Sivukartta
Etusivu
 |
Haulla voi hakea sivustossani sanaa tai sanoja; +kala = Sanan täytyy esiintyä tuloksissa. -kasvi = Sana ei saa esiintyä tuloksissa. ? mikä kirjain tahansa; * kirjainryhmä Hakuohjesivulle |
|
Vesi Tanganjika- ja Malawiakvaarioon
Johdanto
Monet mielenkiintoisimmat kirjoahvenet tulevat Afrikan hautalaskeuman suurista järvistä.
Eräät näiden järvien kirjoahvenista tulevat toimeen (ainakin jotenkin ja jonkin aikaa) tavallisessa
vesilaitoksissa käsitellyssä vesijohtovedessä. Vesilaitosten vedenpuhdistus- ja -käsittely-menetelmiin
kuuluu veden karbonaattikovuuden (eli alkaliniteetin) nostaminen esimerkiksi kalkkivettä lisäämällä.
Samalla veden pH nousee, ja myös putkistoja syövyttävä hiilihappo sitoutuu.
Helsingin vesilaitoksessa (Lähde:
http://www.hel.fi/vesi/puhdist.htm) humus poistetaan lisäämällä veteen
alumiinisulfaattia, jolloin humus ja muut epäpuhtaudet saostuvat, ja ne voidaan suodattaa pois..
Käsittelyprosessin seurauksena Helsingin vesijohtovesi on pehmeää, Kokonaiskovuus ( GH)
noin 3,3 dH° (saksalaista kovuusastetta) ja sen pH säädetään tasolle 8,5. Helsingin
vesilaitoksen vedenkäsittelykaaviota voi tutkailla www-sivulta:
http://www.hel.fi/vesi/vedenpuhdistus.htm.
Muissa maamme kunnallisissa vesilaitoksissa käsittelymenetelmät ovat samantapaiset.
Niitä ja vesijohtoveden laatua voi kysellä kunnallisista vesilaitoksilta..
Vesijohtovesi on Suomessa varsin yleisestikin melko pehmeää verrattuna esimerkiksi
Keski-Euroopan koviin vesiin. Siellähän maaperä on varsin kalkkipitoista..
Sekä Malavissa että Tanganjikajärvessä vesi kuitenkin poikkeaa suuresti
suomalaisesta vesijohtovedestä. Vesi näissä järvissä on keskikovaa ja sekä
suolapitoisuus että eri suolojen keskinäiset määrät poikkeavat meillä totutuista. Suurimpana erona
kalsiumin, magnesium-, natrium- ja kalium- karbonaatti- ja vetykarbonaatti-ionien korkeammat pitoisuudet.
Kalsiumin osalta ero kunnallisen vesijohtoveden ja noiden järvien veden välillä ei ole
mainittava, koska vesilaitoksissa veteen lisätään kalkkia puskurointikyvyn
lisäämiseksi. Samalla vedestä poistetaan siihen liuennut putkistoa syövyttävä
vapaa hiilihappo.
Veden laadun muuttaminen
Ennen kuin vesijohtoveden kemiallista laatua lähdetään muuttamaan paremmin Malawin ja
Tanganjikajärven kaloille sopivaksi, tulisi perehtyä hieman veden ominaisuuksiin sekä
siihen, mitä, miten ja ennenkaikkea miksi pitäisi muuttaa. Siispä hieman vesikemiaa on
syytä omaksua. Tarpeellisia käsitteitä ovat ainakin: suolapitoisuus, kovuus, alkaliniteetti,
pH ja ionit sekä ionitasapaino. Edelleen on hyvä tietää jotain vahvoista ja heikoista
hapoista sekä emäksistä ja niiden suoloista; näillä on ratkaiseva vaikutus veden
pH-arvoon ja sen puskuroitumiseen eli miten hyvin veden säädetty happamuus (tai emäksisyys)
säilyy.
Veden suolapitoisuus
Vesi on erinomaisen hyvä liuotin. Lähes kaikki aineet liukenevat vähintäin jossain
määrin veteen..
Kun veteen lisätään jotain helposti liukenevaa suolaa, esim. ruokasuolaa (kem. NaCl) se
liukenee eli dissosioituu ja hajoaa samalla ioneiksi, jotka ovat sähköisesti varautuneita.
Suolapitoinen vesi johtaa sähköä sitä paremmin mitä enemmän siinä on
ioneita. Tähän perustuu veden suolapitoisuuden mittaaminen sähkönjohtavuusmittarilla.
Dissosioituneita metalli- (ja ammonium-) ioneita kutsutaan kationeiksi. Vastaavasti happo-osasta
muodostuneita klorideja-, karbonaatteja, vetykarbonaatteja, sulfaatteja ja nitraatteja kutsutaan anioneiksi.
On olemassa sekä vahvoja että heikkoja happoja ja emäksiä sekä niiden suoloja. Vahvoja happoja ovat
esimerkiksi suolahappo, rikkihappo ja typpihappo. Näiden suolat ovat vastaavasti klorideja, sulfaatteja ja
nitraatteja. Veteen liuotettuina nämä dissosioituvat kokonaan ioneiksi. Vahvat hapot muuttavat voimakkaasti
happamuutta, mutta niiden suolat ovat reagoivat neutraalisti vesiliuoksina eli ne eivät muuta pH:ta
lainkaan. Heikkoja happoja ovat esimerkiksi hiilihappo, sitruunahappo ja etikkahappo. Ne dissosioituvat
veteen vain osittain. pH:ta ne muuttavat siten heikommin ja myös niiden suolat muuttavat happamuutta, kuten
emäksiset karbonaatit.
Kukin ioni antaa vedelle ovat ominaisuutensa. Useat niistä ja niiden oikeat suhteet ovat
myös välttämättömiä eläville organismeille..
Kunkin alkuaineen ja yhdisteen laatu ratkaisee, montako varausta kullakin ionilla on. Natrium-ionilla
on yksi positiivinen varaus ja kloridi-ionilla yksi negatiivinen varaus. Yleensä sellaiset suolat,
joiden vesiliuoksissa on yksiarvoiset ionit, ovat helposti tai erittäin helposti liukoisia.
Normaalisti järvien ja jokien vesissä meillä ei ole kovinkaan paljoa yksiarvoisia eli
helppoliukoisia ioneja, koska ne ovat jo aikaa sitten liuenneet maa- ja kallioperän pinnoista. Makealle
vedelle ovatkin tyypillisiä useampiarvoiset ionit. Näitä ovat meillä anioneista kalsium ja
vähäisessä määrin magnesium sekä anioneista vetykarbonaatit ja sulfaatit .
Veden kovuuden muuttaminen
Veden kemiallisen laatuun eli kovuuteen ei tule vaikuttaa pohjamateriaalivalinnoilla!
Mikäli pohjalle (ja mahdollisesti kiviksi) valitaan dolomiitti- tai kalkkipitoinen materiaali, vaatii sen
liukeneminen hiilihappoa. Veteen liukeneva määrä on sitten tuntematon ja riippuu
lisätystä hiilihaposta. Myös pH seuraa hiilihappomäärää. Ainoa oikea
tapa on lisätä tarpeelliset suolat veteen ja lisätä niitä kunkin vedenvaihdon
yhteydessä. Pohjaan sijoitettu veden kovuuden muuttamiseen käytetty aines muuttaa veden laatua
hallitsemattomasti (esimerkiksi kalkki liukenee ja saostuu hiilidioksidin määrän vaihdellessa. Samalla veden
kokonais- ja karbonaattikovuus muuttuu).
Tanganjikajärvi
Tanganjikajärven vettä on tutkittu ainakin sekä järven pohjois- että
eteläpäässä. Pintaveden laatu vaihtelee hieman eri vuodenaikojen (sade- ja kuivakausi)
mukaisesti. Vaihtelu on kuitenkin suhteellisen vähäistä..
Tärkeimmät ionit ja niiden pitoisuudet
Tanganjikajärven pintavedessä olen esittänyt seuraavassa taulukossa:.
KH=17,6 GH=9,5 Sähkönjohtokyky=625 mikroS/cm, pH=9,02.
Kationi | mg/l | Anioni | mg/l |
natrium, Na+ | 60,12 | karbonaatti | 194,50 |
kalium, K+ | 32,93 | kloridi Cl- | 28,26 |
kalsium, Ca2+ | 12,01 | nitraatti NO3- | 0,31 |
magnesium, Mg2+ | 41,51 | fosfaatti PO43- | 0,10 |
alumiini , Al3+ | 0,40 | silikaatti, Sio32- | 8,50 |
litium, Li+ | 0,75 | sulfaatti, SO42- | 5,10 |
rauta, Fe23+ | 0,10 | | |
Mikäli Tanganjikajärven vettä yritetään valmistaa taulukon mukaisia suolamääriä
veteen lisäämällä, joudutaan vaikeuksiin.
Kalium- ja magnesiumkarbonaatit ovat erittäin vaikealiukoisia. Niiden lisääminen voisi
teoriassa
onnistua erillisessä astiassa, jossa kalkki- ja magnesiumkarbonaatin vesisuspensioon puhalletaan
hiilidioksidia.
Muodostuva hiilihappo liuottaa kalkkia ja magnesiumia karbonaateista, jolloin tuloksena on vesiliukoinen
vetykarbonaatti. Tätä olisi sitten mahdollista lisätä raakaveteen.
Menetelmä on hidas ja vaivalloinen. Toinen keino olisi lisätä kalsium ja magnesium
helppoliukoisina
orgaanisina suoloina, kuten sitruunahapon suoloina eli kalsium- ja magnesiumsitraattina. Akvaariossa
sitten bakteerit hajottavat sitraatin mm. hiilihapoksi, jolloin magnesium ja kalsium pysyvät
liuenneina vetykarbonaatteina.
Tämän menetelmän ongelmana on bakteeritoiminta, ja sen seurauksena mm. hapen voimakas
kuluminen.
Yksinkertaisinta onkin muuttaa suolakoostumusta siten että poikkeama alkuperäisestä on
vähäinen, tärkeimpien ionien määrät pysyvät muuttumattomina ja suolat
voidaan lisätä helppoliukoisessa muodossa.
Malawi
Malawijärven vedessä on suhteellisesti vielä paljon enemmän karbonaatteja kuin
Tanganjikajärvessä. Niiden lisäämisessä magnesiumina ja kalsiumina kohdataan samat liuottamisongelmat.
Malawin vedestä on julkaistu vähemmän analyysituloksia, mutta jotakin sentään:
GH=4,4 KH=6,6 Sähkönjohtokyky=241 mikroS/cm, pH=8,42.
Kationi | mg/l | Anioni | mg/l |
natrium | 19,0 | vetykarbonaatti | 136,0 |
kalium | 6,0 | kloridi | 5,0 |
kalsium | 19,0 | nitraatti | < 1,0 |
magnesium | 7,5 | fosfaatti | |
alumiini | < 0,005 | silikaatti | |
litium | | sulfaatti | 1,0 |
rauta | 0,01 | | |
Helsingin vesijohtovesi
Lähde: http://www.hel.fi/vesi/vpuhdistus/laatutau.htm, Helsingin vesijohtovesi:
GH=3,4 KH= 2,8 Sähkönjohtokyky=165 mikroS/cm, pH=8.62.
Kationi | Pitoisuus | Anioni | Pitoisuus |
natrium | | vetykarbonaatti | 0.80 mval/l= 2,815 dH |
kalium | | kloridi | |
kalsium | 20,5 mg/l | nitraatti-typpi | 0,32 mg/l |
magnesium | 1,6 mg/l | fosfaatti | |
alumiini | 0,02 mg/l | silikaatti | |
litium | | sulfaatti-rikki | 8,0 mg/l |
rauta | 0,05 mg/l | | |
Yhtäkaikki. Tanganjika- ja Malawiakvaarion pohjaksi käy hieno-(puhallus)-hiekka, ja kiviksi normaalien
rantakivien lisäksi hyvin vaikkapa mustat liuskeet.
Kuvia Tanganjikajärven kivi- ja kalliorannoilta
 Pyöreitä rantakiviä.
 Vallisneria kasvustoa kivien välissä
 Liuskekivinen rantatörmä.
Huomaa kalkin saostuminen korkean veden aikana veden alla olleiden tummien kivien pinnoille vaaleana
kerroksena. Kivistä ei siis liukene kalkkia veteen.
Syvemmällä (muutaman metrin syvyydestä alaspäin hienoon hiekkaan on varsinkin Tanganjikajärvessä
sekoittunut sedimenttiä ja kiteytynyttä karbonaattia, mikä tekee pohjasta savimaisen sitkeää. Monet kalat
kaivavat tähän materiaaliin tunneleita ja reikiä.
|
|