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比較各種底沙系統
( o; ^4 K, b* m1 ?4 F, l: }5 A/ d轉載作者：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。
: ]/ V9 L" v, ?( U Y1 q各種系統，各有奇技及局限。
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比較硝化作用 * V |6 s# x5 z* U& f
即把NH3/4化為NO2，再把NO2化成NO3。此作用需要氧氣來進行。 : v5 {. A$ f: x' G
硝化作用功能，處理得最出色的底沙系統排名是： $ V) V1 |9 Z) F# ?8 X
1. 沙樽。 9 y+ G! `1 g5 I2 g
2. 反方向底喉，是第二叻。 - i" p! j1 y5 {& g; _$ W
3. 底喉。
2 a \' R2 P2 W' U+ T, t, J& m6 r4. 厚底沙。 - {. r+ X" b/ F. u& ?& e
5. 充水層。
: t4 @4 H9 `6 y/ F: G+ C6. 最差是薄底沙。
* v6 g+ y) M) P0 p. \7 A, R不鋪沙就直情無此功能。
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. ?1 R0 c+ N' D; R: Q3 [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。 1 ~* P! k+ Y5 n6 N2 V9 a
$ {: p3 u+ C r- m2 J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。
* h5 t6 h' T4 K2 r5 n% [- }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。 * |% \* i; ?, ?1 }3 b4 T0 g
) p) p$ P; U. w) t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。 # H! _( G k- G2 d9 G+ X
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。
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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。
& f0 I0 y+ b8 B$ j2 ~9 d0 U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）。
X# i- B' L+ F) ]1 R雙方氧量的差別，是為potential difference。
2 _6 ]* D9 u$ [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。
6 r+ x- I& l1 z3 J7 n6 t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。
: s! l/ H: J$ }. S. W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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4 N1 x/ L" m& }! T比較H2S的產生
5 P# k2 P+ r: g只有厚底沙有無氧區，故只有它才有產生H2S。 3 z3 |# f [& ]1 @ N5 L
4 L* Z8 W d" D比較化NO3的功能 & D2 o# g- C$ i- K2 D+ O
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。
9 D1 ^8 } T1 N- D龍虎旁：
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1. 充水層，功能最醒。
1 m3 q3 w( M/ J0 `/ }2 W Q* f& C# o2. 厚底沙，第二叻。1 ?/ k2 z l* i2 T3 t
9 r) W* i% }* ?8 y$ l3 l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？ : S9 \% z: u- l6 |2 {2 K
無此功能：反方向底喉，沙樽，底喉，及不鋪沙。
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/ M# H/ h$ \+ l% r8 R4 L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： 1 _# B8 K5 X J1 r( x' ^/ `
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。
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) W7 g! g0 t/ t8 _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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2 X5 ~7 k6 C) S- ?( W. a: t比較對缸水的影響：NO3污染度 f6 E) x2 t; v) {2 E J# U
誰會令魚缸的水有較高的NO3？排名如下： , X, ?; u. x7 D5 `3 N
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1. 沙樽，最勁。 ! \1 g. o0 A7 W
2. 反方向底喉。
/ T: B, F7 p5 A/ S8 t3. 底喉。 " M. @ U! R2 O7 z& [: N& o- O; e. a8 l
4. 薄底沙。7 c# k6 u' Q' G6 }! P. ~6 T6 M, m
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沒有排名：充水層、厚底沙。
2 H( m# m0 l& Z5 v不會有直接影響：不鋪沙。 # r5 ^% x; p G$ m0 s1 X% a
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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。
+ `+ h9 c; p- |- ^( `- K& e9 E$ b. |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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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）。
+ m8 s! G& z, r, r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。
5 i& Q# B( \( d; x/ S' ?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。 + }6 D! d1 r9 _( Q6 I
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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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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。 ' @; N3 k0 e: @$ a/ Y
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比較對缸水的影響：pH # }" W+ y! a9 f4 I+ C! x
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。
" t8 n( B4 p) v' i" [對缸水的pH有向下傾向力的排名：
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3 V7 Z8 ?4 [+ Q# H9 e1. 沙樽，最勁 6 T1 ^( N1 \/ s2 G2 N3 g
2. 反方向底喉。
0 }. s. Z) r4 ^2 ]6 A; W3. 底喉。 & O; f" w' u3 a$ `# i7 M
4. 薄底沙。 ! t+ t; e" ~ ]5 o5 }$ x
5. 厚底沙。 ! j3 A9 g3 P7 x/ u! y9 `- A
6. 充水層。
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3 D; F3 |' j7 b( }3 j7 C* D, ^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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- L: s- z" Q4 L- J/ ^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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, F: }* T) h( Z: f0 y& i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。 ( M* o# I9 N" Y2 _8 \
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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_9 L) `" l O0 z/ U$ n8 R& N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。
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比較貯存PO4的能力
7 b2 Q# K2 _$ B2 J. g" V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。 $ V1 |0 c2 x6 C& k. ~0 L8 N
貯存PO4功力旁： . z. O* B; `$ K- q7 Q9 K
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1. 充水層。
+ y" [% t! l$ K2. 厚底沙。 $ P) h. i$ S5 J! y( u, C* I/ y
3. 薄底沙。
- ~ X$ G: U0 G4. 底喉。
1 f2 x4 _* i. ?: n8 J M( i5. 反方向底喉。
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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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2 `6 R! K" i0 |' w0 A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。
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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。 2 D- Y; w N9 s6 c6 u% O0 R0 ~1 @
5 i- E' j( ]! [* J8 ~0 q' n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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: T! l; m9 V+ }: P* ^1 Y沙樽內的水流更快，pH最低。 ( t! ?: m% _. x8 \( r
! l) r) U$ L& x3 R5 |比較打理麻煩度
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* j7 P! k7 D s. u1. 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。 8 R' w" G6 |' \
久不久要清洗水泵，保持水速。 - j7 x" u7 o% q1 M, C
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。
/ h/ x1 D6 V, t3 s- d- U+ L久不久要局部攪沙，防止沙粒黐在一起，及清洗水泵。
# K+ q" ~9 Q. U4 I2 T) [4 l6 }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。 1 f& P) X* v. H: o
久不久要清洗水泵。 / r! ~* d0 A0 q- h- W, N& j2 a0 h
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。 8 r2 f6 U$ ~. |( Z" J! M" r. ]
太多藻長在沙面，會減弱擴散作用，要清除。 - N8 G' m8 D' O Q
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。
) d) f! C2 e0 I4 c3 Q- U' c0 V5. 不鋪沙就只須久不久吸缸底垃圾 E/ j' t* Z- A$ H4 D% X8 G
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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。
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+ @9 r. ^7 N) |' B5 i0 Q8 z系統升級 & h( x7 N, y# T1 _; b2 T; Y f
以氧為首。
' y5 s; S3 k7 j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。 & m5 N/ _6 ^4 J3 G7 @2 E/ Z
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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。 & l. u7 k$ z. R. o& k* K9 z
6 T$ s8 t- C. C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。
1 D3 X& p' A$ H* n; L% P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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8 o, Z7 W' D8 ^7 t1 d3 t% l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。
6 B0 L0 g% t& Z4 J3 [2 `3 c. j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。
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; z3 A% t0 j, K% E0 m/ j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。 ; o, ~& [% T: J2 c$ U8 H% X
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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。 4 V1 c& h$ V( ]+ N
8 q" p2 Q. e y: W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。 9 P# z0 P' q8 L! n
2 v* B2 R9 m7 M! J- ^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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( G4 O$ b1 f! R& M) 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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/ r' R. m) F7 C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。 5 Q2 O% t9 J9 s- i/ a
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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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7 r7 h. W6 f0 Z1 Y7 {8 V停電又如何 , _/ ^0 E9 `4 @
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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! J2 n* O2 i, |$ n- O/ 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。 6 H5 X# z* A! r. K2 y: C7 W6 N
4 D1 ?# G9 j, q6 S. j* O1 N
沙粒的溶解
3 ^ V4 s7 h5 K X9 N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。
5 J! f1 }7 U5 s7 D8 z- C4 A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。
3 k9 z) ~( i6 @* X, l, p* k
2 V" L! q1 C0 Q( ~' R! t- Q0 q' l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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發表於 2007-3-19 01:08:03
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發表於 2007-3-23 07:30:39