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
Hae sivustosta Netistä
FreeFind
Vesi Tanganjika- ja Malawiakvaarioon
 
  Veden laadun muuttaminen
Suolapitoisuus
Veden kovuuden muuttaminen
Tanganjika
Malawi
Kuvia Tanganjikajärven kivikkorannoilta

alkuun 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.

alkuun 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.

alkuunVeden 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 .

alkuunVeden 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).

alkuun 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.
Kationimg/lAnionimg/l
natrium, Na+60,12karbonaatti194,50
kalium, K+32,93kloridi Cl- 28,26
kalsium, Ca2+12,01nitraatti NO3-0,31
magnesium, Mg2+41,51fosfaatti PO43-0,10
alumiini , Al3+0,40silikaatti, Sio32-8,50
litium, Li+0,75sulfaatti, 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.

alkuunMalawi

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.
Kationimg/lAnionimg/l
natrium19,0vetykarbonaatti136,0
kalium 6,0kloridi5,0
kalsium19,0nitraatti< 1,0
magnesium 7,5fosfaatti 
alumiini< 0,005silikaatti 
litium sulfaatti1,0
rauta0,01  

alkuunHelsingin 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.
KationiPitoisuusAnioniPitoisuus
natrium vetykarbonaatti0.80 mval/l= 2,815 dH
kalium kloridi 
kalsium20,5 mg/lnitraatti-typpi0,32 mg/l
magnesium1,6 mg/lfosfaatti 
alumiini0,02 mg/lsilikaatti 
litium sulfaatti-rikki8,0 mg/l
rauta0,05 mg/l  

Yhtäkaikki. Tanganjika- ja Malawiakvaarion pohjaksi käy hieno-(puhallus)-hiekka, ja kiviksi normaalien rantakivien lisäksi hyvin vaikkapa mustat liuskeet.

alkuunKuvia Tanganjikajärven kivi- ja kalliorannoilta


Pyöreitä rantakiviä.
Vallisneria kasvustoa kivien välissä Rantatörmä
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.