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比較各種底沙系統1 k6 Q8 [' z4 [7 `) ]
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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。+ N4 P, U# c w: r2 F, U
各種系統，各有奇技及局限。. F& B6 {$ n$ i$ @# p$ R
6 g6 A, G' R7 r+ ?5 n! g' ^2 g% w# B比較硝化作用 K% U) l) \; F& ?. P
即把NH3/4化為NO2，再把NO2化成NO3。此作用需要氧氣來進行。
' S `8 x# _' f" G6 r硝化作用功能，處理得最出色的底沙系統排名是：
5 e0 R, u* X- B! D t1. 沙樽。
& f4 F5 D$ a1 `$ h2. 反方向底喉，是第二叻。 - t) [& ^! F. O" c. ]4 z
3. 底喉。
- Y+ k: g7 V7 J3 E y4. 厚底沙。 ( R) O2 s( l6 k5 L: I `
5. 充水層。
0 _1 w2 ~8 _& J6. 最差是薄底沙。 - X V, V7 M* s+ _3 m
不鋪沙就直情無此功能。 $ m! J3 I. S) F! ~2 H1 E Z9 i! b
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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。 - a e+ n$ a+ K4 I3 @
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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。
! G# }$ m% j0 O- x6 ~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。 : V' G/ |1 Y8 x) h+ s
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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。
4 W7 f. A5 U2 _2 _. n3 h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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# i( z2 G: I! B# w: A% I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。
& G9 M2 C3 e# J3 G' J3 H8 {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）。 8 e- B9 b+ t: r/ i# k, f
雙方氧量的差別，是為potential difference。 3 K( O: g1 `* ]9 F$ p! W$ ~+ B4 E, F
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。
3 `% O3 K) o. 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 F* K- B8 l- J: m9 d
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 e# g) r1 Z0 [% d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
; \5 g8 y; S1 \8 u) U. b. i2 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。 5 `4 k* d% a! f; V( {+ W( V W
龍虎旁： 7 m& A7 |# ^7 V3 j* s& W
6 p% _3 s/ w2 h; N* p1. 充水層，功能最醒。
6 S$ J: |! @6 ^2. 厚底沙，第二叻。8 J+ H+ o U u* i! J5 O) ~3 B" o- M
7 v' p$ ?* U- _) 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？ 9 v6 T% @1 o, A
無此功能：反方向底喉，沙樽，底喉，及不鋪沙。 ( ~( Y/ Q1 [: ~* Y3 q( y
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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： ' ^& Z2 q* i, ?1 k/ d$ e: ~+ 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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; I b5 G" K. h5 {1 l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。 : K i2 s" d. r2 f8 P$ Z
: J' I+ ^2 N( @# D. u, ~9 x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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% f* A7 r/ A' m3 V比較對缸水的影響：NO3污染度 3 F2 C' M7 Z1 c1 e( x% t( d( o
誰會令魚缸的水有較高的NO3？排名如下： 7 G4 l2 D0 Q! r
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1. 沙樽，最勁。
; U6 ^$ G/ l( v. ]. M" V( `" ~2. 反方向底喉。 8 Y; K$ c* j6 A. k
3. 底喉。
* N7 l* [3 N! D3 g8 F& W! O4. 薄底沙。
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/ l6 A/ G/ A# B1 k沒有排名：充水層、厚底沙。
% r2 \3 d7 ? t- \6 f# X) Q不會有直接影響：不鋪沙。 " z" u9 W6 N4 n+ p0 P( n
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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。
5 _$ |* P7 U O2 D, M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）。 " _' i" w+ y- w. F2 ~
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。 . P0 V @. R8 D" f; @
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。 * Q' Z0 o; s% }9 n7 V- x Y" F
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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。 , y: O: }3 {* L, E3 b8 C; u
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比較對缸水的影響：pH
! |# w7 r1 @, m E- ]& i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。 ) G5 o) k4 e( W2 D# S6 h+ j0 D4 Z
對缸水的pH有向下傾向力的排名： ! m3 D/ k: h6 v" B7 T6 H: x
7 t" Z a! Z8 b& v. _+ y2 y1. 沙樽，最勁
" Q3 b' V8 b. Y2 {" k; l7 B( b, F7 q2. 反方向底喉。 : ]! @2 i i4 N+ b4 L! ]8 t L! @
3. 底喉。 ) d4 ?0 j; `% K/ J2 f
4. 薄底沙。
1 U2 U% s+ z" P& g/ J0 t5. 厚底沙。 ) l0 G1 s4 s0 ~5 w
6. 充水層。
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不會有影響：不鋪沙。 P" M% i4 K; w1 x" J
0 b0 M7 ~. Y1 j8 b5 Z1 E; C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。 2 L) x1 [ a* {! {& k1 Z9 }3 o
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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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; Q! p& N( e o4 }! C1 t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。 2 b( M! l( Q- Z5 p9 t0 w( Z
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。 ( ^. W& P) ~9 T% z$ V
$ g; |! W3 ~2 k! W7 {9 c' C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。 " l7 L& y ^. z/ {3 U \
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比較貯存PO4的能力
6 i7 S, s6 D" a$ B4 S+ N; H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。
/ L; u5 |0 t: y# Q" I貯存PO4功力旁：
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1. 充水層。
5 K. D) a5 F/ E6 w" }; X2. 厚底沙。 ; m6 ~/ y' A! G l
3. 薄底沙。
) `: z6 `8 Z0 v4. 底喉。
" K6 `: @ J/ L0 m: b5. 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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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。 6 j0 f2 Y' J! j0 M* K& C6 O. M4 s G
+ K" q1 q! q, X" |1 V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 @3 V x0 k1 ]7 P/ x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。 $ T. p* o2 H, @' x4 R
7 F6 R) `9 N2 _% i( c沙樽內的水流更快，pH最低。 ; q( n, m9 V$ y
) G9 A* f) O+ }) z2 E. _/ N; o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。
g. E; z! \8 V7 `% w久不久要清洗水泵，保持水速。
* |0 d2 c. }6 o8 I2. 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。
; K" L+ G1 ^( n/ H8 o0 p/ w- X. P: A久不久要局部攪沙，防止沙粒黐在一起，及清洗水泵。
E: k1 i3 M* S M: ^# x1 ?0 y3. 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。 * Q; D$ X" |# w: W* o! d
久不久要清洗水泵。 " U+ R5 {/ v; W/ e0 A# D
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。 ; y6 h* L9 k4 `4 i. R* o& u
太多藻長在沙面，會減弱擴散作用，要清除。 7 J& \7 V0 J* k( J0 j
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。
3 _+ d# D& ^" K. s9 g5. 不鋪沙就只須久不久吸缸底垃圾; Z) [% r. B9 R% Z# Z/ \* }# ]$ y
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! I* G" F2 ^. V* p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。 2 F. x. c2 F l6 W) e7 W- k1 s
6 C7 T( H( d' C. R. f9 L/ g* }- t系統升級
' j% W2 ^( `+ Q# f以氧為首。
: R8 P4 Z: A$ k/ t" {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。 , V7 z" Q6 K/ @" Z |* o
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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。 }, N( {2 B) R. d. V
& h) i! A" a. Y4 x! 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。
# t j4 P( {8 |. N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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: i% [7 F7 a# [) ` c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。 8 R( u, |+ A8 O% d- \4 u
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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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。 ! H+ O: P, ?; T' ^* h
1 p3 @ p, n% w6 @- E6 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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% N. }; E$ g( A7 I- e% Y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。
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' } R: A! x) s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。 ) N5 ]7 u7 f9 z9 T1 Y/ c/ T
! c' L) }1 x; y) S- L0 j. ~
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。 ' n& y! q3 K/ s' g5 Y+ p
; X6 Z3 F2 n7 B- P! Y- Q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。 * ~* f4 A( U$ o5 D* d$ U9 @3 G( \
( T. n+ x. d) b; L: z7 k9 d0 z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。
/ r$ E/ j( W& a! s- Z1 L7 t% v* S+ ?- h2 X7 k+ b: H. o) c i
停電又如何
( j* m& d3 h; Y5 F! `/ d& V1 d+ u) Y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。 1 `& E- F5 S$ a$ ^. A) N1 K
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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。
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沙粒的溶解
; K; c) k% d N9 t" H: V+ ~3 Z2 g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。 ' x. D2 U1 p9 T7 f& m
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。
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" w$ ~4 q m4 f4 U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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