FŐOLDAL | KEZDŐKNEK | AZ AKVÁRIUM | HALAK | GERINCTELENEK | NÖVÉNYEK | ALGA | BETEGSÉGEK | BARKÁCSROVAT | DIZÁJN és BIOTÓP | ESEMÉNYEK
 
« Vissza

Gázok

Egy akvárium életében kulcsfontosságú szerepe van két gáznak, az oxigénnek (O2) és a széndioxidnak(CO2). A halak és a többi vízi állat oxigént fogyasztanak a légzésükkel, és a szűrőbaktériumok is nagy oxigénfelhasználók, szükségük van rá a káros vegyületek lebontásához. A növényeknek nappal CO2-re van szükségük, ez a fotoszintézis egyik alapanyaga, éjjel viszont ugyanúgy oxigént fogyasztanak, mint az állatok. A növények és az állatok igényeit egyszerre kell biztosítani, ami alapvetően egyszerű, csak jól meg kell mozgatni hozzá a vízfelszínt. Viszont a modern növényes akvarisztikában elterjedt eljárás a CO2-szint mesterséges megnövelése, ami rendesen megbonyolítja a dolgokat. Ha egy akváriumban bele szeretnénk avatkozni a gázok természetes körforgásába,akkor meg kell értenünk a gázok viselkedését, hogy egyszerre tudjuk biztosítani az összes élőlényünk szükségleteit. Tévhitek is terjednek a levegőztetéssel és a gázembólia veszélyeivel kapcsolatban. 

A diffúzió

A gázok molekulái folyamatosan mozognak, és ennek a mozgásnak az eredményeképpen előbb-utóbb egyenletesen kitöltik a rendelkezésre álló teret. Ez a diffúzió jelensége. Egyszerűen fogalmazva, ha van rá idejük, akkor szépen egyenletesen elkeverednek, levegőben és vízben egyaránt. A diffúzió folyamatosan működik a levegő és a víz közötti határvonalon keresztül. Ha a levegőbe bekerül valami, ami addig nem volt ott, az szépen belekeveredik a vízbe is, és fordítva. Ha a folyamatnak van rá ideje, akkor egy egyensúly alakul ki, a gázok egyenletesen eloszlanak a két közeg között. A diffúzió ilyenkor is folyamatosan működik tovább, de molekulák összevissza mozgása kiegyenlíti egymást, így mi nem látunk további változást. A jelenség akkor lesz érdekes, amikor valamelyik közegben megváltozik egy gáz mennyisége. A diffúzió eredményeképpen a molekulák úgy mozognak, hogy ha valahol több van az adott gázból,onnan megindul arra, amerre kevesebb van belőle. 

Az akvárium vizéhez képest a levegő térfogata szinte végtelen nagy, benne a gázok koncentrációját állandónak vehetjük, így a minket érdeklő változások mindig az akváriumban jönnek létre. Az akvárium élőlényei egyes gázokat elfogyasztanak, másokat termelnek, így a koncentrációk megváltoznak az egyensúlyhoz képest. Ha valamiből több lesz, akkor az elkezd a levegő irányába mozogni, ha valami elfogy, az a levegőből pótlódik. Ha az akvárium egy üres, vízzel töltött edény lenne, akkor a vízben az oldott gázok koncentrációja állandóan arányos lenne a levegőben megtalálható mennyiséggel. Ez az egyensúlyi koncentráció. Ez az arányosság nem jelent egyenlőséget, mivel a vízben különböző mértékben oldódnak a gázok, de ahogy a levegőé, a víz koncentrációja is állandó, ha nem befolyásolja semmilyen külső tényező. Így ezzel az eltéréssel egyelőre nem kell foglalkoznunk. Ha a gázunk koncentrációja megváltozik, például keletkezik az akváriumban, vagy valami elfogyasztja, akkor a fizika az egyensúlyi koncentráció felé mozdítja vissza. Ha hagyjuk a diffúziót dolgozni, akkor az egyensúlyi érték visszáll egy idő után. Ez a jelenség nekünk dolgozik az oxigén esetében, mivel így folyamatosan pótlódik a légkörből, de ellenünk, ha mesterségesen szeretnénk megnövelni a CO2 szintet. Ha levegőztetőt használunk vagy erősebben mozgatjuk a vízfelszínt, azzal felgyorsítjuk ezt a folyamatot, de nem befolyásolhatjuk az irányát. 

A fentiek megértésében segít, ha a hőmérséklet viselkedésére gondolunk. Ha egy 20 fok hőmérsékletű szobába beviszünk egy pohár jeges vizet, az fel fog melegedni. Ha egy pohár forró vizünk van, az pedig le fog hűlni. Ha elég ideig várunk, akkor a pohár víz pontosan 20 fokos lesz, akár melegebb, akár hidegebb volt eredetileg. Ha keverjük, mindez gyorsabban történik meg, de a végeredményen nem változtat.

Ha egy pohár szódát teszünk az asztalra, abból kiszökik a szénsav, mivel több volt benne, mint amit a víz képes megtartani. Végül csak annyi marad benne, amennyi arányos a levegő CO2 taralmával. Ha a vizet felforraljuk, akkor minden gázt kihajtunk belőle. Miután ez a víz lehűlt, és újra képes a gázok oldására, a CO2 a levegőből a vízbe diffundál, mivel igyekszik kitölteni a hiányt. Végül pontosan ugyanannyi oldott gáz lesz benne, mint az asztalon felejtett szódában.  A gáz mozgásának iránya egyetlen dologtól függ, hogy merre van több és merre kevesebb belőle. A diffúzió képes "kihajtani" és "bekeverni" is ugyanazt a gázt, a helyzettől függően.

A növények CO2 ellátása

Sokan gondolják úgy, hogy a levegőztetés kihajtja a CO2-t a vízből, ezért úgy általánosságban kerülendő a növények fejlődése érdekében. Ez valóban így van, ha a gázt külön adagoljuk a vízbe, tehát mesterségesen megnöveljük a koncentrációját. Amikor CO2-t porlasztunk a vízbe, a buborékok felszínén ugyanaz történik, mint a vízfelszín és a levegő találkozásánál. A buborékok belsejében tiszta CO2 van, körülöttük pedig olyan víz, ami kevesebbet tartalmaz. Ezért a gáz a buborékokból a víz felé mozog. Így a vízben található CO2 mennyisége magasabb lesz, mint ami a levegővel arányos, azaz több lesz mint az egyensúlyi koncentráció. Innetől az akvárium felszínén kifelé mozog CO2. Amikor levegőztetünk, megmozgatjuk a felszínt, így meggyorsítjuk a CO2 távozását. Egy kis felszínmozgásra viszont szükség van, mert az oxigén legbiztosabban a levegőből pótlódik. Ha a felszínmozgást visszafogjuk, akkor jó magas lesz a CO2-szint minimális adagolással is, de az oxigén alacsony, mivel rengeteg élőlény(a mikroorganizmusokat is beleértve) és kémiai reakció fogyasztja folyamatosan. A növények termelte O2 nem feltétlenül pótolja a szükségleteket, mivel a fotoszintézis mértéke rengeteg tényezőtől függ. Például reggel, lámpakapcsolás után még messze nem képesek ellátni az állatok szükségleteit, este pedig ugyanúgy oxigént fogyasztanak, mint az állatok. Ezért a felszínmozgás és a CO2 adagolás között meg kell találni az összhangot. Ha túl kevés CO2-t adagolunk, akkor nem érhető el egyszerre elég magas CO2 és O2 szint. Az adagolás növelésével ellensúlyozható a felszínmozgás miatt eltávozó mennyiség. Általánosságban, ha a vízfelszín enyhén fodrozódik, az már megfelelő az oxigénellátás szempontjából, és ehhez kell igazítani a CO2 adagolását. Ha éjjel nem kapcsoljuk le a CO2-t, ajánlott az esőztetőt magasra húzni, hogy alaposan mozgassa át a vízfelszínt.

Ha nem adagolunk CO2-t, akkor viszont pont az ellenkező lesz a diffúzió szerepe. Az akvárium növényei elfogyasztják a rendelkezésükre álló CO2-t, ami elsősorban a légkörből pótlódik. Tehát ha fokozzuk a diffúziót, mindenhová elérő áramlással és a felszín mozgatásával, akkor a növényeknek maximális hozzáférést biztosítunk a légköri CO2 koncentrációhoz. Ez a mennyiség sokkal kevesebb, mint amit a mesterséges adagolással elérhetünk, és messze van a tökéletestől. Viszont az összes valódi vízinövénynek elég, a természetben nem jutnak ennél többhöz. Az a néhány akváriumi növény, ami mindenképpen igényli a mesterséges CO2 adagolást, valójában mocsári faj, és a természetben csak időszakosan kerül víz alá. 

A halak által termelt CO2 szerepét sokan fontosabbnak tartják a légkörinél, valójában viszont erre a mennyiségre építve nem lehet egyensúlyban tartani az akváriumot. Az élőlények által kilélegzett minden CO2 molekula a víz oxigéntartalmából származik. A probléma ott van, hogy a CO2 jobban és gyorsabban oldódik, mint az O2. Ha visszafogjuk a diffúziót, azzal sokkal jobban akadályozzuk az oxigén pótlódását, mint a CO2 távozását. Így az akvárium lefedésével és a vízmozgás csökkentésével ugyan el lehet érni a CO2 szint enyhe emelkedését, de ezzel többet ártunk, mint amennyit nyerünk. A megfelelő oxigénszint nem csak a halaknak fontos, hanem a szűrőbaktériumoknak is. Az oxigénhiány rontja a teljesítményüket, így közvetve könnyen algásodást okoz. Összegezve, ha nem adagolunk CO2-t, érdemes valamilyen levegőztetésről gondoskodni. Ehhez nem feltétlenül szükséges légpumpa, a szűrőt is beállíthatjuk úgy, hogy alaposan mozgassa meg a vízfelszínt.

A levegőztetés és a gázembólia

Újabban terjed az a nézet, hogy az akvárium túlzásba vitt levegőztetése káros, mert "oxigénmérgezést" és "gázembóliát" okozhat, továbbá felesleges, mert a díszhalak oxigénigénye alacsony. Ha pezsgőfürdőt csinálunk az akváriumból, az valóban nem szerencsés, mert zavarja a halakat, de a gázembóliával vagy buborékbetegséggel alaptalanul riogatnak. Embóliát búvárok kaphatnak, amikor nagyon mélyre merülnek, majd túl gyorsan emelkednek fel. Ilyenkor a mélyben lévő nagy nyomás hatására több gáz oldódik be a vérükbe a szokásosnál, majd amikor a nyomás megszűnik, nem képesek tovább oldatban maradni és buborékok formájában kiválnak. Viszont légköri nyomáson  ilyen nem fordul elő, egy akváriumnyi vízoszlop hatása elhanyagolható.

Az embóliát okozó levegőztetés fizikáját tekintve olyan, mintha keveréssel próbálnánk meg szódát készíteni a csapvízból. Még turmixgépben sem lesz semmivel sem szódaszerűbb, mint miután kifolyt a csapból. Az alapos mozgatással pontosan ugyanazt érjük el, mintha állni hagynánk az asztalon pár óráig. A szódába nagy nyomással kényszerítik bele a gázt, és a zárt palack akadályozza meg a távozásban.

Viszont az embólia egy létező, veszélyes betegség, csak nem a fenti helyzetben fordul elő. Buborék jön létre a vérben, ami elzárja a keringés útját, így halált is okozhat. A hal vérében a gázok egyensúlyban vannak a vízben találhatóakkal, így ha a vízben valamilyen gáz mennyisége drasztikusan megnő, azaz fölé megy az egyensúlyi koncentrációnak, akkor a hal vérében is ez történik. A levegőztetéssel bejuttatott buborékok nem juthatnak be közvetlenül a hal szervezetébe, mivel a kopoltyúhámon keresztül csak diffúzióval jutnak át a gázmolekulák. Levegőztetéssel csak és kizárólag az egyensúlyi koncentrációig lehet felvinni az oxigén vagy bármelyik másik gáz szintjét, így új buborékok sem keletkeznek tőle. Buborékok keletkezéséhez arra van szükség, hogy az egyensúlyi szintet jóval túllépje a koncentráció, azaz a víz túltelített legyen. Ehhez pedig speciális körülmények szükségesek.

Az embólia tényleges előfordulása

Olyan helyzetben jöhet össze, amikor az akváriumba olyan víz kerül, ami nem sokkal korábban még egy teljesen más tulajdonságú közegben volt. Például ilyen a friss csapvíz. A csövekben a vezetékes víz bezárva, nagy nyomás alatt áramlik, amitől a belekeveredett légbuborékok beoldódnak. Felszabadulva a nyomás alól ez az extra beoldódott gázmennyiség távozik a vízből. Egy friss csapvízzel feltöltött akváriumban rengeteg buborékot figyelhetünk meg az üvegen és a dekorációs elemeken. Ha ezeket felkeverjük, pár percen belül újra meg fognak jelenni, mivel ezek nem egyszerűen a csapból érkeztek, hanem helyben keletkeznek az oldott gázokból. Egy üzemelő akváriumban ezt jobb elkerülni, mert ahogy a tereptárgyak felszínén, úgy a halak vérében is kialakulhatnak a buborékok. Ezzel szemben, bármilyen intenzíven is levegőztetünk, ezt a buborékosodást nem fogjuk tapasztalni. Elővigyázatosságból ajánlott a csapvizet negyed órát pihentetni az akváriumi felhasználás előtt (akkor is, ha vízelőkészítőt használunk), de nem jellemző, hogy ennek az elmulasztása bajt okozzon. Általánosan elterjedt szokás az akvaristák között a friss csapvíz használata a részleges vízcserékhez, ennek ellenére nagyon ritkán lehet hallani olyan halproblémáról, ahol gyanítható az embólia szerepe. Ha mégis bajt okoz az embólia, akkor viszont nagyon súlyosat, az érintett hal általában elpusztul, ezért nem árt odafigyelni a csapvíz előkészítésére.

Kerti tavakban forró nyári napokon fordulhat elő embólia, ha jóval hidegebb vízzel végezzük a vízcserét. A hideg víz több gázt képes feloldani, felmelegedve viszont ezek a gázok már nem képesek oldatban maradni. Ha a felmelegedés hirtelen történik meg, akkor a gázok egyszerre válnak ki az oldatból, szerencsétlen esetben a halak szervezetében. Hosszú távú szállításnál palackból oxigént nyomnak a halak vize fölé, légi szállításnál még a nyomásváltozások is okozhatnak problémát. Az ismert embóliás esetek jellemzően ilyen körülmények között alakultak ki, és nem szobai akváriumban.

A dús növényzetű, erősen megvilágított és CO2-vel jól ellátott akváriumokban a fotoszintézis olyan intenzív, hogy a keletkező oxigént apró buborékok formájában figyelhetjük meg a növényeken. Egy ilyen közegben az oxigénszint a lehető legmagasabb, ami akváriumban létrejöhet, és a buborékok mutatják, hogy ez az egyensúlyi érték fölött van. Ennek ellenére ezekben az akváriumokban egyáltalán nem jellemzőek az embólia tünetei, sem úgy általában a betegségek, és általánosítva elmondható, hogy a halaknak igen jó a kondíciója a tökéletes vízminőség miatt. Ez alapján az embóliás megbetegedésekért feltehetőleg nem az oxigén, hanem a nitrogéngáz lehet a felelős.  Ha ennek ellenére mégis aggódunk a növények túlzott oxigéntermelése miatt, akkor egyszerűen megszabadulhatunk a fölösleges mennyiségtől, a vízfelszín mozgatásával.

Egy nem körültekintően összeállított növényes akváriumban előfordul, hogy a növények minden CO2-t elfogyasztanak. Ez lágyabb vizekben a pH kilengését okozza, amitől sokkot kaphatnak a halak, és ezt sokan összekeverik a gázembóliával. Jellemzően a világítási idő vége felé jelentkeznek ilyenkor a tünetek. Erős vízáramlással, CO2 adagolás mellett a koncentráció stabilizálásával, nélküle erősebb szellőztetéssel megelőzhető a dolog.

A természetes vizekben a vízesések, zúgók környékén fordulhat elő embólia. A lezúduló víztömeg nyomása képes beoldódásra kényszeríteni a buborékokat. A vízesés utáni részeken ez a nyomás megszűnik, és a gázfölösleg távozik. Az ilyen élőhelyek őshonos fajai valamennyire alkalmazkodtak ehhez a jelenséghez. Lazacfélék tenyésztésénél foglalkoznak sokat a problémával, az embóliával foglalkozó tanulmányok főleg erre a területre vonatkoznak.

Oxigénigény

Mondják, hogy a trópusi halaknak alacsony az oxigénigénye, ami valahol igaz is, mivel a meleg vízben eleve kevesebb az oxigén. Az egyensúlyi koncentráció - azaz hogy maximálisan mennyi oxigén képes feloldódni a vízben egy nyitott akváriumban – elsősorban a hőmérséklettől függ. A tipikus trópusi akvárium 25 fokos hőmérsékletén maximálisan 8.2 mg/liter oxigén oldódik fel édesvízben. 15 fokon némileg több: 10,1 mg/l, míg 30 fokon csak 7,5 mg/l. Kísérletekben kimutatták, hogy a 20-30 mg/liter oxigénkoncentráció veszélyes a halakra, néhány órán belül elpusztulnak az embóliától. Ilyen magas koncentráció viszont nem jöhet létre egy akváriumban, legfeljebb ha oxigénpalackból adagoljuk a vízhez. A kísérletnek így semmi köze sincs az akváriumban előforduló jelenségekhez. A legnagyobb természetes oxigénmennyiség, ami vízesések aljánál fordul elő, 120%-os telítettség körül mozog, ez már halpusztulásokat okozhat.

A halak oxigénigénye fajonként változó. A gyors folyású patakokból származó halak oxigénigénye magas, az adott hőmérsékleten elérhető legnagyobb koncentrációt igénylik, azaz a víz 100%-os telítettségét. Míg a mocsári, lápi fajok kevesebbel is beérik. Egyes halak alkalmazkodtak az alacsony oxigénszinthez és járulékos légzőszerveket fejlesztettek ki, így a légköri oxigént is képesek felhasználni. Általánosságban az 50%-os telítettség már a legtöbb halnak halálos. Az alacsony oxigénszint a biológiai szűrésre is negatívan hat, így rosszabb vízminőséggel is jár. Egy kismértékű oxigénhiány tünetei nem feltétlenül láthatóak, viszont lerontja a halak kondícióját, így számos probléma forrása lehet. A 100%-os telítettség semmiféle káros hatással nem jár, nem ártalmas a halaknak és algainváziót sem okoz, egyes rémhírekkel ellentétben. 

Éjszaka az akvárium oxigénfogyasztása megnő, mivel a növények ilyenkor nem termelik, hanem ugyanúgy elhasználják, mint az állatok. Ha az akváriumban oxigénhiányra gyanakszunk, akkor kora reggel érdemes megfigyelni az állatok viselkedését, mivel ilyenkor a legalacsonyabb a víz oxigéntelítettsége. Az oxigénhiányra egyszerű megoldás, ha a szűrőnket úgy állítjuk be, hogy intenzíven mozgassa a vízfelszínt. Buborékos porlasztásra ritkán van szükség, egy átlagos akváriumban a felszín hullámzása is tökéletesen elég.

Újabban megjelentek a piacon az oxigénadagoló berendezések. Főleg az extrém érzékeny garnélák tartásánál használják. Ezek a holmik hidrogén-peroxidból állítanak elő oxigént, ami egy finom porlasztón keresztül buborékozik folyamatosan a vízbe. A használatáról még nincs sok hazai tapasztalat, mivel nálunk még nagyon új dolog. Maga a találmány már több mint 20 éve létezik, sokan esküsznek rá, mások parasztvakításnak tartják. Ami biztos, hogy sem embóliát, sem bármi egyéb problémát nem okoz.

Az ammónia

Az ammóniával sokat foglalkoznak az akvaristák, a legtöbben viszont elfelejtik, hogy ez is egy gáz. Az ammónia nagyon szeret a vízben oldva létezni, ezért nem viselkedik látványosan "gázosan", mint például a CO2. Viszont a ugyanazok a fizikai törvények hatnak rá is, legfeljebb egy kicsit visszafogottabban. Ez azt jelenti, hogy a vízben oldott ammónia gáz formájában képes elhagyni a vizet, és mivel a légkörben egyáltalán nincs jelen, a diffúzió kifelé mozgatja. A diffúzó fontosságáról ebben a konkrét esetben sajnos nincsenek megbízható adatok. Elméleti alapon magas ammóniaszint mellett kell, hogy legyen valamennyi pozitív hatása. Egyesek szerint ez elhanyagolható, mások esküsznek a levegőztetés hasznosságára. Annyi biztos, hogy nagy vízterhelés mellett amúgy is erősen ajánlott levegőztetni a fokozott oxigénigény miatt. Afrikai sügéreknél is szokták ajánlani a dolgot, és itt már csak azért is hasznos lehet, mert a lúgos vízben az ammónia megmarad ammóniának, ami sokkal mérgezőbb, mint a savas vízben kialakuló ammónium.

© akvaguru.hu

Kövess minket a Facebookon is!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
© Miró | W3C