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比較各種底沙系統; `/ U7 k( y% r+ r& }( f) {5 G6 ^
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; Y$ V: u4 w7 _' A7 d" ?我們會研究的底沙系統有：充水層plenum，厚底沙dsb，薄底沙（鋪3寸以下的沙），底喉undergravel，反方向底喉（水由沙底入，沙面出），沙樽（液態沙床），及不鋪沙。! C) w, y5 d, R" ?: I2 A
各種系統，各有奇技及局限。
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比較硝化作用
/ A0 b5 o8 u* p6 U# P- n/ U' E: X即把NH3/4化為NO2，再把NO2化成NO3。此作用需要氧氣來進行。
* e4 z8 ?) O( m F+ _1 v硝化作用功能，處理得最出色的底沙系統排名是： & h# _6 I" U. @
1. 沙樽。 ; r! j; K" i2 B8 f' x/ I4 p/ f$ A
2. 反方向底喉，是第二叻。
9 j6 m. s( l+ S/ S3. 底喉。
7 K# u1 o& p. p$ K" u/ X7 V" V7 V: i& Y4. 厚底沙。
# L3 u2 T p% W5 V9 _! A5. 充水層。 3 I1 B9 ?' R1 e9 y9 B. K" k
6. 最差是薄底沙。 / Z- O" ]1 {2 O6 d" Y" n% b
不鋪沙就直情無此功能。
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所有底沙系統中，硝化作用做得有冇效率，決定性的因素是運輸，把氧，NH3/4，NO2從水中運送給底沙系統。
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2 c, a8 H. o! s, Q9 W/ T沙樽，反方向底喉，底喉的運輸核心是水泵，是直接，主動，快速的。 & X: x& x+ u( a! Z3 M. \ X
沙樽做得最好，是因為沙粒在樽內漂浮著，這能用盡每粒沙的表面，不像其他系統的沙粒，層墊時便減小了表面面積，及減慢水流。 ) Z3 I9 ?! Z$ x; S6 j- z, S
2 h! j: I+ U) m& Q! E- `反方向底喉由下層入水，這樣，下、中層是足氧的。上層貼著缸水，因而也有氧的供應。所以它是第二叻。
5 u Z/ ]9 I2 b4 V0 C" N9 X A底喉卻由沙的上層入水，這區必夠氧，但上、中層的硝化菌把氧用得八八九九，下層便不夠氧了。 , w. }0 X% c2 v& O0 {; h: r$ `
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厚底沙，充水層，薄底沙的運輸，非靠水泵，是靠擴散作用。擴散是什麼？做個實驗便能解釋：你在一間房，點起一枝煙。煙由香煙散出，散到房的空間中，就是擴散作用。這運輸方法是較不直接，不主動，慢的。 / X7 w n5 M; o y
底沙系統的含氧量，會影響擴散作用的速度。底沙的氧量，越是低於缸水中的，水中的NH3/4，氧，NO2擴散到底沙的速度便越快（但怎快也不能跟水泵相比）。 ( [; E" L9 b$ |" i# Z
雙方氧量的差別，是為potential difference。 " J; w6 A/ h. L
厚底沙有微氧區、無氧區，所以整個厚底沙的總含氧量是最低的，因此它排第四。
. F" {; X8 v! {- S5 v充水層系統冇無氧區，只有帶氧區、及微氧區，所以總含氧量不及厚底沙的低。 6 e+ q: Q9 l# s. B7 g( `5 q! k
薄底沙系統只有帶氧區，就算底部有微氧區，也只是薄薄的一層。所以總含氧量不及厚底沙，充水層的低。 * S K' h% @+ s( ~# L
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; X/ F( Z' I0 q2 d* O比較H2S的產生 , |+ U d9 f1 C1 M5 O
只有厚底沙有無氧區，故只有它才有產生H2S。
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比較化NO3的功能
r% f; q8 `# ^, }1 `5 h+ a即是脫氮作用，是把NO3化作N2。有關的菌要在微氧環境下工作，不是帶氧，也並非無氧。
4 Y$ E; F: ~& ^1 r5 ^' a龍虎旁：
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- J" @% v- h! ? l5 @1. 充水層，功能最醒。
8 Z C4 k" i1 L2. 厚底沙，第二叻。
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9 w7 e% V' M& V無排名：薄底沙。它的功能很低，或無，蓋其厚度未必能做出微氧區；就算做到，也只是薄薄一層，能給幾多化NO3菌居住？ 5 c( f, A( ~) u. h/ e
無此功能：反方向底喉，沙樽，底喉，及不鋪沙。
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' n4 I- L, `5 d) r d, N L' y6 G4 \) ]充水層的英文是plenum，即是指埋藏在沙裏，底架內的空間。這空間沒有沙，只有水，重點是那裏的水中，署貯著氧。氧會慢慢擴散去微氧區，來維持，做就該區。所以其微氧區的體積是最大的，最穩定的。它的化NO3功能最出色。充水層的氧從何而來？就是由脫氮作用而來，整個作用是：
% P" t( J. d6 O. PNO3---->（化成）NO2---->N2O---->N2。注意尾二的N2O化成N2，個O就是氧，去了邊？就是擴散去了充水層內。
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) f! F2 D# l+ } C( D厚底沙因沒有充水層，所以其微氧區的體積較細，難掌握，也易受外來環境的影響，並不太穩定。 1 ~- I5 s9 _) y3 U0 ~& V0 v& d6 E
1 d; H' b5 X' W6 n5 O/ L反方向底喉，沙樽，底喉在硝化上的成功，暗藏了無化NO3之技，充足氧氣仍它們的兩刃劍。 ; @+ M# r# L4 u8 I& L+ a' w! o+ N
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, n2 y. }; S0 B比較對缸水的影響：NO3污染度 6 p) t0 ]5 j$ R, E" D; ?0 O
誰會令魚缸的水有較高的NO3？排名如下： 5 j9 s3 X- _9 j9 ?
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1. 沙樽，最勁。
. n6 v8 M" y1 c- S/ C: V2 O2. 反方向底喉。
1 C5 f3 S( q, m3. 底喉。 2 _ v% `- o6 e* N* Q
4. 薄底沙。+ m8 [% [6 o2 a- z6 ~6 p
: z) V: F w. L. w2 y3 G沒有排名：充水層、厚底沙。
6 |- t% o( i1 V不會有直接影響：不鋪沙。
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頭三位的名次，是跟硝化作用功能的排名一至的。底喉，反方向底喉，沙樽不只無化NO3功能，更因它們的硝化作用太有效，而且流經它們的水流越快速，通順，製成品NO3便越是沖哂出來。三巨頭有「NO3工廠」的花名。使用這3種系統，缸水中的NO3必會較高，要用其他補救方法，如換水次數頻密些，其他器材等等。 6 f" A( B9 i9 S4 T
如果淡水水草缸用底喉，反方向底喉，底沙 /泥中的養分，便會不斷地沖出缸水中，植物的根部就吸收得不夠，反而缸內的藻得益不少。 " n- m; a$ g9 Y6 O
; p# X( \8 n% F# A充水層、厚底沙有化NO3功能，又沒被水流貫穿，更有貯存NO3的能力。其沙中的含量，是會高出缸水中的很多。以充水層為例，Bob Goemans博士的魚缸內，水中NO3之含量，跟沙中的比例約是8比18（個個魚缸不同）。 ( e1 }7 m4 h, C0 U! V. ~
充水層、厚底沙還有貯存NH3/4、NO2的功能，等於水中的含量便小了。 * @% u2 g, C/ C% ]' _: A
貯存著的N氏三契弟，是在排隊等候被處理，所以貯存量不會無限上升。若缸中情況有變，如加多/ 減小幾條魚，系統會慢慢自動調節，除非太多生物，負荷不來。
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薄底沙，較低硝化力；小或無化NO3功能；有些貯存功力（因較充水層，厚底沙薄）。結論是缸水中N氏三契弟的總含量會較高，NO3影響度排行臭四，且會有相對高的NH3/4，NO2，NO3在水內。
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0 X( V! s0 Z _4 w5 d b不鋪沙就所有的三契弟都在水中。再用剛才Bob Goemans魚缸的比例去看NO3，死數計算，缸水便含8+18=26了，比他的充水層系統高26/8=3.25倍。
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比較對缸水的影響：pH
" C$ y6 S2 S' b& _9 L4 Z- w6 t. a3 N8 c跟硝化作用有關，因此作用的副產品是H離子。硝化得越有效率，越多H離子出產。pH數藉，就是計有幾多H離子，越多，pH越低，即越酸。 8 [6 O6 H# t6 I" [% H
對缸水的pH有向下傾向力的排名： 2 K K8 d8 M% A- I! }1 ~+ f6 b
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1. 沙樽，最勁
! k. h4 l; A8 q1 h3 F& I1 |2. 反方向底喉。 / |. k) g- c; S
3. 底喉。 & t$ e0 F. p! C
4. 薄底沙。
' q! g4 i3 c6 ~9 k+ x5. 厚底沙。
9 H o) c5 \# H1 l% l2 F6. 充水層。
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不會有影響：不鋪沙。
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第1至3位，與硝化作用功能的排名一樣。再者，沙樽的水流最快，沙的阻力又最少，出廠的H離子拉肚子般沖出，因此，其影響力最高，最快。三位的影響，在換水不足的缸中，會最明顯。
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: A0 A0 w: @+ {) W( j9 O) g薄底沙的硝化作用不及頭三名，所以冇出產咁多H離子。
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/ {: Q& I# W4 f( R! e化NO3作用與硝化作用相反，會使pH上升。充水層的化NO3作用最優，所以酸鹼的中和，比厚底沙的多。Bob Goemans魚缸的充水層系統，上下層沙和充水層的水都是pH7.6，這與缸水的pH有分別，便有點影響。厚底沙會較充水層酸一些，影響力大一級。
( O0 Y/ K4 B9 S1 Y水不會快速穿梭於厚底沙、充水層、薄底沙，所以H離子有時間停在沙中，會溶化一些沙粒，這又有酸鹼中和作用。
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4 v6 p. K0 g, x7 y第1至6位的系統，或多或少對魚缸有酸化的傾向。不察覺，是因為缸水中的鹼性alkalinity在秘密工作，有緩衝作用buffer。這是消耗鹼性的。通常有足夠的換水行動，鹼性能夠被補充，或魚友自行保持著鹼性。 & x$ K/ N g% B: x/ i) Q
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比較貯存PO4的能力 % s3 }$ D b8 ]% R6 n) \" O: N
貯存力愈大，等於水中的含量便愈小。但只是暫時貯存在沙粒表面，所有底沙系統都不會處理PO4，它會慢慢溶回水中，部分則被沙面，沙中的藻吸收。 7 { J& D# K+ ?$ S0 Q0 {
貯存PO4功力旁：
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1. 充水層。 8 [* F, i3 J1 A d& }
2. 厚底沙。 ! u* X2 \( C% f
3. 薄底沙。 9 E; E0 d$ j% _4 o) @) {& y' k M6 o
4. 底喉。
( ?) w9 U: y: |& w5. 反方向底喉。% J, r) v- O+ e p+ j% F: Z# B
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冇此功能：沙樽，不鋪沙。沙樽多數用矽沙，有說會放出diatom藻的養分silicate，有說不會。
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充水層、厚底沙中的PO4含量，是會高出缸水中的很多。前者的pH比厚底沙高，令溶回水中的PO4較小，較慢。 9 B' ]5 D/ A9 c' }2 R
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薄底沙比前兩位薄，沙的數量較小，pH又較低，所以貯存力較弱。
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9 V$ \% a5 R9 `: t6 I. T底喉、反方向底喉水流快，部份PO4未黐到沙粒，已被沖走，因而貯存力低。底喉之硝化作用低反方向底喉一級，pH高一點，所以排名第4。
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5 E H3 @ p9 @8 t5 @. X沙樽內的水流更快，pH最低。
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6 o" L+ ^" g; x5 G比較打理麻煩度 / @7 u5 S" b9 s7 o# w5 B8 n5 [
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1. 最煩是底喉。要經常局部洗沙，因垃圾會被拉入沙層中。洗沙也能防止菌的生物膜把沙粒黐在一起，降底水流速度，及形成死位。 ; o! q9 Z0 y K# { R" c
久不久要清洗水泵，保持水速。
# [; m' ^: L, o) {& m2 }2 v2. 反方向底喉。一定要在水泵入水位，用棉來過濾垃圾，否則底部的沙會藏污。棉起碼一週換一次。 $ V+ F* C7 f4 _0 ^5 z
久不久要局部攪沙，防止沙粒黐在一起，及清洗水泵。
+ ]. k6 F3 B5 w/ M7 q# }, b3. 沙樽。一定要在水泵入水位，用棉來過濾垃圾。棉，起碼一週換一次。有棉便不用洗沙。 9 A- O: ~, [- {! [2 R
久不久要清洗水泵。
5 \+ j1 h, `/ ]/ ]- ~, O4. 充水層、厚底沙、薄底沙。成熟後，若正確運作，沙中的垃圾是不會過量的，甚至非常小，所以不須洗沙。這行動反而會傷害到沙中的小蟲，小動物等。
1 d& Q/ O$ ~- p0 S( O太多藻長在沙面，會減弱擴散作用，要清除。 / @& @+ ` Y/ Z4 @1 b
日子久了，沙粒也有黐在一起的機會，那就局部攪沙。這情況不常發生。
6 C: y, s6 `+ B+ r8 w9 c5. 不鋪沙就只須久不久吸缸底垃圾
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1 d: q* W. i) u( m- X4 g7 n; z無論缸底有冇沙，都要有足夠的清潔隊，如蝦、蟹、海星等；水流夠的話，垃圾有機會被吹起，被過濾系統格去；有垃圾，要清除；不鋪沙的缸底如果太多藻，有藏污功能。不太多，有吸廢物功能。 5 l) N6 G3 b! q1 l/ W# o/ j2 b, h; A9 S" \
a5 ~* O& s$ F0 s4 F: }系統升級
/ |: `+ C2 k3 d% @$ A2 \以氧為首。
% v `8 v- c M- S以擴散作用為重心的充水層、厚底沙、薄底沙，缸水中的含氧量，與沙中的含氧量，兩者的差別越大，便越有potential difference，擴散作用會越佳，系統的效率便越出色。我們不能控制沙裏的氧量，但能使水中的盡量高，來拉闊它們的距離。
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/ {# \( S1 S* H9 L1 j用水泵為重心的底喉，反方向底喉，沙樽，如果缸水有充足氧的話，泵去系統的水，也會夠氧，功能因而升值。
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& _- r. |9 w0 K* i; _要注意關燈後，藻、共生藻、植物都會消耗氧，珊瑚數目爆棚的魚缸為甚。我們建得各種底沙系統工廠，當然要它24小時也在最高狀態。任何時候，盡力保持約7ppm的氧量。設備一些晚上才開動的水，氣泵能幫一臂，泵不怕會增熱，因燈已關。
6 d7 j e! k* S0 X水溫高時，水的含氧量會下降，應留意，不要使夏天時，底沙系統的功能打了折扣。
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沙樽的水泵，如用會噴氣的泵，有升級效能。要小心調校噴氣量。把噴氣量從零，慢慢校大，硝化作用的效率會隨之而逐漸增加。但校大至某一個位，再校大噴氣量，效率反而會隨之而逐漸減低。理由是噴氣量多了，使泵水量下降；及太多水泡阻礙水流等。調校噴氣量，硝化作用的反應不會即時變更，應慢慢觀察。 ! ?, h, ^: J' S9 V
不要把先經其他硝化系統（例如濾桶）的水，駁去沙樽，因先前的器材已把氧用了很多。 , D3 |% G) w1 f3 t; u% C* F% z$ _
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沙樽，反方向底喉的水泵，其入水位應低於缸水水面的2寸，或以上。因上2寸的缸水中，含大量的有機化合物，把它們泵入系統中，便會刺激處理有機化合物的菌的生長，牠們會霸佔了硝化菌的居所，和氧，也會使系統內變得太酸，影響硝化作用。上2寸的缸水，最好是泵到專負責處理有機化合物的器材，如化氮器，碳。
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' ~* a: M8 h( ?% \% ^3 M相反，底喉的出水位則越近水面越好，因打出的漣漪，有增加水中氧量之力，也能使CO2升空，降底酸性。
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充水層的充水層底架，在黑暗環境下，會奏出最高效能的化NO3工作〔Bob Goemans, 2000〕。如果在魚缸玻璃的下方，見到充水層底架內的空間，那就不是黑暗環境了。此底架可以打做得比魚缸的長，闊，各短半至1寸，那樣鋪下的沙，便能包圍底架的四邊。也要留意缸的底部是否透光。 4 m& J& G$ k: F& }
- v5 \2 Z7 J- k2 [7 n種植有根而局部生長於水面上的植物，會令厚底沙的功能，全方位地升級，請參巧 < dsb厚底沙的缺陷and奇妙破解理論>一文。 ; t1 c/ v* s, @9 [
2 B% ?! \2 T* k. J2 Q4 \! O# i( [% [' ?沙中與水中pH的差別，也會影響充水層、厚底沙、薄底沙的擴散作用。本來差別愈大，愈佳，但我們不能把水中的pH盡情提升，唯有力保不跌穿8.2-8.4。也要注意不開燈時段的pH下降，珊瑚數目爆棚的魚缸為甚。
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充水層、厚底沙、薄底沙，約一年一次活化沙行動--加些新活沙，活石，希望補回沙中死了的小蟲，小動物等。 ! G! w1 h0 C! v! G+ F C& W
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反方向底喉、底喉、充水層、厚底沙、薄底沙的效能，與沙面的外露面積成正比。不要放置太多活石，珊瑚在沙面。
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停電又如何
( i2 I# R8 P. x& ~. x% B冇電，便冇水流、燈、氣泵等充氧功能。氧不再供應到缸水，但飼養的生物，硝化菌等菌，卻是繼續吸氧的。氧的消耗，今次以魚類數目爆棚的魚缸為甚。應加派一個吊命氣泵。但就算有此器材，反方向底喉、底喉的底部，氧氣是鞭長莫及的，那處的硝化菌會先釘蓋。時間太久，或有可能產生毒素，比方H2S。長時間停電後，要留意水質，作換水之準備。
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" X$ x- F" e" G沙樽一停電，便與缸水隔絕，因而硝化菌等菌不會跟缸內生物搶氧。只是樽內的菌，會受缺氧之苦得比其他底沙系統快，全體受影響，而不是兩種底喉的局部。有可能產生較大量的毒素，如H2S。如早知將冇電，就關其泵，開其上蓋，放入氣石。 ' w/ d/ U6 E* @. W2 y
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沙粒的溶解 ' \* {" C: c# h$ \3 N5 }, I
假設裝置正確，打理得好，長線最大的問題是沙粒的溶解。Aragonite 沙在低過pH8.2便開始溶化，其他鈣沙，如calcite低過約pH7.8才溶。沙的溶解是慢的，長線才會發覺底沙系統變薄了，導致功能弱了。
8 D6 |/ v0 W# y( v1 i4 v8 U- d除充水層外，其他系統只須保補沙粒便成。不過不要一次過加太多沙，這會使沙中的原居民突然住低一層，會影響沙層的各區。分開幾次，薄薄的遂層遂層地加，或遂個地段加便大吉大利了。 , j( M7 q( t! ]
$ W) C5 F) p3 O. W( L8 q充水層最煩是在沙層中，設有網，因而使你加沙時，只加到網上的。網下的沙慢慢降底，會出現細波大胸圍現象----離哂罩。解決錦囊是在網下的，不用Aragonite 沙，以減低溶化速度；不用網。但不能養中度或以上的番沙，鑽沙動物；用Aragonite 沙，就不要加太多strontium微量元素，它會加速溶化度。講究的話，calcite沙也分為高含鎂量沙（HMC），及低含鎂量沙（LMC）。後者溶得更慢。 |
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