Термін «біологічна фільтрація» є одним з основних і первинних термінів в сучасній акваріумістики. Із самої назви зрозуміло, що дана дія спрямована на очищення чогось всередині акваріума біологічним способом. Залишилося зрозуміти, що саме потрібно чистити і як працює цей самий спосіб!
Водний простір акваріума обмежена його розмірами, тому воно завжди буде менше будь-якого, навіть самого маленького природного водоймища. У зв'язку з цим, деякі процеси, природно протікають в живій природі і не викликають згубного впливу на його підводних мешканців, зовсім інакше відбуваються в замкнутому штучному водному просторі з невеликою площею. Так виникає необхідність не тільки в протиранні пилу з акваріумний кришки, але і в біологічній чищенні (фільтрації) його вмісту.
Що ж саме потрібно чистити в акваріумі? Звичайно ж, не самих мешканців, а середу їхнього життя, тобто воду.
Справа в тому, що, навіть дотримуючись правил щільності заселення риб в акваріумі, норм їх годування і засадження потрібними рослинами, вам не вдасться уникнути появи у воді продуктів розпаду органічних речовин. Перш за все, мова йде про нітриті і нітрати. Власне кажучи, в природних умовах вони теж утворюються, але їх концентрація регулюється природою. В акваріумі таким регулятором виступає людина.
Згідно процесам хімічних реакцій, спершу утворюються нітрити, а потім вже нітрати. Перші - більш агресивні по відношенню до живих організмів, а значить небезпечніше для здоров'я риб. Другі - менш активні, але також шкідливі, і потребують контролю гранично допустимої концентрації шляхом регулярної підміни води (в середньому 1-2 рази на місяць не більше 20% від обсягу акваріума).
Як ми вже писали, в природних водоймах рівень нітратів регулюється природою: частина поглинається рослинами як додаткове харчування для росту, частина несеться потоком. Створювати в домашніх умовах акваріум з постійно оновлюваною водою або ідеальне співвідношення рослинності і кількості риб в ньому - надзвичайно складне і, чесно кажучи, сумнівне удовольствіе.Несомненно, регулярна підміна води є необхідною умовою для підтримання біологічної рівноваги, але явно недостатнім для його створення. З огляду на той факт, що нитрифицирующие бактерії розмножуються на будь-якій поверхні за умови наявності кисню і відповідної температури (26-27 градусовC), то можна скористатися грунтом як великим субстратом для їх заселення. Однак потрібно встановити донний фільтр, який утворює простір між грунтом і дном, за рахунок так званого «фальш-дна», забезпечуючи прохідність води зверху-вниз крізь грунт. Таким чином, відбувається механічне та біологічне очищення води у вертикальному напрямку. При штучному збільшенні чисельності бактерій з'являється потреба в збільшенні кисню, необхідного їм для їх «праці».
Для насичення води киснем використовують аератор, робота якого в воді виглядає як струмінь з бульбашками. Описаний спосіб біологічної фільтрації має місце бути, але часто виявляється недостатнім. До того ж фільтри донного типу не підходять для акваріумів з «риють» мешканцями. Тому інженери-акваріумісти придумали інші фільтри, часто звані за основним їх призначенням «біологічний фільтр» або «биофильтр».Біофільтр буває внутрішнього типу і зовнішнього, перші поміщаються всередину акваріума і відповідно мають невеликі розміри, другі ставлять зовні. А ось за принципом внутрішнього устрою вони єдині: насос (помпа) - здійснює забір «брудної» води і виштовхує очищену; механічна частина - перша ступінь очищення акваріумної води від великого і дрібного сміття (зважених часток); біологіческаяі хімічна - друга і третя ступені відповідно - очищення води від токсинів, регулювання її параметрів. На відміну від фільтрів донного типу, ці фільтри вже мають функцію аерації. Механічна і хімічна фільтрація виступають на додаток до біологічної, яка є для акваріумної води основною. Кожна частина фільтра являє собою відсік (в зовнішньому фільтрі у вигляді кошика або контейнера) куди поміщається спеціальний функціональний субстрат. Субстрат - вид фільтруючого матеріалу. Відповідно до призначеної для нього функцією він є губки різної пористості і натуральності, керамічні кульки і трубки, угольниеі цеолітні вкладиші. Кількість корисних бактерій тим більше, чим більше пористість матеріалу. Керамічні субстрати навряд чи можна віднести до пористих, а й основна мета їх полягає не в заселенні бактеріями, а в рівномірному розподілі заборонений фільтром води в пористих субстратах.Чем більше місця в фільтруючому відсіку для субстратів, тим більше їх можна помістити туди і, отже, тим краще буде фільтрація на всіх етапах роботи фільтра.
Як ви вже зрозуміли, біологічна частина являє собою відсік або контейнер (в залежності від типу фільтра) зі спеціальним субстратом, на якому селяться колонії корисних нитрифицирующих бактерій (про них ми писали вище). Чим більше і пористих субстрат, тим більше «працьовитих» бактерій може в ньому жити. Тому якщо мова йде про акваріум більше 100 літрів, то наш вибір типу фільтра однозначно будетв користь зовнішнього.
Завдання фільтра - створення і підтримання безперервної збалансованої роботи нитрифицирующих бактерій різних видів для очищення води від токсичних органічних виділень і розкладів.
Фільтр повинен працювати безперебійно! І ні в якому разі не потрібно включати його після більш ніж годинного відключення: життя бактерій коротка і годину без їжі перетворює їх з корисних «трудяг» в небезпечних недоброзичливців (отруту для риб). У таких ситуаціях слід ретельно промити фільтр. При включенні бактерії швидко обживуться чистий «будинок».
Отже, біологічна фільтрація це є не що інше, як створення штучних умов для прискорення процесів нітрифікації, тобто процесів переробки отруйних речовин - продуктів розкладання органіки.