Аммиак в рифовом аквариуме

Аммиак – одно из наиболее изученных химических веществ в аквариумистике; поглощение и выделение аммиака, механизмы его токсичности продолжают занимать многих исследователей. В силу высокой токсичности аммиак играет важную роль как в пресной, так и в морской воде. Действительно, аммиак – одно из немногих химических веществ, игающих одинаково важную роль как в пресноводной, так и в морской аквариумистике. Тем не менее, существует масса неверных представлений об источниках аммиака, его природе и токсичности, которые зачастую не принимаются во внимание аквариумистами-рифоводами.

В устоявшемся рифовом аквариуме проблема повышенного содержания аммиака обычно не стоит, поскольку имеющееся там огромное число бактерий и водорослей способствует быстрому удалению аммиака из воды. Однако, новые аквариумы, лечебные аквариумы, карантинные емкости, транспортные пакеты и аквариумы, в которых находятся погибшие организмы могут содержать аммиак в стремительно растущем количестве, приближающемся к токсичному уровню. На фоне низкого уровня кислорода аммиак может стать основной причиной гибели аквариума. Когда что-то в аквариуме умирает, в результате гниения выделяется аммиак; повышенное содержание аммиака, в свою очередь, может привести к гибели других организмов. В результате, процесс бесконтрольно развивается по нарастающей, и главной причиной является аммиак.

Данная статья даст вам основне понимание роли аммиака в морской воде (откуда он появляется, в какой концентрации токсичен), и предлагает способы разрешения «экстренных ситуаций», возникающих в связи с повышенным его содержанием. Мы не будем рассматривать вопросы, связанные с размерами фильтров и другими рекомендациями для смягчения азотного цикла. Более того, в аквариумах с кораллами такие фильтры практически не используются, или по крайней мере, не являются предметом внимания.

Введение
Аммиак (NH3) может находиться в воде в двух основных формах: в виде свободного аммиака и в виде иона аммония (NH4+). Ион аммония образуется, когда ион водорода (протон) объединяется с аммиаком:

NH3 + H+ = NH4+

Вода, диссоциируя, всегда содержит протоны, и чем ниже уровень рН, тем больше протонов в ней содержится. Снижение уровня рН на единицу означает десятикратное увеличение количества протонов. Таким образом, при более низком уровне pH, в воде содержится большее число ионов H+, и баланс сдвигается от аммиака в сторону аммония. Этот сдвиг играет важную роль в понимания токсичности аммиака, поскольку NH3 и NH4+ имеют различную скорость прохождения через жабры рыб.

Переходы аммиака в аммоний и обратно проходят невероятно быстро. Процесс может занимать миллиардную долю секунды - с одной молекулой аммиака переход может происходить до миллиарда раз в секунду. Таким образом, учитывая восприятия времени человеком, неуместно рассматривать аммиак и аммоний в качестве разных субстанций. Проще считать, что каждая отдельная молекула аммиака часть времени пребывает в виде свободного аммиака, а другую часть – в виде иона аммония, а соотношение между длительностями этих периодов зависит от рН.

Аммиак и аммоний как функция от рН
Значение показателя pKa (константа диссоциации) аммония в морской воде приблизительно равно 9.3 (по некоторым источникам, 9.5 - разница, скорее всего, связана с различными шкалами, которые иногда используются для измерения pH в морской и пресной воде). Показатель pKa равный 9.3 означает, что при pH 9.3 концентрация ионов аммония и аммиака в воде одинакова. При более низком уровне рН, как в случае аквариума с кораллами, доля ионов аммония в воде будет выше. На рисунке 1 представлена схема распределения содержания аммиака и аммония при изменении уровня рН в морской воде. При уровне рН 8.2 только 7% аммиака присутствует в воде в форме свободного аммиака, а остальные 93% - в виде аммония.



Соотношение между молекулами свободного аммиака (NH3) и ионами аммония (NH4+) в морской воде в зависимости от уровня pH.

Многие авторы напрямую связывают токсичность аммиака с его присутствием в свободной форме (является ли подобное предположение истинным, мы рассмотрим ниже), поэтому на рисунке 2 мы более детально представили зависимость концентрации свободного аммиака от уровня рН в наиболее характерном для рифовых аквариумов диапазоне. Концентрация свободного аммиака при уровне рН 7.8 составляет около одной четверти от концентрации при уровне рН 8.5.
. Концентрация свободного аммиака (NH3) в морской воде в зависимости от уровня рН в наиболее характерном для рифовых аквариумов диапазоне .

Для владельцев рифовых аквариумов часто представляют интерес также низкие уровни рН - значения, находящиеся ниже типичного диапазона, характерного для аквариумов с кораллами. Например, в транспортном мешке с рыбой уровень рН с течением времени значительно падает за счет выделения углекислого газа. Подобное изменение уровня рН может превратить еще большую долю присутствующего свободного аммиака в ионы аммония. показана соотношение концентраций аммиака и аммония в логарифмической шкале, подтверждая, что концентрация свободного аммиака продолжает снижаться по мере уменьшения уровня рН, даже в том случае, если содержание аммиака совсем незначительно.
. Концентрация свободного аммиака (NH3) и ионов аммония (NH4+) в морской воде в зависимости от уровня рН.
.

Единицы измерения концентраций аммиака и аммония
Для определения концентрации аммиака используются различные единицы измерения. Так, "ppm NH3-N" показывает содержание азота, в миллионных долях (ppm ), в составе свободного аммиака, содержащемся в образце. Единица измерения "ppm NH4+-N" показывает содержание азота, в миллионных долях, в составе ионов аммония, содержащихся в образце. Показатель "ppm, общий NH4-N" показывает содержание азота, в миллионных долях, в составе как свободного аммиака, так и ионов аммония в образце.

Для преобразования ppm NH3 в ppm NH3-N, умножаем показатель на 0.82, т.к. доля азота в аммиаке составляет 82%. Для преобразования ppm NH4+ в ppm NH4+-N, умножаем показатель на 0.77, т.к. доля азота в аммонии составляет 77%. Не существует однозначного выражения для преобразования между значениями ppm общего NH4-N и ppm общего NH4, поскольку коэффициент преобразования будет зависеть от относительного содержания свободного аммиака и ионов аммония. В морской воде одна миллионная доля примерно равна 1 мг/л (если быть точными, 1.03 мг/л). Поэтому, в большинстве случаев, при расчете содержания аммиака в морской воде, мг/л и ppm являются взаимозаменяемыми единицами.

Во многих отчетах по океанографии концентрация указывается в молярных единицах (M), mM или μM. Так, 1 M NH3 соответствует 1 моль/л, или 17 граммам на литр, что равноценно 17,000 мг/л. Тогда как 1 mM NH3 соответствует 1 ммоль/л, или 17 мг на литр. 1 μM NH3 соответствует 1мкмоль/л, или 17 микрограмм на литр, что соответствует 0.017 мг/л.

Концентрация аммиака в океане
Концентрация аммиака в океане не является постоянной: она может варьироваться от менее 0.002 ppm, вплоть до 0.7 ppm общего NH4-N, но обычно бывает очень низкой на поверхности (<0.02 ppm общего NH4-N). Например, Гавайский Институт Морской Биологии проводил заборы морской воды (у Кокосовых островов, о-в Оаху, Гавайи, примерно в 46 м от береговой линии и на глубине около 6 м), который показал содержание аммиака в пределах 0.0025 ± 0.0021 ppm общего NH4-N. Поверхностные воды океана, вдалеке от береговой линии, содержат 0.006 ± 0.004 ppm общего NH4-N.3

Источники аммиака в рифовом аквариуме: морская соль
Источники аммиака в аквариуме могут быть разными. Второстепенными источниками аммиака являются: 1) водопроводная вода (особенно, если она содержит хлорамин и не обрабатывалась ионообменными смолами) и 2) примеси в составе морской соли и других добавках. Мы уже отмечали, что при анализе восьми видов синтетических солевых смесей для аквариумов содержание общего NH4-N варьировалось от 0.55 до 11.9 мкмоль/кг (0.008 до 0.17 ppm общего NH4-N). Показания в дальнем конце этого диапазона могут быть определены тестами на аммоний и могут оказаться токсичными для содержания рыбы при таких уровнях (см. ниже). Высокое содержание аммиака может быть результатом загрязнения хлоридов кальция или магния, при этом аммиак появляется в результате технологических процессов при производстве соли (например, процесс Солвея, который проводится с участием аммиака).

Добавки кальция и магния могут быть значимым источником аммиака, особенно в тех случаях, когда аквариумисты пытаются сэкономить и пользуются дешевыми источниками хлоридов кальция или магния.

Источники аммиака в рифовом аквариуме: биологические процессы
Основным источником аммиака в морском аквариуме являются рыбы и другие гетеротрофные организмы (организмы, питающиеся органическими веществами). Рыбы выделяют аммиак (и аммоний) в больших количествах через жабры, и возможно в небольших количествах с мочой. Именно поэтому в любых аквариумах должны быть предусмотрены механизмы, предупреждающие повышение концентрации аммиака до токсичного уровня. Гетеротрофные бактерии также могут служить источником значительного количества аммиака в аквариуме. Например, несъеденный корм для рыб, распавшийся в результате воздействия бактерий, также станет источником выделения аммиака. Многие морские организмы, встречающиеся в рифовых аквариумах, также выделяют аммиак, например, крабы и креветки. по сути, практически все обитатели аквариума с кораллами, которые в процессе своей жизнедеятельности потребляют пищу (а не живут за счет фотосинтеза), выделяют некоторое количество аммиака.

Причина выделения аммиака такими орагнизмами заключается в том, что с органической пищей они потребляют существенно больше азота, чем требуется для строительства новых тканей. Соответственно, им приходится каким-то образом выводить избыточный азот. Обычным методом выведения азота является аммиак, наряду с мочевиной и некоторыми другими азотными соединениями. Приведенное ниже химическое уравнение представляет конечные продукты, возникающие в результате обмена органических веществ, типичного для планктона в морской воде, в виде молекулярной формулы:

(CH2O)106(NH3)16(H3PO4) + 106 O2 = 106 CO2 + 106 H2O + 3 H+ + PO4--- + 16 NH3

Механизмы выведения аммиака морской рыбой
Механизмы, посредством которых морская рыба выводит аммиак, отличаются от способов, характерных для пресноводной рыбы. Поэтому аквариумисты должны быть осторожны и должны избегать слепого применения к морским рыбам знаний, полученных относительно пресноводной рыб.

Морская рыба выделяет аммиак через жабры несколькими способами. Также, как и у пресноводной рыбы, свободный аммиак может пассивно выделяться из образующих жабры клеток. Зачастую именно этот способ является основным. Эти знания имеют практическое значение в плане токсичности аммиака для рыбы, поскольку свободный аммиак пассивно выделяется из клетки в воду, для того, чтобы этот процесс проходил, необходимо наличие градиента его концентрации. При увеличении концентрации аммиака в морской воде этот механизм выделения аммиака функционирует неэффективно и может даже протекать в обратном направлении. Именно концентрация свободного аммиака в воде определяет возможность выведения свободного аммиака подобным образом. Поэтому уровень рН играет значительную роль в способности свободного аммиака мешать функционированию этого механизма выведения аммиака. Низкие значения рН морской воды превращают большее количество аммиака в аммоний, оставляя меньшее количество свободного аммиака, способного участвовать в данном процессе, снижая его токсичность.

Однако последние научные исследования, основанные на современных биомолекулярных методах, не подтверждают эту распространенную гипотезу, согласно которой выделение происходит путем простой диффузии свободного аммиака через клеточные мембраны. Сейчас уже признано, что подобное пассивное выделение NH3 скорей всего происходит через межклеточное пространство, называемое межклеточнымыми соединениями, а само явление подобной передачи называется трансклеточным переносом. Как у морских, так и пресноводных рыб эти соединения обычно настолько плотные, что большие молекулы через них не проходят, но они все же пропускают воду и аммиак.

Не вдаваясь подробно в различия в процессах выделении аммиака у пресноводных и морских рыб (между ними есть более важные различия), отмечу только, что основная разница в большей "пропускной способности" межлеточных соединений у морских рыб, чем у пресноводных. Это позволяет морской рыбе пассивно выделять значительное количество ионов аммония. Поскольку данный способ также включает пассивное выделение аммония из крови в окружающую жидкость, при низком уровне рН превращение аммиака в растворенный в окружающей среде аммоний не может полностью компенсировать токсичность аммиака/аммония в окружающей жидкости, что возможно для пресноводной рыбы. Мы обратимся к данному вопросу в больших подробностях в разделе, посвященном токсичности, но хотелось бы напомнить еще раз: при оценке токсичности аммиака нельзя забывать о влиянии повышенного содержания ионов аммония в морской среде.

Есть и другие механизмы, при помощи которых аммиак может выводиться через жабры рыб, в частности, с участием антипортерного белка, который пропускает ионы натрия через мембраны жаберных клеток, используя химическую энергию этого процесса для выкачивания ионов аммония. Этот процесс не может активно проходить в обычных условиях, когда доминирует пассивная диффузия аммиака и аммония, но может играть важную роль, в условиях высокого содержания аммиака и аммония в окружающей среде (> 1 ppm NH3-N), становясь при этом единственным действенным способом выведения аммиака. Поскольку некоторые виды рыб смогли адаптироваться и выживать в подобных условиях (например, отдельные виды живущих в укрытиях рыб), этот механизм может быть жизненно важен для них.

Тем, кто хотел бы подробней познакомиться с обзором механизмов выведения аммиака и аммония у морских и пресноводных рыб, я бы посоветовал статью Майкла Уилки в Журнале Экспериментальной Зоологии, 2002 г.

Механизмы уменьшения концентрации аммиака в рифовом аквариуме: бактериальная нитрификация
Многие владельцы морских аквариумов хорошо знакомы с «азотным циклом», который начинается с окисления бактериями аммиака до нитрита. В дальнейшем нитрит окисляется уже другими бактериями до нитрата:
NH4+ + 3/2 O2 = NO2- + 2H+ + H2O
NO2- + 1/2 O2 = NO3-
Превращение аммиака в нитрит стало темой многочисленных исследований, написано множество статей для профессионалов и аквариумистов-любителей, описывая различные практические аспекты этого процесса: например, как запустить фильтры для содействия процессам нитрификации. Стивен Спотт в двух своих книгах рассказывает об этих процессах в мельчайших подробностях. В большинстве рифовых аквариумов не стаятся такие фильтры, и бактерии, отвечающие за процессы нитрификации, поселяются на различных поверхностях в аквариуме: камнях, песке, стекле, пластике, и даже на поверхности других организмов, таких как коралиновые водоросли.

Важно помнить, что большая часть этих бактерий обитает на поверхностях, поэтому необходимо понимать, что именно аквариум а не вода в аквариуме, может иметь (или не иметь) достаточное количество бактерий для нитрификации. Это различие играет важную роль, когда мы помещаем группу организмов в новый аквариум. Использование воды из старого аквариума поможет запустить культуру бактерий, но на начальном этапе не обеспечит нитрификации в нужной мере. А вот перенос камней и песка с небольшим количеством воды будет гораздо более эффективным средством для того, чтобы немедленно начать процессы нитрификации.

Процесс нитрификации не так прост, как полагают многие. Далеко не единственный вид бактерий отвечает за этот процесс. В океане окислять аммиак могут многие виды бактерий, включая Nitrosospiras, Nitrosomonas и Nitrosococcus. Исследования этих процессов в пресноводных аквариумах (в пресной среде проводилось больше исследований, чем в морской) выявили множество видов и родов бактерий, а не один доминирующий тип. В морских аквариумах к нитрифицирующим бактериям относятся виды Nitrosomonas marina и Nitrosomonas europaea. Для большинства аквариумистов знание видов бактерий, ответственных за превращение аммиака в нитрит, совершенно необязательно, но эта информация может быть полезна при выборе продуктов, которые, согласно заявлениям производителя, ускоряют установление азотного цикла посредством добавления культуры живых бактерий.

Надо отметить, что мне практически не встречались исследования действенности какой-либо коммерческой продукции, предназначенной для этих целей. Однозначно, живые культуры способны ускорить процесс накопления необходимого числа нитрифицирующих бактерий для того, чтобы удержать уровень аммиака под контролем. Правильно добавленные культуры могут начать окисление аммиака практически сразу после внесения. Тем не менее, для того, чтобы выбранные культуры бактерий были максимально эффективны, они должны быть выращены в условиях, где температура, питательные вещества и соленость воды приближены в условиям аквариума, в который они будут добавлены. Я не уверен, что предлагаемые аквариумистам бактериальные культуры соответствуют данному требованию.

Механизмы уменьшения концентрации аммиака в рифовом аквариуме: водоросли
Многие организмы потребляют аммиак для производства белка и других биомолекул, необходимых для строительства своих тканей. Микро- и макро- водоросли охотно используют присутствующий в воде аммиак. Когда у них есть выбор между нитратом и аммиаком в качестве источника азота, большая часть водорослей предпочтет аммиак. Для использования нитрата зачастую необходимы биохимические процессы восстановления нитрата до аммиака, прежде чем его можно будет непосредственно употребить, поэтому предпочтение аммиака вполне очевидно. Однако до сих пор не установлено, какую часть азота, потребляемого макро-водорослями, составляет аммиак, а какую – нитрат.

Макро-водорослевой фильтр потребляет значительную часть азота. В журнале «Морская биология» представлена статья, содержащая полезную информацию относительно возможностей водорослей по «экспорту» питательных веществ. В статье, в частности, рассматривается содержание фосфора и азота в девяти различных видах макро-водорослей, включая виды, характерные для рифовых аквариумов. Например, Caulerpa racemosa, привезенная с Гавайских островов, содержит около 0.08% фосфора и 5.6% азота (от массы в сухом виде). Удаление из аквариума с кораллами 1 фунта (454 гр.) сухой массы этой макро-водоросли эквивалентно удалению 25.4 гр. азота, содержащегося в 100 галлонах (около 380л) воды в виде аммиака, что эквивалентно концентрации, равной 67 ppm общего NH4-N. Даже если это количество водорослей выросло за три месяца, это эквивалентно ежедневному удалению 0.75 ppm общего NH4-N.

Определение концентрации аммиака
Существует несколько способов определения концентрации аммиака в морской воде, включая тестына основе салицилатов и реактиве Несслера.

Тест Несслера

При взаимодействии аммиака и реактива Несслера, K2HgI4, образуется цветной осадок (Hg2N)I•H2O. При низком содержании аммиака осадок будет желтого цвета, при более высоком – оранжевый, при высокой концентрации аммиака он приобретает коричневый цвет. Общая реакция выглядит следующим образом:
NH3 + 2[HgI4]2− + 3OH− → HgO*Hg(NH2)I + 7I− + 2H2O
Одним из недостатков метода Несслера является токсичность используемого реактива и опасные соединения в составе отходов, полученных в результате его использования (он содержит ртуть).

Тесты, основанные на салицилате

В результате взаимодействия аммиака с гипохлоритом образуется монохлорамин, который впоследствии реагирует с салицилатом в присутствии нитро-феррицианида натрия, образуя 5-аминосалицилат. Этот комплекс может иметь цвет от желтого до зеленого, и даже темно-зеленого, в зависимости от уровня концентрации аммиака. В некоторых разновидностях этого теста кальций и магний могут оказываеть влияние на получаемые на результаты, поэтому перед использованием убедитесь, чтобы тест предназначен для морской воды.

Необходимо учитывать разницу между этими двумя методами, поскольку некоторые связывающие аммиак вещества в сочетании с той или иной методикой тестирования могут привести к неверным результатам (кажущемуся наличию аммиака, когда он уже связан, или к цвету осадка, не предусмотренному тестом). Например, тест Несслера не может различить аммиак, если аквариумист использует Amquel, Seachem Prime, или другие продукты, предназначенные для связывания аммиака в воде. В результате теста получается оттенок коричневого цвета, не предусмотренный шкалой результатов.

Поэтому очень важно понимать принцип взаимодействия теста и связывающего аммиак вещества; лучший источник информации – производители продукции.

Я рекомендую всегда измерять общий показатель аммиака. Если тест дает возможность измерения только свободного аммиака, не стоит переживать. В случае необходимости, Вы всегда можете воспользоваться таблицей, и перевести общий показатель концентрации аммиака в показатель концентрации свободного аммиака. Рекомендация измерять общий уровень аммиака основана на том, что содержание измеряемого вещества будет больше, и соответственно, разрешение теста будет выше.

Токсичность аммиака
Аммиак очень токсичен для морской рыбы. Механизмы токсичности очень сложны и до сих пор продолжают являться предметом исследований. Аммиак может служить причиной повреждения жабр, что приводит к нарушению газообмена, ионной регуляции и регуляции рН крови. Последствиями его влияния также могут быть затрудненная передача кислорода к тканям, нарушения обмена веществ и влияние на нервную систему, что может привести к гиперактивности, судорогам, и смерти. Кроме рыб, аммиак также может быть весьма токсичен и для многих других организмов, обитающих в рифовых аквариумах.

Токсичность можно измерить различными способами. Одним из наиболее распространенных способов измерения острой токсичности является измерение концентрации, приводящей к гибели половины организмов за определенный промежуток времени. Обычно используется временной интервал в 96 часов (четыре дня). Такой показатель называется 96h LC50 (LC означает смертельную концентрацию (Lethal Concentration), 50 означает 50% погибших).

Еще одним сложным моментом, связанным с токсичностью аммиака, является соотношение количества свободного аммиака и ионов аммония. Хотя ионы аммония тоже токсичны для морской рыбы, они все же менее токсичны, чем свободный аммиак. Показатель токсичности обычно учитывает только концентрацию свободного аммиака. Поэтому аквариумистам необходимо понимать, что полученные данные могут быть неточны в случае, если уровень рН, используемый в тесте, или условия применения теста существенно отличается от нормального уровня рН морской воды (например, в транспортном пакете, где уровень рН обычно значительно ниже рН 8.2, и где токсичность обусловлена преимущественно присутствием аммония, а не концентрацией свободного аммиака). Тем не менее, многие научные статьи описывают токсичность аммиака в ppm (или в мг/л) NH3-N. Также может использоваться просто ppm NH3.

Для морской рыбы обычно характерен уровень 96 h LC50 в пределах от 0.09 до 3.35 ppm NH3-N. Этот результат незначительно отличается от показателей для пресноводной рыбы - от 0.068 до 2.0 ppm NH3-N. Не забывайте, что эти данные представляют ppm NH3-N, а при значении pH 8.2, диапазон для морской рыбы становится равным 1.3 - 50 ppm общего NH4-N, поскольку только 7% общего количества аммиака в морской воде содержится в качестве свободного аммиака.

несмертельные уровни концентрации аммиака также могут стать причиной серьезных проблем для рыбы. Например, у лосося в морской воде при уровне рН 7.8 происходят изменения в лейкоцитах и химических параметрах крови; кроме того, при нахождении в среде с близкой к смертельной концентрацией аммиака лосось более предрасположен к различным заболеваниям. Соответственно, задача аквариумистов - поддерживать концентрацию аммиака значительно ниже смертельного уровня.

Концентрация аммиака: рекомендации
Поскольку токсичное действие аммиака проявляется при уровнях существенно ниже смертельного (0.09 до 3.35 ppm NH3-N или 1.3 до 50 ppm общего NH4-N при pH 8.2), и поскольку некоторые организмы, обитающие в рифовом аквариуме могут оказаться более чувствительными к концентрации аммиака, чем хорошо изученные виды, необходимо быть предельно осторожным с уровнем аммиака в рифовом аквариуме.

Я рекомендую начать принимать меры, если общий показатель концентрации аммиака поднимается выше 0.1 ppm. Такую же рекомендацию дает Стивен Спотт в своей книгее «Содержание рыбы в замкнутых системах». Уровни, превышающие 0.25 ppm общей концентрации аммиака требуют немедленого вмешательства, желательно с удалением из системы чувствительных к высокой концентрации аммиака организмов.

Способы снижения содержания аммиака: гидроксиметансульфонат
В коммерческих продуктах, предназначенных для связывания аммиака в аквариумах с морской водой используются различные виды соединений. Одно из них - гидроксиметансульфонат (HOCH2SO3-). Это соединение запатентовано Джоном Ф. Кухнсом в качестве агента, связывающего аммиак и, среди прочих, продается фирмой Kordon под названием Amquel и фирмой Reed Mariculture под названием ClorAm-X .

Реакция аммиака с гидроксиметансульфонатом весьма сложна, и скорей всего, включает разложение до формальдегида и преобразование в аминометансульфонат (см. ниже). Упрощенная общая реакция может выглядеть следующим образом:

NH3 + HOCH2SO3- = H2NCH2SO3- + H2O

Что в конечном итоге происходит с аминометансульфонатом в морском или рифовом аквариуме, пока точно не установлено, но он значительно менее токсичен, чем аммиак, и скорей всего, под воздействием бактерий превращается в другие соединения.

На упаковке Marineland Bio-Safe заявлено, что данный продукт содержит натриево-гидроксиметансульфиновую кислоту (HOCH2SO2-). Я не знаю, опечатка ли это, или действительно Marineland использует немного другое соединение.

Примечание: продукты, содержащие гидроксиметансульфонат затрудняют определение концентрации аммиака при использовании некоторых тестов (см выше). Вероятно, полученный H2NCH2SO3- может взаимодействовать с реактивом Несслера, несмотря на то, что не является аммиаком.

Способы снижения содержания аммиака: гидросульфит и бисульфит
В других коммерческих продуктах (таких как Seachem Prime), которые, по заявлению производителя, связывают аммиак в аквариумах с морской водой, используются гидросульфит (возможно HSO2- или - O2S-SO2-) и бисульфит (HSO3-). Эти вещества хорошо известны в качестве дехлорирующих веществ, восстанавливающих молекулярный хло Cl2 до хлорид-иона (Cl-). Мне не понятно, действительно ли эти компоненты каким-то образом взаимодействуют с аммиаком, или же не заявленные на упаковке компоненты выполняют данную функцию. Компания Seachem держит состав своей продукции в секрете, поэтому аквариумисты не могут знать наверняка, какие именно процессы будут проходить при использовании этого средства. Тем не менее, многие весьма успешно пользуются подобными продуктами для уменьшения токсичного влияния аммиака.

Примечание: такие продукты, как Seachem Prime затрудняют определение концентрации аммиака при использовании некоторых тестов (см выше). Вероятно, полученный H2NCH2SO3- может взаимодействовать с реактивом Несслера,несмотря на то, что не является аммиаком.

Способы снижения содержания аммиака: клиноптилолит
Некоторые наполнители для фильтров способны связывать аммиак в морской воде. Цеолит клиноптилолит (алюминосиликат натрия) способен связывать аммиак в пресной воде, но в морской воде ионы натрия вытесняют значительное количество аммиака. Более того, связывающая способность клиноптилолита в пресной воде может быть восстановлена путем промывания его в соленой воде. Соответственно, его способность связывать аммиак в морской воде крайне мала или отсутствует, и это решение не подходит для морских аквариумов.

Способы снижения содержания аммиака: подмены воды
Подмены воды - отличный способ снижения токсичного уровня аммиака, особенно в системах небольшого объема, в аквариумах для лечения или карантинирования рыб. При использовании данного метода необходимо, чтобы подменная вода не содержала большого количества аммиака. Поскольку многие виды синтетической морской воды содержат аммиак (см. выше), этот метод необходимо применять с осторожностью.

Как показывает практика, количество аммиака обычно уменьшается примерно на долю, соответствующую замененному объему воды, поэтому смена 30% объема воды уменьшит концентрацию аммиака на 30%. Однако, если в аквариуме имеется выделяющий аммиак источник, концентрация аммиака снова быстро увеличится. 30%-ное снижение концентрации аммиака может быть не замечено многими тестами. Например, при использовании многих тестов достаточно сложно увидеть разницу между значениями 1.2 ppm и 0.84 ppm общего NH4-N, поэтому не стоит переживать, если уровень аммиака не снизился. Вы можете просто оценить снижение концентрации аммиака от смены заданного объема воды (скажем, 10-30%). В экстренных ситуациях допустима смена большего объема воды.

Заключение
Аммиак очень токсичен для морской рыбы и других обитателей рифового аквариума. Несмотря на то, что в устоявшемся рифовом аквариуме измерение концентрации аммиака обычно не требуется, эта процедура очень важна при содержании рыбы во временных резервуарах, таких как транспортные пакеты, лечебные или карантинные аквариумы. У многих аквариумистов аммиак ассоциируется с процессами, характерными для нового аквариума, и в этом случае перед запуском новых обитателей необходимо уменьшить содержание аммиака до насколько возможно низких показателей (это намного важнее, чем, скажем, снижение содержания нитритов).

Аммиак может сыграть важную роль в гибели аквариума. В любом случае, я рекомендую поддерживать уровень аммиака ниже 0.1 ppm общего NH4-N. Если уровень превышает 0.25 ppm общего NH4-N, я советую принять немедленные действия, например, использовать связывающие аммиак вещества, или произвести подмены воды.

Автор: Рэнди Холмс-Фарли