Колодязна та свердловинна вода для акваріума: гази, залізо, жорсткість, аналізи

Підземна вода з приватних свердловин залежить від місця та сезону. Як розчинені CO2, H2S та азот, залізо, марганець, жорсткість і нітрати впливають на риб і як її перевіряти й дегазувати.

Чому склад свердловинної води непостійний

Свердловинна вода — це підземна вода, що довго контактувала з ґрунтом і породами, тому її хімія відображає місцеву геологію, а не роботу очисних споруд. Південний регіональний центр аквакультури США (SRAC) зазначає, що підземна вода — основне джерело для аквакультури в його регіоні, а її лужність і жорсткість безпосередньо визначаються породами й ґрунтами, через які вона пройшла. Оскільки вода ізольована від атмосфери, в ній часто мало кисню і можуть бути розчинені гази. SRAC наголошує, що параметри підземної води змінюються з часом, тому одного аналізу недостатньо.

Приватна свердловина не контролюється так, як міський водопровід. Агенція з охорони довкілля США (EPA) покладає відповідальність за аналізи на власника й рекомендує перевіряти воду щонайменше раз на рік на загальні коліформні бактерії, нітрати, загальну мінералізацію та pH, а додатково — за відомих місцевих проблем із підземними водами, після ремонту свердловини або при зміні смаку, кольору чи запаху води.

Розчинені гази: CO2, H2S та азот

Вуглекислий газ: CO2 від дихання рослин та окиснення органічного вуглецю може накопичуватися в підземній воді. Високий CO2 знижує pH крові водних тварин і зменшує кількість кисню, яку переносить кров, незалежно від вмісту кисню у воді. Зі зростанням CO2 pH падає, з його видаленням — зростає. SRAC вважає оптимальною концентрацію нижче 15 мг/л.
Сірководень: H2S утворюється, коли бактерії використовують сульфати за вкрай низького вмісту кисню; органіка, що розкладається поблизу джерела, підвищує його рівень. За SRAC, будь-яка виявна кількість може зашкодити багатьом водним тваринам або вбити їх, цільове значення — нуль. Має запах тухлих яєць; служба поширення знань Університету Джорджії вказує поріг запаху близько 0,5 ppm і зазначає, що він спричиняє корозію заліза, сталі, міді та латуні.
Азот: вода з глибини перебуває під підвищеним тиском, що утримує гази в розчині. Коли тиск на поверхні падає, азот виходить із розчину й за надто раннього контакту може утворювати бульбашки в тілі риб — газобульбашкова хвороба. SRAC рекомендує тримати загальний тиск газів нижче 110 %.
Кисень: у підземній воді його часто мало; якщо виявляються CO2 чи H2S, кисень, імовірно, низький, але він може бути низьким і без них. SRAC наводить бажаний діапазон 4–8 мг/л (80–100 % насичення).

Залізо та марганець

Мінерали заліза й марганцю легко розчиняються в бідній на кисень підземній воді; служба поширення знань Університету Джорджії називає це природною властивістю водоносного горизонту, а не забрудненням. Розчинене (двовалентне) залізо безбарвне, але після підйому води й контакту з киснем окиснюється до тривалентного й осідає червоно-бурим осадом, а марганець утворює темні крупинки. Вторинні нормативи EPA — 0,30 мг/л для заліза та 0,05 мг/л для марганцю; залізобактерії, що утворюють слизові обростання в трубах, можуть з'являтися вже за 0,01 ppm. Для аквакультури SRAC вважає залізо нижче 0,1 мг/л, найімовірніше, безпечним; вищі рівні збільшують обслуговування, можуть пошкодити обладнання й погіршити наявні хвороби тварин. За високого заліза SRAC радить видаляти його до дегазації та біофільтрації.

Жорсткість, лужність і pH

Жорсткість — це концентрація двовалентних йонів, головним чином кальцію та магнію. Геологічна служба США (USGS) класифікує воду як м'яку за 0–60 мг/л у перерахунку на CaCO3, помірно жорстку — 61–120, жорстку — 121–180 і дуже жорстку — понад 180, і зазначає, що жорстка вода поширена там, де водоносні горизонти багаті на карбонатні породи. Лужність, переважно карбонати й гідрокарбонати, — це здатність води поглинати кислоту до падіння pH. SRAC наводить загальні для аквакультури діапазони: лужність 75–200 мг/л CaCO3 і pH 6–9 для більшості водних тварин, застерігаючи, що багатьом видам, особливо на нересті, потрібна м'якша або кисліша вода. Оскільки CO2 знижує pH, проба, виміряна просто з крана, може показати нижчий pH, ніж та сама вода після аерації.

Нітрати та інші забруднювачі

USGS називає основними джерелами нітратів у підземній воді добрива й гній на сільгоспугіддях, стічні води та поверхневий стік і зазначає, що забруднення гостріше в неглибоких водоносних горизонтах. EPA відносить до типових забруднювачів свердловин нітрати й нітрити з добрив, септиків і відходів тваринництва, а також мікроорганізми, важкі метали (мідь, свинець, миш'як, кадмій), органічні речовини, зокрема пестициди й розчинники, радіонукліди та фториди. SRAC додає, що підземна вода може від початку містити аміак, що навіть низький фоновий аміак спричиняє хронічні проблеми в проточних системах і що мідь та цинк токсичні для водних організмів. Висока солоність чи хлориди в прісній свердловині можуть вказувати на проникнення морської води або промислових і сільськогосподарських відходів.

Аналіз і підготовка свердловинної води

Замовте лабораторний аналіз в акредитованій лабораторії або місцевій санітарній службі — щонайменше за параметрами, рекомендованими EPA, плюс залізо, марганець, жорсткість, лужність і мідь.
Повторюйте аналізи в різні сезони, бо хімія підземної води змінюється з часом.
Відстоюйте воду в окремій ємності з інтенсивною аерацією: розбризкування й контакт із повітрям видаляють H2S і CO2 та додають кисень. В аквакультурі використовують насадкові дегазаційні колони, де вода стікає наповнювачем назустріч висхідному потоку повітря.
Дайте окисненому залізу й марганцю осісти або відфільтруйте їх, потім повторно виміряйте pH, жорсткість і аміак в аерованій воді.
Коригуйте жорсткість і лужність лише після дегазації: кальцій або магній підвищують жорсткість, гідрокарбонат — лужність, а змішування з пом'якшеною чи осмосною водою знижує обидва показники (SRAC).