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比較各種底沙系統3 R" {9 F7 a5 J( k8 V; Y; c% n
轉載作者：p5 V& f A- s$ {* M# \
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' t8 h, C3 C/ ?( W4 r q+ U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。1 R. l: s; S* d$ u1 |1 K6 ]
各種系統，各有奇技及局限。
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' d( A# S% z) j) I比較硝化作用
' [4 c1 q3 X& I3 _% j即把NH3/4化為NO2，再把NO2化成NO3。此作用需要氧氣來進行。
4 w% O9 {+ `) h8 K# d硝化作用功能，處理得最出色的底沙系統排名是：
' T( W. z* R# `1. 沙樽。
# J! w a8 U g) x, O L; s! ]2. 反方向底喉，是第二叻。
6 m6 f4 |, d3 k1 Z- d3. 底喉。
$ V% K% j8 s. D$ y( |! L8 Q# n u" B4. 厚底沙。 : D! o9 j* }% H( ^' ?% `
5. 充水層。
) J: h" n3 b- C& W; N6. 最差是薄底沙。
* _) y% s$ Y$ f0 n& \; u) f7 | `不鋪沙就直情無此功能。 ; G5 p' B# f/ e* p
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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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) k) T" ]! x9 x+ J7 s! L8 J N; \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。 9 F/ _* n/ S O+ A
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。 # l! G, \( H, m5 j0 V: u5 ~
1 H- `' i! t5 g* L/ Y y U& Y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。
0 A& T/ U- O: K( y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。 2 P- Z$ C0 j' |# p( `) A; r
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）。
1 |1 \( {5 |. Q雙方氧量的差別，是為potential difference。
0 G- q- G" y7 J6 J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。
# w8 e3 X {" {6 q+ i6 E: G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。 ! e# j# y5 d$ u6 T) X3 a5 ]
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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; M& s; G! M- Q U5 k比較H2S的產生
. E+ H, A% Z! d4 T3 U2 [只有厚底沙有無氧區，故只有它才有產生H2S。
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A% R9 ^1 h" z. e: v5 R比較化NO3的功能
2 ]$ J# i; c: x2 J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。 & c0 b! U3 l* {3 y5 b
龍虎旁：
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7 h0 J7 ]4 H1 Z) {- i. s# P& c1. 充水層，功能最醒。
, N3 ~6 m- y/ Z; U. `, B, S f2. 厚底沙，第二叻。
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. F2 \9 u' P; G, M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？
: T4 |# s: N' k4 p2 T; n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：
3 b/ K- d5 m3 |4 ?2 I9 i; F/ `6 aNO3---->（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。 ! X, l0 c" x2 E% R. {
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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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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。 1 \9 H/ a+ B- c+ e4 ?9 U: Z4 {
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4 j6 ?* c t' c c; T比較對缸水的影響：NO3污染度
2 B" w+ v8 ?6 V# {3 x) B3 N誰會令魚缸的水有較高的NO3？排名如下： W& J# x* X' l8 I* ]8 X
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1. 沙樽，最勁。 " q5 F2 d; c8 _; o& ^
2. 反方向底喉。
) z% a4 c# t3 {5 f$ y3. 底喉。
9 d+ R2 H& Q# h Q! f' ?0 M4. 薄底沙。
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沒有排名：充水層、厚底沙。 6 @0 u3 J; Q& f# F! y. F
不會有直接影響：不鋪沙。 ' i) `2 I. ]2 f0 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。
5 r: \. \. `' k. y2 _" A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。
, u" I, m) ]5 V9 f3 I1 I J0 T) O, a# L
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）。
3 a7 [- o8 K% ?' n! R( I6 Y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。
* y6 P" f, n# I2 w! ]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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4 e% ]+ K/ v4 W0 Q: T! 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 ! O# v7 k$ E& c% d- y1 \0 ^
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。 V; H% [- [, v2 a, r
對缸水的pH有向下傾向力的排名：
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1. 沙樽，最勁 ) z' r* M1 K& s; r2 \
2. 反方向底喉。 $ t9 _$ g$ J, W2 t/ F9 d; Z: @
3. 底喉。
; s, Z* @7 q; u; D4. 薄底沙。 $ y1 \6 w. o6 s7 ?0 o
5. 厚底沙。 k! S9 P2 z# j# B0 V
6. 充水層。
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/ K3 f# _& c& ~# _9 L不會有影響：不鋪沙。 & r% A* A1 l }9 \ h
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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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! e5 Q5 [0 I+ C) q7 X1 n" m薄底沙的硝化作用不及頭三名，所以冇出產咁多H離子。 . N2 ?8 b5 m6 D
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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。 % G* Z+ W# k3 T- J9 N9 @
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。 ; A! B2 V4 B6 q7 \$ p
! L/ M. L$ f& E" n. T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。 5 I/ |2 \5 ^* l
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比較貯存PO4的能力 : I7 i, E; ?6 B' j
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。
# V) P6 v/ P' i( C4 I* a! ^: e貯存PO4功力旁：
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1. 充水層。 ' j z* ^. t. p2 u
2. 厚底沙。
}' s$ f( ^# k) T3. 薄底沙。
/ T8 Z+ g. m& [; A( E3 p4. 底喉。 \( y1 D" l& O: v4 v1 m2 V: |. N
5. 反方向底喉。4 ^2 i( v, J' {! \% q& F
3 @" n$ X4 ~7 g& E k9 D' d: d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。 ; [/ x6 d9 {) h/ f e% ]1 r" F
5 V o! z% b+ P0 q) L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。 - o! x, r5 p" u9 b) ]4 [: M
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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。
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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 ' _* d8 F! U" r- i7 y' N3 J( k
3 ~+ s' o) m7 f+ m1. 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。
- ]- U6 Y' ? n/ t. C3 ?久不久要清洗水泵，保持水速。
4 C7 z/ K3 U7 r3 t2. 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。 1 q# O& i3 O0 R2 s/ q; v
久不久要局部攪沙，防止沙粒黐在一起，及清洗水泵。 & {7 s T9 g8 `, ]
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。 / {: X3 m, F3 Y; D, [( s B' i
久不久要清洗水泵。 . l' [( H7 B: 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。 ' s4 S8 F. a: F# o
太多藻長在沙面，會減弱擴散作用，要清除。 - W2 \5 { N7 ~9 e: g4 m3 i
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。 ) R5 D" Y) j* A1 @- N8 W
5. 不鋪沙就只須久不久吸缸底垃圾! R( X3 H6 Q3 ]& d, ^
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2 p5 b7 K1 H$ H) L9 o4 a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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系統升級
6 }0 d1 T, B5 b0 |. G4 z3 T以氧為首。
+ n. N5 X Z" i* _# c5 Y- B- j' @, a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。 ' u2 W& B1 a5 c# ^
) C/ Z- `+ k/ V3 ^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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/ z e0 m N1 t$ y( Y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。 8 }# K7 Z5 {9 L. ?3 |1 c3 ~
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。 6 A* }+ S! |0 w+ n* C, P$ `
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。 3 R; U! s* ?9 V) i( v2 o; G
# z$ }$ r3 t8 Z( w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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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。 7 S" v+ ~' ]8 \4 b, v* @2 F
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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。
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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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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。 ! s2 Y9 k+ ^" n: n) c K/ ^# O
. d; h) G Y$ m% c2 J2 `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。
5 w) ?/ e, x/ N6 i. m) j
: x1 b; j3 _9 _0 L- V! C停電又如何 , Z3 n s3 c/ H o9 _6 U8 @7 `- A
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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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。 ! {; T! W" B1 U/ J4 M, g( O6 i
4 f* f9 l/ _3 k- V0 N {沙粒的溶解 ! Y# R9 ]4 k1 b/ ^7 l/ [ ?
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。 # n: w& I" Q8 O1 g$ P1 r
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。 c7 e/ R) \, `; y* f. Y4 [
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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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