اهم المواد الذائبه فى احوضنا البحريه ومقاييسها ومعايرها

[empire sun]

دائما ما يتسائل هواة احواض المياة المالحة عن خصائص المياة ودرجات تركيز المواد والكيمياء وراء نجاح هذه الهواية. فى هذا الموضوع سألخص اهم هذه المواد والمناسب تواجدها فى هذه البيئة المغلقة والتى قد تختلف عن التركيزات فى مياة البحار والمحيطات.




اوضح مقدار المواد الاهم فى الاحواض ومقارنة له فى مياه البحار وهذه المواد هى عصب كيمياء المياة فى الاحواض , سأوضح المواد الاقل اهمية والتى هى من الصعب فى وقتنا الحالى التحكم بها وقياسها لعدم وجود ادوات دقيقة لها او لعدم تأثيرها المباشر على المياة فى احواضنا.




والان نبدأ بتفصيل وشرح كل مادة من هذه المواد




الكالسيوم Ca:



العديد من انواع المرجان تستخدم الكالسيوم لبناء هياكلها, والتى تتكون مبدئيا من كاربونات الكالسيوم Calcium carbonate.

يحصل المرجان على الكالسيوم المطلوب لهذه العمليات من خلال الماء المحيط بالمرجان, وبالتالى يقل معدل الكالسيوم بالتدريج فى احواضنا المحدودة بنسبة قليلة غير متجددة مع نمو المرجان الدائم, ونمو انواع الطحالب الكلسية مثل الطحالب الحمراء والكورالين.




لا تحتاج الاحواض المحتوية على اسماك فقط الى تعويض الكالسيوم المستمر لأن نسب الكالسيوم الموجودة لن تتأثر بشدة لأن ليس هناك مرجان يبنى هياكل ويستخدم الكالسيوم الموجود فى الماء باستمرار, وتغيير جزئى بماء جديد دائما يعوض اى نقص فى جميع المواد وليس الكالسيوم فقط.




بإنخفاض نسبة الكالسيوم تحت 330 ppm اى 330 جزء كالسيوم فى مليون جزء ماء ( جزء فى المليون ppm) بسبب استهلاك الكالسيوم المخزون فى الماء تصبح عملية نمو المرجان والكائنات المعتمدة على الكالسيوم مشكلة مما يؤدى الى عدم النمو.




توفير نسب الكالسيوم المضبوطة بالنسبة لأحواض الريف وهى تختلف عن احواض الاسماك فقط هو اهم شىء لضمان عملية نمو المرجان.




اغلب هواة احواض الريف يحاولون جاهدين لتوفير نسبة الكالسيوم الطبيعية والمحافظة على استقرارها وتعويض الفاقد وهذه النسبة هى ~420 ppm .




من المعروف ان المبالغة او محاولة زيادة هذه النسبة عن معدلها الطبيعى لا يساعد على النمو الاسرع فى معظم انواع المرجان, ولهذا السبب ينصح بالمحافظة على نسبة الكالسيوم بين 380 و 450 ppm , وينصح باستخدام الموازنة بين الكالسيوم والقلوية Alkalinity , ولهذا يستخدم كالسيوم ريئاكتور calcium reactor و الاضافات الثنائية لهذه المواد Two-part additive system .



القلوية Alkalinity :



مثل الكالسيوم, اغلب المرجان يستعمل القلوية او "القاعدية" لتكوين الهيكل الاساسى, والذى يتكون من كاربونات الكالسيوم Calcium Carbonate , حيث ان من المعروف ان المرجان يستخدم البىكاربونات Bicarbonate ويحولها الى كاربونات Carbonate وبعد ذلك يستعمل الكاربونات لتكوين المركب النهائى وهو هيكل الكالسيوم

كاربونيت من خلال هذه المعادلة :

HCO3- à CO3-- + H+

لضمان توفر البيكاربونات Bicarbonate الكافية للمرجان لاستخدامها فى استخلاص الكالسيوم يمكن للهواة قياس ال بيكربونات مباشرة من خلال ادوات قياسها . ولكن هى عملية اصعب واكثر تعقيدا من طريقة قياس القلوية Alkalinity .



وبالتالى فان ادوات قياس القلوية هى الطريقة المتبعة لقياس نسب البيكربونات Bicarbonate ومعرفة مقداره ,وهى الطريقة المشهورة والاكثر انتشارا فى الهواية.



ما هى القلوية Alkalinity؟؟؟



القلوية فى احواض المياة المالحة ببساطة هى مقياس لكمية الاحماض ( H+) اللازمة لتقليل الاس الهيدروجينى pH الى 4.5 , وهو فى الطبيعى يكون من 8 الى 8.4 , و4.5 هى النسبة المطلوبة لتحويل كل البيكربونات Bicarbonate HCO3- الى حمض الكربون Carbonic Acid H2CO3 حتى يتسنى للمرجان وباقى الكائنات النمو وتكوين الهياكل الصلبة, المعادلة كما يلى

H+ + CO3- - > HCO3

و


H+ + HCO3- > H2CO3




فى ماء البحار والاحواض يهيمن البيكاربونات Bicarbonate على كل الايونات المتحكمة فى القلوية لهذا معرفة مقدار الحمض اللازم لتقليل ال pH الى 4.5 هو يساوى معرفة نسبة البيكربونات الموجودة فى الماء. لهذا تم استخدام طريقة قياس القلوية لمعرفة نسب وجود البيكربونات بسهولة .



على عكس الكالسيوم الذى اذا زاد , من المعروف ان زيادة القلوية تساعد على سرعة بناء الهياكل الكلسية للكائنات.

وقد وجد فى تجربة علمية ان زيادة البيكربونات الى الضعف زادت نمو بعض انواع هياكل المرجان الى الضعف ايضا.




فى غياب هذه المواد او عدم تعويضها فى الحوض ستنخفض القلوية بالتدريج نتيجة لاستخدام المرجان لما هو موجود بالماء, ولهذا يلجأ بعض الهواة الى الحفاظ على نسبة القلوية اعلى قليلا من المعدل الطبيعى , وهى 2.5 الى 4 meq/L او من 7 الى 11 dKH , وبالرغم من ان النسب العالية مستحبة ولكن يجب مراعاة تأثيرها على الكالسيوم.




هذا النسب العالية يصاحبها مشكلة ترسب الكالسيوم على الاسطح مثل السخانات والباورهيدات , وهنا يكون هناك فاقد فى الكالسيوم الذى نحاول اضافتة بدقة وايضا سيتطلب صيانة دورية لهذه الاجهزة والتخلص من هذه الترسبات من عليها.


من الطرق المفضلة للتحكم بالقلوية هى الموازنة بين القلوية والكالسيوم عن طريق استخدام الكالسيوم ريئاكتور او الاضافات الثنائية Two-Part additive systems.



نسبة الملوحة Salinity :




هناك العديد من الطرق المتبعة لقياس نسب الملوحة و الكثافة النوعية فى الماء منها الريفراكتوميتر والذى هو اكثر دقة, والهيدروميتر ,وطرق اخرى , وهذه الطرق توضح نسب الكثافة النوعية وليس كم الملح الذائب فى الماء.




فى الطبيعة , تحتوى مياه البحار على نسبة ملوحة تصل الى 35 ppt اى 35 جزء فى الف جزء ماء , ويساويها معدل كثافة نوعية 1.0264 وللتسهيل 1.026 Sg .




هناك اختلافات فى الرأى على نسبة الملوحة او الكثافة النوعية فى احواضنا على حسب انواع الاسماك والكائنات الموجودة فى الحوض, فبعض الانواع تكون من البحر الاحمر العالى الملوحة والبعض من بحار اخرى اقل ملوحة, وهنا يجب الاخذ فى الاعتبار النسبة الطبيعية للملوحة فى المنطقة التى تم منها جمع الاسماك حتى نوفر لها نفس او اقرب درجة ملوحة كما كانت فى الطبيعة .





درجة الحرارة Temperature :




تؤثر درجات الحرارة على الكائنات الموجودة فى الحوض بعدة طرق. اولها معدل الأيض لهذه الكائنات الذى يزيد بزيادة درجة الحرارة . يؤدى ذلك الى زيادة استهلاك الاكسجين وثانى اكسيد الكربون والكالسيوم وجميع هذه المواد وايضا زيادة الفضلات.



من التأثيرات المهمة ايضا لارتفاع درجة الحرارة هى معدل ذوبان الغازات مثل الاكسجين وثانى اكسيد الكربون مثلا , بارتفاع درجة الحرارة يقل معدل ذوبان الاكسجين فى الماء مما سيؤثر على جميع انواع الحياة فى الحوض المستخدمة للاكسجين.



درجة الحرارة المتوسطة والمناسبة لأغلب الكائنات فى المياة المالحة هى 28 درجة مئوية وهى الدرجة المعتدلة والمناسبة لأغلب الكائنات.



عند انقطاع تيار الكهرباء وعدم وجود مصدر اكسجين متجدد تبدأ نسب الاكسجين فى الانخفاض , ومع ارتفاع درجة حرارة الماء يرتفع الأيض للكائنات وتستهلك الاكسجين اسرع وقد يؤدى هذا الى اختناق.



وجد ايضا ان فى درجات الحرارة المنخفضة وموت احد الكائنات وبداية عملية التحلل , ينتج امونيا بنسب بطيئة والعكس صحيح فى ارتفاع درجة الحرارة .





الأس الهيدروجينى pH :




يقضى هواة احواض المياة المالحة الكثير من الوقت فى محاولة تصحيح نسب الأس الهيدروجينى pH فى احواضهم لأهميتة وتأثيرة المباشر على الحياة فى الحوض.



النسبة الموجودة فى مياه البحار الاستوائية هى 8.0 الى 8.3 وهى النسبة التى يسعى اليها الجميع فى احواضهم .

الpH هو الاس الهيدروجينى او ما يطلق عليه حموضة او قلوية المياة ورقم 7 يعنى ان الماء متعادل واقل من 7 يصبح مضى واكبر يصبح قاعدى والقيمة الجيدة لاحواض الريف هى من 8.2 الى 8.4 والطبيعى ان تنخفض قيمتها فى الاحواض مع الوقت, ويمكنك رفعها اما بوضع بيكربونات الصودا ولكن ببطء او تغيير جزء من الماء او استعمال ال KaLKWASSER او هناك محاليل فى محلات الاسماك لذلك وتقل قيمتها مع الوقت بسبب اضافة الاحماض التى تاتى من زيادة ثانى اكسيد الكربون او من الفلاتر البيولوجية او من فضلات الاسماك وتنفسها, ويزيد ال pH كلما زادت قلوية الماء.





سمية بعض المعادن فى الماء مثل النحاس والنيكل تختلف وتقل فى نسب pH معينة .


يجب الربط بين الكالسيوم والقلوية وال pH لأنهم مرتبطين بعضهم البعض وهم من اهم عوامل نجاح الحوض.

وسنتحدث بالتفصيل عن ال pH فى موضوع منفصل انشاء الله.




الماغنسيوم Magnesium :




ترجع اهمية فهم الماغنسيوم الى انه مرتبط بالكالسيوم والقلوية والتوازن بينهما فى احواض المياة المالحة.

يعمل الماغنسيوم الذى هو متوفر بكثرة فى المياة المالحة على عدم ترسيب الكالسيوم وهدر الكالسيوم والكاربونات الموجودة فى الماء والتى يحتاجها المرجان .



النسب الطبيعية للماغنسيوم هى 1285ppm وفى الاحواض من 1250 الى 1350 ppm , وتغيير جزئى للماء يعوض النقص الموجود فى الماغنسيوم .





الفوسفات Phosphate :




ابسط اشكال الفوسفور فى المياة المالحة هى الفوسفاتPO4- - inorganic orthophosphate -

وتختلف نسب تركيزة فى البحار حسب المنطقة, والعمق وحسب التوقيت .


سطح الماء يكون تركيزة اقل من الاعماق لأن بعض الكائنات على السطح مثل البلانكتون تستخدمة فى عملياتها الحيوية فينقص بالتدريج.



فى الاحواض تزيد نسبة الفوسفات ومصدر الفوسفات غالبا ما يكون الغذاء المقدم للكائنات والذى يحتوى على الفوسفات, او من الماء المستخدم لتعويض النقص والبخر, وبعض طرق زيادة الكالسيوم والقلوية ايضا قد تزيد نسبة الفوسفات.



تؤدى زيادة نسبة الفوسفات فى الماء الى مشكلتين, الاولى هى بطء عملية نمو المرجان وتكوين الهياكل الكلسية والمشكلة الثانية وهى شائعة جدا هى مشكلة الطحالب, كلما زاد الفوسفات ازدهرت الطحالب فى الحوض وبهذا السبب يجب الحفاظ على نسبة الفوسفات تحت ال 0.03 ppm .






من الطرق المتبعة فى التخلص او تقليل الفوسفات هى تربية انواع الطحالب من الماكروالجى MacroAlgae فى السامب لتمتص الفوسفات ثم التخلص منها بالقطع , هناك فلاتر مخصصة للفوسفات وفيها يتخلص الميديا من الفوسفات hosphate binding media, والطريقة الاسهل هى استخدام اطعمة خالية من الفوسفات او بنسب قليلة.





الأمونيا Ammonia :




الأمونيا NH3 تنتج من جميع الكائنات الحية فى الحوض . وللأسف فهى عالية السمية للكثير من الكائنات, وغير سمية لبعض انواع الطحالب .



النسبة التى يبدا فيها الخطر بالتسمم هى ما فوق 0.1 ppm .



بعد اكتمال دورة الحوض ونضوجة تدخل الامونيا فى دورة استهلاك من الطحالب والبكتريا وتحولها الطحالب الى بروتين بعض مركبات النيتروجين. البكتريا ايضا تستهلكها وتحولها الى نايترايت Nitrites ونايتريت Nitrates ثم نيتروجين وتسمى هذه العملية دورة النيتروجين التى سنتحدث عنها فى موضوع منفصل .



هذه المكونات ( النايتريات والنايتريت ) غير سمية للكائنات مثل سمية الامونيا ( بالنسبة للاسماك ) ولكنها سامة للمرجان والقشريات , ولهذا فان الامونيا فى الحوض مكتمل الدورة لا تسبب مشكلة لأنها يتم التخلص منها وتكمن المشكلة دائما فى احواض الريف فى التخلص من النايتريتNitrates .



تحت بعض الظروف قد تصبح الامونيا خطر, مثال مشهور عند بداية الحوض ووضع الصخور والماء والرمل وهنا ينتج نسب امونيا عالية من الاشياء الميتة على الصخور وفى الرمال وهنا لا يوجد مستهلك للأمونيا فتتراكم , فى هذه الظروف تكون الاسماك فى خطر حيث ان نسبة 0.2ppm قادرة على ان تصيب الاسماك بالتسمم !!! ويجب انتظار اكتمال دورة الحوض قبل وضع اى اسماك لأن مصيرها سيكون محتوم.




السيليكا Silica



السيليكا مسئولة مسئولية كاملة عن ظهور الطحاب البنية Diatoms والتى نراها دائما فى صورة طبقة على الزجاج والرمال تشبه الصدأ وهنا نحن امام زيادة فى السيليكا الذائبة وغالبا ما يكون مصدرها الماء العذب الذى نخلط به الملح لأحواضنا, وفى هذه الحالة فلترة وتنقية الماء العذب قبل استخدامه يحل المشكلة .

وهنا لا تفيد عملية الفحص بادوات الفحص للسيليكا لأن النسبة القليلة الباقية بعد التنقية سيستهلكها الطحالب البنية الدقيقة جدا ولن تظهر نتيجة على ادوات الفحص.

هذا اذا كانت الDiatoms بالنسبة لك مشكلة ( بعض الناس لا تعتبرها مشكلة ).

اذا كانت الDiatoms بالنسبة لك ليست مشكلة ينصح بتغذية الماء بنسب سيليكا محسوبة, لماذا؟؟؟

لان السيليكا غالبا ما يقل نسبتها بالتدريج, وبعض الكائنات تحتاجها ايضا للنمو والعمليات الحيوية مثل الاسفنجيات والقواقع وكما قلنا الdiatoms .

ينصح بأضافة السيليكا على هيئة محلول صوديوم سيليكات لأنه صورة قابلة للامتصاص وهى رخيصة الثمن والنسبة هى 1ppm كل اسبوعين , ويراعى زيادة المدة بين الاضافة اذا وجدنا الطحالب البنية تنمو بشكل غير مرغوب ولا يجب ان تزيد النسبة عن 3ppm لان هذا سيكون اعلى من اعلى معدل فى مياة البحار.




الأيودين Iodine



لا ينصح بالعبث بالايودين لشدة تعقيده وتحوله من شكل لاخر , وادوات الفحص المتاحة حاليا تكشف فقط عن القليل من اشكاله وليست كلها , ولا تحتاجه الكائنات بشكل كبير .

الأيودين فى مياة البحار يوجد فى اشكال عديدة وكثيرة, عضوية وغير عضوية, ويتحرك الايودين فى هذه الاشكال وهو مازال من المواد التى يتم دراستها لفهمها جيدا وعلاقتها بالكائنات البحرية حتى يمكننا التحكم به بدون اخطار ومشاكل.

يعتبر الايودين الغير عضوى مادة معروفة منذ القدم واكثر الاشكال وجودا هو الايوديت Iodate والايودايد Iodide , ومعا يشكل هذان الشكلان للايودين نصيب الاسد فى اشكال الايودين الغير عضوى المعروفة فى المياة المالحة.

ينتشر الايوديت اكثر على سطح الماء ويصل الى معدل 0.04 الى 0.06ppm , اما الايودايد يوجد فى المياة الاكثر عمقا بمعدل 0.01 الى 0.02ppm اما الشكل الاخر او الايودين العضوى وهنا تتحد ذرة الايودين مع ذرة كربون مثل ميثيل ايودايد CH3I . تم اكتشاف هذه الاشكال قريبا لهذا المعلومات عنها مازالت محدودة.

ما يهمنا فى كل هذا هو ما الكائنات التى تستخدم الايودين فى احواضنا ؟؟

وجد ان الكائن الوحيد الذى يستخدم الايودين هو الطحالب , الماكرو والمايكرو , ووجد بالتجربة ان زيادة نسب الايودايد لا تزيد نسب نمو الطحالب التى يتم استخدامها فى السامب لفلترة الماء وتخليصها من بعض المواد الضارة , ومن انواع هذه الطحالب ال Caulerpa racemosa , وهى تستهلك الفوسفات ايضا.

فى النهاية اذا اردت ان تضيف الايودين فيجب ان يكون فى شكل ايودايد لانه الشكل الوحيد الذى يمكن لادوات الفحص اكتشافه وقياسه.





النايتريت Nitrate




من اكثر المواد تأريقا لهواة احواض الريف والمياة المالحة.

يدخل النايتريت احواضنا على شكل نيتروجين فى الغذاء المستخدم , وبالتالى يزيد نسبة النايتريت الموجودة فى الماء وهنا تظهر المشاكل خاصة الاحواض التى يربى فيها المرجان واللافقاريات.

قبل اكتشاف الوسائل الحديثة فى التخلص والتحكم فى النايتريت كان الحل الوحيد هو تغيير جزء من الماء , اما الان هناك العديد من الطرق للتحكم به .

دائما ما يرتبط النايتريت بزيادة نمو الطحالب , وهو ليس سام للاسماك مثل الامونيا مثلا ولكن زيادة نسبه تقلل من نمو المرجان .

النسبة السليمة فى الحوض هى اقل من 0.2ppm . ويمكن للحوض ان يكون مستقر ولا يحدث فيه مشاكل فى نسب اعلى مثل 20ppm ولكن اعلى من ذلك تظهر المشاكل من طحالب وبطء نمو المرجان وموتة.


هناك العديد من الطرق لتقليل النايتريت ومنها تقليل النيتروجين الداخل فى صورة غذاء , زيادة كفائة البروتين سكيمر للتخلص من المواد العضوية الذائبة قبل تحولها الى امونيا وناترايت ونايتريت , استخدام انواع الطحالب فى السامب لاستهلاك هذه المواد , استخدام الرمل العميق لتكوين مناطق غير هوائية لنمو البكتريا اللاهوائية التى تحول النايتريت الى غاز نيتروجين ثم يخرج من ماء الحوض, استخدام اجهزة مثل الدينايتريتور , استخدام الكربون النشط , كل هذه الوسائل تستخدم للتخلص من النايتريت وهى فعالة ومتاحة.





النايترايت Nitrite



يرجع قلق الهواة من النايترايت الى سميتة فى احواض المياة العذبة , اما فى المياة المالحة سميتة اقل ويحتملها الكائنات بشكل طبيعى ويمكن للكائنات ان تعيش فى نسب عالية تصل الى 100ppm .

هذا ما تم التوصل اليه حتى الان وقد يتغير هذا فى المستقبل , ويرجع اهمية قياس النايترايت الى انه المرحلة الثانية بعد الامونيا فى دورة النيتروجين فى الحوض, وبقياسة نعرف المرحلة التى وصلت اليها الدورة واذا كانت البكتريا استقرت واكتملت دورتها ام لا.





السترونتيوم Strontium




ينصح بالحفاظ على السرونتيوم فى احواضنا فى ما بين 5 الى 15ppm . وهى النسبة القريبة لماء البحار والتى هى متوسطها 8ppm , ولا يجب اضافة السترونتيوم الا اذا نقصت نسبته اقل من 5ppm . يصبح السترونتيوم مضر اذا زادت النسبة عن 15ppm.

يساعد السترونتيوم على نمو بعض اجهزة الكائنات البحرية ومنها الجهاز العصبى لها, وهو مهم لنمو بعض القشريات ولكن فى النسب السليمة, وقد وجد ان اغلب القشريات تموت فى نسب 30ppm .

قياس السترونتيوم صعب فى الفترة الحالية ويتم فى المعامل , ويمكن فى حالة زيادتة ان نقوم بتغيير جزئى للماء باستخدام نوع ملح بحرى جيد يحتوى على هذه المادة .





البورون Boron



لا يعتبر البورون من المواد المؤثرة تاثير مباشر فى كيمياء الاحواض, برغم ان معظم الهواة يقومو باضافته تلقائيا مع مركبات رفع القلوية .

البورون يصبح خطر اذا زادت نسبته عن النسب الطبيعية وهى 4.4ppm , ويعتبر نسبة 10ppm او اقل نسبة مقبولة, اما اكثر من ذلك يعتبر خطر , ولا توجد ادوات قياس كثيرة ودقيقة للبورون الا انواع محدودة.




الحديد Iron



يدخل الحديد فى تكوين ونمو الطحالب الماكرو التى يستخدمها الهواة فى التخلص من بعض المواد الخطرة على الاحواض, واذا كنت لا تربى الطحالب لن تحتاج الى اضافة الحديد الى الماء.

يتم اضافة الحديد فى عدة صور اشهرها المركبات الجاهزة من نوع Kent والتى تحتوى على الحديد متحد مع المنجنيز وتستهلك الفايتوبلانكتون الموجودة فى الماء المنجنيز ويبقى الحديد فى صورة قابلة للامتصاص.




الخلاصة :


فهم كيمياء المياة المالحة من اهم عوامل نجاح الهواية وتجنب المشاكل, وقمنا بالتعرف على المواد الاهم فى الجزء الاول من الموضوع وفى الجزء الثانى تعرفنا على المواد الاقل اهمية او تأثير فى احواضنا, ومن خبرتى المتواضعة يعتبر اهم شىء فى نجاح احواض المياة المالحة تنقسم الى جزئين الجزء الاول. (التحلى بالصبر) الجزء الثانى ( هو معرفة والتحكم بالكالسيوم والقليوة وال pH لأنها عصب احواض المياة المالحة , اما بقيت المواد فيجب مراقبتها فقط بدون الافراط فى القلق منه)
شكرا لوقتكم الثمين ومتابعتكم وجزاكم الله خيرا.

منقوول