Читайте также:
|
Для борьбы с водорослями начинать нужно с дозы 3-5мг/л. Если это подействует на водоросли и никак не вредит рыбам (следите за дыханием!) повышать дозу не следует.
Не забывайте что препараты с ГА бывают разной концентрации. Покупать лучше не активированный раствор (годен 14 дней), а простой Sidex® 2.5% (прилагаемый активатор выбросить, годен 2 года).
• Минимальная доза чтобы убить водоросли 1-2мг/л. Существует четкий порог токсичности в 1-2.5мг/л в зависимости от вида. Это означает что доза 0.5мг/л не убъет половину водорослей по сравнению с дозой в 1мг/л - эффекта не будет вообще.
При использовании совместно с методом затемнения внесение утром позволяет сохранить более высокие концентрации кислорода для рыб, особенно по ночам, потому что ГА активно работает (то есть увеличивает потребление в аквариуме кислорода) во время активного насыщения воды кислородом фотосинтезирующими растениями.
Сами по себе метод затемнения, перекись водорода, или глутаровый альдегид не отменяют главные правилабаланса аквариума с растениями. Если не создать условия для хорошего роста растений после прекращения внесения ГА водоросли рано или поздно вернутся. Главная его цель - уничтожить как можно больше водорослей и их спор прервав активный цикл репродукции. После этого при хорошем росте растений восстановится водорослям сложно, и аквариум выходит на стабильное превосходство высших водных растений над водорослями.
Токсичность глутаральдегида.
В рекомендованных дозах ГА абсолютно безвреден, а весь глутаральдегид который не употребили растения очень быстро (12-72ч) потребляется бактериями с абсолютно безвредным остатком - H2O и CO2 (!). Собственно говоря ничего в нем вредного и никогда и не было - C5H8O2, а промежуточным веществом распада является самая обыкновенная аминокислота - глюколевая. Полный состав метаболитов на которые разлгается ГА бактериями в седиментах ниже.
Для культур бактерий водоемов и очистных сооружений токсичный уровень 25-34мг/л, подавление роста водорослей Selenastrum capricornutum - в среднем 3.9мг/л и 0.9мг/л для Scenedesmus subspicatus, для некторых видов рыб - 10-12мг/л, для Daphnia magna 16.3мг/л, для рыбы-зебры 5.8мг/л. Средний уровень токсичности PNEC принят 21мг/л для водной фауны, и 9мг/л для водорослей. Очень токсичен для личинок беспозвоночных даже при 1мг/л, хотя токсичность для травяной креветки (Grass shrimp) - 41мг/л. (GLUTARADEHYDE - UNEP PUBLICATIONS, p.10 pdf 313Kb) Эмбрионы радужной форели (Oncorhynchus mykiss) погибали на 97% при 2.5мг/л. Для зеленых водорослей P. subcapitata значительное падение роста было уже при 1мг/л. (Aquatic Toxicology; Volume 71, Issue 3, 10 February 2005, p. 283-296)
В анаэробных условиях (в донном осадке водоемов) ГА разлагается наполовину за 7.7ч, в аэробных условиях в воде – за 10.6ч. В аэробных условиях ГА сначала биологически трансформируется в промежуточное состояние - глутаровую кислоту, а затем путем метаболизма (потребляется бактериями) в конце концов преобразуется в CO2 и H2O. Даже в анаэробных условиях в донном осадке рек глутаральдегид преимущественно остается в растворенном виде и его разложение бактериями к образованию метана не приводит. (см. Aerobic and Anaerobic Metabolism of Glutaraldehyde in a River Water–Sediment System, PDF 63Kb)
Компания Union Carbide приводит следующие результаты исследований: "Часть растворенного ГА будет минерализована за счет обычного дыхания аэробных бактерий … Исследование [9] было проведено для оценки удаления ГА путем реакции (как биоразложения, так и абсорбции) живыми бактериями (при 109 клеток мл-1) в активированном иле очистных сооружений. Исследование было проведено повторно при двух значениях pH [10]. Второе исследование подтвердило предыдущие результаты, и показало что глутаральдегид в концентрации которая не влияет на популяцию бактерий быстро удаляется биоразложением и хемосорбцией самими бактериями до уровня не определяемого анализами." (Risk Assessment GLUTARALDEHYDE of Union Carbide (Europe) S.A.; 4.1.3 Removal by bacteria in activated sludge; p.35)
Исследования компании DOW Chemical биоразложения ГА в субстратах рек показали что в аэробных условиях период его "полураспада" в воде составляет 12ч. За это время он метаболируется бактериями сначала до глутаровой кислоты, а затем до оксида углерода CO2. Через 48 часов следов ни ГА, ни глутаровой кислоты не обнаружено. В анаэробных условиях концентрация ГА тоже быстро снижается и он полностью разлагается за три дня, причем при полной деградации 95% вещества за первые 24 часа. Промежуточным метаболитом является 5-hydroxypentanal, который за семь дней метаболирует до 1,5-pentanediol. Вывод DOW Chemical - ГА не устойчив в аэробных или анаэробных условиях субстратов водоемов. (см. отчет с формулами Glutaraldehyde-Based Microbiocides, Environmental Fate Studies, DOW Chemical company)
В тестах смешанной культуры E. coli, Pseudomonas aeruginosa, и Enterobacter aerogenes при концентрации ГА 30мг/л и экспозиции 24ч: "…результаты и в самом деле показывают что высокая концентрация живых микроорганизмов через время влияет на концентрацию ГА… видно что при низкой концентрации живых микробов 107 CFU/ml влияние ГА было наиболее заметным, т.е. он был эффективным против них. Однако, на образцы в которых содержалось среднее и высокое количество микроорганизмов глутаральдегид существенно не повлиял. Эти результаты хорошо кореллируют с тем фактом что живые культуры бактерий потребляли ГА… Наконец, видно что присутствие в растворе аммония не имело заметного эффекта на стабильность или потребление глутаральдегида." (Effect of Glutaraldehyde on the Population of Test Organisms)
Заметьте, что в тесте использовалась чистая культура бактерий, а не естественная колония защищенная биопленкой. То есть чтобы глутаровый альдегид может нанести вред хотя бы колонии свободно плавающих бактерий (мизерная часть) в аквариуме его концентрация должна быть порядка 20-35мг/л, что не имеет места т.к. порог токсичности для рыб, беспозвоночных и нежных растений значительно ниже.
Excel/ГА является сильным восстановителем. При передозировке он связывает O2 и делает недоступным для дыхания рыб. Как предосторожность при дозировке ГА для избавления от водорослей можно почистить аквариум, слегка просифонить грунт, и сделать большую подмену воды уменьшив потребность в O2.
Опыт c седиментами подтвердил падение уровня кислорода в полтора раза (6.4->4.9мг/л) через 4 часа после внесения ГА, но уже через сутки(!) оно полностью восстановилось (6.2), причем в пробирке без производства O2 растениями, и оставалось таковым до полного разложения ГА за 30 суток (H.-W. Leung 2001). Глутральдегид опасен для рыб только при передозировке, по причине резкого снижения концентрации O2 и/или превышения предела токсичности для данного вида (>5мг/л). В то же время длительный опыт внесения ГА показывает, что в нормальной дозировке (0.4-1мг/л в день) он не только не ухудшает состояния рыб, а наоборот, за счет усилению темпов роста растений в 2-5 раз > повышения уровня O2 > падения COD и подавления патогенной микрофлоры позволяет размножение рыб с вырастанием малька в общем аквариуме (напр. цихлиды оз.Малави, Simonson, скалярии, расборы гетероморфа и пр.). Сообщений о подавлении иммунитета и способности к воспроизводству не было.
Так как ГА перерабатывается бактериями наполовину за 12ч, и через 48ч не обнаруживается (доза 10мг/л, емкость без растений, H.-W. Leung 2001) при повышенной дозировке ГА в целях уничтожения водорослей следить за состоянием рыб вероятно нужно не дольше 12ч.
Гибель рыб при передозировке глута может быть по двум причинам: от отравления, и/или от удушья. Удушье наступает когда ГА передозировали И предварительно не очистили аквариум от органики, остатков водорослей, растений, внесли на ночь, не включили активную аэрацию. Глут разлагает органику путем окисления, то есть почти весь кислород в воде быстро расходуется на реакции окисления, что и приводит к удушью рыб, креветок, улиток, бактерий, простейших. Отравление же наступает при очень разных концентрациях, все зависит от предела токсичности для конкретного вида рыб. Перекись водорода по своему воздействию аналогична - дает высоко активный кислород O2 который сжигает органику и водоросли. Глут делает то же самое за счет других реакций, но в конечном итоге концентрация кислорода резко падает по той же причине - реакций окисления. Поэтому при применением обоих препаратов для борьбы c водорослями главные правила - очистить перед этим аквариум от органики и подменить побольше воды, следить за дыханием рыб/креветок, вносить утром, активная аэрация.
В зависимости от состояния аквариума токсичная концентрация может быть получена при разной дозировке. Чтобы понимать механизм такого явления нужно понимать что ГА в аквариуме расходуется на многие вещи: реакции с органикой в воде и субстрате; реакции с водорослями убивая их клетки; активно потребляется растениями; распадается на свету и со временем; потребляется бактериями. То есть точную дозировку однозначно назвать нельзя, только безопасную концентрацию, но какой она будет в данном конкретном аквариуме при данной дозе зависит от целого ряда факторов: когда вносят глут (утром или вечером), сколько в аквариуме рыб, количества растений и темпов их роста, количества и состояния водорослей, была ли аэрация, какова циркуляция воды. В старом, сильно загрязненном органикой, поросшем водорослями аквариуме с грязным фильтром значительная часть внесенного ГА будет сразу реагировать с органикой и нейтрализоваться, и концентрация будет недостаточной для борьбы с водорослями. Это заставляет значительно увеличивать дозу, но позднее, когда б о льшая часть органики в аквариуме уже нейтрализована ГА, увеличенная доза внезапно может стать токсичной и рыбы погибнут или от отравления, или от удушья. Всегда выполняйте эти Рекомендации! Не вносите глут через капельницу - это снижает токсичность за счет снижения одномоментной концентрации в аквариуме и совершенно бесмыссленно потому что водоросли погибают только при >1.0мг/л. Действенность дозы зависит и от циркуляции воды. Установки трубок по ADA и оборота воды через фильтр 3-4 раза в часдостаточно.
Таки образом глутаровый альдегид в разумных концентрациях не может нанести какой либо заметный вред культуре бактерий в фильтре и грунте, рыбам или растениям. Это подтверждается более чем десятилетним опытом использования зарубежными коллегами глутаральдегида или Seachem Flourish Excel™ в аквариуме без какого либо отрицательного воздействия, в том числе и при ежедневном внесении как источника углерода [C] для растений вместо подачи газа CO2.
^
Что касается процесса переработки ГА бактериями в донном осадке водоемов, то наиболее полное исследование этого вопроса есть в работе "Aerobic and Anaerobic Metabolism of Glutaraldehyde in a River Water–Sediment System"; H.-W. Leung 2001 (link, (PDF 65Kb).
26.4г седиментов из донного осадка реки было растворено в 106.4мл воды (оба из Sacramento River Delta at Antioch, Contra Costa County, California. Состав седиментов: песок 93%, ил (silt) 7%, глина 0%, органика OM 0.9%, органический углерод DOC 0.5%, pH 8.1 (Табл. 1). В образце седиментов и воды присутствовала активная культура микроорганизмов. Наблюдался эффект от внесения единовременной дозы ГА 9.45мг/л.
Тестировались два случая: аэробные седименты – тест параметров воды в которых растворены седименты, и собственно в самих седиментах (Табл. 4); анаэробные седименты – параметры воды в которых растворены седименты и собственно в самих седиментах (Табл. 6). Путь углерода в CO2 была определена путем “маркирования” углерода в ГА стабильным изотопом углерода-14 (14-С). В аэробных условиях ГА разлагается до CO2, в анаэробных до 1,5-Pentanediol:
(from: Glutaraldehyde-Based Microbiocides Environmental Fate Studies; DOW Corporation)
В аэробных условиях ГА сначала биологически трансформируется в промежуточный компонент - глутаровую кислоту, которая в конце концов подвергается метаболизму до двуокиси углерода CO2. Через 12ч концентрация ГА падает вдвое, через 48ч ГА полностью разлагается на промежуточные метаболиты. Состав метаболитов аэробного процесса потребления ГА был таким: oxaloacetic acid, alpha-Ketoglutaric acid, DL-Malic acid, 1.3-Acetonedicarboxylic acid, formic acid, glutaric acid, succinic semialdehyde, alpha-Hydroxyglutaric acid y-lactone, Valerolactone, 1.4-Pentadiene, 1.5-Pentadiol, 4-Penten-1-ol (Табл. 2).
Основным метаболитом ГА произведенного бактериями в аэробной среде был оксид углерода CO2 (68% через 30 дней после дозы), с глутаровой кислотой как промежуточного вещества. Спектральный анализ (HPLC) показал что доля глутаровой кислоты через 24ч была 10.6% и 33.8% уже присутствовало в виде CO2/Carbohydrates, а после 7-ми суток весь углерод был в форме CO2 (см. прим. к Табл.5, H.-W. Leung 2001). Переработка ГА бактериями в анаэробных условиях (мг/л O2) к образованию метана не приводит, заканчиваясь на образовании 1,5-pentanediol.
Табл. 4 и Табл. 6 показывают микробиологическую активность CFU (colony forming units, единицах образующих колонию) которая определялась взятием пробы в указанный момент времени и последующей культивации культуры бактерий в течение 48ч для аэробной среды, и 72ч для анаэробной. То есть тест оценивал не просто количество бактерий в образце, но и жизнеспособность колонии.
Внесение глутаральдегида в не токсичных концентрациях (даже 10мг/л!) НЕ убивает колонии полезных бактерий в аквариуме, совершенно наоборот - витальность (см. показатель CFU, H.-W. Leung 2001) для аэробных бактерий в седиментах значительно увеличивается. Даже после внесения очень большой дозы 9.5мг/л в конечном итоге через 30 дней количество бактерий и жизнеспособность колонии (CFU) в аэробном донном осадке увеличилась в 6.6раз (6.5x10 5 -> 4.3x10 6) (Табл. 4)! В то же время в водном растворе седиментов CFU уменьшился в 2.2 раза (1.0x10 5 -> 4.5x10 4), что должно увеличивать прозрачность воды в аквариуме за счет устранения свободно плавающих бактерий. Активность бактерий сместилась в сторону седиментов. В анаэробных условиях наоборот – CFU увеличился в растворе в 2 раза (1.9x10 4 -> 3.7x10 4), и уменьшился в самом осадке в 1.5 раза (9.4x10 5 -> 6.3x10 5) (Табл. 6), то есть активность сместилась в сторону раствора. Это может быть объяснением появления белой мути при внесении ГА в старый, сильно загрязеенный органикой аквариум. В аквариуме с растениями дозировка в несколько раз меньше и растения потребляют ГА очень быстро, так что эти эффекты будут менее выраженными.
В эксперименте H.-W. Leung 2001 использовалась значительно большая нежели нормальная (0.4-1мг/л в день) дозировка ГА равная 9.5мг/л (1.0055мг на 106.4мл раствора), но даже при такой высокой концентрации колония бактерий не только не погибала, но увеличила жизнеспособность в несколько раз уже через 7 дней. Это означает что внесение ГА в аквариум не только не будет убивать все бактерии без разбора... но и является хорошим стимулятором и подкормкой.
Введение в аквакультуру глутарового альдегида компанией Seachem с препаратом Excel™ является одним из самых важных и интересных прорывов в аквариумистике вообще. Водоросли получают смертельную дозу альгицида, а растения - усиленную порцию углерода [C], недостаток которого в 90% случаев (при нормальной дозировке макро- и микроэлементов) является причиной появления водорослей. Ничего лучше и придумать нельзя было... Благодаря глутаровому альдегиду и Методу затемнения начинающий акваскейпер может эффективно прервать цикл роста и размножения водорослей, регулярно подавлять их, и вместо борьбы с ними сосредоточиться на освоении методики дозировки удобрений, CO2, подмен воды, посадке и стрижке растений, освоении основ композиции. К тому времени когда он научится содержать растения красивыми и здоровыми, потребность в препарате отпадет. Для профессионалов это важнейшая страховка для конкурсных/выставочных аквариумов, большая экономия времени в случае водорослевых вспышек в старом или при закладке нового аквариума.
^
Дата добавления: 2015-04-12; просмотров: 145 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |