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比較各種底沙系統' a+ B7 C9 M6 A6 Y7 p
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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。
' G; D2 x# D6 `( z, X& n7 T各種系統,各有奇技及局限。
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比較硝化作用
/ p. w& L2 x$ @! N8 @( t7 _0 f即把NH3/4化為NO2,再把NO2化成NO3。此作用需要氧氣來進行。
! }$ S: _" J. W& |3 J" P/ g# y+ c8 x硝化作用功能,處理得最出色的底沙系統排名是: # U# [ k8 C9 p! m; o k
1. 沙樽。
8 N$ C+ h. F8 ~' A- n2. 反方向底喉,是第二叻。 9 ]/ g6 V( s# k% R: u- O
3. 底喉。
8 b( U8 Q% p0 M5 l4. 厚底沙。
: g. |+ L1 l5 \5. 充水層。 ' e9 E( K) S) j5 w
6. 最差是薄底沙。 4 Z6 r% y. o% T: S
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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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。
' N- S% W: X5 t3 ?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。 0 J+ n* |3 K2 C2 `, E$ x0 s; f
3 {, I; h" C* L3 D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。
- ]6 T0 z q. ]- |$ `0 f% a3 s& l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。 : h' N) X; \# \0 L8 ?- k
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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。
, Q) j; z$ a, H5 w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)。
" p8 v" O$ E, c9 Q' S雙方氧量的差別,是為potential difference。 , B7 N& Z. G4 K% ^
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。
& f8 q- }: r9 M# [; S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。 $ z7 v0 r q* g6 e; j& F
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。
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比較H2S的產生
1 u5 ?; U, D4 C9 {4 k# ^- _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
7 S K/ [& S' T1 @# g" i' F1 `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。
7 l& R8 U2 R( }/ g a7 e龍虎旁: ( s1 m9 a8 y$ i" g& o9 M, _+ f7 k) x
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1. 充水層,功能最醒。
7 w# @3 X# B. t1 q" N' A1 Y6 `2. 厚底沙,第二叻。- d! J$ g# x$ ?8 ` j- I8 B' D. N A
- k3 }! R1 A3 {! n, K9 C+ N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? - w) i' [) I0 P6 m3 z: `- c
無此功能:反方向底喉,沙樽,底喉,及不鋪沙。 + S7 J D" U) m" J2 Q3 `
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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: - M4 U" \% @) k5 U7 }( {
NO3---->(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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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。 ( r, v3 _3 h) B+ D. `4 z8 ?0 l
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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。
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; R8 b% B( V% H+ f: c9 j, |比較對缸水的影響:NO3污染度
# ^$ m. a0 D& j, b$ ^誰會令魚缸的水有較高的NO3?排名如下:
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1. 沙樽,最勁。 ; P/ U: [2 ?- l- t x7 [' X3 I/ V
2. 反方向底喉。 8 w R3 f% D! a% G9 R
3. 底喉。
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沒有排名:充水層、厚底沙。
M0 k: ^- `: \不會有直接影響:不鋪沙。
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1 y1 R3 g: s% e' L" W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。 * T0 B4 A) K7 U n# H, g
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。
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# q" q4 C' J4 ?% }0 R! ]9 E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)。 # N% o4 }5 L. ?6 h
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。 ! ]( q: ]! B( X, r8 W/ e& S& U% 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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9 }; g% a( M9 D1 {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。 % u: \" a/ l' F! y4 W- D: f
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1 I3 `/ H+ o' B( B/ m; z5 ~比較對缸水的影響:pH
- i- p* c, z4 B( R4 j+ Z3 F r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。 ! `3 _# F9 O, A: } `- Y/ J5 }
對缸水的pH有向下傾向力的排名:
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2 P+ g) \9 F- g# r1. 沙樽,最勁
; R& |+ u6 Q/ h4 T o* x2. 反方向底喉。 3 [2 A7 C5 \) ?+ W) L% l
3. 底喉。 3 p2 h* c5 w5 ^# X0 y" V# z
4. 薄底沙。
+ ~3 ~7 }0 ^) a. d% K0 G& M5. 厚底沙。
0 X+ d! J0 ]- F6 X% W4 P: A6. 充水層。
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不會有影響:不鋪沙。 * N( ]* r" w/ `# s
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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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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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6 p$ T( s6 Z( ~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。
3 T( P/ W' A! B0 r! G* i, J, S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。 3 b4 e5 a O4 X* c: J
' V; U4 r- d9 a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。 W5 a3 c' c* z/ V" i( ^9 @
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比較貯存PO4的能力 ) |0 x+ z7 }/ u
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 K; a7 h" c! }/ U& c! k
貯存PO4功力旁: ' f+ i2 w7 c& w/ I n' ~! _
9 J/ M" v+ P# M2 s8 u* ^1. 充水層。
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3. 薄底沙。
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5. 反方向底喉。
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$ S& Z9 N% }* U% }" x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。 & w$ l7 T" r+ E5 ~( V
s9 G# R' j2 A8 q2 c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。 * K1 H) v. k; p" g% Z, q y( A" J
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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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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。 5 N8 A/ p) I9 ]& o9 @1 B! y9 K
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沙樽內的水流更快,pH最低。
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4 i% j& G5 b9 C$ q: \$ d* v比較打理麻煩度
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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。
. N+ \2 f5 w8 j7 O2 t. I, \3 R久不久要清洗水泵,保持水速。 : L* f9 t, h$ m5 u7 T0 @
2. 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。 6 B1 ^. J: J/ R5 W2 ^
久不久要局部攪沙,防止沙粒黐在一起,及清洗水泵。 - d3 Z V1 d! [+ f
3. 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。 4 u5 m3 R1 o: o+ v. H4 z
久不久要清洗水泵。 4 ]. N, | r& g
4. 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。
) |! l& u h" A p# v太多藻長在沙面,會減弱擴散作用,要清除。 7 n+ a4 r6 U7 D
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。 + u& ^& X) c& g8 D7 j' t! M% {& A+ z
5. 不鋪沙就只須久不久吸缸底垃圾- Y' t: r y9 K' Z: N. o6 u
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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。 " i/ F, y1 B+ l- Q6 h1 W1 k
6 G( M2 B9 {& D, x系統升級 5 @2 g- F9 t! o! a. l, y
以氧為首。 $ N2 n# H7 b0 }! M
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。 . C; R9 A3 ]2 d! Y! w5 I7 i' A
. R' e% w9 _5 d7 [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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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。
0 }4 b( V K9 J/ f1 t0 }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。
; X b& Y! a% X( I+ t/ H! e& 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。 a# U! Z2 l* U# P2 V" J! c7 `5 ~
) \( L; p' z! N( t3 G& g% d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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5 Y, P! }& E( |: Y2 A* i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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& y1 p+ H$ }8 b5 m# |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。 + j0 H, ~9 r+ D
' d; G' \2 ?9 A- b' a1 j4 K8 T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。
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, E$ Q. K% m$ D _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。
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2 k! J, G6 S9 ^3 `4 L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。 + a/ S5 O5 X' P% j
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停電又如何 5 N* }7 C2 [; y( J E! c% n
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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) D2 L9 h1 i6 X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。 * y) o) R- h+ ^3 {. |* t
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沙粒的溶解 4 H5 ]9 y# V5 n, N7 r% ]
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。
6 X# t$ O0 n: u$ X1 Z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。 6 v! A, z( O' w7 Z' B( f4 w
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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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