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比較各種底沙系統6 T, M7 z' D+ ^7 ], \% a; e
轉載作者：p5 A! L* B/ E M8 d, ?
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% p7 ?1 W1 T; H2 l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。
$ |' l S. }* ~! C5 m# M各種系統，各有奇技及局限。
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: l$ [, G1 f# F比較硝化作用 ; U; d- f7 Z8 J4 L- H* f2 Y; W% A
即把NH3/4化為NO2，再把NO2化成NO3。此作用需要氧氣來進行。
6 K7 F3 k, V w* j5 ?硝化作用功能，處理得最出色的底沙系統排名是：
" e& b$ N7 M' {5 y* u! M1. 沙樽。 & d. Q) Q0 G. u0 k! V; S
2. 反方向底喉，是第二叻。
2 K" P) S2 C; b0 Q: F3. 底喉。 ( E! J' q# _' Y6 z( A3 | P% N
4. 厚底沙。
8 `, o' L @2 B8 z; q7 _- ?" E( d. W5. 充水層。 , `; l' Y( P6 W& Y* i# _1 {
6. 最差是薄底沙。 % n4 B# b( c3 P* q
不鋪沙就直情無此功能。 7 u4 S' c6 c$ |- a
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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。 8 a0 v/ U/ q: s9 `3 a
5 \ g; J" j5 ?; x, B( v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。
% J `" |5 q5 l8 ~3 H% o0 L$ w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。
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% O: g. y: M% \4 i) S6 w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。 3 V2 A3 D" Z) W7 `- |& V1 K
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。 & j( j! U, x6 M8 m1 a
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）。
$ |$ t$ B% w/ d7 j5 p1 w5 D5 M: [: u雙方氧量的差別，是為potential difference。 - u: |& e5 ^! E+ U, T q
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。 0 g5 V$ f" g g; D" j0 i9 `
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。 - l. ~6 ]7 X- R1 Z: ~7 I
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。 6 ~1 j4 O/ {! H! Q" z: i! e
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! m. g. B: E& {, Q6 C8 h比較H2S的產生
* T/ N r# \6 E+ s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
" b/ J4 Z3 p K& G3 |! f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。
) ?3 J* y( }& \- c) H龍虎旁： , U% W8 U2 R- L0 J( ?" o$ o. ?
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1. 充水層，功能最醒。
$ a3 Y" }3 |! n$ S& ?3 ~8 g' z; M2. 厚底沙，第二叻。% [% K* z; c: e$ u3 K
: T3 B6 k4 t" M" d* ?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？ 4 P, R2 a: ^4 _4 k$ j1 k W
無此功能：反方向底喉，沙樽，底喉，及不鋪沙。
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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：
2 L& L& f3 [( D4 _6 ^& z9 _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。 " R6 I1 r C4 i* {1 |1 h% {
7 U5 K0 d! ^3 n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。 " }. e) b, M) p# P4 U( V" N
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比較對缸水的影響：NO3污染度
( H0 d" X. o0 s" K誰會令魚缸的水有較高的NO3？排名如下： 6 [! V9 M7 z6 J1 v' T) }
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1. 沙樽，最勁。 * [1 P/ b& R) b9 U7 [' a
2. 反方向底喉。 + G, b' `) G$ {& T7 M: _" x
3. 底喉。 0 t# f# j. M. X X
4. 薄底沙。5 K4 o4 d/ }6 _5 M& @
+ Q0 C$ ^: ~( ^! V沒有排名：充水層、厚底沙。
, p" X' [+ u" G7 z不會有直接影響：不鋪沙。 z1 |# ^) U4 T& z6 c
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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。
& k3 p+ J, W$ 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）。
+ Y- A: T7 m) {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。
, k+ B. L$ z6 Z6 K. G% l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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$ o! _! d \. i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。 ( e7 E# p. n) y& a6 g7 e) ~
8 H5 s+ T; p3 S2 a1 Q7 R' R( }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 $ K0 v+ L1 y E5 M+ o
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。
: C0 Y! C1 y6 I. f6 N. l1 x對缸水的pH有向下傾向力的排名：
4 Q- |+ x. f# l }! g6 h1 X) [! ~% \6 N' s$ Y- B5 B
1. 沙樽，最勁
% y* r4 h5 _# Q; O2. 反方向底喉。 , r( E( V8 T( U( X* @) V
3. 底喉。 6 U3 a; @9 g! t
4. 薄底沙。
8 b5 L- ~ y. ^5 K/ h5. 厚底沙。 + @! s) }. I6 Q& _
6. 充水層。
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- {9 l3 w+ U4 R8 J不會有影響：不鋪沙。 & B7 a8 e) `' Y T; T, J
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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。 ' u3 e' @' V. ^! Q/ j7 M4 n$ V
8 V3 S' } _) @$ A1 R薄底沙的硝化作用不及頭三名，所以冇出產咁多H離子。 * h& H. a# }3 ^0 Z; s
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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。
" j' z8 K7 l9 e9 f$ ?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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5 n: ]+ y" W) z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。 0 s5 \# A9 h8 |+ ]
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- v: ~* x3 _8 _1 @8 G比較貯存PO4的能力
8 v6 S# }7 P* H' t, b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。
* Z& {6 c N2 m# ]貯存PO4功力旁：
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, _% r. w# Y3 y! M5 ^1. 充水層。 8 p: }6 l6 ~3 v2 M
2. 厚底沙。
1 Y0 A. ^# ~2 z) s) G) t4 I* s3. 薄底沙。
# R% B2 V3 L# {9 v3 n4. 底喉。 : v6 h: S- u2 ?
5. 反方向底喉。( B N9 Z) d" C1 `7 U- U
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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。
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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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( m; Q* ^2 ?* X% t7 H& p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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沙樽內的水流更快，pH最低。
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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。
# h9 \& X: g6 }" y1 `% ?久不久要清洗水泵，保持水速。
, e1 m' ?' e1 C* X* w/ H$ `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。
9 C) f2 ]) J. ?久不久要局部攪沙，防止沙粒黐在一起，及清洗水泵。
- e5 b% ]3 F! q; [5 l! j$ G3. 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/ s' | }$ H# p( I4 A久不久要清洗水泵。
- C6 \9 k" t! F# v5 P4. 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。
* J# T. e7 T6 V8 k2 T. a- F! u太多藻長在沙面，會減弱擴散作用，要清除。
( d0 U y; u( Y, W9 a+ F$ c2 H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。
0 |4 A$ f: i. v7 l; N- W5. 不鋪沙就只須久不久吸缸底垃圾4 ]1 R% a* q" ^
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' j0 Q$ h" Z( e% Y! W: b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。 6 }+ L3 i; C Y2 a) C, e
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系統升級
4 z* }8 y& V. `1 [, O4 P9 m+ X, b5 k以氧為首。
6 o" [6 q$ Y' E( W" G x5 f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。 7 o% z- a, d" b& [4 s' \4 M5 Y
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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。 $ o. v$ S1 J/ |2 w ~
/ o* y' T( u8 S6 ^+ E- V" o0 d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。 : ?* @) ~$ K. Y2 L" u
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。 : a( K4 r/ F7 P9 G% e
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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。
: K5 ^, o2 E7 z1 ^$ q; S% M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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) J3 K6 c$ H8 ?7 ]4 v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。 4 Q/ U. L- ]/ l! \; H4 X' j+ V" P
5 d u0 ]0 r% d$ s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。 ' {" b2 ~+ l" L/ p) g
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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。
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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。 9 e$ j; }* B) `" z1 D7 |: G& G# L; p# t
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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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) A( I6 ~ @" S$ s& 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。
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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。 8 J5 g7 @9 F# D, ^0 G% O, S# R
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停電又如何
8 O: K4 ]" b. _( G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。 . ?9 U N0 B0 I. g$ `% `( u9 b
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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。 - i, d2 ?8 ^% W& T
3 e2 ]2 [% J& i. i$ v) H沙粒的溶解
' L/ U- I* S( U" r: M( M$ x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。 + A9 r$ W. A# j
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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/ |5 S8 r1 T" X3 N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 07:51:18
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