發表於 2007-4-16 00:56:52

硝化細菌的自白




大家好,關叔熱情的邀請真讓我們無法推脫,今天特到論壇做客。早聽說觀賞魚之家論壇非常紅火,今日總算得見。廢話少說了,做下自我介紹吧。




大家對我們可能都不陌生了吧,我們叫硝化細菌,可不是幫助你們消化大魚大肉的那個消化哦。我們兄弟二人(等等,怎么是兩個?),別急,一會你們就明白了。哥哥叫硝酸菌,弟弟叫亞硝酸菌,因為我們哥兒倆老是形影不離,長得又酷似雙胞胎,人們就把我們統稱為硝化細菌了,其實我們兄弟兩個差別還不小呢,硝酸菌雖然是哥哥,但干起活來打頭陣的還是靠弟弟。




說了半天,大家怎么也不和我們打個招呼呀,傷自尊了,也難怪,我們太小了,大家如果不用顯微鏡是根本看不見我們的,哎,真是“菌微言輕”啊,好吧,既然看不到我們,那我們兄弟就自我描述一番吧︰我們身材都很苗條,人稱我們“杆菌”(像電信柱)。在革蘭氏染液(一種專門染細菌的染液)裡洗過澡后,我們都是紅色的。我們大部分的同胞都長著長長的鞭毛,我們可以借助它們像船槳一樣在水中自由地游泳。




我們的重要性大家了解嗎?不是吹牛,如果沒有我們兄弟兩個,大家在水族箱裡養魚種草幾乎是一件不可能的事,關叔也要失業了哦,真的,不信給大家顯擺顯擺。




在大家的草缸中,氮元素是普遍存在的,水草、魚、飼料、藻類甚至魚類糞便中都有它的蹤影,它是構成蛋白質的必要元素。那么,爛掉的水草葉子、死去的魚兒、沒吃完的飼料、凋亡的藻類和魚兒的糞便中的氮后來去那裡了呢?有人可能說,我從來沒有注意過它們,可最後都不見了啊,其實它們是被一些稱為腐生細菌的家伙分解了,有機的氮變成了無機的氨,就像一條剛死的魚是沒有味的,腐敗時就會產生刺鼻的臭味,這裡邊就有氨的味道。




氨對于魚類是劇毒的,它能使魚類血液中的蛋白質變性而失去生理功能,導致魚類的死亡。當水體中氨濃度超過0.2ppm時就會造成魚類急性死亡。




氨有如此劇毒,那為何大家的魚都還好好的呢?哈哈,就是因為有我們硝化細菌呀。弟弟亞硝酸菌負責把氨氧化成亞硝酸鹽,再由哥哥把亞硝酸鹽氧化成硝酸鹽。亞硝酸鹽也是有毒的,但比起氨來說是小得多了,而硝酸鹽是無毒的,它是水草等水生植物很好的氮肥。大家種水草時並不添加氮肥,液肥、基肥、根肥的說明書講得明明白白︰不含氮、磷,那為什麼大家的水草還養得那么好啊?還不是有我們兄弟唄。




有人認為魚的排泄物可以當作水草氮肥,可水草根本無法直接利用魚類排泄物。這些排泄物必須在那些腐生細菌的“幫助”下(可不是我們兄弟哦,這種事可不能爭功)變成一些小分子無機物如氨、硫化氫等(淨是劇毒物,這幫小子)。我們得給它們收拾殘局,把氨轉化成水草可以直接利用的硝酸鹽,這才把大家的草養得肥肥壯壯的,魚兒也避免了氨毒之苦。




下面著重介紹下我們的生活特點︰




1、我們屬于自給自足性的自食其力的細菌,科學家叫我們自營性細菌,我們用最簡單的無機物如二氧化碳為碳源來構成我們的身體,而建造我們自己的能量源泉就是我們氧化氨和亞硝酸鹽過程中所釋放出來的能量。可見我們的工作也不光為了大家,更重要的是為我們自己,那句話怎么說來著“菌不為己,天------”不說了,有點太不濃道了。我們這種生存模式,大家看是不是和水草很相似啊,只不過水草是利用光能來養活自己,我們是利用化學能而已,而另一些家伙比我們聰明得多,它們被稱為異營性細菌(就是那些專門製造毒物的家伙),它們用有機物做碳源來構建它們的身體。




2、我們除了像水草一樣進行糖類合成回應外(把二氧化碳和水在化學能的作用下合成葡萄糖),也需要其他的營養元素,如鐵、錳、磷、鉀等,用以代謝合成我們生長所需的一些蛋白質和脂肪等物質,所以大家給水草施的肥料和二氧化碳,我們也笑納了些,抱歉沒打招呼哦。



3、要說我們最不喜歡呆的地方,那就是一個充滿了有機廢物(如魚便便)的環境,因為過多的有機物讓我們無法忍受,我們又不能把它們當作食物,過多的有機物將會抑制我們的生長和繁殖,但是哥哥硝酸菌對有機物並不那么敏感,有時甚至還能“吃”些水溶性有機物(啊,變節啊),但大多時候我們配合還是非常默契的,兄弟就是兄弟嘛。因為我們有這一特性,所以大家就別指望我們在有一大堆魚便便的骯髒的過濾棉上安家了,最適宜我們居住的地方是比如生化球、生化環、生化棉這樣的,當然在水流流過我們家之前最好把水裡的魚便便、爛葉子提前過濾掉,不然的話,這些東東堵在我們家裡,我們可就慘啦,拜托了啊。




4、前邊說過了,我們很多兄弟都是游泳健將,我們可以在水中做主動的遷移,雖然這很耗費體能,但如果我們居住的家園受到外來干擾、沒有食物吃、有外族入侵、生活環境突然變化時,我們還是會做主動的戰略轉移的,在轉移的途中,我們可是不會吃任何東西的,所以一旦我們背井離鄉,請趕快給我們找一個家吧,讓我們固定下來好為大家更好地服務。不用擔心我們無法在固體表面固定的問題,我們兄弟可是這方面的高手,我們在水中到處遊蕩時,如果發現有什麼固體物質,就會立即分泌一種黏性物質,牢牢地把自己粘到那上邊,這樣一層層地粘上去,直到形成一個膜,大家都管我們形成的這個膜叫“生物膜”,水質的淨化就要靠它了。




5、再透漏些比較隱私的問題,就是我們的繁殖了。我們的繁殖速度說起來真有些不好意思,我們是微生物世界的“大象”,繁殖週期非常長,和那些異營性的腐生菌比較一下大家就明白了。在20個小時內,1個異營性細菌可以分裂成1000000000個,但我們還停留在1個的狀態,這也沒有什麼奇怪的,我們維持生命和繁殖的物質都是靠自己製造的,要耗費大量能量和時間,而那些異營性細菌則可以利用很多現成的東西。講到這裡就不能不說一種發生在開缸后不久容易發生的問題,我們暫且叫它開缸綜合征。有些人在開缸后的一個月內魚兒會不明不白的死去,這主要是因為魚類的排泄物被那些異營性細菌分解為氨等有毒物質,它們繁殖得實在太快了,相信大家都了解夏天飯菜變質的速度,越來越多的氨在產生,直到超出了魚、蝦能夠忍受的極限,它們就……,好痛心啊,那大家問,你們干什麼去了?真白養活你們了﹗各位老大先別急,這事不怪我們,在剛開缸的一個月內,因為我們生得實在太慢了,根本沒辦法處理那么多的氨,寡不敵眾啊。所以提醒各位在開缸后的一個月內勤換換水、少喂喂魚、用點細菌製劑吧。



6、大家可能認為我們兄弟也太遜了,生得又慢、長得又慢,怎么還沒有被淘汰掉呢?達爾文的理論看來問題是不小啊。先等等,我們兄弟雖然有弱點,但也有其他細菌不具備的優勢呢﹗最主要一點就是我們在食物短缺等惡劣環境下可以像冬天的狗熊一樣“休眠”,避免了像其他細菌一樣被餓死的命運,我們的休眠期最長可以達到2年之久。利用這個原理,有人把我們製成了菌液出售,可以長期保存,其實那裡邊就是“休眠”的我們。




7、我們還對氧有一種由衷的偏愛,在缺乏氧氣的環境裡我們根本就無法高效率地處理氨和亞硝酸鹽,以至造成我們的生存危機。所以大家如果想讓草缸的水質真正良好的話,就讓水草製造更多的氧氣給我們吧,大家會得到回報的。



8、可能還有人不知道,我們對光線有多么厭惡。弟弟亞硝酸菌對近紫外線的可見光非常敏感,所以不要把飛利普865照到我們身上哦,紫外線對我們的殺傷力更是巨大的。所以讓我們在黑暗中工作吧,我們會感謝大家的。




9、在酸鹼度方面我們也提點小小要求︰我們在弱鹼性的環境裡生活得更舒服些,如果是草缸,最好也別把PH值調整到6以下,對我們的健康很不利的呀。另外,最適合我們的溫度是25度哦。




10、有些毒物也對我們的健康不利,如一些治療魚病的魚藥、硫酸銅或螯合銅等,所以在治療魚病的時候一定要注意,如果我們都死光光了,你的缸即使不是新開的,也有可能發生開缸綜合征的。




最後澄清一個問題,那就是在水族箱中即使添加我們也無助于改善水的混濁問題,因為我們是被大家用來對付氨和亞硝酸鹽而不是水中懸浮的細小顆粒、細菌乃至藻類的。但有一點可以肯定,那就是我們會使你的水族箱中的水變得更優質、更適合生物之生長。



好啦,聊了這么多,相信大家對我們的了解又深了一層,以後可要好好對待我們哦,我們好你們也好,壞了,這說到哪兒去了,就到這裡了,再見了,關叔和眾位朋友,我們干活去了。

發表於 2007-4-16 00:57:25

氮化循環 - Nitrogen Cycle

細菌是好還是壞的呢!?
建立細菌部隊的時間
加快硝化細菌生長
氮化循環過程
在大家預備想建立一個水族缸時,一定會會在腦海內想像著一幅又一幅,一群群數十條的魚兒優美的泳姿遨遊翠綠水草之間的美景吧.但是記著不可一下子下太多的魚,不然當你的過濾系統未能即時處理魚的廢物時,那你的水族缸可能會有災難發生了,尤其是一個新建立的水族缸,缸內有益的細菌和魚的廢物未能得到平衡時, 魚就很容易因自已的廢物而中毒身亡了.

所以我們在為了寶貝的愛魚有一個健康的環境生活,就先要了解一下細菌的重要性了.

細菌是好還是壞的呢!?

其實在一個已經建立好的水族缸內,是會生長了無數有用和有益的細菌的.那些細菌在水族缸內擔當了一個重要的角色,如果沒有了這些細菌去分解水中的有害物如阿摩尼亞(氨),魚就會被自己的廢物毒死了.而這些細菌其實是滿佈在水族缸內的任何地方,無論是在底沙,植物,沈木,過濾器內,都會發現牠們的蹤影.

但問題是當你新建立一個水族缸時,內裡的細菌數量是不足夠的,要令細菌生長快些,是需要給予足夠的”糧食”,而那些糧食的來源,其實就是魚的廢物-阿摩尼亞.所以在要建立細菌部隊的先決條件,還是要放些魚到水族缸內,令細菌有食物可吃.

所以要建立一個水族缸,在初期時是比較困難的,往往細菌還未建立好,魚已經被毒死了.所以在一個骯髒的水族缸內的魚會比在一個乾淨明亮內的魚長壽得多.

在經過數星期的培養後,細菌才會建立起一枝足以化解有害物的部隊,而這些細菌,我們會叫牠們做”硝化菌”,而細菌分解有害物的過程就叫做”氮化循環”



建立細菌部隊的時間

由於每一個水族缸都不一樣,所以用多少時間去建立硝化菌是每次都不一樣的,有很多因素會影響建立的時間,但總括來說,可以有兩個條件 :

1.水族缸的大小

2.硝化菌的棲息地方

在水族缸內產生廢物的生物和植物,對於水族缸都是一種生物負荷.一個水族缸能負荷多少,就要看看有多少生物在內了.為了維持一個健康的水族缸,動植物產生出來的廢物一定要予以清除或中和.植物所產生的廢物,除了枯枝和爛葉外,都不會產生其他廢物了.所以魚類,水草蝦或是食藻螺類才是主要的廢物來源.不過當生物數量穩定後,最大的污染源,其實是我們自己,因為如果我們餵食太多的話,生物所產生的廢物亦會增多,而且未吃完的糧食,都是一個很大的污染源.

加快硝化菌生長

大家都已經知道一個新建立的魚缸,內裡的硝化菌是不足以去抵銷水族缸內的生物負荷.為了能加快硝化菌的生長,我們可以增加硝化菌的數量來達成目標.

最平宜又快的方法,就是到一個已經建立好良好硝化菌環境內的水族缸,拿一些舊的底沙,將舊底沙和新的底沙攪勻,舊沙內的硝化細菌,很快的就會佈整個新的底床了,如果嫌舊沙太過骯髒,都可以用舊襪袋好,放到水裡浸著.

另外,又可以將舊過濾器內的過濾綿或生物陶瓷環,放到新的過濾器內,這樣都是一個很好的菌源.

除此之外,將新缸種滿水草,都能有效的增加細菌數量,因為水草上都佈滿了新鮮的硝化菌.

對於市面上能夠買到的硝化細菌液劑,不是說沒有用處,而是裡面是否真的是菌種,還是只是細菌的食物,真的不得而知了.所以最好的菌源,還是用回舊的”廢料”吧.

一般來說,要建立一個較完整的氮化循環,是需要一點時間的,為了能有效的建立系統,可能會需要犧牲一些魚,放到缸內,只要對魚進行少量餵食,用以維持產生廢物,就可以支持細菌的培養了.而為了知道系統何時才建立完成,就需要用水質測試劑,去測量水裡的阿摩尼亞和亞硝酸鹽(NO2)的濃度了,這個過程,大約需時兩至三個星期的.其間有些魚可能會因為系統還未建立,還是會中毒身亡的.

如果不想有魚傷亡,都可以用人造的”廢物”,就是到藥房買藥用的亞摩尼亞,即是氨水,加進水族缸內,為硝化菌加加菜,在加亞摩尼亞時,水族缸內一定不可以有魚,不然會連魚也一起毒死的.



氮化循環過程

在一個新建立的水族缸內,在未放養任何生物時,基本上是沒有阿摩尼亞或亞硝酸鹽存在的,但這這形在會在隨後陸續加入的生物而改變.

每種生物都會產生沒有用的廢物,如人類的尿液內就有大量的阿摩尼亞.而魚類亦一樣會排放亞摩尼亞.當然魚類不會排放尿液,但牠們在呼吸時,魚的鰓部就會排放亞摩尼亞進水裡.而異養細菌(Heterotrophic Bateria)在分解殘餘食物,枯葉,糞便, 渣滓時,都會產生亞摩尼亞.這些異養細菌是不同於有硝化作用的細菌的.

積聚在水族缸內的高濃度亞摩尼亞是帶有很強的毒性,對魚類生物會造成很大的傷害.而亞硝酸菌(Nitrosomonas)就可以用來分解亞摩尼亞,會將亞摩尼亞轉換成亞硝酸鹽(Nitrite), 毒性會比亞摩尼亞輕很多的.

在一個新缸內,在加了頭一批測試魚的一個星期內,亞摩尼亞的含量會因為廢物的增加而突然升高很多,而這時的亞硝酸菌亦會大量繁殖,去分解亞摩尼亞,過了不久,就會發現亞摩尼亞的度數就會變回零或在很低的水平了.

由於亞摩尼亞是轉化成為了亞硝酸鹽,亞摩尼亞的水平會降低,而在隨後的一個星期亞硝酸鹽的水平就會升高.在這段時間內,另一種益菌-硝酸菌(Nitrobacter)亦開始大旺增加,用以去轉化亞硝酸鹽(NO2)為硝酸鹽(NO3). 高水平的硝酸鹽就會在這時出現,幸運地,硝酸鹽對淡水魚類生物沒有太大的殺傷力,除非真的是超高水平就難說了.而硝酸鹽的水平,可以靠換水去降低或者植物都會吸收去大部份的硝酸鹽,那高水平的硝酸鹽積聚就不會出現了.

簡單來說,當魚缸水內的亞摩尼亞水平,由升高至降低至零. 跟著出現的亞硝酸鹽水平,再由升高至下降. 一個硝化循環已經形成了.這時就可以較安全的加入其他魚類生物.不過記著不要一下子放太多,因為生物負荷的突然加重,硝化循環未必能及時化解的.簡單的換算,一英吋的魚要有一公升至兩公升的水,硝化循環才能更有效的運作啦.


發表於 2007-4-16 00:57:54

在生產中降氨和減少氨的危害常用的方法有以下幾種


一.改善換水條件,增加換水量這是降氨最有效的辦法。
二.在池中一角圍欄栽種水生植物如水浮蓮或鳳眼蓮等飄浮植物,可有效地降低水中的氨。經試驗證實當移植的鳳眼蓮複蓋水面達10%時,五天后水中總氨可由8毫克/升降至3毫克/升,降氨效果明顯。
三.控制浮游動物數量,可減少水中氨的來源。有資料介紹,甲殼類每天排出的代謝廢物氨為1mg/g;蚤狀蚤每天每千克可排出約為5.11克的氨。因此,適當地放養以浮游動物為食的魚類,或適時殺滅水蚤可減少水中氨氮的來源。
四.改善水中溶氧狀況,可促進氨的硝化使氨轉化為硝酸態氮和亞硝酸態氮。研究表明由硝化細菌和亞硝化細菌形成的硝作用,在溶氧小于5~6毫克/升時,硝化速度隨溶氧的增多而加快,硝化作用最適pH=8.4,在溫度5~30℃範圍內,溫度升高硝化作用加快。測定結果表明,在溶氧多時有效氮以硝酸態氮為主,在缺氧狀態下則以氨態氮為主。因而改善水體的溶氧狀況在一定程度上可降低氨含量和氨的危害。
五.利用生物轉盤和生物轉筒去氨,該設備在工廠化養魚和特種水產品的養殖中應用較多。其作用原理是利用生物轉盤或轉筒上附生的藻類和硝化細菌吸收和轉化水中的氨,去除氨的效率可達80%以上。
六.使用斜發沸石粉,利用這一多孔鋁矽酸鹽具有的較高的離子交換和吸收有毒代謝物的能力降低水中的氨含量。當池塘中浮游植物同化作用降氨或其它降氨措施無法實施時,可在池塘中施用沸石粉,用量一般為25~50ppm,可達到使氨減少90~97%的良好效果。而且沸石並不吸收硝酸鹽和亞硝酸鹽也不影響水質的其它化學指標。此外在水產動物飼料中添加5%沸石粉也有降低水中的氨含量的作用。
七.利用光合細菌進行水質的改良。許多研究表明,養殖水質中施用光合細菌,可明顯降低底質和水質的有機物含量。從而減少了礦物質分解產物氨的釋放,從這一角度出發,施用光合細菌對降氨也有一定的輔助作用。
八.據國外資料報導,Brewster 等人(1961年)根據他們的研究結果認為,甲醛在水中可以同氨回應生成環六亞甲基四胺和甲胺,氨與甲醛回應的這兩種生成物是相當穩定的,在實驗室處理的7天裡,去氨效果明顯。Allison(1962年)在室外試驗證實,甲醛能殺死池中的浮游植物並引起溶解氧降低,在處理后的第二天,水中氨氮立即下降了40%,在以後幾天裡氨氮含量變化下大。十天后,用甲醛處理過的池塘,氨氮濃度為0.3mg/L而對照池為2.1mg/L。作者認為,在養殖池塘中使用20~25mg/L的甲醛對魚池的病害處理是成功的。目前東南亞各國早已有用甲醛去除蝦池中氨氮的作法。我國這方面的研究報導較少。施用前還應先透過試驗。
總之降低水中氨還缺少定量的防治措施。此外,據報導利用水質淨化池,科學地利用活性污泥法,厭氧消化法等生物化學方法循環處理養殖用水是很有前途的淨化節水養魚方法。這些課題在淡水資源不斷減少的當前急待進行深入研究。


發表於 2007-4-16 00:58:54

一、氫型陽離子交換樹脂是什麼(转)

氫型陽離子交換樹脂(有時簡稱「氫型樹脂」)是一種人造有機聚合物產品。最常用的原料是:苯乙烯或丙烯酸(酯),先經過聚合反應生成具有三度空間立體網狀結構的聚合物骨架(樹脂母體),再於骨架上導入不同的「化學活性基」而成。由於它的活性基,如磺酸基(-SO3H)、羧基(-COOH)等,都含有活性氫離子,可在水中解離出來,用於與其他陽離子進行交換,所以特別在陽離子樹脂名稱之前再冠上「氫型」兩字,以與同一系統的「鈉型」種類有所區別。不過「鈉型」可以利用強酸處理成為「氫型」,「氫型」也可以用「氫氧化鈉」溶液處理成為「鈉型」,即兩型樹脂實際上可以互相轉換。
氫型陽離子交換樹脂不溶於水和一般溶劑。和其他離子交換樹脂一般,常被製成顆粒狀,外觀看起來有些像魚卵,粒徑大約在0.3 ~ 1.2 mm之間,但大部分在0.4 ~ 0.6 mm範圍內。化學性質相當安定,摸起來硬而有彈性,機械強度也足夠承受相當壓力,顏色由白色至近乎黑色都有,顏色?#092;時呈透明狀,深時呈半透明狀,都有光鮮亮麗的樹脂光澤。
氫型陽離子交換樹脂最常應用的地方,就是硬水的軟化,即讓硬水流過樹脂層,把硬水中的「硬度離子」,如鈣、鎂等離子吸收在樹脂中,就變成不帶硬度離子的軟水了,這也是陽離子交換樹脂最初被製造的主要目的,但它在工業上應用沒有「鈉型」來的多,因為在軟化過程中,它會直接釋出氫離子,使水質呈酸性,可能會因此腐蝕相關金屬設備。依需要的不同,它也可以應用到水族缸中,用作軟化水質及降低pH值之用。

二、種類

樹脂主要性質和類別之差異,在於它們的化學活性基種類之不同,因此氫型陽離子交換樹脂可依活性基(一種官能基)種類不同,分成兩種:強酸性陽離子交換樹脂(strong- acid anion exchange resin)和弱酸性陽離子交換樹脂(weak - acid anion exchange resin)。
強酸性陽離子交換樹脂係因它的活性氫離子在水中很容易解離而得名,其骨架均為聚苯乙烯系統,主要產品是「磺酸型」強酸性陽離子交換樹脂,通常顏色較深,棕黃色至綜色球狀顆粒,以綜色最常見;反之,弱酸性陽離子交換樹脂則是因它的活性氫離子在水中比較不容易解離而得名,骨架均為聚丙烯酸系統,主要產品是「羧酸型」弱酸性陽離子交換樹脂,通常顏色較?#092;,白色或淡黃色球狀顆粒,以淡黃色最常見。如果用化學反應來表示這兩種樹脂的差異性,我們可以描述如下(R代表樹脂母體):

強酸性: R-SO3H → R-SO3- + H+ (H+容易解離,在水中呈強酸性)
弱酸性: R-COOH → R-COO- + H+ (H+不易解離,在水中呈弱酸性)

由於強酸性陽離子交換樹脂的解離能力很強,所以在任何酸性或鹼性溶液中均能解離和產生離子交換作用,其作用pH範圍介於1~14。反之,弱酸性陽離子交換樹脂的解離能力很弱,只能在弱酸性至鹼性溶液中解離和產生離子交換作用,其作用pH範圍僅介於5~14。

三、交換能力

氫型陽離子交換樹脂在水中可解離出氫離子(H+),當遇到金屬離子或其他陽離子,就發生互相交換作用,但交換後的樹脂,就不再是氫型樹脂了。例如,當水中的陽離子如鈣離子、鎂離子的濃度相當大時,磺酸型的陽離子交換樹脂中的氫離子,可和鈣、鎂離子進行交換,而形成「鈣型」或「鎂型」的陽離子交換樹脂,如下式:

2R-SO3H + Ca2+ → (R-SO3)2Ca + 2H+ (鈣型強酸性陽離子交換樹脂)
2R-SO3H + Mg2+ → (R-SO3)2Mg + 2H+(鎂型強酸性陽離子交換樹脂)

氫型陽離子交換樹脂的交換能力與被交換的陽離子的價數有密切關係。在常溫下,低濃度水溶液中,交換能力隨離子價數增加而增加,即價數越高的陽離子被交換的傾向越大。此外,若價數相同,離子半徑越大的陽離子被交換的傾向也越大。如果以水草缸經常出現陽離子列為參考對象,則氫型陽離子交換樹脂的交換能力順序可表示如下:

強酸性:Fe3+>Fe 2+>Mn2+>Ca2+>Mg2+>K+>NH4+>Na+>H+
弱酸性:H+>Fe3+>Fe 2+>Mn2+>Ca2+>Mg2+>K+>NH4+>Na+

由上述交換能力順序可知:強酸性與弱酸性陽離子交換樹脂的母體,對陽離子交換能力順序完全相同,唯一的差異是:兩者對H+的交換能力不同,強酸性對氫離子的親和力最弱,弱酸性對氫離子的親和力最強,這個特性可能會深深影響它們在水草缸的作用與功能。

雖然氫型弱酸性陽離子交換樹脂對氫離子的親合力最強,但氫離子(H+)與氫氧離子(OH-)結合成水(H2O)的親合力更強,所以在鹼性水質中,弱酸性陽離子交換樹脂中的H+會快速被OH-所消耗,OH-主要來自KH硬度(HCO3-)的水解反應:

HCO3- + H2O ←→ H2CO3 + OH-

H+所遺留之「活性位置」再改由其他陽離子如Fe3+>Fe 2+>Mn2+>Ca2+>Mg2+……等依序取代,一直持續到HCO3-完全被消除為止(KH=0)。因此弱酸性陽離子交換樹脂的主要作用區間是在於pH=5 ~ 14的水質。由於HCO3-為暫時硬度的陰離子,因此當HCO3-完全被消除後,它的「當量陽離子」,如如鈣、鎂等離子也同時完全被取代,故能消除所有暫時硬度的「當量陽離子」。

氫型強酸性陽離子交換樹脂對氫離子(H+)的親合力最弱,使它在任何pH之下,它都具有交換能力,因此可以完全除去GH硬度(暫時硬度及永久硬度)。

四、交換容量

離子交換樹脂進行離子的交換反應的性能,主要由「交換容量」表現出來。所謂交換容量是指每克乾樹脂所能交換離子的毫克當量數,以m mol/g為單位。當離子為一價時(如K+),其毫克當量數即為其毫克分子數,對於二價(如Ca2+)或更多價離子(如Fe3+),其毫克當量數即為其毫克分子數乘以其離子價數。
交換容量又分為「總交換容量」、「操作交換容量」和「再生容量」等三種表示方法。「總交換容量」表示每克乾樹脂所能進行離子交換反應的化學基總量,屬於理論性計量。「操作交換容量」表示每克乾樹脂在某一定條件下的離子交換能力,屬於操作性計量,它與樹脂種類、總交換容量,以及具體操作條件(如接觸時間、溫度)等因素有關,可用於顯示操作效率。「再生容量」表示每克乾樹脂在一定的再生劑量條件下,所取得的再生樹脂之交換容量,可用於顯示樹脂再生效率。
由於樹脂的結構不同(主要是活性基數目不同),強酸性與弱酸性陽離子交換樹脂的交換容量也不相同。一般而言,弱酸性的活性基數目通常多於於強酸性,故總交換容量較高約7.0 ~ 10.5 m mol/g,相形之下,強酸性僅約3.2 ~ 4.5m mol/g而已,但在實際應用中,弱酸性的操作交換容量卻不一定高於強酸性,例如,pH值低於5時,弱酸性的操作交換容量為零,根本無交換作用。在pH值為6.5時,兩者的操作交換容量相似;但在鹼性溶液中,弱酸性遠高於強酸性。在再生容量方面,弱酸性則通常高於強酸性,故弱酸性的使用壽命會更長一些。

五、再生

離子相對濃度高低對樹脂的交換性質會產生很大的影響。當水溶液中氫離子的濃度相當大時,鈣型或鎂型的陽離子交換樹脂中的鈣離子或鎂離子,可與氫離子進行交換,重新成為氫型陽離子交換樹脂。換言之,交換反應也可以反方向進行。
由於離子交換過程是可逆的,因此當交換樹脂交換了一定量的離子後,可用相對濃度較高的氫離子再取代下來,使之一再重複被循環使用,這種作用稱為再生(regeneration)。其反應式如下:

(R-SO3)2Ca + 2H+ → 2R-SO3H + Ca2+
(R-COO)2Ca + 2H+ → 2R-COOH + Ca2+

當氫型樹脂中的氫離子,都被其他硬度離子交換後,這些樹脂就沒有軟化水質作用,此時之狀態稱為「飽和」狀態。再生操作主要目的就是將已經達到「飽和」狀態的樹脂,利用「再生劑」洗出所交換來的陽離子,讓樹脂重新再回復到原有的交換容量,或所期望的容量程度,或原有的樹脂型態等。
無論是強酸性或弱酸性陽離子交換樹脂,都可以使用稀硫酸或稀鹽酸作為再生劑,但一般認為以稀硫酸作為再生劑,效果可能會好一些。因為樹脂若吸附有機物的話,稀硫酸較稀鹽酸更能解析出有機物,所以一般相關教科書多採用稀硫酸為再生劑。不過實際應用時,可能因為硫酸的取得較為困難,所以多使用鹽酸作為再生劑居多。

六、再生方法及再生效益

樹脂再生方法雖有多種,但一般處理程序相似。例如,在實驗室,可用「逆洗操作法」再生,即先用適量蒸餾水將待處理樹脂清洗1~3次,然後再將樹脂填充於「再生管或塔」內,再用2﹪硫酸或5﹪鹽酸為再生劑,以2~8VB/h的逆洗速率通過樹脂柱,等到逆洗作業結束後取出再用蒸餾水清洗1~3次即成。
在一般家庭,最簡單的再生方法是「浸泡法」。首先,將欲再生之樹脂,用乾淨的水將樹脂外表的雜質清洗乾淨,以保證再生液能更自由地通過樹脂層,提高再生效率。接著使用稀硫酸或稀鹽酸作再生液加以浸泡,此時樹脂所吸收的「硬度離子」能與酸液中的氫離子產生交換反應,結果,樹脂又重新獲得新鮮的氫離子,可再供硬水軟化之用。
浸泡法如果只操作一次,便完成再生手續,稱為「一次操作再生」。同樣操作如果再重複做一次,稱為「二次操作再生」,餘類推。每次再生的操作次數越多,樹脂的再生率或再生容量就越高。但是,在實際的再生操作中,為降低操作費用,要適當控制操作次數及酸液用量,使樹脂達到可以恢復到最經濟合理的程度即可,而不是要100﹪再生(不可能),或接近100﹪再生(也不需要)。一般以能控制再生率達50 ~ 90﹪,樹脂即可重複利用,但以 70 ~ 80﹪最適合,如果要達到更高的再生率,則再生酸液要大量增加,操作次數也會增加,反而不划算。
在浸泡法再生過程中,若使用2﹪H2SO4或5﹪HCl為再生劑,操作用量通常為樹脂體積的1.1倍,在室溫條件下操作,其再生效率均以初次操作效率最高,通常可達約50 ~75﹪,二次操作約可提高5~10﹪,三次操作約可再提高3~5﹪,顯示每次再生操作次數的順序如果越往後,再生效率有逐漸下降趨勢,但總再生效率仍然增加,例如,連續經過三次操作的「總再生效率」,必高於二次操作,同理,二次操作必高於一次操作。總之,「總再生效率」主要依樹脂種類、特性、操作條件(如操作次數及溫度),酸液性質(如種類及濃度)以及樹脂是否有吸附有機物等不同情況而異。
當「再生樹脂」使用一段時間又達到飽和狀態,而必須再進行第二度再生時,其平均再生率將會略為下降,顯示再生次數若越多,樹脂效能通常有逐漸劣化跡象,因此,儘管樹脂具有再生能力之特性,但卻也有壽命之限制。

七、影響再生特性的主要因素

氫型樹脂的再生特性與它的類型和結構有密切關係,強酸性氫型樹脂的再生比較困難,需要的再生酸液的劑量比理論值高許多,而且必須較長的接觸時間。相形之下,弱酸性氫型樹脂的再生則比較容易,需要的再生酸液的劑量僅比理論值高一些,也不需要長的接觸時間。一般認為,在硫酸或鹽酸的用量為其總交換容量的二倍時,每次再生樹脂與再生酸液浸泡接觸時間是:強酸性約30 ~ 60分;弱酸性約30 ~ 45分。
此外,氫型樹脂的再生特性也與它們的「交聯度」有關。所謂交聯度乃是定量樹脂中所含的交聯劑(如苯乙烯)的質量百分率。通常交聯度低的樹脂,其特徵是聚合密度較低,內部空隙較多,網孔大,對水的溶脹性好,但對離子選擇較弱,交換反應速度快,較易再生,因此每次再生樹脂與再生酸液浸泡接觸時間較短。反之,交聯度高的樹脂,則需要較長再生酸液與樹脂接觸的時間。無論強酸性或弱酸性氫型樹脂的「交聯度」均可以在製造時控制。
由於氫型樹脂的網孔不僅提供了良好的離子交換條件,而且也像活性碳一般,能產生分子吸附作用,也可能吸附各種有機物,因此容易受到有機物污染,而影響其操作效率,也使得其再生操作發生困難。如果樹脂在使用過程中,吸附了有機物,特別是大分子有機物,再生接觸時間必須更久,而且通常要提高溫度(70 ~ 80℃)才能除去大部分有機物,以免其效能降低太快,同時在高溫下操作,也可以加速再生反應時間,使浸泡接觸時間得以因而縮短。在這方面應用的再生劑,以硫酸較佳,理由是硫酸在加熱時相當安定,鹽酸則可能會產生有毒的氯化氫氣體。

八、再生液濃度與再生效率的關係

樹脂再生的化學反應是它原先交換的逆反應,按化學反應的平衡原理,提高反應物濃度,可促進反應向另一邊進行,故提高酸液濃度可加速再生反應速率,進而提高再生效率。但是,這並不表示酸液濃度越高越好,假如沒有經過實驗去評估交換樹脂所需要的酸量,就會發生「過猶不及」的問題。雖然再生酸液濃度不足時,使樹脂的再生率降低,將多少會影響後續的硬水軟化功能。相反地,若所用酸液過多,平日浪費了酸液,增加了再生的成本,也是不划算的。為了讓消費者了解再生酸液的劑量問題,有些服務較好的廠商,都會主動提供最適合的濃度供人參考。
還有,如果水中酸液氫離子濃度超過1mol/l以上時,再生反應速率可能會受到網孔擴散作用的限制,因此網孔較小的樹脂,不宜使用高濃度酸液再生,否則可能也會造成浪費酸液的現象。此外,儘管硫酸是很好的再生劑,但仍要防止被樹脂吸收的鈣離子與硫酸反應,而在樹脂中生成硫酸鈣沉澱物,若要避免此問題發生,可在第一次操作時,先倒入1 ~ 2﹪硫酸浸泡洗脫一次,在第二次操作時,再使用較高濃度硫酸處理。
最後,如果打算僅使用「一次操作再生」即要完成再生作業,無妨斟酌提高酸液的操作濃度,以增加其再生效率。雖然這種操作方式最方便,但再生效率將不如將該相同劑量酸液稀釋,分兩二次或多次浸泡處理來得好。不過,要進行多次操作,還得考慮為了多增加一點再生效率,值不值得發花力氣去處理。

九、在水草缸中的應用

雖然本人曾經使用氫型陽離子交換樹脂間接來改善水草缸的水質,但是卻從未深入研究過氫型陽離子交換樹脂對水草育成的影響,實在不配與大家談論這個話題。然而,寫了這麼多關於氫型陽離子交換樹脂的資料,總不能連最重要的結論都不表示一點個人意見吧?因此,只好硬著頭皮依自已的思考模式,提出一點見解,供各類先進參考,也請多予敬請指正。
首先,我把兩種氫型陽離子交換樹脂重要性質作一歸納:一般強酸性樹脂可在所有pH值範圍內操作,但其交換容量較小,而必須經常再生,此外又因再生效率較差,所需再生劑費較高,但可以除去所有硬度離子,或調節pH。弱酸性樹脂具有較高的交換容量,再生效率較高,所需再生劑較少,但僅能在有限的pH值範圍內操作,以及僅能除去暫時硬度離子。
再來,我想分析這兩種氫型陽離子交換樹脂在水草缸的適用性。坦白說,它們都不太適合直接放入水草缸使用,因為它們會快速吸收水草所需要的營養離子,不僅浪費肥料,而且樹脂很快就因飽和而失去效用,尤其是弱酸性樹脂在中至鹼性水中,其交換能力遠比強酸性樹脂強很多,交換容量又大,更能快速吸收水草所需要的養分。
一般而言,想在水草缸使用氫型樹脂的目的大概有二:第一、降低水中鈣、鎂離子的濃度,第二、調降pH。如果直接將樹脂放入水草缸使用,要達到降低鈣、鎂離子的目的,恐怕會徒勞無功,主要原因是,樹脂將優先把鐵、錳等微量元素離子全部吸光後,才會輪到對鈣、鎂離子的吸收。即使樹脂還有餘力繼續吸收鈣、鎂離子,形成鈣型或鎂型陽離子交換樹脂,但因定期添加肥料的關係,肥料中的鐵離子等微量元素,又會把鈣型或鎂型陽離子交換樹脂中的鈣、鎂離子重新取代出來,而形成「鐵型」或「錳型」等陽離子交換樹脂。由此觀之,只要樹脂一直保留在水中發揮作用,而水草肥料的定期添加也從不間斷,最後極可能在樹脂達到飽和時,完全變成「鐵型」陽離子交換樹脂,而不是我們所期望的鈣型或鎂型陽離子交換樹脂。
若為降低pH為目的而直接將樹脂放入水草缸內,也許可以馬上反映一定程度的效果,但以水草肥料被樹脂迅速消耗所造成的損失為代價,來換取對於pH的改善,同樣不智。因為水草肥料長期被消耗的費用,可能高於用其他降低pH的方法。同時,因樹脂不均衡吸收水草養分的結果,將易造成養分不均衡現象,可能對水草會產生意料不到或潛在性的不良影響。
我最後的結論是:氫型樹脂應該可以使用於水草缸,而且也必具有一定的預期效果,但是不宜直接使用,應該改為間接使用。例如,可改用於局部換水的「做水」之用,既可防止上述問題發生,又可節省樹脂再生的費用。如果是這樣的話,當您想達到更易軟化水質,兼能有效控制pH的目的時,則以使用強酸型為佳;反之,當您希望樹脂的處理容量高,減少經常再生的麻煩,以及希望使用壽命長一些,則以使用弱酸型為佳。


發表於 2007-4-16 00:59:35

各種水草缸適用底砂之分類與簡介(1)

柯志翰.柯清水

2005/10/3



一、底砂之分類



一般所稱的「底砂」,通常泛指鋪在缸底的任何栽培介質而言,並不只局限于矽砂(silica sand),但仍以矽砂為主。作為底砂應是有條件的,包括大小要適中、物理與化學性質要穩定,以及不能在使用過程中溶解(dissolve)或水解(hydrolysis)出有害或不受歡迎的成分等,凡符合這些基本條件的底砂,都可稱為「適用底砂(suitable for bottom sand)」,否則不宜作為底砂使用。例如,珊瑚砂即不適合作為底砂使用,因為它在酸性水質中,會不斷溶出鈣離子,使硬度(hardness)大幅提升,或在含有二氧化碳的水中,會發生水解回應,同時使硬度及pH、KH值上升,恐對水質造成不利的影響或衝擊。



水草缸的底砂種類很多,不過依據其來源的不同,可將它們分成三大類︰天然砂(natural sand)、加工砂(manufactured sand)及人造砂(artificial sand)等。茲將它們的基本特性或差異分述如下︰



1. 天然砂︰從自然界開採的砂系(sand system)稱為天然砂,有大磯砂及矽砂之分,來源包括海濱砂、湖砂、河砂、海砂及山砂等等。天然砂是經過風雨或水流沖涮滾磨以岩石或卵石后,所形成的顆粒核心體,強度較高,很密實,物理與化學性質較穩定。其優點在于取得較為容易,大量使用時可降低成本;但缺點是,可能混有雜質(鍛石質),有時必須作雜質的去除處理之后才適合使用。



2. 加工砂︰這是一種機械加工產品(machining products),或是再造化產品(renature products)。機械加工砂是由機械破碎、篩分製成的岩石顆粒,但不包括軟質岩、風化岩石、鍛石岩石等可能影響水質的岩粒,一般商品為粒徑約2~6mm的石屑,呈不規則狀,較不美觀,應用極少。再造化砂是使用天然岩粒或砂粒為原料,再加以改造,使之賦予一定特性的產品。例如,ADA黑土、ADA PSS、TBS東風一號、TBS東風三號,以及其它各種基肥砂(base fertilizer sand)等。這類產品應用較多,且適用的範圍較廣,但價格較高。



3. 人造砂︰可分為合成砂(synthetic sand)、化學砂(chemical sand)、燒製砂(burning sand)三種。合成砂主要由砂粉或礦粉、黏結劑、附加物(如色料)按一定配比混製成的具有所要求性能的砂粒。這種砂的觀賞性很高,富有色彩及造形上的變化(例如,白、黑、藍),軟硬及大小均勻適中,不過在使用期間的活性(activity)較低,水草扎根較為鬆散,除了較受歐洲人青睞外,在其它地區使用並不多見。化學砂主要得自化學工業製造,目前用作底砂的化學砂產品,似乎只有黑金剛砂(black carborundum)一種而已。燒製砂又分為燒結砂(sintering sand)及燒成砂(firing sand)二種,系以適當的土質(如赤玉土、陶土)燒製而成。燒結砂主要產品有鍛燒赤玉土、AZOO活性底床等;燒成砂主要產品有陶瓷砂、發泡煉石等,它們的特性容后分述。



二、大磯砂



大磯砂是由日本傳入的漢文名詞,按其原義系指開採自河川、溪流、海濱或山間,類似超小型的鵝卵石的砂粒,其特徵是比一般矽砂大,粒徑約5 ~ 8 mm,白色、黑色、灰色顆粒相雜,圓潤或扁平,沒有銳角。它的材質穩定,不影響水質,故很適合用作底砂(除了粒徑稍大之外),是最早被用作底砂的材料。不過因產地不同,品性有很大的差異(如有些混入或多或少的鍛石質),選擇時要特別注意。



開採自河川或溪流的大磯砂,其成分因產地上游地質而異。大部分為花崗岩風化所產生。因此以石英、長石及雲母為其主要成分外,還可能混入貝殼、鍛石。這些混入成分對水質有不良影響,在使用之前最好設法除去。來自日本進口及自產者(如宜蘭砂、台東砂)主要屬于這一類型。在建築上的應用也蠻多的。



開採自海濱的大磯砂,是海中的山丘或海岸邊之山坡受波浪浸蝕作用,崩壞落下所形成的砂。材質接近純矽砂,砂粒大多數近乎圓形,粒度均勻,但大小參差不齊,可能混入珊瑚砂。在開採時,必須經過篩選合乎尺寸的顆粒,以及需再使用淡水沖洗去除鹽份之后,才能成為商品。因開採成本較高,故應用較少。



開採自山間的大磯砂,為砂粒、黏土及其它物質之混合物。其分出砂粒的主要成分為石英、長石,所夾帶的礦物為雲母、角閃石、輝石、磁鐵礦等。山砂約含5∼20%的黏土,在開採之后,必須再經選砂及洗滌措施才能使用,開採成本最高,市場罕見有這類大磯砂出售。



綜合上述,可知大磯砂的來源主要取自河床或溪邊,或是建築使用剩餘之砂石。此種大磯砂取得上並不困難,因此價格最便宜。然而,因其中可能混入鍛石質成分,所以在使用之前,最好能經酸浸及水洗的手續再使用較為合適。



酸浸之目的在除去鍛石質成分,可以利用醋酸溶液(效果較差)、稀鹽酸或稀硝酸浸泡至不產生氣泡(二氧化碳)為止。水洗之目的在將殘留的酸液及酸浸溶出成分除去。若要選擇大磯砂做底砂,應以不會影響水質的硬度及pH值的大磯砂,才是明智之舉。



三、矽砂



以矽酸鹽成分為主體的粒狀物質稱為矽砂,顆粒明顯比大磯砂小,粒徑大約1~ 4 mm之間,有天然砂及加工砂兩種。天然矽砂通常開採自海岸的砂礦,其形成主要是石英石或高矽酸岩石,經年累月受波浪之摩擦、打碎,沖流到海中而沈積者。由於開採出來的矽砂必須先水洗除去鹽分才能成為商品,故又稱「淡化矽砂」,以和「含鹽矽砂」區別。矽砂與大磯砂另一不同點,是含雲母、長石比較少,主要成分是石英(二氧化矽),故又稱石英砂(quartz sand)。純度較高的石英砂呈白色,不過大部分因含有雜質而呈有特定的顏色,市場上最常見的商品大多是?#092;黃至?#092;棕色。



加工矽砂為使用機械打碎高矽酸岩石或石英石之后再篩選而得。精製的加工矽砂經過水洗之后,二氧化矽含量(質量分數)≧99%,完全不含鍛石質成分,不會影響水質的硬度及pH值,顆粒約3 ~ 4 mm大小,顆粒稍較尖銳,堆積密度較大,對促進水草部發育較佳,品性較有保證,價格也較高,在台灣很少看到這類產品,但在日本則偶爾有所聞。



台灣雖然四面環海,沙岸滿布,但是因沙粒太小,並不適合用作底砂,故所需矽砂幾乎全來仰賴進口,其中以「美國矽砂」和「荷蘭矽砂」占最大宗。荷蘭矽砂的光澤似乎比較暗一點,而美國矽砂則比較明亮一些,除此之外,在色澤上的差異不太大,都是?#092;黃褐色、有些透明感,偶爾也夾雜少數深褐砂粒于其中,且粒徑均介于1 ~ 4 mm之間。這二種產品在一般水草缸的使用最廣,由於它們均來自國外進口,成本較高,所以價格比大磯砂貴約1/2。



最近這些年來,菲律賓矽砂(在日本又稱南國砂)、奧地利矽砂,及其它地區的矽砂也陸續在台灣水族市場出現,使得矽砂產品趨于多樣化,無論產品來自何方,其實它們的成分幾乎都相同的,主要的品性差異,僅在于是否混有珊瑚砂或貝殼砂而已,因此在選購時要特別注意這問題,最好能稍作檢測。檢測方法如下,隨便抓一把矽砂,置入稀鹽酸溶液中,如果完全沒有起泡,表示可能是較優良的產品。若不幸選購到含有珊瑚砂或貝殼砂的產品,同樣必須經由酸浸及水洗的處理之后,再進行鋪設底床作業較為適宜。



四、黑土



黑土其實是「砂」,而不是「土」,在台灣為何出現這樣的稱呼,已經無法考証,坦白說,這個命名並不十分恰當,因為沒有接觸過黑土的人,很難想像它居然是粒徑2 ~ 5 mm,外表黑色但基體是白色的砂粒狀物。



最具代表性的黑土是ADA的產品;另外,翠湖「TBS東風一號」也屬于這類產品。基本上,它們都屬于包裹型(coated)的釋酸劑(acidulant)。以沉水性的天然產輕石(pumice)做載體,飽和以pH 5.0 ~ 6.5的天然酸(natural sour),乾燥之后,外面再包裹一層以黑土(Amazonia Soil)為主原料製成的膜衣(membrane),這層膜衣為非水溶性,但對水分有一定的滲透性,可以透過其內外滲透性之差異,把載體孔隙中已經固化的天然酸緩緩溶解,並經由這層膜衣給釋放出來。



輕石是一種熔岩(lava),白色,內部充滿了氣體形成的泡泡,因此比重很輕,與水差不多,有些甚至於可以漂浮在水上,所以又稱為浮石。孔隙率高達71.8 ~ 81.0 %,像海綿一般,可以吸收大量液體。化學成份︰SiO2、70 %,Fe2O3、5.5 %, FeO、 2.4 %, Al2O3、11.50 %,CaO、0.79 %, MgO、0.29 %,K2O、4.10 %,Na2O、5.80 %。化學性質相當安定,對水質不會造成任何影響。不過物理性質稍差,受到磨擦時,其表面會有粉化的現象,以及質地鬆軟,在壓力下容易崩解。



如果說︰「黑土主要是針對水草缸需求而製造的商品」,可是一點也不為過。大部分水草(尤其是南美水草)通常喜歡生長在弱酸性的水質中,使用黑土所佈置而成的「黑土缸」,正好可以提供或滿足這樣的水質環境,這是黑土最重要的功用。因為黑土外面的包裹層,可以控制載體釋放酸劑的速度,讓它緩慢釋放出來,因而能較為長期達到控制水體pH的目的,如此一來,水質環境得以被控制在較為理想的pH範圍。



當足夠數量黑土所釋放的天然酸系完全發揮作用時,可以完全取代KH緩沖系統,使原來的天然緩沖系統被黑土所構成的人工緩沖系統所取代,因此有關「KH - CO2 - pH」的三角互動變化關係,將逐漸被瓦解,使得CO2的濃度變化不再對pH造成任何影響,如此一來,即可以讓水質穩定在由該酸劑所控制的pH 5.0 ~ 6.5範圍。這種pH控制方法,比用其它方法都來往有效而持久。另外,黑土所釋放的天然酸,因對硬度離子(hardness ion)也具有形成螯合回應的能力,因此兼備軟化水質的功能,所以黑土廣受一般消費者歡迎,不過價格偏高,可是非人人使用得起的。



黑土的釋酸作用是有壽命的,當載體逐漸將體內的酸劑釋盡時,它就會喪失原來的功效。其使用期限的長短,與載體釋放酸劑的速度有關,載體釋放酸劑的速度又與包裹層的濃度及完整性有關,凡砂粒包裹層較薄或包裹層普遍有破損的黑土,釋放酸劑的速度較快,其使用期限可能會縮短。經常性的換水,常導致酸劑的流失,也會縮減它的使用期限。包裹層太濃,較易因碰撞發生局部剝落而破損,所以包裹層的濃度要恰得好處。



當黑土的釋酸作用失效時,必須更新黑土才能繼續維持原有的功能,否則失效的黑土只能當作一般底砂使用而已。使用黑土布缸的缺點是,在剛買回來的時候,粉塵會比較多,以及初期使用期間,可能會有白茫的混濁現象發生,那應該是包裹層或載體的粉塵,必須靠過濾系統才能除去。同時,使用日久,部分顆粒可能會碎裂,或包裹層逐漸剝落,導致有一些泥狀的黑土產生。



(其它︰赤玉土、黑金剛砂、陶瓷砂、活性底砂、基肥砂…等)

發表於 2007-4-16 01:00:12

底床敗壞之成因及對策

柯志翰.柯清水

2005/8/30

一、前言

所謂底床敗壞,簡單地說,就是底床(栽培水草的砂層)因缺氧氣形成厭氣環境,而導致砂層發黑、發臭,甚至於引起水草根部腐爛的一種表徵症狀。這種症狀可能局部發生,也可能普遍存在,無論如何,它是水草栽培的大忌,假如不幸發生底床敗壞症狀,想要種出一缸美麗的水草,幾乎是緣木求魚之事。

根是水草的命脈所在,它具有吸收、輸導、固著、支援、貯藏和繁殖的功能,如果根部因為底床敗壞,導致根部無法發揮正常的功能,甚至於造成根部腐爛的症狀,水草的生長必然會受到嚴重的抑制,或者終究難以育成。

底床是水草根部支撐的基礎,底床栽培環境的好壞,深深影響著根的發育與成長。在水族缸中栽培水草,底床是否擁有良好的通氣性,無疑是根部發育與成長最具關鍵性的影響因子,因為水草根部需要氧氣來呼吸,沒有根部的呼吸作用,水草是很難在底床紮根並發揮正常功能的。

二、底床的通氣性

我們都知道,一般陸生花卉很怕淹水,因為植物根系長期處於水浸狀態,土壤的孔隙被水分所飽和,土壤中的空氣減少,容易發生缺氧狀態,可能影響根呼吸(Rootrespiration)而引起爛根症,因此,應選用排水和透氣良好的疏鬆砂質壤土栽培花卉。即使是使用水耕栽培蔬菜,其營養液也需要打氣藉以輸入氧氣,否則亦可能因缺氧,導致根呼吸困難而引起爛根症。

栽培水草何嘗不是如此,雖說水草的根具有長期處於水浸狀態之能力,對底床通氣不良具有較大的忍受力,但若缺乏氧來源而導至根無法正常呼吸,同樣也會發生爛根症。水草根呼吸所需要的氧氣,最直接的管道是來自底床,因此底床的通氣性是否良好,勢必影響水草根呼吸的效率。

用來栽培水草的底床係被包容在整個水環境之中,它不像生長在自然界水域一般,水層之水可經由底床往地下繼續滲透,為水草的根部及好氣異營性細菌(簡稱好氣菌)帶來源源不絕的「滲透性氧氣」,它只能靠水層與底床之間產生對流作用,帶來有限的「攜帶性氧氣」,所以氧氣很容易被「好氣菌」活動消耗掉,可能造成水草根部的缺氧狀態。

為了增加底床的通氣性,用做底床材質的砂粒原本應該越大越好,但是也不能過大,以免影響水草的「定根性」,所以砂粒的直徑以介於2 ~ 4 mm為佳。另外,又為了促進水層與底床之間的對流作用,我們也可以在底床的最下方埋設「底部加溫線」,讓底床的溫度與水層之間,產生一較大的溫差效應,以驅動更有效率的對流作用。有關這一切的考量,無非要讓底床始終維持良好的「好氣狀態」。

三、水草根部缺氧的生存機制

前面曾提到,底床中的氧氣很容易被「好氣菌」活動消耗掉,可能造成根部的缺氧狀態。有關這方面的探討,隨後(見下節)會有進一步的說明,現在我們先來討論水草根部處於缺氧逆境中,它是如何渡過難關的。

水草比一般陸生植物,具有更發達的通氣組織,此種組織分佈於整個植物體的器官中,可以用來儲存及輸送氧氣。當水草在進行光合作用時,所生產的氧氣會優先儲存於通氣組織內,或由葉部經莖幹輸送到根部。當底床缺乏氧氣時,氧氣可經由此通道而供應給根部利用,因此仍然可以正常生長於水中。

不同的水草種類,由於根系的呼吸強度不同,對氧氣的要求也不一樣。因此,上述氧氣之內部?#092;輸,有時候雖可維持根部正常之「有氧呼吸作用」,但是在多數時候,對一些種類則不能維持,以致發生「無氧呼吸作用」。例如,荷根(Nuphar subintegerrimum)之地下莖,經常發生此種作用,藉以渡過根部缺氧的難關。換言之,無氧呼吸作用也可能是,許多水草為克服缺氧逆境,所進行的另一種求生的方式。

不過,嚴格來說,無氧呼吸作用僅能算是水草暫時性的求生機制而已。因為無氧呼吸作用,並不需要藉由氧氣與醣類反應,來產生二氧化碳、水,及可供根代謝之能量,它其實是一種發酵的作用,可直接由醣類發酵成二氧化碳、酒精或各種有機酸(如草酸、酒石酸、蘋果酸、檸檬酸、乳酸等),並生產可供根代謝之能量。通常僅在根呼吸被打斷後,才能引起無氧呼吸作用。此種作用所生產的能量,僅約有氧呼吸作用的1/32,效率相當低,而且能量轉換速率緩慢,同時易造成酒精或其他有機酸在根部細胞的積蓄,多少都會影響根部的正常功能,因此終究非長久維生之計。

四、好氣菌對底床缺氧的影響

水草的根需要氧氣呼吸,而底床許多微生物也需要氧氣進行「好氣性分解」,所以若底床與水層之間,缺乏強而有力的對流作用,可能造成氧氣不足的現象。所謂好氣性分解,主要是指好氣菌分解有機廢物的作用。

沉積在底床內的有機廢物(如魚的糞便),通常可以被好氣菌的分解而得以清除掉(自淨作用),並將它轉為無機養分供水草吸收利用,因此對水草的生長有益無害。問題是,在分解過程中,我們必須提供好氣性菌有足夠的溶氧,否則好氣性菌的活動會受到缺氧的抑制,導致「好氣性分解」速率越來越緩慢,終被厭氣異營性細菌(簡稱厭氣菌)的「厭氣性分解」所取代。

一旦厭氣菌開始在底床中活躍起來,那就表示底床已經逐漸由原來的「好氣環境」轉為「厭氣環境」,且整個底床的自淨作用將改由厭氣菌來主導,結果使得有機廢物的分解速率變得相當緩慢,以及它的某些分解產物(如硫化氫),可能會對水草根部造成致命的毒害,或進一步與基肥成分作用,造成底床發黑、發臭的現象。

雖然底床敗壞之成因,主要是底床缺乏氧氣的關係,但是在很多缺氧的情況,是由於好氣菌消費其中的氧氣及有機廢物所致。如果能加速底床的對流作用,藉以增加足夠的氧氣來源,不僅沒有底床敗壞問題,甚至於由好氣菌所生產的肥料,尚可作為水草的天然養分。然而,在一般水草缸中,其底床的對流作用普遍效率不佳,因此我們必須儘量減少有機廢物在底床的堆積量,以緩和好氣性分解作用的耗氧速率。

五、底床敗壞之對策

底床敗壞發生的時機,並未限定於在什麼期間,縱使在水草缸剛設置之新缸亦可能發生,不過它主要是發生於管理不善的老缸。許多人對於發生底床敗壞的問題常感到不知所措,莫不擔心自已辛苦栽培的水草可能因此毀於一旦,其實,發生底床敗壞問題固然讓人憂慮,但只要了解底床敗壞之原因,這種問題是可以在事前完全避免的,或者至少也有能力在事後進行改善的。

要避免底床敗壞發生,就必須要防止底床堆積太多的有機污物。雖然強力水流可將大部分污物及時帶至過濾器中清除,但是仍有一部分會沉積在底床,日久之後,難免在底床表面逐漸積累,最好能及時加以清除,否則一旦讓它混雜於砂層的孔隙中,不僅會影響對流作用的效率,而且易因好氣菌之消費造成溶氧的耗損,導致水草的根呼吸發生困難。一般清除底床表面污物的方法是使用「虹吸法」,通常配合局部換水時進行。另外,適當的養殖密度及適度投餵,也是減少有機污物產量的有效方法。總之,就治本而言,我們首要工作是要防止底床混入過量的有機物。

當不幸發生底床敗壞時,我們如何做出適當的處理?「翻缸」是最好的方法,不過卻相當累人,如果不是很嚴重,可以試著先用其他方法改善。例如,暫時停止餵食,減少魚排泄物的產量;改用馬力更強的抽水馬達,藉以形成強勁水流;增加換水的頻度,順便吸一吸底床;在底床插管通氣,使厭氣狀態轉為好氣狀態;設法增加光合作用的強度,使葉部的氧氣能更有效率地輸送至根部;埋設底床活化膠囊,藉以引進分解效率更高的菌種,加速有機污物的清除速度;或注射強力分解酵素的稀釋溶液,協助原生厭氣菌對有機污物的處理能力等等。



發表於 2007-4-16 01:00:39

漫談黑水及黑水在水族缸中的應用

柯志翰.柯清水

2005/9/15

一、前言

黑水(Black water)是水族缸的添加劑之一,顧名思義,它是一種黑色的液體,一般市售商品為8 ~20﹪的腐殖酸(Humus acid)溶液。腐殖酸的種類很多,在農業的開發應用上,經過了漫長的歷程,它的多功能作用,也越來越得到了人們的肯定。由於腐殖酸類肥料(Humic fertilizer)通常是黑色的,所以也有人稱為黑肥(Black fertilizer)。

腐殖酸在水族缸中的應用,主要是受到大自然熱帶雨林流域水質的影響。在亞馬遜河系的流域中,腐殖酸含量約在0.9 ~ 15 ppm之間,主要來自沈積物中腐殖酸的釋放,以及土壤腐殖酸的淋溶。由於亞馬遜流域盛產各種熱帶魚,在水族缸飼養這些來自遠方的「嬌客」,如果也能加一些腐殖酸在水中,將會更令牠們「有家」的感覺。對來自其他地區魚類的飼育多少也有一些幫助。

腐殖酸對水草栽培的影響所知不多,有關這方面的文獻仍嫌欠缺,惟可從腐殖酸在水中的物理及化學性質,以及它在農業上的功能,推測腐殖酸對促進水草的生長可能與陸生植物類似。本文除了針對腐殖酸的本質作介紹之外,也將進一步探討它的功能,以及在水族缸(主要是水草缸)的應用。

二、腐殖酸簡介

英文「Humic acid」一詞,有人翻譯為「腐"植"酸」,也有人翻譯為「腐"殖"酸」。它是由動植物遺骸,主要是植物遺骸,受到微生物和介質作用,經過分解和合成的變化形成的一種有機物質,因此從這個意義上講,宜以翻譯為腐殖酸較為適當,除非它的來源物質全部都是植物遺骸。不過,現在這二個名詞都可混合使用。

腐殖酸係腐殖物質 (Humic substances)因產生腐殖化作用(Humification)所形成的一類複雜高分子有機酸。腐殖物質廣泛存在於地球表面,是自然界最常見的有機碳。大部分腐殖物質與粘土,氧化物等無機物相連,小部分溶於土壤溶液,尤其是鹼性土壤,稱為腐殖土(Muck)。甚至於有些低級煤礦,也稱得上是腐殖物質的種類。例如,一些低熱值煤,如泥煤、褐煤和風化煤中往往含有很豐富的腐殖酸,這些煤有時稱為腐殖煤(Humic coal)。

腐殖酸的化學結構十分複雜,主要由許多種分子量較大,而又帶有不定數目羧基的芳香族化合物混合而成。其間差別主要決定於其生成時之地球化學條件,這些條件首先是環境、水、熱,其次是腐殖酸酸化過程完成的程度,最後則決定於腐殖酸形成時的介質含水層、沈積物或土壤中各種化學元素的種類含量及存在狀態。

由於腐殖酸結構的複雜性和形成條件以及提取方法的差別,造成了腐殖酸的化學實體、生成機理、生物活性和空間結構等方面存在著許多難題。不過依其對不同溶劑的溶解性,可分成三大類:(1)黑腐酸(Humus acid),微溶於水,可溶於鹼溶液;(2)棕腐酸(Hy-matomelanic acid),難溶於水,可溶於丙酮、乙醇等溶液;(3)黃腐酸(Fulvic acid),可溶於水。

依成分分析,腐殖酸含有碳、氫、氧、氮等元素,芳香核、羥基、羧基、羰基、醌基、甲氧基等活性官能基(Functional group)。這些活性基團決定了腐殖酸具有弱酸性、親水性、離子交換性、螯合性、氧化還原性及生理活性等。

三、黑水的成分

存在於天然水體中的腐殖酸主要是黃腐酸成分,因為只有黃腐酸才易溶於水。黑腐酸僅微溶於水,需要轉變爲鉀、鈉等一價金屬鹽或銨鹽才能溶於水,這些鹽的水溶液都呈鹼性,比較不適合用於製造黑水。棕腐酸則難溶於水,其鹽類的親水性也不佳,所以並不適合用於製造黑水。

黃腐酸的分子量較小,它的官能基含量也較少,但比黑腐酸及棕腐酸的生理活性高,因而容易被生物吸收利用。其水溶液呈弱酸性,尤有利於形成一般熱帶魚及水草的弱酸性環境。因此,優良黑水產品所含腐殖酸中,應該都是黃腐酸成分,在水族缸使用,比較不會增加水體的色度。不過,有許多黑水產品,都是使用黑腐酸的鉀或鈉鹽製造,使用時不僅會使水質pH升高,而且較易導致色度增加,效果也不如預期。

雖然腐殖酸的總量很大,它存在於土壤、煤炭、湖泊、河流及海洋中,總量高達萬億噸,但其中黃腐酸的百分含量卻很低。因此,想從土壤或自然水域中,作爲資源開發幾乎是不可能的,不過有些褐煤(一種低級煤),燃點低,熱穩定性差,燃燒效率很低,但它卻是一種製造黃腐酸的必備物質。工業上黃腐酸的主要來源,大多來自這類低熱值的煤為原料製造而得。

四、黃腐酸的功能

由於腐殖酸類肥料在農業上廣泛被應用,而且歷史相當悠久,因此有關黃腐酸對對陸生植物生理機能的影響,已經有許多的研究報告公佈。其中包括:黃腐酸被植物直接吸收後,可以成為調節生物化學反應的活性物質;另外,它對植物細胞新陳代謝之促進、酶的激活、自由基的抑制及消除,以及抗氧化性之增加等,均被證實具有若干成效。雖然這些研究並非針對水草栽培而來,但將它應用於水草栽培之中,理論上,對促進水草生長應該也有相似的作用。

天然水體中的黃腐酸是微量元素之重要載體,它可以利用螯合作用,來延長或維持其有效性,使水生植物能獲得較為穩定的微量元素來源。黃腐酸也能螯合其他營養元素(如鉀、鈣、鎂),使它們以較為平緩的速率釋放給植物吸收利用,從而可提高養分的緩效性及持久性,使水生植物對養分的均衡吸收有良好作用。另外,在很廣範圍的pH值(pH4.0-9.0)的水體中,黃腐酸都可以把3價鐵還原成2價之亞鐵,已知2價亞鐵的肥效高於3價鐵。這些作用對於水草栽培也特別有利。

還有,黃腐酸能取代天然水體的KH緩衝系統,增加水體之緩衝力,使水體之酸鹼反應緩和,以及使pH較不受CO2濃度變化之影響,而表現得更為穩定。另外,它也能提供水環境(水層及底床)有益微生物之活性,使水層與底床有益微生物大量增殖,包括好氣性細菌、放線菌、纖維分解菌的數量增加較多。對加速有機物的礦化,促進營養元素的釋放有利。

腐殖酸甚少使用於水產養殖,因此有關黃腐酸對魚類的作用與影響,一般所知甚少,亦罕見有專門文獻做出研究結論,目前主要資訊來源,幾乎都是從水族相關資訊管道中獲得,不過這些資訊仍以經驗導向居多,少有研究結論,?#092;屬美中不足之憾事。

據悉,黃腐酸對於飼養在水族缸中的魚類,主要具有如下功效:因可與重金屬離子螯合,進而降低重金屬對魚類所造成的傷害(關於這一點應該可以確定)。除此之外,它也具有保護魚體表面膠質、抵抗病原菌入侵、抑制病原菌大量繁生,以及促進魚類健康,誘發繁殖活動,並展現自然艷麗的體色等功效。

五、黑水在水族缸中的應用

黃腐酸促進植物生長作用的大小,直接與其來源母物質(如腐殖煤)及分子量有關。一般而言,泥煤腐殖酸優於風化煤腐殖酸,分子量較小的黃腐酸優於分子量較大的黃腐酸,其中以黃酸(fulvic acid)的促進效果最好,這可能與它的分子量最小有關。因此,黑水的成分似乎以黃酸的組成越多越佳。不過,基本上在使用之前,若能先瞭解黃腐酸本身的特性,將更能掌握其有效性。

黑水產品,過去它的原料原來都使用腐殖酸鉀(即黑腐酸鉀)先配製成水溶液後,再適度酸化而成,不僅色澤很深,使用後水質的色度難免會增加,可能因而影響水草的光合作用。目前這種產品已經不再生產,預計未來新一代的產品,將完全以黃腐酸為原料來製造。

只要是以黃腐酸為原料來製造的黑水產品,無論是那一廠牌,應該都比使用黑腐酸的鹽類製造者為佳。黃腐酸作爲一種天然活性物質,長久以來即存在於天然水體中,如果能使用於水草缸中把自來水還原為「自然水」,可以讓水草及魚蝦皆有「回家」的感覺。同時,此種活性物質在水草的生長過程中,可能起了為人所不知的奇特作用,或至少黃腐酸對施肥應該有增效作用,藉以提高肥料的利用率。


發表於 2007-4-16 01:01:07

泥碳土及草泥在水族缸中的應用

柯志翰.柯清水

2005/9/20

一、泥碳土及草泥簡介

泥碳土又稱泥炭土、黑土、腐殖土,屬於泥煤(peat)的一種。泥煤的成因,主要是很久以前(少說也有千萬年以上),由浸水環境中的植物性殘骸(如藻類、苔?#092;類、水生及沼生植物類),大量沉積於地層中,在厭氣 (anaerobic) 狀況下,經微生物部分分解作用,所形成的黑色或暗褐色礦物。它是一類由植物變成煤過程中的過渡產物。泥碳土的含水量很高,一般可高達85~95%。開採出來經過自然乾燥後,其水分可降低至25~35%。

草泥又稱草煤、草碳(炭),也是泥煤的一種,礦源沒有泥碳土來得豐富。主要是由生長在低窪處、季節性積水或常年積水地方,需要無機鹽養分較多的草本植物(如苔草屬、蘆葦屬)和沖積下來的各種植物殘枝落葉,經由類似泥煤的腐殖化過程而成的棕褐色礦物。它的形成年代,沒有泥碳土來得久遠,可能還含有大量的未分解植物組織,如根、莖等殘留物,有時肉眼就能看出。

無論是泥碳土或草泥丸之礦床,均可在世界各地被發現,其涵括面積頗廣,深度往往可達數十公尺。初開採時,因含有大量水分,在作為燃料燃燒之前,必須把水分除乾。由於這類泥煤碳量低、水分高,燃燒熱值低,開採的價值也遠較其他煤礦為低。

二、泥碳土及草泥的用途

由於泥煤的燃燒熱值低,難免限制了它作為一般燃料的用途,不過因泥煤產量豐富,故已有越來越多的「泥煤發電機組」在世界許多地區被建設或?#092;作,例如,在芬蘭,使用泥煤發電已形成一個新興產業。泥煤在夏天挖掘,然後被?#092;送到發電廠,泥煤發電已占該國總發電量的6%。又如,在中國大陸也開始有國外公司(如美國太平洋頂峰投資有限公司)與當地煤業集團合作,共同投資泥煤發電廠。

泥煤除了當燃料使用之外,在農業及園藝上也有不少的用途。但不是直接用作肥料,因為無論是泥碳土或草泥,在形成過程中,經過長期的淋溶,本身可供植物吸收利用的養分不多,但皆含有大量的纖維質,土質疏鬆,透水透氣性能好,保水保肥能力較強,質地輕且無病害孢子和蟲卵,所以主要用於土壤改良或做為栽培基質,在園藝上的應用尤多,可稱得上是目前全世界最廣泛、最重要的、最常用的盆栽觀葉植物之土壤基質。

由於泥碳土或草泥本身的肥力有限,如果要當作肥料使用,通常還必須根據植物養分需求,加進足夠的氮、磷、鉀和其他微量元素肥料;或者與魚粉、雞屎、羊屎等有機物質的若干種,經過一定的加工處理,可以混配而製成農用固體肥料。此種肥料的特性是,一次性栽培可長時間不需要施追肥換土,是相當理想的室內花卉栽培土。

三、在水族缸中的應用

泥碳土及草泥含有不少的纖維和腐殖酸,其溶出成分pH 6.0 ~ 6.5,或更低一些,因此可應用於作為水族缸的pH調降劑。使用泥碳土或草泥作為pH調降劑的最大好處是,pH可以溫和調降,而且能較為長期穩定維持弱酸性水質,不必擔心使用過量會對水質造成衝擊性的pH變化。另外,腐殖酸的螯合作用,對硬水的軟化也具有一些功效。這些特性對於原產於熱帶或亞熱帶地區、需要中性至弱酸性軟水水質的魚類來說,是值得使用的物質,據悉對繁殖和飼養短鯛很有作用。

使用泥碳土及草泥時,不可直接丟在底床上,因為很容易藏汙納垢,不僅很難管理,而且易造成水層混濁現象,因此需與底砂及基肥混合使用,或在底床最下方先鋪一層泥碳土或草泥,上面覆蓋一塊適當大小的網布,然後再將底砂鋪上(但失效後不好清理);或者使用透氣網袋(如中藥袋、絲襪)填充包裹(以免散落),直接置放於過濾器中使用,或懸掛在水族缸後壁面(比較看不見)。在使用上,似乎以後者較為理想,因為泥碳土及草泥皆有時效性,當它們的釋酸作用停止時,可方便更換或補充,不過這種方式的使用期限會縮短。

在使用過程中,水色可能是個問題。蓋腐殖酸難免會對水色造成不同程度的影響,一旦在水中被釋放出來,原來澄清無色的水體,可能轉為帶有一些黃色的色澤。當腐殖酸的釋放量較多時,甚至於有點像「尿」的顏色,看起來並不雅觀,而且可能會影響光線的穿透率,對水草的光合作用有害,所以泥碳土或草泥的每次用量不宜太多,尤其是顏色較深的商品。

四、注意事項

泥碳土或草泥在花市或一般園藝資材店也可以買到,不過園藝所賣的小包裝商品,可能並非我們所需要的,因為那種泥碳土及草泥,通常已經添加了許多肥料,而且會加入鹼性物質(石灰)來調整酸鹼度。這對養魚缸來說是個負擔,或對水草缸來說也容易引起藻類滋生問題。有些泥碳土或草泥易發黴,這是因為其腐化的程度不夠高,所以還有一些有機物緩慢地腐敗。若使用這樣的產品則會引起養殖或栽培上的問題,應該要儘量避免。

泥碳土或草泥都有「有效使用期限」,當它們不再繼續釋放出腐殖酸時,顯示已經失效了。問題是:我們如何加以判斷呢?從水色去觀察原是很方便方法,無奈從水色去判斷比較難以拿捏,最好經由pH檢測比較準確,如果檢測結果發現不再具有降低pH之作用,即表示已經失效了,必須更新或補充。一般約有效使用期限約2~3個月。

泥碳土或草泥的有效使用期限長短不一,依商品品質及使用方法不同而異。另外,經常換水常會導致腐殖酸釋放速度加快,可能因而縮短其有效使用期限。還有在硬水中,由於水體的緩衝作用比較強,因此相同的產品及用量,其效果會比在軟水中來得差一些,或pH比較難以降下來。如果能在使用之前,先將硬水軟化(使用氫型離子交換樹脂)較能達到降低pH之目的。

五、結論

市面上有關泥碳土或草泥的相同產品雖然很多,但在品質上還是有差別。對於一個想要使用的新手而言,由於對於泥碳土或草泥的認識不足,如何選購優良產品便成了頭疼課題。詢問業者並不一定能得到正確的答案,因為業者並不一定會?#092;實回答問題,也有可能是業者自己並不了解自己所賣的產品,更別期待業者提供我們有用的資訊。所以與其探討「如何選購」之前,不如先從泥碳土與草泥的特性作一探究竟,比較容易瞭解狀況,並可提高自己有選購優良產品的判別能力。

泥碳土與草泥丸可設法用於降低或穩定pH值,也具有若干軟化水質的功能,無論是養魚或種草,通常需要弱酸性及軟水的養殖或栽培環境,泥碳土與草泥丸正好具備有這樣的功能,所以若想改善水質,使之達到弱酸性及軟水的要求,似乎可以考慮在水族缸使用這類產品,不過缺點是有水色變黃的問題,可能會影響透光度,這個基本的認知不能沒有。

基本上,泥碳土與草泥都是藉由腐殖酸的釋放,而達到降低pH及軟化水質的目的,黑水係由腐殖酸配製而成,使用黑水也能達到相同的目的,不過黑水必須經常性定期添加才能發揮效果,不似泥碳土或草泥使用一次之後,可以維持約2~3個月,所以使用泥碳土或草泥會較黑水便利許多,不過黑水在pH的調節及控制方面,明顯較佔優勢,如果不怕麻煩,使用黑水來替代泥碳土或草泥,應該也是另一種值得考慮且為更佳的選擇。


發表於 2007-4-16 01:01:38

底砂應具備之基本特性

柯志翰.柯清水

2005/9/26

一、前言

生長于自然水域的眾多水草,一直仰賴底床土壤之固定與孕育,而得以延續生命,並繁衍后代,使其族群能生生不息,永續發展。一旦水草被移植于水族缸,它們的家園變小了,只剩下狹窄的地方,真正的土壤也消失了,取而代之的是一些非土壤的栽培介質,這些栽培介質泛稱為「底砂」。



依底砂的原義,本來是指鋪在水族缸底部的砂,但是我們所要探討的「底砂」,是廣義的解釋,系指用作栽培水草的任何底床材料而言,所以不一定就是砂子。無論底床材質為何,用在水草缸的「底砂」,通常不再是原來水草賴以生長的土壤(雖然其取得容易,且量多不需成本),而是其它材料,不過其中最常用的還是砂。



底床是水草根部支撐的基礎,底床材質的是否適當,深深影響著根的發育與水草成長,甚至也可能成為水草栽培成功與否的重要原素,因此難免引起我們的重視。理想的底砂需具備良好的物理、化學及生物特性。本文將以這些特性為導向,敘述它們與水草缸的密切關係,期盼所述內容對您有益。

二、理想底砂的物理特性

底砂的物理特性包括砂粒大小、色澤、形狀、比重、比表面積、崩解性等,其中以砂粒大小最受重視。用作底床之砂粒,大小必須適當,凡過于細小或粗大之砂粒皆不宜。如果使用太細小的砂粒作底砂,可能會像土壤一般,很容易引起水質混濁及通氣性不佳的問題。反之,若使用過于粗大的砂粒,水草扎根會有困難,也不利于水草的生長。一般以粒徑介于2 ~ 4 mm為佳。



水族缸靠著過濾器的動力產生「循環水」帶動水流,若使用土壤或過于細小砂粒作為底床,一旦不慎引起「塵土飛揚」,循環水流將不斷加以激蕩,可能使之無法因物理性自淨作用(如沈降)而獲得澄清,通常必須靠過濾的操作才有改善之機會,這不僅會增加過濾器的負擔,而且不見得對混濁有立即改善的效果。



另外,在水族缸的封閉架構中,水體完全沒有滲流作用,它不像在自然水域中,水體有不斷往地層滲流的作用,足以將溶氧帶入底床中供水草根部呼吸,所以即使土壤的架構十分細致,仍然不必擔心通氣性不佳的問題。可是,水族缸卻缺乏這樣的作用環境,它只能靠對流作用,把溶氧帶入底床中。如果砂粒太細小,勢必影響水層與底床之間對流作用之促進或形成。



雖然以粗大的砂粒堆積作底床,擁有較高的孔隙率、不結團、良好的通氣性、乾淨等優點,但是水草的扎根性差,植物體不穩固,容易被魚類或強勁水流連根拔起,對于迷你型水草(如迷你矮珍珠)的栽植可能遭遇困難,若一味追求通氣性及避免混濁問題,而選用過于粗大的砂粒,也是十分不適宜的。因此,水草要長得好,一定要選用適當尺寸的底砂作為栽培介質,藉以提供讓根系發育健康,以及讓水草有更良好的生長環境。

三、理想底砂的化學特性

底砂的化學性特性,主要是指它在鹼性和酸性水環境中,都應具有良好的化學穩定性(Chemical stability),尤其是指具有抗水解的化學穩定性而言。底砂與水接觸,若發生水解回應,經常會導致水質酸鹼度的變化。此種回應在鹼或酸的催化下,可能會加速進行。

底砂的化學穩定性儼然成為底砂必備的一種重要性能,我們通常不希望底砂影響到水質的pH,特別是讓水質鹼化;更不希望水解后所產生有害的成分,威脅水草或魚類的健康,因此以選擇化學穩定性高的材質為佳。例如,珊瑚砂在酸性水質中易發生水解回應,導致pH上升,硬度增加,可能對大部分的水草或魚類有害,所以珊瑚砂並不適合用作底砂。

不過,大部分的水草及魚類都喜歡生活在弱酸性水質中,而某些地區的自來水無法供應這樣條件的水源,怎么辦?除了利用「做水」的模式調整水質之外,使用「人造底砂」釋放酸性成分,藉以將pH控制在設定的弱酸性水質,也是一種有效的方法。

雖然人造底砂具有某種特定的化學不穩定性,可是這畢竟是經過人為刻意製造的特性,所以在使用期間,應不致于有不良的后遺症發生。不過此種底砂的釋酸作用是有時效性的,即當它的釋酸能力喪失之后,它原來所設計的釋酸功能即會消失,但是仍然可以繼續當作一般底砂使用。例如,ADA黑土及TBS東風一號,都屬于這類產品。

四、理想底砂的生物特性

底砂的生物特性,主要是指底砂具有孕育大量有益微生物,並藉以清除水族缸底床的污染物質之特性。這種特性是底床發生「生物自淨作用」的基礎。凡具有這種特性的底砂,稱為「活性底砂」或「活性底床」,它已經具有自淨能力,或具有類似生物過濾的功能。

活性底床的生物自淨能力並非來自底砂本身,而是來自附生在底砂表面或堆積孔隙中的有益微生物群,其中主要是一些異營性細菌(如氨化細菌),也有另一些是自營性細菌(如硝化細菌)。由於單純的底砂並沒有微生物生存其中,所以是「非活性的」,必須等到微生物群在其中自然形成之后,它才具有淨化水質的活性。因此,「活性」一詞,主要是針對微生物自淨作用的能力之有無或強弱而言。

任何底砂都可能在水族缸的養殖或栽培環境中,由非活性狀態自然轉變為活性狀態,即在初布缸期間,它們的表面或堆積孔隙中,因無法滋生足夠數量的有益微生物,所以活性很低。不過,隨著底床有機沈積物的增加,微生物開始活躍起來,因此它的活性會增強。一般而言,底砂的材質若不同,孕育微生物的種類與數量也可能不同,所表現的活性之強度亦會有所差異。

有極少數人造底砂,為了要強化底床的活性,特別在製造過程中,加入特殊的菌種,可以直接引進水族缸中,針對底床的特性,擔負起更有效率的自淨作用。例如,AZOO TK活性底床就是屬于這類產品,它能提供特殊細菌生存的環境,藉以發揮更強而有力的清除底床污染之作用。另外,在設缸之后不久,在底床中置入底床專用微生物製劑(如TBS底床活性膠囊),也具有活化底床的效果。

五、結論

由於新興的底砂材料種類甚多,且來源不同,性質及價格差異頗大,使我們在面臨選擇時,可能遭遇到困難,不過如果能對底砂應具備之基本特性有所了解,將有助于以最合理的價格,選購到較為優良或符合自已需要的商品。

例如,底砂的物理性質若優良,就不易崩解,大小適中,不僅可以降低發生敗床之機率,而且也能兼顧根部發展之需要;底砂的化學性質若穩定,不會提升水體pH值及增加硬度,對多數水草及魚類生長有利;材質內部及表面若具有大量微細孔相連腔體,可有效培育微生物菌體,並產生良好的自淨能力,可加速有機物礦化速率等。

總之,在佈置水草缸時,如果能多考慮水草對底砂的物理、化學及生物特性之需求,即能將底床建構成類似自然生態系統的特性,讓有機廢物能迅速轉換為成養分供給水草吸收,進而穩定水質及淨化水質,為水草及魚類提供一個較有利的生長環境。


發表於 2007-4-16 01:02:05

活沙過濾法簡介

或許最近魚友們或多或少都聽過活沙過濾法了,但是很遺憾的是這並不是一項新的水族過濾技術,早在好幾年以前這個概念便已經形成,而要說是由誰所發明的也難以考察了,在歐美這個技術可以說是最令水族愛好者所感興趣的喔,不過或許是台灣水族的資訊傳遞的不是那么好,以致於有許多魚友也是最近才聽到的,包括我自己也是,當然啦﹗假設你是一位常逛外國網站的人我想你應該早有耳聞了。雖然這個概念老早就有了,不過活沙過濾的形式及設置的程式卻還在不斷改進研究當中。
先說明一下活沙過濾法能帶給我們哪些道統過濾法所不能達到的優點,或許你會對這個新的過濾法更感興趣︰
◎有效降低缸中持續升高的硝酸鹽含量。
◎由於由海底引進的硝化菌與脫氮菌,提供缸中更接近自然與更高效率的過濾效果。
◎預防缸中不正常的營養鹽累積,而導致缸中藻類的過度泛濫。
◎提供缸子高穩定的水質,並減少換水的頻率。
◎大大減少魚缸過濾硬體設備的成本,且簡化系統維護的程式。
◎提供缸中生物更近似自然環境
你是否也覺得上面的優點幾乎解決目前所有過濾器所共有或存在的缺點呢?是否也懷疑它的功效真的有如此的強大嗎?
讓我們先說明一下何謂活沙過濾系統,活沙過濾法其實跟道統的底沙過濾法是有點像的,下面的這張佈置圖就是活沙過濾法在缸中的佈置情形

佈置的模式跟道統的底沙過濾是有點像的,不過詳細的佈置法卻跟道統的底沙過濾法差異十分大喔。最大的差異在於我們不再以馬達將水強製的透過過濾表層,純粹靠的是水中氧氣濃度的不同而以擴散的效果來達到流動,這么說或許有點不懂不過下面會針對這邊加以介紹﹗
〔1〕這一層主要是由粒徑在於0.5?∼1?的細沙所組成,濃度在1英寸到2英寸之間,主要的功能在於除去缸中的有毒物質氨及亞硝酸鹽,其功能有點像我們一般的過濾器的主要功能,而由於所選用的沙子較細,相對也提供給我們更多的表面積讓硝化菌幫我們過濾水質,但是也是由於此層是高耗氧區但是又是由細沙所構成難免會有氧氣不足的顧慮,所以在這一層我們還要特別引入一些棲息於底沙的生物,幫助我們翻動這一層的沙子,讓其不會有缺氧的現象。至於這一類的生物有沙蠶、海參、一些貝類、螺類、或是特殊會鑽沙的魚類以及某些會翻砂的蝦蟹類如槍蝦等…。
不過或許你會質疑不用打馬達將水引過沙子這樣會有過濾效果嗎,其實這倒不用擔心,鋪在底部的沙只要不太濃其實過濾力還是夠的,在沙子的表層可都是高含氧過濾區呢﹗
〔2〕這一層沙石的粒徑約略大於1?∼3?,濃度也在1英寸到2英寸之間,主要的功能為脫氮效用,這邊住的是幫助我們將硝酸鹽轉換成氮氣的脫氮菌,因為沒有用馬達將水流強製地透過底沙,所以到這一層水中的含氧量已經非常低了,在這么低的含氧量下已經不太有硝化菌了,因為菌種也會有相互競爭的情形,在這邊正好提供一個良好的低氧氣濃度環境給脫氮菌利用,或許你會想不是要在無氧氣的環境才會有脫氮菌的存在嗎?
其實啊﹗脫氮菌只是作用時不須耗氧氣的一群菌種罷了,一般的缸子都會有低氧氣或是較缺氧的地方,不過由於多半的地區還是屬於高濃度氧氣的地方,所以真正提供給脫氮菌居住的地方其實是不夠的,而我們的這個新過濾系統卻特別的為脫氮菌準備了一個可以大量繁殖的場所,由於講求的是要低濃度的氧氣,所以我們不希望有任何的底棲生物來翻動此層的沙子進而提升此層的含氧量,所以我們會在每一層沙子之間都加上隔網,來防止第一層的底棲生物跑到第二層,當然網目的大小可要與沙子相互搭配的喔,我們是希望連沙子都不會亂跑來跑去的喔,只有水會流過去而已。
〔3〕這邊的充水層最大的效用就是防止我們的缸中產生缺氧的地區,這也是為何我們在第一層要用細沙,而下一層卻要用顆粒稍大的沙子,因為其實經過第一層濃度的沙子後含氧量也已經降低了很多了,而此時透過第二層的沙子時,我們選用顆粒較大的沙子,讓含氧量的濃度持續降低但是卻不像第一層那樣減緩的那么快速﹗以確保在第二層的下方時還不至於有完全缺氧的現象產生。但是那么多的沙子我們哪能確定一定不會有缺氧的地區產生呢,所以才需要靠第三層來幫助我們調整啊,由於第三層並沒有沙子,所以氧氣的濃度會在這邊完全的調和平均一下,而擴散可是四面八方的喔,所以要是第二層的某個地區氧氣濃度低於第三層的濃度時,此時氧氣自然就會往那邊跑,替你將那邊不足的氧氣補足,不過由於是低氧氣濃度所以你也不用擔心會不會將第二層的氧氣濃度又提升,如此便可有效的形成一個我們需要的氧氣濃度梯度。

要是魚友還不是很清楚我再舉道統的底沙與活沙過濾法的比較例子給各位看看。各位就應該知道活沙士如何?#092;作的﹗
先看一下最道統的底沙過濾法︰
像這種過濾法很容易在接近缸底的部份就已經形成缺氧的情形,當然日子一久你的缸底就會變得很黑,而且亦有可能產生有害物質硫化氫,雖然是有產生硝化菌與氮化菌的效果,不過產生缺氧層卻是我們所不願見到的。
而新的活沙過濾的一個新創新點便是將道統的底沙過濾加以改善,並將缺氧層去除。
因活沙過濾由於表層的高氧氣濃度,所以水流會以擴散的模式由高氧氣濃度的地區流向低氧去濃度的地區,也就是向缸子的底部流去,至於你說水的流動是怎樣的呢,是走哪一條路線呢?其實擴散是四面八方的,所以無從得知水的流向,不過這不是重點所在,我們只要由氧氣濃度的觀點去看就可以十釐清楚的了解到水的流向,因為氧氣是由水所帶動的不是嗎﹗那么關於底層的充水層的作用我再解釋一下﹗

假設我們的缸子在經過第一層細沙的過濾後,由於某些原因導致某些局部的地區有稍稍缺氧的現象,如上圖中的灰點地區,而這些低區假設在到達第二層過濾的底部時仍然呈現缺氧現象且有擴大趨勢時,此時在一般的底沙過濾時灰色的地區便會不斷的擴散,原因是難有新的氧氣再由其他地方加入所以底缸便十分容易有缺氧層存在。而在活沙過濾系統中假設有這種缺氧的地區出現時,充水層中的氧氣便會擴散過去,將微量的氧氣由下方擴散上去,因為以我們原先的設計在第二層的過濾後其實只是低濃度的氧氣區而已,並非是完全缺氧的地區,也就是說最底下的充水層並非呈現缺氧狀態,所以一有缺氧的地區產生時充水層便會為其補充不足的氧氣,以保持我們的缸中沒有缺氧層的存在。
活沙過濾系統的佈置完成後,最重要的便是要引入天然的活沙,藉由引入天然的活沙不但可以為我們的缸子帶來更多的微生物,而且由天然海洋引入的菌不包括硝化菌而且還包含了可以去除硝酸鹽的氮化菌,由於這些菌種及微生物都是由海洋引入的,所以可以說是最為天然功效也是最大的,這也何以活沙過濾系統可以讓我們的缸子更趨近天然的礁岩系統,至於什麼叫活沙呢?指的就是由天然的礁岩區底下所取回的沙子,這些沙子有些是貝類的碎屑構成,也有些是魚類啃食珊瑚礁所產生的碎屑,或許是珊瑚礁所產生的小碎岩,也只有這類的沙子才能真正提供我們所需要的活沙喔,因為活沙並非不是那么容易取得,所以在國外也有業者提供這方面的服務,至於要引進多少活沙呢﹗其實是不需要整缸都是用活沙的,因為我們要的是微生物及菌種,所以只要拿取部分的活沙,混和一般的細沙舖在最上層經過一段時間後整缸的沙就像是活沙般了,配合微生物、活菌、及底棲生物你的缸底就像是天然的礁岩般整個活化起來了﹗活沙過濾系統也才完全地?#092;作起來。
不過我說過由於活沙過濾系統的佈置還在不斷改進討論之中,原因是像鋪設於底沙的沙子濃度、沙子粒徑的大小、氧氣實際的梯度分佈、充水層的濃度甚至要不要充水層等都會由於每個缸子系統的不同,佈置的不同而產生不同的效應,而這些細小的細節又關係著活沙過濾系統能否成功的?#092;作著,雖然你也是依照著這個概念去建立,卻由於佈置的不同而倒致在第二層過濾前已經溶氧不足,自然底缸充水層的效果便無法發揮,看似簡單的安排卻會由於對系統的無法掌握而達不到預期的功效,不過要是你的缸底有黑黑的現象,這倒是還不須特別緊張,這還算正常現象不過要是很黑又很臟時可能就是由於沙層的過濃,而導致缸底的溶氧比預期的還要少,可以試著檢查一下缸中沙子的濃度是否過濃,或是翻砂的生物不足倒置第一層沙層溶氧不足。
另外對於活沙過濾系統是否要清理呢?其實是不需要的,整個缸子就是一個像小型生態般是不須加以清理的,缸中的有機物都由缸子自行消化,也不須使用濾棉來濾除大型的雜質顆粒,因為所以存在於缸中的有機物都會有固定的生物幫我們將其利用消化掉。所以活沙過濾法的確是個蠻理想的過濾形式,也是較為自然的一種過濾法,或許魚友會想說那我可不可以將活沙過濾結合其他的過濾形式,其實這也是可以的,不過假使活沙過濾可以如此有效的?#092;作著,那么其餘的過濾器其實真的是不需要的,不過假使你對自己的技術不是那么有把握硬要搭配其他的過濾法,其實也沒關係只不過在活沙的過濾部份至少不要變成你缸子唯一的缺氧層來源即可。不過我覺得假使搭配其他的過濾系統使用,那對於整個系統的控制反而要更加清楚與敏銳,不然很容易因為不當的搭配而使得兩套系統所需的條件混亂而成效不彰喔﹗
至於有人問到活沙過濾須不需要換水,其實就理論上是不需要的,因為整個系統趨於成熟時,正確的?#092;作下,每樣物質都會一再的循環利用,缸中的沙子或粉塵也會經一再的分解而釋放出我們原本希望以換水所補充的微量元素,至於常見的硝酸鹽也會被活沙的底層回應給消耗掉,所以其實換水變得不再那么必要,成為視情況所輔助的工作,再者一般我們都建議使用活沙,再搭配蛋白除沫機使用,而用來替換除污穢水的海水或是因蒸發而補充的淡水,其實也都是另一種形式的換水,所以換不換水也就真的可以視情況了﹗
過濾器的選擇﹗


發表於 2007-4-16 01:03:11

過濾器

1.上部式過濾器
它是安放在水族箱上面的一種過濾器,利用水幫浦將水族箱中的水抽至過濾器的一端,進入過濾器中的水即沿著過濾器透過濾材最後到達另端,由底部口落入水族箱中,形成循環。由於此種過濾器的深度不高,容積很小水似乎沒有什麼壓力,要求濾材有極好的通透性,否則易于堵塞。由於容積小,過濾能力有限,所以飼養的魚兒不能多,更不能飼養軟體動物。
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2.底部過濾器
2.底部過濾器
這種過濾器大部份是自製的。將帶有佈滿孔隙的塑膠管圍成閉合的管道網,在一端設有豎直的水管,能將水引出到水族箱中,在閉合的管道網上面鋪設一塊漏水板,在漏水板上面再鋪一層尼龍網,在尼龍網上方鋪滿濃為5公分-10公分的細粒珊瑚砂做為過濾材質。但由於珊瑚砂層不可太濃,而且易于形成板結死角,清洗也較困難,飼養量不能太多,有些魚還喜歡挖洞穴,使尼龍網和漏水板暴露造成水流的"短路"現象。所以底部過濾器是一種低效率的過濾系統,很少單獨使用,有時為了造景及增加對底部的珊瑚的處理偶而也有加用底部過濾器。
1.珊瑚砂 2.尼龍網 3.漏水板 4.帶孔的集水管 5.豎管
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3.下部過濾器(溢流式過濾器)
這是置於水族箱支架下面的過濾器,由上下的連結是透過二根管子,一根是穿過水族箱的底部直插在過濾器中,當水族箱中的水面超過管子的頂部時就會透過管子溢流到下部過濾器中,下部過濾器可以設有滴流式過濾及各種機械、生物、吸附過濾。經過過濾的水再由水幫浦提升到上面的水族箱中形成循環。由於進水口及出水口的位置較高,在停電時不會發生倒流現象。
1.水族箱 2.下部過濾器 3.溢流出水管 4.進水管 5.生化球滴流式過濾
6.濾材 7.濾材 8.水幫浦 9.雨淋式進水管
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有關硝化細菌的問答--絕對精華
1. 在上一次的對話中,您曾提到另有一類屬於有機營養的硝化細菌則具備分解魚類的糞便之能力,我對這種說法感到有些疑惑,難道硝化細菌也有無機營養與有機營養之分,它們的差別為何?
答︰事實上,有極少數「有機營養菌」也具有氧化氨以獲取能量的能力,這類細菌被稱為「有機營養硝化細菌」,不過它們主要靠分解有機物維生,不是靠氨的代謝作用。加上這類細菌在進行氨的代謝作用時,其效率表現顯得微不足道,無法與無機營養硝化細菌相提並論,因此通常不被視為真正的硝化細菌,即真正的硝化細菌一般僅指「無機營養菌」而言。因此在學術上為防止混淆起見,微生物學家有必要特別強調「真正的硝化細菌」是什麼。所謂真正的硝化細菌是指︰以利用氨或亞硝酸鹽作為主要生存能源,以及能利用CO2作為主要碳源的「無機營養菌」(Watson et al.,1989)。因為「有機營養菌」不具備利用CO2之能力,而且代謝氨之能力遠不如一般硝化細菌,所以不能視為真正的硝化細菌。
2. 我現下才了解原來硝化細菌又有「有機營養硝化細菌」及「無機營養硝化細菌」之分,在水族缸中是否這兩類硝化細菌均存在,以及它們如何分工,如果「無機營養硝化細菌」不存在,是否「有機營養硝化細菌」可以取代除氨的作用?
答︰「有機營養硝化細菌」及「無機營養硝化細菌」有可能同時自生於水族缸中,因為有許多細菌無所不在,可以從各種不同管道進入水族缸。不過,「有機營養硝化細菌」主要靠分解有機物維生,此種?#092;生模式遠較利用氧化氨以獲取能量容易得多,再加上水族缸中通常到處充斥魚糞便,因此它們寧願過著「有機營養性」生活,而不進行氨的代謝作用,換言之,即使「無機營養硝化細菌」不存在,它們亦不會以取代其除氨功能,真正在水族缸中發揮除氨功能的硝化細菌非「無機營養硝化細菌」莫屬。
3. 在完全無機的環境中,「有機營養硝化細菌」缺乏有機來源,為了生存,會與「無機營養硝化細菌」競爭氨源嗎?
答︰雖然「有機營養硝化細菌」也具有代謝氨能力,不過它們基本上的維生模式,主要靠有機物氧化所獲得化學能,而不是靠氨氧化獲所得化學能。只有在特殊情況下,例如,缺少有機資源,但有豐富的氨來源,以及在酸性環境下(無機營養硝化細菌無法作用),則可以改變維生模式依靠氧化氨獲得化學能來生存。由此觀之,在正常情況下,「有機營養硝化細菌」應無能力與「無機營養硝化細菌」競爭氨源。
4. 某些市售硝化細菌產品,強調同時具有分解水族缸中有機物及氨之能力,它們是否為「有機營養硝化細菌」製劑,依上述談話,使用此類產品應該不會有好的除氨效果,對嗎?
答︰一般而言,只有「有機營養硝化細菌」才同時具有分解水族缸中有機物及氨之能力,但此種細菌分解有機物之效率既不如一般「有機營養菌」來得高,代謝氨之作用也遠較真正的硝化細菌為弱,由此看來,如果想透過這種製劑來達到除氨的目的,可以預期其效果將十分有限。因此,為加速達到除氨的目的,最好選用「無機營養硝化細菌」製劑才有明顯效果。
5. 曾經在水族館看到消化細菌產品,消化細菌又是什麼細菌,兩者是否為相同的細菌,據說這種產品中的細菌,具有迅速分解水族缸中有機物,真有這么神奇嗎?
答︰消化細菌與硝化細菌同音,很多人誤以為它們是相同細菌,其實兩者完全不同。它是一種枯草菌( Bacillus licheniformis ),因最早發現於禾本科植物的枯莖葉上而有此謂稱。它是陸上環境中普遍存在的一種好氣有機營養菌,但是在淡水及海水的底泥中均能檢出此種細菌之存在,分佈相當廣泛。枯草菌無毒,能分泌出活性強的蛋白質分解酵素,用以快速地分解水中之有機氮化物,亦能分解其他有機物,在水質淨化上能擔任重要的分解角色。當它的製劑被商品化後,據悉對魚類的排泄物具有迅速分解效率,因此坊間乃以消化細菌謂稱之。
6. 硝化細菌所需要的有機物都要靠自己產製,這不是很麻煩且浪費時間嗎?為何它們不能分解水族缸中既成的有機物,以獲得它們所需要的有機資源?
答︰一般「有機營養菌」在利用一般大分子有機物(如脂肪、蛋白質及核酸等)之前,通常會製造這些物質的分解酵素排出體外,將其分解成可溶性且為小分子成分,使之能透過細胞膜再加以利用。因為這些酵素在菌體外作用,故稱為胞外?(exoenzyme)。硝化細菌不能分泌胞外?,而且存在於膜壁空間(periplasm)的?類通常也不具備分解一般大分子有機物之特徵,因此無法分解水族缸中既成的有機物(如魚糞便),因此它們所需要的有機資源都要靠自己產製,以致於它們的生長及繁衍速度,遠較一般「有機營養菌」慢許多。

7. 原來硝化細菌不能分解水族缸中既成的有機物(如魚糞便)的主要原因,是由於它不能分泌「胞外?」,以致無法將一般大分子有機物分解成可透過細胞膜的小分子有機物之故,這是否表示凡可透過細胞膜的小分子有機物,硝化細菌就可能加以利用?
答︰這種猜測相當合理,但卻不一定是對的。因為硝化細菌除了缺乏分解一般有機物之能力外,許多可溶性且為小分子有機物,即使透過主動或被動?#092;輸之作用進入細胞內也無法利用,其主要原因為其檸檬酸循環(citric acid cycle)中缺乏α-酮基戊二酸脫氫?(α- ketoglutarate dehydrogenase)之故。此種缺陷使有機物不能經由檸檬酸循環轉變為細胞物質而加以利用。
8. 硝化細菌利用有機物的關鍵原素是什麼?
答︰硝化細菌利用有機物的關鍵原素,須視有機物能否擴散穿過其細胞膜,以及它是否具有α-酮基戊二酸脫氫?而定。一般而言,低於12個碳的有機物分子可能因被動或主動吸收進入其細胞內。通常直鏈簡單有機分子較支鏈簡單有機分子更能夠經由其細胞膜進入細胞內,因此被利用的機會相對增加。至於有機分子的溶解度則由親水基和疏水基決定的,當親水基佔優勢時,其溶解度就大,被利用的機會也相對增加。但若缺乏α-酮基戊二酸脫氫?,則被利用的機會則大為減少。
9. 不同種類的硝化細菌對有機物的感受性是否相同,以及它們對可利用的有機物是否具有趨向性?當環境中存在這類有機物時,它們維生的模式是否會因而改為有機營養生活?
答︰所有硝化細菌對有機物的感受性並不一定相同。一般而言,若依硝化細菌對有機物的感受性不同,可分為以下兩種︰專性硝化細菌 (obligate nitrifier) 及兼性硝化細菌(facultative nitrifier)。前者系指完全不能利用有機物或僅能利用極少數簡單有機物的硝化細菌;後者則指能利用較多種類有機物的硝化細菌(Watson et al.,1989)。但是無論是專性或兼性硝化細菌,它們對可利用的有機物並無特殊偏好,因此通常不改其無機營養生活的本性。例如,若環境中存在有豐富葡萄糖成分,它們也許可以加以利用,但絕不因此放棄任何從氨氧化以獲得化學能之機會。
10. 對有機物感受性較佳的硝化細菌,是否因獲得可利用的有機物,而加快其生長及繁衍速率?
答︰大部分對有機物感受性較佳的硝化細菌若改為有機營養生活,其生長及繁衍速率常快於無機營養生活,至於究竟快多少,還得視有機物的種類不同而異。不過也有少數例外,例如,維氏硝酸杆菌(Nitrobacter winogradskyi)的世代交替時間不因進行有機營養生活而縮短,反而更長。它若進行無機營養生活,平均每隔8 ~ 14小時增殖一倍,但是,如改為有機營養生活,平均每隔70 ~ 100小時才增殖一倍


發表於 2007-4-16 01:03:43

養魚先養水

“養魚先養水”這是養魚成功的不二法門。初次設缸的難度也就在于此。什麼是“養水”呢?難道水不是越清越好嗎?古人有雲︰“水至清則無魚”,此話確實是先賢經驗的總結,且符合科學道理。那么什麼水養魚最好呢?
先聽一下魚友們說一說水的分類。水有四種︰一是新水,也就是剛剛晾好的自來水或新打的井水水。這種水儘管十分乾淨,但卻與自然界中魚生活的環境相差很大。由於水中沒有硝化細菌群落, 魚兒的排泄物、散落的食物殘渣腐敗變質后分解為氨,魚兒極易中毒。二是老水,呈淺綠色或是淡琥珀色,富含腐殖質和有益的微生物及藻類,建立起了良好的生態循環系統,經過氮循環,分解為對魚無害的硝酸鹽。這種水對魚的生長極為有利。三是綠水,水中的有機質含量過多,于是藍藻、綠藻及褐藻大量繁殖,細菌微生物的含量暴增,水的呈濃濃的綠色,有時會發出臭味,極易造成整缸的魚死去。四是回清水,又叫咬清水,是綠水中藻類和微生物含量太多,將水族箱裡的氧氣消耗殆盡,造成藻類和嗜氧性細菌的死亡,使水變成清澈無比、沒有氧氣而且有大量的厭氧性有害細菌的死水。以上四種水中,只有老水才是我們的追求目標。
誠然,目前我們加到水族箱中的是新水,如何把它變成老水呢?為了增加水中的腐殖質,可以有意識的讓一些水草的枯枝敗葉腐爛在水中,甚至在底砂中埋入數枚死蛤肉。然而更可行的方法可能就是用魚“闖缸”︰即把幾條既便宜又強壯、易養的魚放養在新設的水族箱中(也許這並不仁慈,因為魚極易死亡),飼喂幾天后水中便產生了一定的氨,這時可添加少量的商品品硝化細菌,然後在飼喂幾天,再加少量的硝化細菌。如此反覆幾次,約一個月的時間便可建立起硝化菌群。硝化細菌是好氧菌,因此,養水過程中加氧幫浦、過濾器最好一直開著。由於一開始水中氨含量極少,即便加較多的硝化細菌,也會因缺少食物而死亡,因此硝化細菌應逐步添加。如果能夠從老魚友那裡索得一些正在用的底砂、濾棉等放入缸中、過濾器中,無疑對加快水的老化大有裨益。如果不採取以上措施,當然也可建立起消化菌群,只是時間要長得多,得幾個月﹗
在養水的過程中,注意燈光應逐步打開,逐步增加每天的照射時間,並且不要添加水草液肥。因為剛栽植的水草新陳代謝較微弱,不能及時吸收水中的養分,如果光照較強,肥料較多,藻類就會大量繁衍,進一步爭奪水草的養分,造成惡性循環。一開始幾天,可先不開燈。然後開一只燈,每天開2小時。再過幾天后,每天開3小時……一個月后,可基本達到正常開燈時間,每天8-12小時,液肥的添加則更應晚些。
買魚
1、確定魚種
一般在添置水族箱前,不少魚友可能已經決定了養什麼魚,有的甚至就是為了養某種魚才添置的水族箱。如果還沒決定,現下就該考慮養殖什麼魚種了。金魚、錦鯉還是熱帶魚?這主要看你的喜好。這些魚我都養過,只對你提以下幾點建議︰
如果你很在乎電費,則不要養熱帶魚,對一般家庭的室溫來說,冬季水族箱加溫都是必要的;
如果你很喜歡養殖水草,則最好養殖不會吃草的小型熱帶魚,否則水草養殖的品種會受到較大的限制。金魚、錦鯉和部分大型熱帶魚有食草的習性,大型魚常常能把水草攪起;
錦鯉、金魚的食量普遍較熱帶魚大,耗氧量多,且魚體表面黏液較多,需換水更勤些;
如果是用水缸、陶盆、水池等養魚,那最好飼養金魚或錦鯉,因為這兩種魚更適于從上部觀賞;
金魚、錦鯉和熱帶魚飼養條件、生活習性差別較大,不宜混養;
對于水草缸,要養殖幾條以藻類為食的魚類,如小精靈、黑茉莉、青苔鼠等;
對于新手來說,應先從容易養殖的魚入手。最簡單的判斷標準就是價格︰便宜的往往是容易養殖的。
2、混養原則
魚對水質的要求要差別不大,包括水的溫度、酸鹼度、新老、軟硬、鹽度等;
體形大小不宜差別太大,注意挑選易混養魚種,互相之間不能構成威脅;
有些大型肉食性魚如食人鯧最好單養,或與大小習性相近的魚如地圖混養;
有些較名貴、膽小的魚如七彩神仙最好單養;
混養中要注意體色、體形的搭配和諧;
不同魚的活動空間是不同的,注意各層魚種的搭配;
混養的魚種不宜過多,否則水族箱會顯得雜亂無章,最好以一種魚為主體,再點綴少量不至於喧賓奪主的其它魚。
3、放養密度
有種說法︰1公分的魚應配用1公升的水。這只是個大概的說法。然而魚的品種、大小不同對容氧量的要求也不同。因此放養密度很難一概而論,如果水草豐茂,水質清澈,有加氧設施可以放養密度較大,反之就應少放。總的原則是宜少不宜多,宜精不宜濫。這一點說起來容易,做起來挺難。許多魚友見了喜歡的品種就往回買,弄得水族箱魚滿為患,儘管品種繁多,但混亂不堪,且水質混濁,魚只缺氧,不論對于魚還是對于觀賞者都不舒服。克製買魚的慾望是魚友必須練就的基本功﹗那么怎樣衡量密度是否合適呢?我的意見是︰在不開加氧、過濾設施的情況下,魚只能夠正常生活不浮頭﹗一是這樣才能保證在意外挺電時不致于“悶缸”,二是這樣在觀感上才有天然情趣。當然密度越小,魚的生活環境越好,飼養難度也就越小。
4、選購魚
購買之前一定要熟悉所要購買的魚的習性和飼養方法,不要見了漂亮魚就買;
一定要選購健康的魚。鑑別方法是︰首先看魚是否皮膚充血、脫鱗、有白點白毛、有傷口、或魚鰭有破損,有時候需要從上部看,若有燈光可能看的更清楚;再看魚游動起來是否輕鬆平衡,魚鰭是否舒展自然;三看同一缸中是否有死魚、病魚;四看魚缸的水色是否正常。若水色異常,則可能是頭家正在給魚治病;還有一條人們常用的方法,對某些品種的魚適用︰將手掌在魚缸前來回晃動,健康的魚往往食慾旺盛,會追逐手掌;
不要買有生理缺陷的魚,除非你認為這種缺陷有助你培育新品種;
不要過于貪圖便宜,往往是賤錢買瘸驢。作為觀賞品,有瑕疵是很讓人難受的;
盡量選購未成年魚,一是省錢,二是容易適應環境。如果買的是老魚,對新環境的適應性就較差,再說養不了多長時間便壽終正寢,有什麼意思呢?﹗當然也不能買太小的魚,一是體質虛弱,太難飼喂,二是有些特徵還表現不出來,很難說以後能否長成符合要求的魚只;
最好在批量較大的魚中挑選,一是挑選餘地大,二是價格便宜,三是不易買到殘魚、淘汰魚;
最好不要買剛到本地的魚,原因是不知它是否適應本地水質,不知它是否有病,讓它在水族店養上一星期再買更好。
5、攜魚
現下魚的攜帶一般用塑膠袋。要注意塑膠袋不能漏水、不可太小。不可將水盛滿,留有1/3-1/2空間裝滿空氣。長途運輸塑膠袋內可充填氧氣,或放置增氧藥片,保證途中不缺氧。夏季高溫,水中可適當加鹽、抗生素。冬季寒冷,可以用泡沫塑膠等保溫。對高氧魚、高檔魚應適當降低袋中密度。
魚兒入缸

發表於 2007-4-16 01:04:37

走出過濾誤區,輕輕鬆松養魚

家庭用魚缸養魚,為何要進行過濾?如何過濾?是讓魚友門十分頭痛的問題。本人並非高手,但愿與初學養魚的朋友們探討過濾問題,愿魚友們走出過濾誤區,使養魚輕鬆快樂。


  問題一︰魚缸養魚為什麼要過濾?

  答︰為了保持水質清潔和維持魚所需生態環境。因為魚會排出糞便,喂魚投料會留下殘存物質,使水中的雜質含量不斷增多,造成水質變壞,對魚造成損害。



  問題二︰魚缸養魚的過濾原則是什麼?




  答︰1、徹底清除魚便和雜質,保持水質清潔純度;2、造就水體生態環境,滿足魚的生存需求。




  問題三︰魚缸養魚一般採取什麼過濾手段?




  答︰一般採取物理過濾和生化過濾兩種手段。物理過濾是清除水中雜質顆粒,以保持水體清潔純度,避免雜質存留產生有害污染而損害魚的健康;生化過濾是利用有益微生物(主要是硝化菌)化解物理過濾所殘留的細微雜質,將有害物質(如氨)轉換還原為有益物質,透過生態循環,使水體適合魚生存和健康成長。




  問題四︰物理過濾和生化過濾的本質區別是什麼?




  答︰沒有本質上的區別,只有功能上的區別。兩種過濾模式是一種互補關係,都是為了維持水質符合魚的生存需要。物理過濾干的是粗活,把住過濾的第一道關,以清除水中雜質微粒為己任,生化過濾干的是細活,干物理過濾干不了的活,將有害物質轉化為有益物質。




  問題五︰物理過濾和生化過濾的關係怎樣?




  答︰物理過濾的效果越好,過濾后殘留的雜質越少,生化過濾的任務就越輕鬆,所需要的生化過濾材料就越少;相反,需要的生化過濾材料就越多。試想,如果沒有過濾棉將雜質過濾掉,硝化菌要全部將不斷增多的魚便等雜質所產生有害物質分解掉,那將是一件十分困難的事,甚至是不可能的事。如果水體根本沒有增加雜質帶來有害污染,那還需要硝化菌干什麼呢?




  問題六︰怎樣有效實現物理過濾和生化過濾功能?




  答︰採用絲質纖維塊(通稱過濾棉)、活性炭等把住過濾第一道關,濾除水中雜質顆粒,(當然還要手工清除)過濾棉越濃效果越好;採用生化棉、陶瓷環、玻璃環等材料給硝化菌提供生存附著環境,讓硝化菌對水體中殘存的有害物質進行硝化分解過程,硝化菌越多,硝化得越徹底,過濾效果就越好。




  問題七︰如何選用配置生化過濾材料?




  答︰選用原則,就是儘可能多的保存硝化菌參與過濾。之所以首先應用生化棉,目的是在保存硝化菌的同時,也對水體進行二道物理過濾,阻擋過濾棉遺漏的雜質顆粒透過;然後再加以陶瓷環或玻璃環保存更多的硝化菌,以滿足過濾需要。陶瓷環和玻璃環沒有配伍關係,應用了其中一種就可不必再用另一種,它們的功能都是為了保存硝化菌,沒有其它功能,只是同量的玻璃環比陶瓷環保存的硝化菌多而已。應用珊瑚沙等其它材料進行過濾也是為硝化菌提供生存溫床。選擇什麼材料進行生化過濾,可根據自己的喜好、貨源和經濟情況自定,沒有什麼特殊要求。




  問題八︰怎樣合理應用濾材




  答︰1、走出重生化過濾輕物理過濾的誤區。有些朋友不太重視物理過濾而大量應用生化過濾材料,居然幾十上百斤的應用陶瓷環或玻璃環,甚至有的還是沒有獲得最佳過濾效果。如果第一道關的物理過濾效果徹底,還需要如此多的生化濾材嗎?當然,草缸的過濾多應用些生化過濾材料是合理的,因為草缸的物理過濾往往難以做到徹底,需要大量的硝化菌進行工作。




  2、物理過濾和生化過濾濾材用量的判定。物理過濾濾材用量一般原則,只要能夠有效地將進入濾槽的水流所含的雜質顆粒全部隔除就可以了,這裡包括濾材的密實、濃度和放置效果,過濾棉塊四周不能出現溢流現象,否則雜質顆粒流失,加重生化過濾負擔。如果在濾槽進水管口上套一短薄的絲襪包住雜質,實際上加了一道有效過濾,過濾棉成為二道過濾,其效果就會好許多。這樣有三層過濾棉基本上就可以了。對于生化過濾濾材用量的判定,我們無需去做煩瑣的數學測算,根據自己的過濾桶、槽或箱的容量來盡量多放就可以了。至於那些自己DIY的大過濾箱,能放入上百斤的,只放二三十斤也是夠多的了。我的1.2米的缸養魚,外濾桶裡只有三塊生化棉、四小袋商品活性炭和兩斤陶瓷環,再加上濾兩塊生化棉,就能造就一個穩定的生化環境,水質清澈透亮,魚兒生動活潑,關鍵在于物理過濾徹底,只要缸裡一產生魚便雜質就立即清除,不讓它有時間生產污染因子,就能有效維持水體生態環境。

發表於 2007-4-16 01:05:17

“過水”、“消毒”、“暫養”



我沒有養過斗魚,但我十年前就開始養金魚和熱帶魚了。

1、“過水”︰“過水”的過程其實就是一個讓魚逐漸適應的過程,避免因溫度、水質變化太快而造成魚的死亡。具體步驟︰首先,將整個魚袋子不要打開,直接放到魚缸中,至少15─30分鐘,使袋內的水溫逐步和缸內的水溫一致,然後,將袋子打開,取大約和袋子裡差不多的缸裡的水,注入袋子中,這樣可以使魚逐步適應你缸中的水質,約需要30分鐘。最後,用殺菌后的魚網將魚撈進缸中。切記,不要將袋子裡的水全部倒進缸中﹗以免感染病菌。(過水部分是展示級斗魚魚友論壇的sirius朋友寫的)

2、“消毒”︰新進的魚環境變化頻繁,,原來在養魚場,后來到水族館,難免碰到水質不佳、傳染病、寄生蟲等情況(我經常在水族館看到一個架子上下幾十個缸,水體相連,其中有病的魚就唄集中在最下層的一個缸裡,傳染源啊),加上舟車勞頓,身體虛弱,所以身上難免帶菌帶毒,因此新魚過水入缸,入的不是大缸,而是“消毒缸”或“消毒/暫養缸”。

消毒缸的消毒劑可用高錳酸鉀、喃西林、甲基蘭、成品的藥品我感覺“魚救”、“彩虹殺菌水”、“皇牌萬能藥”挺好。具體的用量,因為高錳酸鉀和甲基蘭通常都是粉劑,小小的消毒缸放的計量都是微量的,沒有天平幾乎沒有辦法測量。現下就用經驗主意精神,向大家介紹一下︰

高錳酸鉀︰是一種強氧化劑,在強光下分解,高濃度的高錳酸鉀沾到手上,皮膚都會被燒成黑色,所以用量一定要小。先用一個小杯子將極少量的高錳酸鉀倒入,等…………,直到高錳酸鉀大部分溶解在水中為止(這段時間可以給魚過水啊),這時你就能看到極少的高錳酸鉀也會使水變成深紫色甚至紫黑色,把杯中的水分幾次倒入消毒缸中,使水呈淺紫色,將手伸到水面下6到8厘米如果可以清楚的看到手,並且可以看到紫色剛剛掩蓋了手的黃色,那你這缸水的濃度就差不多了。將魚撈入此水中30分鐘左右,要不離人的觀察,如果魚在痛苦的掙扎后變的呆滯(可以把呆滯理解成魚兒對手的“進攻”不進行躲閃),那么要立即將魚撈出或大幅的降低濃度。高錳酸鉀在藥店可以買到。最好不要將高錳酸鉀粉末直接倒入消毒缸,因為高錳酸鉀溶解的不可能瞬間就全溶在水裡,不易控制濃度。

甲基蘭︰是一種有機染料,可以殺死水霉菌、腮菌和很多體外寄生蟲。相對高錳酸鉀性質較溫和,還是要先溶在杯裡,再倒入消毒缸。伸手入水6-8厘米,呈淺紫色就可以。放魚,30分鐘后撈出。

喃西林︰水體消毒劑,能殺滅很多微生物。用量,如果手潮濕,用指尖在要粉上沾一下,使藥粉形成一個1平方厘米的圓,溶在3升水中,我們家中的洗臉盆能裝6-8升水,沾兩下就可以了(沾第二下的時候手會很濕,手要稍稍擦干)。放魚,觀察,30分鐘后撈出。

成品藥會有說明,按說明操作即可。

只要用一種藥消毒就好了。

3、“暫養”︰暫養為了觀察魚的有無因攜帶的細菌、病毒或寄生蟲而發病,這樣可以防止魚將新的病源帶入大缸,傳染其他的魚,在魚發病時又方便隔離治療。而且可以避免因為受到大缸中的“老住戶”的欺負,從而得到靜養,因此暫養缸條件不能太差,不能太小,魚的密度不能太高。我買金魚時還一定會打氧氣或加過濾,注意充氣太多、過濾水流太大使水波動的很嚴重會消耗魚的體力,加重魚的緊迫感,使魚休息不好,不利調養。

注意暫養缸的水體絕對不能跟大缸的水體相連。

放魚到暫養缸中,如果你是用“消毒/暫養缸”,那么要在消毒后將水倒出80%,填入晾晒好的新水,注意放水要輕緩,盡量不衝擊魚體。

魚要停食2-3天,根據實際情況來看,體形小的魚排空體內垃圾的時間會較短。期間要每天換水20%,最好換入跟你的大魚缸一樣的水(從大缸中吸出的水再兌等量的新水就可以,當然不必要帶垃圾了)。

停食結束后開始喂食,但注意喂食的量要由少逐漸增加,最開始的時候放極少量的食物,人離開,光線不要太強(避免陽光直射及燈光近距離直射),20分鐘后觀察魚是否進食,不進食便將食物撈出,過半天再喂,注意人不要守在旁邊看。一般這樣最多2天魚就會順利進食。

開始的投餌量控制在正常同種同齡的魚的投餌量的1/4就行,用1個星期的時間增加到正常投餌量的1/2,以後一直用這個量,直到出暫養缸。

一般魚要在暫養缸中養20天左右是比較好的,期間每天(針對沒有過濾設備的缸而言,若有過濾則可將換水週期延長到3天一換)用大缸中的水兌一半新水,換暫養缸的水。

暫養結束后撈魚入大缸,一般魚兒就不會將腮病、爛肉病、水霉病、寄生虫帶入缸中了



發表於 2007-4-16 01:06:22

、“吊魚”或“倒水”


1、“吊魚”或“倒水”
從外面攜帶來的盛魚的塑膠袋中的水溫和水質都與自己缸中的有所不同,如果直接把魚放入缸中,水溫、水質突變,會給本已筋疲力盡的魚雪上加霜,很容易造成魚的死亡。解決的辦法是“吊魚”或“倒水”。
“吊魚”只能解決水溫差別的問題,適于對水質適應性強的一般魚只︰把攜帶魚只的塑膠袋放入缸中,讓其在水面自然漂浮10分鐘(冬季時間可適當加長),待兩者溫度一致后,將魚倒入或撈入缸中。我比較喜歡“撈”,因為我對外面的水不放心。當然“倒”也有其好處︰不觸及魚體,魚兒不易受到傷害。
“倒水”可能更溫柔些,對水質要求高的魚建議使用此法︰將塑膠袋中的水和魚輕輕倒入一敞口容器,取缸中水緩緩加入容器中,加至約占原水量1/5時靜置5分鐘,再將容器中水倒出1/5,再取缸中水加入1/4,再靜置……每次倒入和倒出的水量可適當增加。如此反覆7-8次后,二者水質已基本相同,再將容器放入缸中,讓魚自己有出容器,如此大功告成﹗注意若在冬季,靜置過程中最好容器也讓它漂浮在缸中,以保證溫度逐步接近,因為若室溫較低,5分鐘足以把水晾涼。
2、隔離飼養
剛買回來的魚最好不要直接放入飼養缸中,而應先放入隔離容器中先飼養一段時間,否則一旦帶入魚病,可能會引起全軍覆沒,到那時悔之晚矣﹗
隔離容器以玻璃缸為好,便于觀察,體積可略小于飼養缸,不可鋪砂、種草。放魚后放入慶大霉素注射劑。可將缸中水重的2倍作為體重,計算出人體一天的用量為劑量,一次投入缸中。隔離飼養時間不能少于1星期。其間注意觀察,發現病情及時處理。確保沒病后再移入飼養缸正常飼養。
相濡以沫
1、投喂飼料
魚只放入養殖容器后,每天最基本的工作便是喂食。若投喂過多,剩餌不斷,魚糞又多,水質容易混濁。投喂過少,魚之只自然又吃不飽。每天投飼料的次數的和每次的投量,要要據具體情況掌握。種類、大小、發育階段、水溫不同,魚對飼料的需要量也不同。例如,在最適生長溫度內,魚活動量大,新陳代謝旺盛,需要食物多;若溫度已接近魚可承受的下限,魚很少活動,則應減少投喂量;錦鯉鯉相對一般熱帶魚需要食物較多;幼魚相對于成魚往往應增加投喂次數等。一般的,日投喂次數應掌握在1-3次。每次投飼料的數量要根據魚體大小、魚數多少以及日投喂次數掌握。若每天投喂1次,應投足喂飽,投餌量應留有餘地,當時吃不完,但在當日之內能夠吃完即可。若日喂2-3次,喂八成飽就行,大約10分鐘之內吃完,不留殘餌即可。對同一種魚,若喂魚虫等細碎的餌料,吃食時間可適當長些,若喂小魚等較大的餌料,吃食時間可適當短些;對同一種魚餌,小型魚吃食時間可適當短些,大型于魚吃食時間可適當長些。投喂時,最好不要一次將餌料投足,可分2-3次投餌,待上一次所投餌料基本吃完后再投一部分。這樣既不容易過量,還可刺激魚的食慾,同時不致大量餌料在魚來不及吃的情況下落入底砂之中。怎樣才知道魚是否吃飽呢?可在每投入一定餌料后觀察攝食情況,一開始,魚的回應很快,馬上游來吞食,一口接一口地吃得很快;后來就慢了,也不那么興奮了;再后來,對餌料不理不睬,或吞吞吐吐,表明已經飽了。記下這次的總投喂量,幾天后便對魚的“飯量”有數了。
不論每天投喂幾次,如人之三餐要定時定量。如日投喂1次,時間可選在上午8-9時;日投喂2次,時間可選上午7-8時、下午3-4時;如日投喂3次,可選上午7-8時、中午、下午5-6時。當然,這些時間僅供參考,現下人們工作緊張,一般上班之前或下班之后投喂都可。只要注意有規律,別隨意投喂就行。因為關燈后魚只也會睡覺,注意晚上最好不要投喂,否則容易引起消化不良。如果因事忘記了喂魚,下一頓正常投喂即可。一般地,魚餓上幾天也不會出現大的問題。
2、排污換水
一般來說,缸中鋪砂種草、開過濾器、定時添加有益菌對淨化水質是有很大作用的。不過,儘管我們的水族箱可以建立起較好的生態過濾系統,但這個生態環境還畢竟太小,比起天然水域魚的密度又太大,因此,“生態平衡”更容易遭到破壞。水質、水環境發生轉化,主要是由於魚糞、殘鉺沈積,水質混濁,有機物耗氧,產生硫化氫有害氣體;或者藻類旺盛,水草的光合作用受影響;水的理化性質因水分蒸發或有機物增多而發生變化等等。如果水族箱較大而養的魚很少,這種轉化可能較慢。如果水族箱較小,且養的魚較多,再加上投喂魚虫、人工漢堡等食物,轉化可能就進行得較快。過濾系統的良好運轉是必要的,但換水仍舊是基本的解決辦法。對于裸缸,最好結合換水每天用虹吸管將缸底污物吸出,並添加適量新水。對于水草缸可1星期換水1-2次,使用專用吸水管也可吸出部分砂中污物,每星期的換水量掌握在總水量的1/3左右。對于不同的水質情況、不同的魚,換水次數、換水量也應有所區別。如魚密度大、容積小、水質易混濁的裸缸,可能需要晝夜過濾、天天換較多水。又如斗魚活動量小,喜歡老水,就應減少換水次數和換水量。在換水時,注意水的溫差應控制在4℃以內。對水溫敏感的魚,應控制溫差在更小的範圍。
3、照明
如果是裸缸養魚,對照明要求一般較低,儘管光照對一些魚的體色、體質有一定影響,但往往以自然采光為主,或補充少量燈光照明。甚至可以說,大部分在裸缸上設置燈光的只是為了觀賞效果好,而並未考慮魚只生長的需要。但對于水草缸來說,除非室內有較強的散射光,按時開燈是水草光合作用所必需的。一般的,每天應開燈8-12小時,開燈時間也要固定。時間太短,水草光照不足,時間太長,容易滋生藻類。不同的水草對光照的要求也有差別。光照之對于水草猶如食物之對于魚,切不可隨意。
4、充氣
水中缺氧時,魚浮上水面不回水下,俗稱“浮頭”。水面水與空氣接觸,可以從空氣中溶入一些氧氣,所以,水面的溶氧量多于下層水。發生這種情況時,應立即開動增氧器,也可用換入新水的辦法增氧。如不及時採取措施增加水中氧氣,任魚浮頭,不會多久,魚便窒息死亡,俗稱“悶缸”。
但我更喜歡用較大的水族箱養不太多的魚,使其在不用充氧的情況下可以正常生長。這樣既降低了費用,簡化了管理,還更增添了自然美。當我看到水族店滿滿的一缸魚在增氧幫浦的作用下苟延殘喘時,從未感覺那是一種美的享受。
水草的光合作用是排出氧氣的,但缺需要吸入二氧化碳。如果缺乏二氧化碳,儘管水草不會“浮頭”,但也不能正常生長。因此,如果缸中水草較多,特別是種植了一些速生型或高檔水草,那么添加二氧化碳也是必要的。
好了,我看從頭到尾大概說的都差不多了。我想可以作為一個小小的養魚手冊了吧。
水族中的氨氮的簡介---強力推薦
氮是藻類必需的一種常量元素。也是養殖水體中較常見的一種限制初級生產力的營養元素。對生產影響很大。
在人工池塘的養殖水體中,氮以分子態氮(N2)、無機態氮(NH3、NH4+、NO2G、NO3G)、及有機物(如尿素、氨基酸、蛋白質)等形式存在。在生物、非生物及人為原素的影響下,它們在水體中,不斷地轉化、遷移,不斷地進行著動態循環。其中水中的氨態氮(NH3、NH4+)對生產影響最大,NH3與NH4+都是藻類必需的營養鹽,幾乎所有藻類都能直接、迅速而且優先利用NH3與NH4+。其不利的一面是由於氨態氮的存在抑制藻類對亞硝酸態氮(NO2G)和尿素的利用;而且氨態氮在轉化成硝酸鹽的過程中還要消耗水中溶氧,尤其是分子態氨(NH3)對魚類及其他水生動物有很強的毒性,即使濃度很低,也會抑制生長,損害鰓組織,加重魚病。對養殖生產造成不利影響。
池塘水體中氨氮的主要來源是池水和底泥中含氮有機物的分解及水生生物的代謝作用,這是水體氨含量增加的主要途徑。尤其在高投入、高產出的池塘中人為的大量投餌、施肥使池塘中含氮有機廢物數量增加;放養的密度大,生物代謝旺盛,排泄廢物氨的數量增多。氨的增加速率大大超過了浮游植物利用極限,至使氨在水中集累。
氨態氮在水中以氨(NH3)和銨(NH4+)兩種形態存在,並且在複雜的水環境條件下不斷地按下式相互轉化達成動態平衡。
NH3 + N+ Û NH4+
影響NH3和NH4+的動態平衡的環境因子,主要是水的溫度和pH值,在pH值小于7時,水中的氨幾乎都以NH4+的形式存在,在pH大于11時,則幾乎都以NH3的形式存在,溫度升高NH3的比例增大。也就是說在鹼性條件下,水溫越高氨分子所占的比例越大毒性越強。近年來的研究表明,魚類能長期忍受的最大限度的氨濃度為0.025毫克NH3/升。
在了解了上述氨在水中的一般變化規律后,我們就可以有針對性地製定具體的降氨措施,力求減少分子態氨對養殖生產的影響。

發表於 2007-4-16 01:06:47

淺談魚的緊迫

經常有魚友會有這樣的問題︰我的魚為什麼會無緣無故的死掉呢?身上沒遇任何的損傷,也沒有任何疾病和徵兆,為什麼會這樣呢??
答案只有一個,那就是魚只的緊迫。所謂“緊迫”,這裡可以理解為緊張,壓迫,但是從生物學的角度上來講,它叫做不良條件反映症后群更為貼切。所謂的不良回應包括很多種︰水質,密度,溫度,侵犯,孤獨等等。這裡先介紹這五種回應。
第一條︰水質的不適。眾所周知,魚類對水質是有一定要求的,因為原產地的水質不同,有的喜歡鹼性水(三大湖慈鯛),有的則喜歡酸性水(燈魚,神仙,短鯛),各有甚者喜歡含有一定鹽分的水(例如︰橘子魚,汽水魚,深水炸彈)。 他們會在近似于原產地的水中生活得很好。當然魚類對水質會有一定的忍耐和適應力的,至於能否養好那另當別論。
魚類對于水質的緊迫回應症群市場發生在新魚進港的時候,特別是燈魚,短鯛,七彩這些對水質要求較高的魚類。或許有人說七彩好像很少有這種情況,其實就是魚迷對于魚類的重視程度在作怪。因為七彩都是價位很高的觀賞魚,所以當人們購買他們的時候都會被加小心,大家都會做到簡單的對一下水。而這一對水恰恰起到了緩解魚只的緊迫程度這個作用,所以七彩的成活率會高一些。而像小型的燈魚,敢問有幾個魚迷在剛買回他們的時候會坐到過水呢?    ,這裡好像有點說到題外話了,不好意思。所以呢,新魚買回來的時候一定要過水,除非你對你的魚缸中的水質有著絕對的把握,不然還是麻煩點的好。
過水的過程︰
1.把剛買回來的魚連著膠袋一起放入魚缸,注意,這裡不要把膠袋開封,保持這樣飄浮,大概二十分鐘,這一步是把膠袋中的水溫調整到和缸中的水溫一樣。
2.把封條打開,然後從缸中取出一部分水,加入袋中,注意,關於第一次加的水量的問題,要根據實際情況再定,如果你的魚缸中的ph值和原水相差得太多,那么你最好稍加一些,推薦先加袋中水的十分之一左右,然後以此類推,大概七八次左右,袋中的ph值就會和缸中的差個一兩度,對于普通的魚類沒有傷害,但是為了保險還是要在缸中加入一定的水質穩定計活著黑水來減少新來的魚只的緊迫程度。
3.把水袋取出,拿一個可以承水的容器,再拿一個魚網,把魚緩慢的倒出來,然後把魚放入魚缸中。因為原水會有一定的外來細菌,所以不要它啦。對于珍貴的魚中最好還是先檢疫一下比較保險。
第二條︰關於養殖的密度。這一條寶蓮燈兄弟已經講了很多,我在這裡就不多說啦。但是我要說一點就是,當一些初學人逛魚市的時候總會被魚店中的暫養缸中的群魚吸引住,而且也想把自己的魚缸做成那個樣子。但是,真的把魚缸裡填得滿滿的,卻又會死魚無數,自己卻不知道為什麼。所以,我要說的是︰活著並不代表健康﹗雖然大家都會覺得魚店中的暫養缸實在是很棒,有那么多的魚,但是你是否知道在這種大密度的暫養同時,魚商在背后會做了多大的努力呢?即便是再高的水準,魚店每天也會死很多的魚,只是不會讓你發現罷了。
第三條︰溫度。這裡新進魚對溫差的回應,也有平時飼養的時候的溫度忽略。第一種呢如果照這對水的模式那樣做就可以解決。第二種︰由於不同人的飼養模式不同,有的會用加熱器有的卻不用,這些都是個人的問題,而尊重魚類原產地的水溫才是真正的養魚之道,試想如果一條魚的原生水溫中年保持在26度左右,而你只給它提供22度或者29度的水溫,雖然它會適應下來,但是它是否還會按著原生環境生活,他的壽命,繁殖呢?答案是否定的,我們不能剝奪魚類這種權益,有些嬌氣的魚類就會死給你看﹗解決方法︰參考相關文獻,盡量做到原產地類似的條件,這樣你的魚兒才會開新的活著。
第四條︰侵犯。乍一看這個名詞好像很奇怪,因為人們想像不到為何會把他用到魚上。如果你的魚缸中飼養者有侵略性的魚只,先不說兇猛的大型魚,就說說非洲三湖鯛混養,或者是短鯛的混養,這類問題永遠存在。這些魚都有一定的領地性,所以當新來的魚只進入魚缸的時候,原缸魚就會群起而攻之,新來的魚對新的環境會有一段的適應過程,他們本身就很虛弱,但是這些突如其來的侵犯會起到火上澆油的反面效果,新魚會被追打得頭破血流,多到一個小角落不敢出來,連飯都不敢吃一口。有些體質弱的就會因此死掉。
解決︰
第一法︰放魚的時候,注意吸引剛中魚的注意力,可以用喂食的模式來引開他們對新魚的好奇心,這樣會給新魚一個適應環境的機會。
第二法︰最好有隔離板,先把新魚隔離開來,等到他們彼此眼熟的時候,再把他們混養。
第四條︰孤獨症。此類病症發生在喜歡群居的,膽小的魚類身上。比如群游性超強的紅鼻剪刀,南美老鼠魚等等,他們一旦單只購買的話,很容易死掉,就是這個原因,你會看到他們經常發神經似的東闖西撞的,解決模式︰群養。這裡又要考慮密度的問題,好像聽矛盾的,所以呢,需要大家依據自己的情況來度量數量的問題。

發表於 2007-4-16 01:07:29

適合與七彩混養的魚

A、神仙魚,所有品種的神仙魚都可以和七彩神仙混養,業界把這種組合叫天仙配,神仙魚是屬于最容易養的品種,所以可以先在水草箱中放養,然後訓練其搶吃干飼料的食性,等以後放養七彩神仙時,帶動七彩神仙吃干飼料;

B、荷蘭鳳凰,這魚你就不用訓練了,一般本來就是吃干飼料的,給干品漢堡給它吃,是益了它;

C、各種燈魚,不過這些魚太小,我個人覺得清理食物的能力不強,而且七彩神仙餓起來還是到處追它們,這種魚要選擇活動能力不強,攻擊性不高的魚才好養,象燕子美人、紅綠燈、日光燈、紅筆剪刀(水質不好鼻子就不紅)。這點你也知道,對七彩神仙來說,最大最凶的魚就是你,而在裸箱中,是躲無可躲才可憐巴巴地望著你,真可憐),攻擊性強的要小心對七彩神仙有害;

D、功能魚,水草箱必備,同時也是水質最好的檢測器,如紅尾黑鯊(一缸只養一條)咖啡鼠、豹鼠,還有反游貓。當然還有小的清道夫(清缸壁效果很好),但大了會搶食並吸七彩。(大了就和賣魚的換小的)

E、其它魚,三間鼠和七彩的生存環境一樣高溫弱酸,又能揀食殘餌(要群養)。胭脂魚,好養可適應高溫食底部殘食。 不適合的魚 如象魚、恐龍魚等肉食性的中、大型魚,紅尾鴨嘴的大型鯰魚、尼羅河魔鬼或銀火箭等肉食性魚種,因具有咬鱗、咬鰭等奇特的食性,會造成其它魚種受傷,而較不適合與七彩混養。

另外,象孔雀魚或多卵生的纖細的魚種也不適合。

注意︰
1、七彩在混養的缸裡必須是強勢地位。
2、了解要混養的魚的習性是否和七彩一樣或能否在高溫弱酸水裡養殖。

發表於 2007-4-16 01:08:41

藻類小敘

藻類是水族箱中的一大害,也是水草的大敵。它主要黏附在水草葉面、水箱壁以及過濾設備上。嚴重地影響水草的光合作用。若不及時地清除,勢必造成水箱內環境惡化。
(一)菌類病害
1.爛葉病
爛葉病是一種感染性的病害。當病菌感染水草后,葉片上起初出現水漬狀褐斑,后漸發黃,乃至全株葉片呈纖維狀溶于水中,若與健康葉相接觸,很快就會傳染。導致此病發生的原因,主要是水草在運輸途中,因溫度過高,促使細菌滋生而感染。隨之,購買者買回水草時,將感病的植株混雜在健康植株中。如果不及時清除,就植于水箱中,病菌很快會傳染開來。
防治此病的方法,一是要及時剪除染病的葉或莖。若是叢生型水草,去掉病葉后,隔開放在另一容器裡,並觀察其發病的進展,一旦發現有新的症狀,立即用0.2∼0.5毫克/克的硫酸銅浸泡,來殺死病原細菌;二是將水箱的水溫降至20攝氏度以下,控制病原細菌的繁殖。
2.水羊齒病
水羊齒病主要發生在鐵皇冠、黑木蕨等水生羊齒類水草的葉上,病原也是一種感染性的細菌。被感染的葉尖或邊緣部分,呈現半透明狀的淺褐色斑塊,與健康植株接觸后,易于感染。
發生此病的原因與水溫偏高有關。故防除此病應及時剪除病葉,然後降低水溫至20攝氏度以下為宜;並精心養護,以增強植株本身的抗病能力。
3.椒草病
椒草和其它水草相比,因植物體抗病力較差,而容易感病。病原是一種細菌。感病植株的葉片邊緣或尖端,呈現出半透明狀的淡褐色斑塊,以後慢慢地溶于水中。發病原因與腐爛病相似。感病嚴重時,使整株的葉片溶化掉,有時感染周遭的植株。
防除此病也只有降低水溫,並頻繁地換水,去掉病葉或病株,減少病原。因水箱內有魚類等生物,水草發病不宜採用藥物治療。
(二)生理性傷害
1.光照不足
水草在生長過程中,由於光照不足,會降低水草的光合強度,同時也就影響了水草的正常生長髮育。如紅柳、紅蝴蝶等紅色水草,因光照不足會使葉內的花青素減少,而葉綠素增多,以後就逐漸地變為綠色,原來那種艷紅奪目的色彩慢慢地消褪;綠色水草若在光照不足情況下,也表現出黃化、植株纖弱、生長不正常。如果把它放在光照充足的條件下,水草又慢饅地恢復了正常,葉色也翠綠欲滴;紅色水草也變得艷紅耀眼。因此,要加強光照避免光照不足而影響植株的正常生長。2.水溫過高過低
水箱的水溫過高,使水草的葉片或幼嫩部分發生的傷,導致落葉或黃化等現象發生,嚴重時,葉片易于腐爛和溶解。
水溫過低的話,對多數熱帶或亞熱帶水草的生長髮育也會有影響。如植株體內的代謝機能降低,並停滯生長。有時也使植株全株或局部發生壞死、爛根等症狀。
3.脫水現象
水草的脫水是一種生理現象(燒枝),其原因主要是施肥過多所致。因水中的總離子濃度高于水草體內,發生了滲透作用,于是就出現縮水現象。發生輕微時,葉形變小,幼葉捲曲不伸展;若嚴重時,全株葉片脫落,漸而腐爛死亡。
(三)生物機械傷害
1.螺類食傷
螺類等軟體動物是清除水箱藻類的幫手,但有時為了補充食源,螺類也為害水草。被傷害的水草,葉莖殘缺不全,往往會影響觀賞效果。此外,受傷處也易被細菌感染。解決的辦法只有迅速地移走螺類。
2.魚類損傷
一些種類的熱帶魚在原產地均以水草作為食源。現下作為觀賞魚來飼養,雖喂的是人工飼料,但仍改不了吃水草的習性。所以,在水箱裡避免養像泰國鯽。八字娃娃等食草魚類,還有些魚如皇冠泥鰍等雖不吃水草,但有掘穴的習性,因此也傷害了水草的根系部分。
(四)藻害種類
1.紅藻類
紅藻(包括刷狀藻和須狀藻等)對水草的破壞性較大。其特點喜于明亮場所滋生,所以玻璃壁和沙礫上都附生著紅藻類,嚴重時有礙于觀賞。須狀藻為害水草時,則呈捲曲狀附著于葉的尖端;而刷狀藻在水草葉面、莖及根上長出濃密的刷狀物,類似于陸地上的草坪。
2。 綠藻類
綠藻的種類很多,有絲狀的,也有斑點狀的。絲狀藻類一般附著水草而生;斑點狀藻卻附在玻璃壁或水榕類等水草葉面上。若絲狀藻附著在鹿角苔等水草上,則很難除淨。
3.藍藻類
藍藻是一種危險性的藻類,很容易發生在初設的水箱內。其特點就是繁殖快,生長迅速。附生在水草上時,形成一層脂膜而抑制水草的呼吸作用。
4.褐藻類
褐藻多發生在初用的水箱裡,而水中硝酸鹽含量高時也有褐藻發生。此藻一般呈茶褐色的薄膜狀附生于葉面或玻璃壁上,用手指輕輕一擦,立即脫落。發生的原因主要是光線不足,水草的光合作用也不佳,以及水中含氧量過低等原素,導致此藻為害。當水草生長旺盛,環境趨于穩定時,此藻也隨之消盡。
(五)藻類防除
1.藻類的預防
我們種養水草的水箱,總避免不了要發生藻類。一旦藻類發生嚴重時,則影響水草的正常生長,同時也礙于水草的觀賞效果。但只要我們掌握了水草的生長規律、水質以及其它環境原素,控制藻類發生是完全可以做得到的。
如果水箱內磷酸鹽含量過高的話,這就有利于藍藻、須狀藻及刷狀藻類的大量繁殖;還有硝酸鹽含量過高,也是多種藻類的營養物。因此,要定期測試水箱內磷酸鹽和硝酸鹽的含量,以及定期換水,這樣才能有效地預防藻類的發生。
2.利用生物防除
水箱內一旦發生了藻類,首先要想辦法利用以藻為食的魚類、螺類或蝦類來消滅,這是防除藻類的有效途徑。但是,不要放養一條魚,因它們在原產地的自然環境中,這些魚都是以群聚生活的。如果一種魚類放養單條魚,往往會失去其食藻的習性;若放養數條至數十條魚,則會增強它們互相競爭搶食的特點,使之變得更活躍。
(1)食藻魚 愛食藻類的魚介紹幾種如下。
泰國飛狐︰這是一種能有效清除藻類的魚,它主要吞食綠藻和矽藻。
胡子異型︰它對吞食矽藻是最有效的理想魚種。
鞭尾魚︰和胡子異型一樣,是吞食矽藻和綠藻的魚。
青苔鼠︰也是吞食綠藻的好手。
黑瑪麗︰專門食藻類的嫩葉,特別偏食于毛藻,屬于狼吞虎嚥的大食客。
除此之外,還有小精靈、孔雀魚、花間吸鰍和皇冠豹等都是食藻的理想魚種。
(2)食藻軟體動物 螺類主要是取食玻璃壁上的綠藻,但是,當它食完綠藻后,在無食源情況下,轉而要取食水草了。因此,當它食完藻類后,及時將其轉移掉。
除螺類,還有石卷貝、逆卷貝、金蘋果蝸牛、蘋果蝸牛等,都是以藻類為食的軟體動物。
(3)食藻蝦類 食藻的蝦有,紅尾蝦、黑殼蝦、南沼蝦和大和沼蝦等。主要攝食綠藻和須狀藻類。利用蝦類除藻時,不宜放養過多。若大多了,則很快地將柔軟的水草一掃而光。
來于青鳥網

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