и стекла, но ученые сомневаются в правдивости этого. [12]
В 1832 году Жанна Вильпре-Пауэр , французский биолог-новатор, стала первым человеком, создавшим аквариумы для экспериментов с водными организмами. Эти эксперименты привели к нескольким открытиям, включая первое прямое доказательство того, что аргонавты , морские головоногие, создают свои собственные раковины. [13] В 1836 году, вскоре после изобретения им корпуса Уорда , доктор Натаниэль Бэгшоу Уорд предложил использовать свои аквариумы для тропических животных. В 1841 году он так и сделал, хотя только с водными растениями и игрушечными рыбками. Однако вскоре он разместил настоящих животных. В 1838 году Феликс Дюжарден отметил наличие у себя аквариума с соленой водой , хотя он не использовал этот термин. [14] В 1846 году Энн Тинн содержала каменистые кораллы и морские водоросли в течение почти трех лет и была признана создательницей первого сбалансированного морского аквариума в Лондоне. [15] [16] Английский химик Роберт Уорингтон экспериментировал с 13-галлонным контейнером, в котором содержались золотые рыбки, взморник и улитки , создав один из первых устойчивых аквариумов. Принцип аквариума был полностью разработан Уорингтоном, который объяснил, что растения, добавленные в воду в контейнере, будут выделять достаточно кислорода для поддержания животных, пока их количество не станет слишком большим. [2] Он опубликовал свои выводы в 1850 году в журнале Химического общества . [17]
Содержание рыб в аквариуме стало популярным хобби и быстро распространилось. В Соединенном Королевстве оно стало популярным после того, как на Большой выставке 1851 года были представлены богато украшенные аквариумы в чугунных рамах. В 1853 году мода на аквариумы была начата в Англии Филиппом Генри Госсом, который создал и заполнил первый публичный аквариум в Лондонском зоопарке , который стал известен как Дом рыб. [18] Госс придумал слово «аквариум», выбрав этот термин (вместо «акватический виварий» или «аква-виварий») в 1854 году в своей книге « Аквариумы: раскрытие чудес глубоководья» . [2] В этой книге Госс в основном обсуждал аквариумы с морской водой. [19] В 1850-х годах аквариум стал модным в Соединенном Королевстве. [20] Конструкции резервуаров и методы поддержания качества воды были разработаны Уорингтоном, позже сотрудничавшим с Госсом до его критического обзора состава воды в резервуаре. Эдвард Эдвардс разработал эти стеклянные аквариумы в своем патенте 1858 года на «резервуар с темной водой и наклонной задней стенкой», в котором вода медленно циркулирует в резервуаре внизу. [21]
Немцы вскоре соперничали с британцами в своих интересах. В 1854 году анонимный автор опубликовал две статьи о морских аквариумах Соединенного Королевства: Die Gartenlaube (Садовый домик) под названием Der Ocean auf dem Tische (Океан на столе). Однако в 1856 году была опубликована Der See im Glase (Озеро в стакане), в которой обсуждались пресноводные аквариумы, которые было намного легче содержать в районах, не имеющих выхода к морю. [22] В 1862 году Уильям Элфорд Ллойд , тогда обанкротившийся из-за окончания помешательства в Англии, переехал в Гриндель-Даммтор, Гамбург, чтобы руководить установкой циркуляционной системы и резервуаров в Гамбургском аквариуме . [ нужна цитата ] В 1870-х годах в Германии появились некоторые из первых аквариумных обществ . [23] Вскоре последовали и Соединенные Штаты. Опубликованная в 1858 году книга Генри Д. Батлера «Семейный аквариум» стала одной из первых книг, написанных в Соединенных Штатах исключительно об аквариуме. [24] Согласно июльскому выпуску The North American Review того же года, Уильям Стимсон, возможно, владел некоторыми из первых действующих аквариумов, и имел их семь или восемь. [25] Первое общество аквариумистов в Соединенных Штатах было основано в Нью-Йорке в 1893 году, за ним последовали и другие. [23] Журнал New York Aquarium Journal , впервые опубликованный в октябре 1876 года, считается первым в мире журналом об аквариумах. [26]
В викторианскую эпоху в Соединенном Королевстве распространенной конструкцией домашнего аквариума была стеклянная передняя часть с другими сторонами, сделанными из дерева (сделанными водонепроницаемыми с помощью смоляного покрытия). Дно делалось из сланца и подогревалось снизу. [28] Вскоре начали внедряться более продвинутые системы, наряду с резервуарами из стекла в металлических рамах. [28] Во второй половине 19-го века были исследованы различные конструкции аквариумов, такие как подвешивание аквариума на стену, установка его как части окна или даже объединение его с птичьей клеткой . [29]
Около 1908 года был изобретен первый механический воздушный насос для аквариума, работавший от проточной воды, а не от электричества. [30] Появление воздушного насоса в аквариумистике многие историки считают поворотным моментом в ее развитии. [31]
Аквариумы стали более популярными, когда после Первой мировой войны в домах появилось электричество . Электричество позволило использовать искусственное освещение, а также аэрацию , фильтрацию и подогрев воды. [32] Первоначально аквариумисты-любители держали местных рыб (за исключением золотых рыбок); доступность экзотических видов из-за рубежа еще больше увеличила популярность аквариумов. [33] Для импорта рыбы из-за рубежа использовались кувшины, изготовленные из различных материалов, с велосипедным ножным насосом для аэрации. [34] Пластиковые транспортные пакеты были введены в 1950-х годах, что упростило отправку рыбы. [35] Окончательная доступность авиаперевозок позволила успешно импортировать рыбу из отдаленных регионов. [11] Популярные публикации, начатые Гербертом Р. Аксельродом, повлияли на многих других любителей, которые начали держать рыб. [36] В 1960-х годах металлические каркасы сделали морские аквариумы практически невозможными из-за коррозии, но разработка смолы и силиконового герметика позволила Мартину Горовицу из Лос-Анджелеса, штат Калифорния, изготовить первый полностью стеклянный аквариум. Однако рамы остались, хотя и исключительно по эстетическим соображениям. [28]
Япония играла все более важную роль в формировании дизайна аквариумов во второй половине двадцатого века, а акваскейпинговые проекты Такаши Амано повлияли на владельцев аквариумов, заставив их рассматривать домашние аквариумы как эстетически приятные композиции, а не просто как способ демонстрации особей рыб. [37]
В Соединенных Штатах по состоянию на 1996 год содержание аквариумов является вторым по популярности хобби после коллекционирования марок . [38] В 1999 году, по оценкам, 9,6 миллионов американских семей владели аквариумом. [39] Данные Национального опроса владельцев домашних животных APPMA 2005/2006 годов показывают, что американцы владеют приблизительно 139 миллионами пресноводных рыб и 9,6 миллионами морских рыб. [40] Оценки количества рыб, содержащихся в аквариумах в Германии, предполагают, что их не менее 36 миллионов. [38] Хобби имеет самых сильных последователей в Европе, Азии и Северной Америке. В Соединенных Штатах 40% аквариумистов содержат два или более аквариумов. [41]
Со временем все большее признание получила польза от доступа к аквариуму, поскольку он обеспечивает потенциальное снижение стресса и улучшение настроения у людей, наблюдающих за водной жизнью. [42] [43] Согласно исследованиям, наличие аквариума имеет множество преимуществ для здоровья, таких как снижение стресса, улучшение артериального давления и частоты сердечных сокращений , улучшение качества сна , уменьшение тревожности и боли , терапия перевозбужденных детей, терапия болезни Альцгеймера и повышение производительности .
Первый современный аквариум из стекла был разработан в 19 веке Робертом Уоррингтоном. [44] В викторианскую эпоху стеклянные аквариумы обычно имели сланцевое или стальное дно, что позволяло нагревать их снизу с помощью источника тепла открытого пламени. В этих аквариумах стеклянные панели были прикреплены к металлическим рамам и заделаны замазкой. Аквариумы с металлическим каркасом были доступны до середины 1960-х годов, когда их заменил современный стиль с силиконовым герметиком. Акриловые аквариумы впервые стали доступны публике в 1970-х годах. Иногда используется ламинированное стекло , которое сочетает в себе преимущества как стекла, так и акрила. [45] Сегодня большинство аквариумов состоят из стеклянных панелей, склеенных вместе 100% силиконовым герметиком, [46] с пластиковыми рамами, прикрепленными к верхнему и нижнему краям для украшения. Стеклянный аквариум является стандартным для размеров примерно до 1000 литров (260 галлонов США; 220 имп галлонов). Однако стекло хрупкое и имеет очень небольшую деформацию перед растрескиванием, хотя обычно герметик выходит из строя первым. [45] Аквариумы изготавливаются в различных формах, таких как кубовидные , шестиугольные , наклонные, чтобы соответствовать углу (L-образные), и дугообразные (передняя сторона изогнута наружу). [47] Аквариумы для рыб обычно изготавливаются либо из пластика, либо из стекла и имеют либо сферическую, либо какую-либо другую круглую конфигурацию по форме. [ требуется ссылка ]
Стеклянные аквариумы были популярным выбором для многих домашних и любительских аквариумистов в течение многих лет. Как только силиконовый герметик стал достаточно прочным, чтобы обеспечить долгосрочную водонепроницаемость, он устранил необходимость в структурной раме. В дополнение к более низкой стоимости, стеклянные аквариумы более устойчивы к царапинам, чем акриловые. Хотя цена является одним из главных соображений для аквариумистов при принятии решения, какой из этих двух типов аквариумов купить, для очень больших резервуаров разница в цене, как правило, исчезает. [ необходима цитата ]
Акриловые аквариумы в настоящее время являются основным конкурентом стекла. До изобретения УФ-стабилизации ранние акриловые аквариумы со временем обесцвечивались под воздействием света; теперь это не так. Акрил, как правило, прочнее стекла, весит меньше и обеспечивает определенную степень термоизоляции. В более холодном климате или среде легче достичь и поддерживать тропическую температуру и требуется меньшая мощность от нагревателя аквариума. [48] Растворимые в акриле цементы используются для непосредственного сплавления акрила. [45] Акрил позволяет формировать необычные формы, такие как шестиугольный резервуар. [28] Акрил легче поцарапать, чем стекло, но в отличие от стекла царапины на акриле можно отполировать. [45]
Большие аквариумы могут вместо этого использовать более прочные материалы, такие как армированный стекловолокном пластик . Однако этот материал не прозрачен. [45] Железобетон используется для аквариумов , где вес и пространство не являются факторами. Бетон должен быть покрыт водонепроницаемым слоем, чтобы вода не разрушала бетон, а также чтобы предотвратить загрязнение воды бетоном. [45]
Фанера также может использоваться при строительстве аквариумов. Преимущества использования фанеры включают: более низкие затраты на строительство, меньший вес и лучшую изоляцию. Популярный выбор размещения фанерных аквариумов — размещение их в стене. Здесь использование фанеры скрыто за счет погружения аквариума внутрь стены. Размещение изоляции между ними помогает с изоляцией подогреваемого резервуара. [49]
Объекты, используемые для аквариумов, включают: журнальные столики, раковины и даже унитазы. [50] Другим таким примером является MacQuarium , аквариум, сделанный из корпуса компьютера Apple Macintosh . [51] В последние годы сложные индивидуальные домашние аквариумы стоимостью в сотни тысяч долларов стали символами статуса — по данным The New York Times , «среди людей со средствами ослепительный аквариум — один из последних верных способов произвести впечатление на своих сверстников». [50]
Аквариум крейсель ( kreisel по-немецки означает « волчок » или « гироскоп ») — это аквариум в форме горизонтального цилиндра, предназначенный для содержания нежных животных, таких как медузы и новорожденные морские коньки. Эти аквариумы обеспечивают медленный круговой поток воды с минимальным количеством внутреннего оборудования, чтобы предотвратить травмы обитателей от насосов или самого аквариума. [52] У аквариума нет острых углов по бокам, что позволяет держать животных вдали от водопровода. Вода, поступающая в аквариум, создает плавный поток, который удерживает обитателей в подвешенном состоянии. Вода выходит из аквариума через сетку, которая предотвращает попадание животных в заборник насоса или линию перелива. [ требуется ссылка ]
Существует несколько типов крейзелей. В настоящем крейзеле круглый резервуар имеет круглую, погруженную крышку. Псевдокрейзелы имеют форму «U» или полукруга, обычно без крышки. [53] Растягивающиеся крейзелы представляют собой конструкцию крейзеля «двойного круговорота», в которой длина резервуара как минимум вдвое больше высоты. Использование двух нисходящих входных отверстий по обеим сторонам резервуара позволяет гравитации создавать в резервуаре два круговорота. Один нисходящий входной патрубок также может использоваться в середине. Верх растягивающегося крейзеля может быть открыт или закрыт крышкой. Также могут быть экраны примерно посередине по бокам резервуара или вверху по бокам. [54] Можно комбинировать эти конструкции; резервуар круглой формы используется без крышки или покрытия, а поверхность воды действует как продолжение кругового потока.
Другой популярной установкой является биотопный аквариум. Биотопный аквариум — это воссоздание определенной естественной среды. Некоторые из самых популярных биотопов — это пресноводные среды обитания реки Амазонки , реки Рио-Негро , африканские рифтовые озера Малави и Танганьика , а также соленые коралловые рифы Австралии , Красного моря и Карибского моря . Рыбы, растения, субстрат, камни, дерево, кораллы и любой другой компонент экспозиции должны полностью соответствовать местной природной среде. Воссоздать такую среду может быть непросто, и большинство «истинных» биотопов будут иметь только несколько (если не один) видов рыб и беспозвоночных. [ требуется ссылка ]
Наконец, новая концепция дома – настенный аквариум [55], некоторые из которых выставлены в Центре морского искусства Living Art [ необходима ссылка ] .
Аквариум может быть как небольшой стеклянной чашей, содержащей менее 1 литра (2,1 фунта США) воды, так и огромными общественными аквариумами, в которых размещаются целые экосистемы, такие как леса водорослей . Относительно большие домашние аквариумы выдерживают быстрые колебания температуры и pH , что обеспечивает большую стабильность системы. [47] Начинающим аквариумистам рекомендуется рассмотреть для начала более крупные аквариумы, так как контролировать параметры воды в меньших аквариумах может оказаться сложно. [56]
Маленькие, нефильтрованные аквариумы в форме чаши теперь широко считаются непригодными для большинства рыб. Для того чтобы поддерживать водные условия на подходящем уровне, аквариумы должны содержать по крайней мере две формы фильтрации : биологическую и механическую. Химическая фильтрация также должна рассматриваться при некоторых обстоятельствах для оптимального качества воды. Химическая фильтрация часто достигается с помощью активированного угля , чтобы отфильтровывать лекарства, танины и/или другие известные примеси из воды. [ необходима цитата ]
Рифовые аквариумы объемом менее 100 литров (26 галлонов США; 22 имп галлона) занимают особое место в аквариумистике; эти аквариумы, называемые нанорифами (при использовании в рифосодержании), имеют небольшой объем воды, менее 40 литров (11 галлонов США; 9 имп галлонов). [57]
Практические ограничения, прежде всего вес воды (1 килограмм на литр (8,345 фунта/галлон США; 10,022 фунта/галлон имп)) и внутреннее давление воды (требующее толстой стеклянной обшивки) большого аквариума, ограничивают большинство домашних аквариумов максимальным объемом около 1 кубического метра (1000 л, весом 1000 кг или 2200 фунтов ). [47] Однако некоторые аквариумисты строят аквариумы объемом во много тысяч литров. [58]
Общественные аквариумы и океанариумы , предназначенные для демонстрации крупных видов или сред, могут быть значительно больше, чем любой домашний аквариум. Например, в Аквариуме Джорджии есть отдельный аквариум объемом 6 300 000 галлонов США (24 000 000 л). [59]
Новая тенденция — иметь очень маленькие аквариумы, называемые мини-аквариумами (менее 150 литров или 40 галлонов) или нано-аквариумами (менее 75 литров или 20 галлонов). Они могут быть как пресноводными, так и солеными и предназначены для демонстрации крошечной, но самодостаточной экосистемы. [60] [61] [62]
Типичный аквариум для любителей включает в себя систему фильтрации, систему искусственного освещения, воздушный диффузор и насос, а также нагреватель или охладитель в зависимости от обитателей аквариума. Многие аквариумы включают в себя колпак, содержащий освещение, чтобы уменьшить испарение и не дать рыбе покинуть аквариум (и всему остальному попасть в аквариум). [47]
Распространены комбинированные биологические и механические системы фильтрации аквариумов . Они либо преобразуют аммиак в нитрат (удаляя азот за счет водных растений), либо иногда удаляют фосфат . Фильтрующие среды могут содержать микробов , которые опосредуют нитрификацию . Системы фильтрации иногда являются самым сложным компонентом домашних аквариумов. [63]
Аквариумные нагреватели объединяют нагревательный элемент с термостатом , что позволяет аквариумисту регулировать температуру воды на уровне выше, чем температура окружающего воздуха, тогда как охладители и чиллеры (холодильные устройства) предназначены для использования в любом месте, например, в аквариумах с холодной водой, где температура окружающей среды в помещении выше желаемой температуры в аквариуме. [47] Используемые термометры включают стеклянные спиртовые термометры, внешние термометры с пластиковой полоской и работающие от батареек ЖК-термометры. [47] Кроме того, некоторые аквариумисты используют воздушные насосы, прикрепленные к распылителям воздуха или водяным насосам, для увеличения циркуляции воды и обеспечения адекватного газообмена на поверхности воды. Также были сконструированы волнообразующие устройства для обеспечения волнового воздействия. [45]
Физические характеристики аквариума формируют еще один аспект дизайна аквариума. Размер, условия освещения, плотность плавающих и укорененных растений, размещение болотной древесины , создание пещер или выступов, тип субстрата и другие факторы (включая расположение аквариума в комнате) могут влиять на поведение и выживаемость обитателей аквариума. [ необходима цитата ]
Аквариум можно разместить на подставке для аквариума. Из-за веса аквариума подставка должна быть прочной и ровной. Неровный резервуар может деформироваться, протекать или треснуть. [47] Они часто строятся со шкафами для хранения, доступными во многих стилях, чтобы соответствовать декору комнаты . Также доступны простые металлические подставки для аквариумов. [47] Большинство аквариумов следует размещать на полистироле, чтобы смягчить любые неровности на подстилающей поверхности или дне самого аквариума, которые могут вызвать трещины. [47] Однако некоторые аквариумы имеют подрамник, что делает это ненужным. [ необходима цитата ]
Другим важным соображением для аквариумов является их электропотребление. Подогрев воды обходится дорого, [64] как и освещение, которое есть во многих аквариумах, особенно с живыми растениями. Новые аквариумисты также должны уделять пристальное внимание электрической установке аквариума, позаботившись о том, чтобы установить электрические соединения с капельными петлями, чтобы вода не попадала в розетки. [65]
Большие объемы воды обеспечивают большую стабильность в аквариуме, разбавляя эффекты от смерти или событий загрязнения, которые выводят аквариум из равновесия. Чем больше аквариум, тем легче поглощать такой системный шок , потому что эффекты этого события разбавляются. Например, смерть единственной рыбы в 11-литровом (3 галлона США; 2 имп галлона) аквариуме вызывает резкие изменения в системе, в то время как смерть той же рыбы в 400-литровом (110 галлонов США; 88 имп галлонов) аквариуме со множеством других рыб представляет собой лишь незначительное изменение. По этой причине любители часто предпочитают более крупные аквариумы, так как они требуют меньше внимания.
В аквариуме важны несколько питательных циклов . Растворенный кислород поступает в систему на границе раздела вода-воздух. Аналогично, углекислый газ выходит из системы в воздух. Фосфатный цикл является важным, хотя часто упускаемым из виду, питательным циклом. Сера, железо и микроэлементы также циркулируют в системе, поступая в качестве пищи и выходя в качестве отходов. Соответствующее управление азотным циклом , наряду с поставкой адекватно сбалансированного питания и продуманной биологической нагрузкой, достаточно для поддержания этих других питательных циклов в приблизительном равновесии.
Аквариум необходимо регулярно обслуживать, чтобы гарантировать, что рыбы остаются здоровыми. Ежедневное обслуживание заключается в проверке рыб на наличие признаков стресса и болезней . [66] Кроме того, аквариумисты должны убедиться, что вода хорошего качества, не мутная и не пенится , а температура воды подходит для конкретного вида рыб, которые живут в аквариуме.
Типичное еженедельное обслуживание включает замену около 10–30% или более воды при очистке гравия или другого субстрата, если он есть в аквариуме; однако некоторым удается полностью избежать этого, сохраняя его в некоторой степени самодостаточным. Хорошей привычкой является удаление заменяемой воды путем «пылесосания» гравия подходящими инструментами, так как это устранит несъеденную пищу и другие остатки, которые оседают на субстрате . [ 67] Во многих районах водопроводная вода не считается безопасной для жизни рыб, поскольку она содержит химические вещества, которые вредят рыбам. [68] Водопроводная вода из этих районов должна быть обработана подходящим кондиционером для воды, например, средством, которое удаляет хлор и хлорамин и нейтрализует любые присутствующие тяжелые металлы. Состояние воды необходимо проверять как в аквариуме, так и в заменяемой воде, чтобы убедиться, что они подходят для этого вида.
Содержание растворенных веществ в воде, возможно, является наиболее важным аспектом состояния воды, поскольку общее содержание растворенных твердых веществ и других компонентов существенно влияет на базовую химию воды и, следовательно, на то, как организмы взаимодействуют с окружающей средой. Содержание соли, или соленость , является самой базовой мерой состояния воды. В аквариуме может быть пресная вода (соленость ниже 500 частей на миллион), имитирующая среду озера или реки; солоноватая вода (уровень соли от 500 до 30 000 PPM), имитирующая среду, лежащую между пресной и соленой, например, эстуарии ; и соленая вода или морская вода (уровень соли от 30 000 до 40 000 PPM), имитирующая среду океана. Редко более высокие концентрации соли поддерживаются в специализированных резервуарах для выращивания солевых организмов.
Соленая вода обычно щелочная, в то время как pH ( щелочность или кислотность ) пресной воды варьируется больше. Жесткость измеряет общее содержание растворенных минералов; жесткая или мягкая вода может быть предпочтительнее. Жесткая вода обычно щелочная, в то время как мягкая вода обычно нейтральна или кислая. [69] Содержание растворенных органических веществ и содержание растворенных газов также являются важными факторами.
Домашние аквариумисты обычно используют водопроводную воду, поставляемую через местную водопроводную сеть , для наполнения своих аквариумов. Обычную водопроводную воду нельзя использовать в местностях, где по трубам идет хлорированная вода. Раньше можно было «кондиционировать» воду, просто давая ей постоять день или два, что давало хлору время рассеяться. [69] Однако хлорамин теперь используется чаще и не покидает воду так легко. Кондиционеры для воды, разработанные для удаления хлора или хлорамина, часто являются всем, что нужно, чтобы сделать воду готовой к использованию в аквариуме. Для солоноватой или соленой воды аквариумов требуется добавление коммерчески доступной смеси солей и других минералов.
Некоторые аквариумисты изменяют щелочность воды, жесткость или содержание растворенных органических веществ и газов, прежде чем добавлять ее в аквариум. Этого можно добиться с помощью добавок, таких как бикарбонат натрия, для повышения pH. [69] Некоторые аквариумисты фильтруют или очищают воду с помощью деионизации или обратного осмоса перед ее использованием. Напротив, общественные аквариумы с большими потребностями в воде часто располагаются вблизи естественного источника воды (такого как река, озеро или океан), чтобы снизить уровень обработки. Некоторые любители используют очиститель водорослей для естественной фильтрации воды. [ необходима цитата ]
Температура воды определяет две самые основные классификации аквариумов: тропическая и холодноводная . Большинство видов рыб и растений переносят только ограниченный диапазон температур; тропические аквариумы со средней температурой около 25 °C (77 °F) встречаются гораздо чаще. Умеренные или холодноводные аквариумы предназначены для рыб, которые лучше подходят для более прохладной среды. Постоянство температуры важнее диапазона. Большинство организмов не привыкли к резким перепадам температур, которые могут вызвать шок и привести к болезням. [69] Температуру воды можно регулировать с помощью термостата и нагревателя (или охладителя).
Движение воды также может быть важным для имитации естественной экосистемы. Аквариумисты могут предпочесть что угодно: от стоячей воды до быстрого течения, в зависимости от обитателей аквариума. Движение воды можно контролировать с помощью аэрации от воздушных насосов, силовых головок и тщательного проектирования внутреннего потока воды (например, расположения точек притока и оттока системы фильтрации).
Первостепенной задачей для аквариумиста является управление отходами, производимыми обитателями аквариума. Рыбы, беспозвоночные, грибы и некоторые бактерии выделяют отходы азота в форме аммиака (который в воде превращается в аммоний ) и затем должны либо пройти через азотный цикл , либо быть удалены путем пропускания через цеолит . [70] Аммиак также производится путем разложения растительных и животных веществ, включая фекалии и другой детрит . Продукты отходов азота становятся токсичными для рыб и других обитателей аквариума при высоких концентрациях. [69] [ нужна страница ] В дикой природе огромное количество воды, окружающей рыбу, разбавляет аммиак и другие отходы. Когда рыбу помещают в аквариум, отходы могут быстро достичь токсичных концентраций в закрытой среде, если только резервуар не циклируется для удаления отходов. [69] [ нужна страница ] [71]
Хорошо сбалансированный аквариум содержит организмы, которые способны метаболизировать отходы других обитателей аквариума, воссоздавая часть азотного цикла . Бактерии, известные как нитрификаторы (род Nitrosomonas ), метаболизируют отходы азота. Нитрифицирующие бактерии захватывают аммиак из воды и метаболизируют его, производя нитрит . [ требуется ссылка ] Нитрит токсичен для рыб в высоких концентрациях. Другой тип бактерий (род Nitrospira ) преобразует нитрит в нитрат , менее токсичное вещество. ( Ранее считалось, что бактерии Nitrobacter выполняют эту роль. Хотя биологически они теоретически могут занимать ту же нишу, что и Nitrospira , недавно было обнаружено, что Nitrobacter не присутствуют в обнаруживаемых уровнях в устоявшихся аквариумах, в то время как Nitrospira присутствуют в изобилии.) [ требуется ссылка ] Однако коммерческие продукты, продаваемые в виде наборов для «запуска» азотного цикла, часто все еще содержат Nitrobacter . [ требуется ссылка ]
Водные растения также устраняют отходы азота, метаболизируя аммиак и нитрат. Когда растения метаболизируют соединения азота, они удаляют азот из воды, используя его для создания биомассы , которая разлагается медленнее, чем аммиачный планктон , уже растворенный в воде. Некоторые любители также используют «бескислородную фильтрацию», которая основана на бактериях, живущих в среде с низким содержанием кислорода. [72]
Азотный цикл в аквариуме — это лишь часть полного цикла: азот должен быть добавлен в систему (обычно через пищу, предоставляемую обитателям аквариума), а нитраты накапливаются в воде в конце процесса или связываются в биомассе растений. Владелец аквариума должен удалить воду, как только концентрация нитратов вырастет, или удалить растения, которые выросли из нитратов.
Аквариумы любителей часто не имеют достаточного количества бактерий для адекватной денитрификации отходов. Эта проблема чаще всего решается с помощью двух решений фильтрации : фильтры с активированным углем поглощают соединения азота и другие токсины , в то время как биологические фильтры обеспечивают среду, предназначенную для улучшения бактериальной колонизации . Активированный уголь и другие вещества, такие как смолы, поглощающие аммиак, перестают работать, когда их поры заполняются, поэтому эти компоненты необходимо регулярно заменять.
Новые аквариумы часто имеют проблемы, связанные с азотным циклом из-за недостатка полезных бактерий. [73] Поэтому пресная вода должна быть зрелой, прежде чем заселять ее рыбой. Существует три основных подхода к этому: «цикл без рыб», «тихий цикл» и «медленный рост».
В цикле без рыб небольшое количество аммиака добавляется в незаселенный аквариум для питания бактерий. Во время этого процесса проверяются уровни аммиака , нитрита и нитрата для отслеживания прогресса. «Тихий» цикл по сути не более чем плотное заселение аквариума быстрорастущими водными растениями и опора на них в потреблении азота , давая необходимым бактериальным популяциям время для развития. Согласно анекдотическим сообщениям, растения могут потреблять азотистые отходы настолько эффективно, что скачки уровня аммиака и нитрита, наблюдаемые в более традиционных методах циклирования, значительно сокращаются или исчезают. «Медленный рост» подразумевает медленное увеличение популяции рыб в течение периода от 6 до 8 недель, давая колониям бактерий время для роста и стабилизации с увеличением отходов жизнедеятельности рыб. Этот метод обычно применяется с небольшой стартовой популяцией более выносливых рыб, которые могут пережить скачки аммиака и нитрита, независимо от того, предназначены ли они для постоянного проживания или для обмена на желаемых жильцов.
Наибольшие популяции бактерий находятся в фильтре, где есть сильный поток воды и обильная поверхность, доступная для их роста, поэтому эффективная и действенная фильтрация жизненно важна. Иногда достаточно энергичной очистки фильтра, чтобы серьезно нарушить биологический баланс аквариума. Поэтому рекомендуется промывать механические фильтры во внешнем ведре с аквариумной водой, чтобы удалить органические материалы, которые способствуют проблемам с нитратами, сохраняя при этом популяции бактерий. Другая безопасная практика заключается в очистке только половины фильтрующего материала во время каждого обслуживания или в использовании двух фильтров, из которых одновременно очищается только один.
Биологическая нагрузка или бионагрузка является мерой нагрузки, которую оказывают на экосистему аквариума его обитатели. Высокая биологическая нагрузка представляет собой более сложную экологию аквариума, что, в свою очередь, означает, что равновесие легче нарушить. Несколько фундаментальных ограничений биологической нагрузки зависят от размера аквариума. Площадь поверхности воды ограничивает поступление кислорода . Популяция бактерий зависит от физического пространства, доступного им для колонизации. Физически только ограниченный размер и количество растений и животных могут поместиться в аквариуме, при этом обеспечивая пространство для движения. Биологически биологическая нагрузка относится к скорости биологического распада пропорционально объему аквариума. Добавление растений в аквариум иногда значительно помогает в усвоении отходов рыб в качестве питательных веществ для растений. Хотя аквариум может быть перегружен рыбами, избыток растений вряд ли причинит вред. Разлагающийся растительный материал, такой как разлагающиеся листья растений, может добавлять эти питательные вещества обратно в аквариум, если его не удалить вовремя. Бионагрузка обрабатывается системой фильтрации биофильтра аквариума .
Ограничивающие факторы включают доступность кислорода и фильтрацию. У аквариумистов есть эмпирические правила для оценки количества рыб, которых можно содержать в аквариуме. Примеры ниже приведены для небольших пресноводных рыб; более крупным пресноводным рыбам и большинству морских рыб требуются гораздо более щедрые разрешения.
Опытные аквариумисты предостерегают от слишком строгого применения этих правил, поскольку они не учитывают другие важные вопросы, такие как скорость роста, уровень активности, социальное поведение, фильтрационная способность, общая биомасса растительной жизни и т. д. [76] Лучше применять общую массу и размер рыбы на галлон воды, чем просто длину. Это связано с тем, что рыбы разных размеров производят совершенно разное количество отходов. Установление максимальной вместимости часто заключается в медленном добавлении рыб и контроле качества воды с течением времени, следуя методу проб и ошибок .
Одной из переменных являются различия между рыбами. Более мелкие рыбы потребляют больше кислорода на грамм веса тела, чем более крупные рыбы. Лабиринтовые рыбы могут дышать атмосферным кислородом и не нуждаются в такой большой площади поверхности (однако некоторые из этих рыб территориальны и не любят скученности). Барбусам также требуется большая площадь поверхности, чем тетрам сопоставимого размера. [69]
Кислородный обмен на поверхности является важным ограничением, и поэтому площадь поверхности аквариума имеет значение. Некоторые аквариумисты утверждают, что более глубокий аквариум вмещает не больше рыб, чем более мелкий аквариум с той же площадью поверхности. Вместимость может быть улучшена за счет движения поверхности и циркуляции воды, например, посредством аэрации , что не только улучшает кислородный обмен, но и скорость разложения отходов. [69]
Плотность отходов — еще одна переменная. Разложение в растворе потребляет кислород. Кислород растворяется хуже в более теплой воде; это палка о двух концах, поскольку более высокие температуры делают рыбу более активной, поэтому она потребляет больше кислорода. [69]
В дополнение к бионагрузке/химическим факторам аквариумисты также учитывают взаимную совместимость рыб. Например, хищные рыбы обычно не содержатся с мелкими, пассивными видами, а территориальные рыбы часто являются неподходящими соседями по аквариуму для стайных видов. Кроме того, рыбы, как правило, чувствуют себя лучше, если им дают аквариумы, соответствующие их размеру. То есть, крупным рыбам нужны большие аквариумы, а мелкие рыбы могут хорошо себя чувствовать в меньших аквариумах. Наконец, аквариум может стать переполненным, не будучи перенаселенным. Другими словами, аквариум может быть подходящим с точки зрения фильтрационной способности, кислородной нагрузки и воды, но при этом быть настолько переполненным, что его обитатели будут чувствовать себя некомфортно. [ необходима цитата ]
Для пресноводных аквариумов с растениями также важно поддерживать баланс между продолжительностью и качеством света, количеством растений, уровнем CO2 и питательными веществами. Количество рыб в аквариуме также может влиять на уровень питательных веществ. При заданном количестве света, если недостаточно растений или недостаточно CO2 для поддержки роста этих растений, чтобы потреблять все питательные вещества в аквариуме, результатом будет рост водорослей. Хотя есть рыбы и беспозвоночные, которых можно было бы ввести в аквариум для очистки этих водорослей, идеальным решением было бы найти оптимальный баланс между вышеупомянутыми факторами. Можно обеспечить дополнительный CO2, [ 77] количество которого должно тщательно регулироваться, так как слишком много CO2 может навредить рыбам. [ оригинальное исследование? ]
От уличных прудов и стеклянных банок древности современные аквариумы развились в широкий спектр специализированных систем. Отдельные аквариумы могут различаться по размеру от небольшой чаши, достаточно большой для одной маленькой рыбки, до огромных общественных аквариумов, которые могут имитировать целые морские экосистемы . [ требуется цитата ]
Один из способов классификации аквариумов — по солености. Пресноводные аквариумы наиболее популярны из-за их более низкой стоимости. [78] Для установки и обслуживания морских аквариумов требуется более дорогое и сложное оборудование . Морские аквариумы часто содержат разнообразный спектр беспозвоночных в дополнение к видам рыб. [63] [78] Солоноватые аквариумы сочетают в себе элементы как морского, так и пресноводного содержания рыб. [78] Рыбы, содержащиеся в солоноватых аквариумах, обычно происходят из мест обитания с различной соленостью, таких как мангровые болота и эстуарии . Внутри этих типов существуют подтипы, такие как рифовый аквариум , обычно меньший морской аквариум, в котором обитают кораллы . [78]
Другая классификация — по диапазону температур . Многие аквариумисты выбирают тропический аквариум , потому что тропические рыбы, как правило, более красочны. [78] Однако холодноводный аквариум также популярен, в нем содержатся рыбы из умеренных зон по всему миру. [78]
Аквариумы можно сгруппировать по выбору видов. В общем аквариуме мирно живут несколько неагрессивных видов. В этих аквариумах рыбы, беспозвоночные и растения , вероятно, не происходят из одного и того же географического региона, но терпят схожие водные условия и друг друга. Агрессивные аквариумы, напротив, вмещают ограниченное количество видов, которые могут быть агрессивны по отношению к другим рыбам или способны хорошо противостоять агрессии. Большинство аквариумистов, содержащих морские аквариумы и аквариумы с цихлидами , должны учитывать агрессивность видов при заселении. В аквариумах с образцами обычно содержится только один вид рыб, а также растения — иногда те, которые встречаются в естественной среде обитания видов рыб — и декорации, имитирующие естественную экосистему. Этот тип полезен для рыб, которые не могут сосуществовать с другими рыбами, например, электрический угорь , как крайний пример. Некоторые аквариумы такого рода используются просто для размещения взрослых особей для размножения. [ требуется цитата ]
Биотопные аквариумы — это еще один тип, основанный на отборе видов. В нем аквариумист пытается имитировать определенную естественную экосистему, собирая рыб, беспозвоночных, растения, украшения и водные условия, которые встречаются в этой экосистеме. Публичные аквариумы часто используют этот подход. Биотопные аквариумы имитируют опыт наблюдения в дикой природе. Обычно они служат максимально здоровой искусственной средой для обитателей аквариума. [ необходима цитата ]
Большинство общественных аквариумных учреждений имеют ряд аквариумов поменьше, а также те, которые слишком велики для домашних аквариумистов. Самые большие резервуары вмещают миллионы галлонов воды и могут вмещать крупные виды, включая акул или белух , которые обычно не могут быть размещены должным образом в домашнем аквариуме. Дельфинарии предназначены специально для дельфинов . Водные и полуводные животные, включая выдр и пингвинов , также могут содержаться в общественных аквариумах. Общественные аквариумы также могут быть включены в более крупные учреждения, такие как парк морских млекопитающих или морской парк . Они очень популярны во всем мире, особенно с появлением новых на Ближнем Востоке .
Виртуальный аквариум — это компьютерная программа , которая использует 3D-графику для воспроизведения аквариума на персональном компьютере . Плавающие рыбы визуализируются в реальном времени , в то время как фон аквариума обычно статичен. Объекты на дне аквариума могут быть отображены в простых плоскостях, так что рыбы могут казаться плывущими как перед ними, так и позади них, но относительно простая 3D-карта общей формы таких объектов может использоваться, чтобы позволить свету и ряби на поверхности воды отбрасывать реалистичные тени . [79] Пузыри и шум воды являются обычным явлением для виртуальных аквариумов, которые часто используются в качестве заставок .
Количество каждого типа рыб обычно можно выбрать, часто включая других животных, таких как морские звезды , медузы , морские коньки и даже морские черепахи . Большинство компаний, которые производят программное обеспечение для виртуальных аквариумов, также предлагают другие типы рыб для продажи через загрузку из Интернета . Другие объекты, найденные в аквариуме, также могут быть добавлены и переставлены в некотором программном обеспечении, например, сундуки с сокровищами и гигантские моллюски , которые открываются и закрываются с помощью пузырьков воздуха, или покачивающийся водолаз . Также обычно есть функции, которые позволяют пользователю постучать по стеклу или положить еду наверх, на оба действия рыба будет реагировать. Некоторые также имеют возможность позволять пользователю редактировать рыб и другие объекты для создания новых разновидностей.
нано аквариум.
