Методы современной аквариумистики позволяют содержать дома практически любых обитателей рек, озер и морей. Исключение составляют лишь глубоководные животные, которым необходимо обеспечить чудовищное давление водной толщи. И все это стало возможным благодаря совершенствованию фильтрации аквариумной воды.

Фильтрация - это очистка жидкости от мелких взвешенных частиц при прохождении се через фильтр. Однако аквариумистика подразумевает под словом "фильтрация" более широкое понятие, включающее в себя очистку воды не только от всевозможных взвесей (механическая фильтрация), но и от продуктов жизнедеятельности водных организмов. К такому типу очистки больше подходит термин "регенерация", но для простоты мы условимся называть фильтрацией и то и другое - механическую фильтрацию и регенерацию.

Методы фильтрации могут быть условно разделены на три группы:

1. Биологическая фильтрация. Это - очистка воды при ее циркуляции через субстрат, населенный микроорганизмами, которые минерализуют растворенные продукты жизнедеятельности обитателей аквариума.
2. Механическая фильтрация. В простейшем случае биофильтр совмещает механическую и биологическую очистку, но если этого недостаточно, то в аквариуме из-за мельчайших взвешенных частиц вода мутнеет, что и говорит о необходимости дополнительного механического фильтра.
3. Химическая фильтрация. При ней нежелательные вещества поглощаются активированным углем Или другими абсорбентами, разрушаются озоном и ультрафиолетовым облучением.

Биологический фильтр состоит из субстрата для бактерий и системы, обеспечивающей непрерывную циркуляцию сквозь субстрат очищаемой воды (рис. 1). Субстрат (1) - это слой крупного песка фракцией 3 - 5 миллиметров, толщиной 7,5 сантиметра или несколько больше, насыпанный на перфорированную поверхность (2), которую называют фальш-дном.

Циркулируется вода так называемым аэролифтным насосом (3) благодаря движению пузырьков воздуха от распылителя (4).

Первые две недели после запуска биофильтра гетеротрофные бактерии бурно развиваются и концентрация аммония в воде резко увеличивается, что может оказаться губительным для водных обитателей. Это неприятное явление носит название "синдром нового аквариума". Чтобы избежать опасности, нежными видами рыб заселяют аквариум только через месяц после запуска системы биофильтра.

По мере появления питательной среды в субстрате начинают развиваться нитрифицирующие бактерии и на третьей-четвертой неделе максимума достигает уже. концентрация нитритов, что также, несмотря на снижение концентрации аммония, опасно для жителей аквариума. В свою очередь бактерии, потребляющие нитриты, постепенно снижают их концентрацию, и биофильтр начинает функционировать нормально.

Процесс биологической фильтрации обычно отнимает около двух месяцев. Несколько ускорить ею можно, используя небольшое количество гравия из старого благополучно работающего фильтра. Добавив в воду немного нашатыря (не путать с нашатырным спиртом), можно еще примерно на неделю ускорить сроки формирования бактериофауны фильтра.

Обычно для формирования фауны биофильтра в аквариум сажают выносливые виды рыб, например блениусов и скорпен в морской аквариум, цихлазому-пчелку - в пресноводный. Эти обитатели легко переносят близкие к смертельным дозы аммония. Кормят рыб обильно, активизируя тем самым обмен веществ. Когда проходят максимумы аммония и нитритов, начинают постепенно заполнять аквариум теми обитателями, для которых он предназначен.

Как показывает отечественный и зарубежный опыт, толщина субстрата в 7,5 сантиметра наиболее оптимальна. При меньшей толщине труднее получить равномерный поток воды, омывающий частицы песка с расположенными на их поверхности бактериальными пленками. В результате в аквариуме могут появиться "мертвые" бескислородные зоны, в которых под действием анаэробных бактерий образуется сероводород. При увеличении толщины субстрата резко возрастает ею сопротивление циркулирующей воде.

Обязательное условие нормальной работы биофильтра - его кислородный режим: содержание кислорода в воде должно быть близким к насыщению.

С эстетической точки зрения, толстый слой грунта, представляющий собой субстрат биофильтра, особенно в маленьких аквариумах, непривлекателен. Поэтому нередко применяют другую схему расположения биофильтра - в вертикальном исполнении, вдоль задней или боковых стенок аквариума, а также выносят его за пределы аквариума вообще. Для пресноводных аквариумов небольшого размера применяют прослойку синтетической ваты (нейлон, лавсан) толщиной в сантиметр-полтора, на которой располагается небольшой трех-четырехсантиметровый слой гравия (рис. 2).

Следующим этапом эволюции системы фильтрации является разделение механического и биологического фильтров (рис. 3). При этом, чтобы удалять органические остатки из-под фальшдна, направление циркуляции воды меняют. Под фалындно закачивается вода, уже очищенная от взвесей механическим фильтром (2).

Через биофильтр каждый час, как минимум, должен проходить весь объем воды аквариума. Но лучше, если производительность циркуляционного насоса будет в два-три раза большей, например, для аквариума в 100 литров лучше иметь водяной насос на 200-300 литров в час.

Есть системы биофильтров (рис. 4), в которых субстрат орошается водой, затем самотеком возвращающейся в аквариум. Эти системы очень эффективны, хорошо насыщают воду кислородом, но в них из-за активного испарения расход воды возрастает, отчего в морском аквариуме может измениться плотность.

Хочется отметить, что принципиальной разницы в системах фильтрации пресноводного и морского аквариума не существует. Просто многие обитатели пресноводного аквариума не столь чувствительны к загрязнению воды и ее качеству, так что очистка воды механическим фильтром и периодическая подмена ее нередко позволяют и без биофильтра решить проблемы благополучного аквариума.

На рис. 5 показана конструкция простого и удобного механического фильтра. Здесь фильтрующий материал (капроновую, нейлоновую, лавсановую нить), чтобы избежать чрезмерного загрязнения воды, рекомендуется не реже раза в неделю промывать.

Наиболее эффективен при химической фильтрации адсорбционный фильтр с активированным углем, который нередко называют угольным контактором. Устройство угольного контактора аналогично механическому фильтру и отличается лишь тем, что в нем применяется не синтетическое волокно, а активированный уголь, лучше всего березовый, предварительно прокипяченный и промытый от угольной пыли.

Обычно угольный фильтр используют в периодическом режиме при появлении у воды желтоватого цвета - в пресноводном - и желтовато-зеленого - в морском аквариуме. Такой фильтр выводит окрашивающую воду органику, что не под силу биофильтру.