Содержание извести в морской воде

Аквариумистика с морской водой с начала 70-х имеет обратную тенденцию: от чисто рыбных аквариумов, которые для декоративных целей были дополнены отдельными мертвыми кораллами, перешли к заполнению аквариумов беспозвоночными, живыми кораллами и высшими водорослями. Живые кораллы являются прежде всего потребителями кальция и гидрокарбоната. Это становится ясно из двух нижеследующих рисунков.

Перенос углерода и образование извести у кораллов

Схема показывает, в частности, внешний обмен веществ кораллов зооксантеллы как участников симбиоза с водорослями, живущими в кораллах, которые используют световую энергию, чтобы с помощью фотосинтеза преобразовывать гидрокарбонат в органический углерод. Этот углерод, который становится клеткой водоросли, существует в форме глицерина и глюкозы. Дальнейшими продуктами жизнедеятельности водорослей являются гуминовые кислоты и аминокислоты. Для этих процессов необходимы азот и фосфор.

Процессы обмена веществ в организме коралла, которые при участии зооксантелл приводят к осаждению извести

В качестве источника азота зооксантеллы используют аммоний, получаемый из обмена веществ их хозяев. Это прекрасный пример того, что вещества, которые мы рассматриваем как вредные, при более близком рассмотрении оказываются даже питательными. Различные соединения азота и фосфора обмениваются между хозяином и симбиотическими водорослями. Этот процесс протекает так же, как у морского планктона. Так, например. Coccolithus huxleyi образует поддерживаемые фотосинтезом комплексные структуры, которые состоят из CaCO₃. Фотосинтез и образование скелетных структур прерываются при избытке двуокиси углерода. На втором рисунке детально изображен процесс образования – извести, протекающий в кораллах. Ионы кальция Ca²⁺ и CO₂ переносятся различными способами через многие поверхности (энтодерма, эктодерма, хитиновая матрица) и реагируют с образованием CaCO₃ на неорганической поверхности с уже имеющимся скелетом из известняка. Во многих публикациях описывается, что кораллы нуждаются в дозировании кальция, другие говорят об избытке извести. Из рисунка ясно, что анион (HCO₃), так же как и катион (как правило, Ca²⁺), равным образом используются кораллом и, следовательно, должен дозироваться. В морской воде содержатся ионы Ma²⁺ и Ca²⁺ в молярном соотношении 1 : 5,6.

При 25 °C из раствора образуются чаще всего соединения с составом: Mg₀₁₄Ca₀₈₆CO₃. Это означает, что кальций действительно является важнейшим катионом для образования извести, но и другие ионы, такие как магний, играют также важную роль.

Реакции равновесия известь–угольная кислота

Не вызывает сомнений, что фактические процессы в равновесной системе известь – угольная кислота в природной воде еще намного сложнее. В частности, происходят комплексные реакции между слоями кальция и магния и гидрокарбонатом, карбонатом или также сульфат-ионом. Важные для питьевой воды химические реакции показаны в таблице на стр. 193. Реакции по уравнениям 0 – 2 являются важнейшими реакциями. Можно легко представить, что реакции в морской воде протекают комплексно. В связи с этим становится ясно, что обсуждение – необходимо или нет дозирование извести и в какой также форме – очень сложная и неоднозначная тема.

Насыщение кальцитом и арагонитом в Тихом и Атлантическом океанах в зависимости от глубины воды. Насыщение обозначается 1, значения выше и ниже – перенасыщение и ненасыщение

Наряду с описанными здесь химическими взаимодействиями, имеются также физические аспекты, которые следует осветить хотя бы кратко. Известняк образует две кристаллические формы – кальцит и арагонит. В морях в различном соотношении встречаются обе формы. Рядом с поверхностью воды имеется пятикратное их перенасыщение. Обе формы представлены до глубины нескольких километров. Кальцит по сравнению с арагонитом представляет собой более стабильную форму. Важное требование при выращивании кораллов – обеспечение их гидрокарбонатом и кальцием без вреда для других обитателей аквариума Для этого имеется много различных способов.

Предыдущая || Следующая || Оглавление