[翻译] P水族笔记之 dsb厚底沙的缺陷and奇妙破解理论

肥崔 · 发表于 2005-7-28 10:36:53

DSB厚底沙的缺陷及奇妙破解 原作者 : P 日期 : 28/3/03 原文来文章来自闹市冰室网页 翻译 : 白熊 各位鱼友，祝身体健康。 近代戏剧和文学上，有一种类叫性格悲剧。主角有性格上的缺陷及优点，但缺陷的力度较大，使主角一步步走向悲剧结局。 鱼缸中的所有底沙系统，亦拥有其缺陷及优点，如deep sand beds（dsb）厚底沙，充水层plenum，底喉，不使用底沙等。这篇文章，讨论的是dsb，我们能否维持它的优点，气走它的缺陷，使到它是一部不单止适用于珊瑚缸，也能在咸、淡水鱼缸中发威的喜剧？ 厚底沙浅介 厚底沙无标准规格，通常是在鱼缸中铺上10-15公分的沙，粗幼像沙糖、幼盐尺码的沙粒。铺设后，理论上，什么也不用再去做，定期洗沙也不须要。 沙的表面面积很大，所以住在其中的菌（如硝化菌等）是很大量的。以Ronald L. Shimek博士的鱼缸为例，4吋（厚）x12 x36的底沙，沙粒约1/8mm，便计到有14828平方尺的表面面积，约等于3.2包Eheim的ehfisubstrat生物过滤滤材。 幼沙也使鱼粪等东西不会陷入沙里，就算入了，也不会深。 说到铺厚底沙，鱼友常先想到会出现微氧区，即有把NO3变N2的脱氮作用。如铺薄沙，竟然也有。《The Reef Aquarium》书中说2.5公分的沙亦有微氧区。只是它的体积必少，含脱氮菌（化NO3菌）必少，所以功效很低。厚沙其一目的，就是为了扩大微氧区。 厚底沙的优点 dsb的功能，是处理，循环，消耗养分 /毒素（比如NH3、有机化合物等）。所有过程乃全自动化，也互相协调，不须人力、电力、吃奶之力。 dsb的原理 沙面及最上层带氧区 沙面及沙中顶部的虾、蟹、海星、虫、微型动物等清洁队，先把固体垃圾（如粪便、剩下的食物、尸体等有机化合物等），和部分藻类吃了，把当中的营养，一部分吸收，消耗了，另一部分排出（粪便）。厚底沙上层的带氧区，有两种作用，A）氨化作用（即腐化），氨化菌把清洁队排出的，与被水流带来的有机化合物，变成NH3、PO4、硫化物sulfides、二氧化碳CO2等。过程会消耗氧O2； B）硝化作用，硝化菌把NH3化成NO2，跟着化为NO3和酸性（H离子）。同时也处理溶于水中，被水流带来的NH3、NO2等。过程也会消耗氧。 沙上的藻类吸收了些PO4、CO2、NH3、NO3等，便能生长，繁殖，补回被清洁队及其他生物吃了的。 扩散到底沙的氧，在此区已被消耗得八八九九。 从缸外，隔着玻璃看到的浅啡色沙层，就系带氧区。此区未成熟时，颜色是原本沙的颜色。 厚底沙中层的微氧区 带氧区的产品NO3，会扩散到微氧区。此处有脱氮作用，脱氮菌会把NO3化成N2，及碱性。前者的气泡，升上沙面，再升上水面，逃到空气中。后者中和带氧区生产出的酸性。 微氧区内的沙层是灰色的。 厚底沙的最下层，是黑色的的无氧区。此区最为人熟悉的是H2S硫化氢的生产。那处的菌，责任是处理带氧区，氨化菌排出的硫化物，以硫酸盐还原作用使之变成H2S。H2S很毒，即鱼友所说的反缸凶手sulfide。正常情况，它只是厚底沙系统内的过渡期产品。它的气泡，升上带氧区时，会给硝化菌的邻居”化H2S菌”快速处理，化成无毒的硫酸盐sulfate后，被藻吸收作养分，及输出到水中。H2S也会跟沙中的重金属化合，两者一齐变成无毒。 无氧区还有两种配角产品：有细菌会生产锰Mn和铁Fe（锰，铁还原作用），会被藻类吸收作养分，和跟H2S化合； 另一种配角菌生产CO2和CH4沼气（发酵作用，和methanogenisis作用）。CH4有毒，是过渡期产品，气泡之形，跟H2S般，升到带氧区，便给”化CH4菌”快速化成CO2，及水。CO2被藻类吸收作光合作用。水输出到缸水中。两配角在鱼缸dsb中的产生，通常是很低或无的。 dsb中的氧、H2S、CO2、N氏三坏旦（NH3、NO2、NO3）、N2等等的流动，运送，是以扩散作用来驱动。 厚底沙的功能重点，在于物质向dsb输入，和从dsb输出。 输入：固体垃圾（有机化合物）、有机化合物、N氏三契弟、PO4等我们不喜欢的有害污染物。 输出：N2、硫酸盐、CO2、氧（藻产生的）、水等无害物质。 dsb是模拟大自然中，珊瑚礁、湖的底沙、泥的工作。只系在大自然中，下层底沙的两种配角，不再是配角。 整个工程中，可见藻（沙面的和沙中的微形藻），清洁队之助力很大，是dsb的重要成员。住在沙中的动物，例如虫、微型动物等，也有出力，其一，它们在沙中爬行时，不知不觉的协助扩散作用。其二，沙中的菌，是聚居于沙粒表面的生物膜中。随着时间，细菌分泌越来越多的生物膜，使沙粒黏在一起，影响扩散作用。幸好，沙中的动物出手相助，它们会吃了部分的生物膜、菌。给处理后的沙粒表面，使菌有地方繁殖。繁殖时，及幼儿期吸取NH3等物有最高的效率。 dsb还有一个功能：生存在沙中的动物、藻，及其子孙，是珊瑚、鱼儿等的其中一个食物来源。 我们看到dsb沙中的气泡，未必只是N2，也可以系H2S、或 CO2、CH4、O2等。 dsb的缺陷及解决 我选择的解决方法在于简单，及不会有坏影响。但只在理论层面，希望各位一同研究。大家亦可按着缺陷的原理入手，自行创作。 其中5大缺陷： NO3化解作用的不稳定性 化解NO3之脱氮作用，要在微氧区运作，不是带氧，也并非无氧，所以难掌握，不稳定。微氧区有机会落陷为无氧区，即如微氧区本来两吋厚，变了一吋，例如缸中的生物总重量升了，而氧气量没有因应增加，供给沙的氧便少了；又如面层的沙藏有越来越多的固体垃圾，腐化时用去的氧越来越多；鱼吃了很多沙中的虫、微型动物；治疗白点病的降盐度法会杀死微型动物．．．．．． 水、水流和沙中的变化，微氧区是敏感的。充水层过滤plenum就是利用埋在沙底的充水层内，贮存的氧，慢慢扩散去微氧区，来维持，做就微氧区。 在dsb中，怎样能补求这点？我想到根本春美小姐(白熊注:是日本美女吧! 但我不认识, 有点可惜<!--emo&

--><img src='style_emoticons/EMO_DIR/tongue.gif' border='0' style='vertical-align:middle' alt='tongue.gif' />)。对！可以利用一种东西，它也有微微放出氧的能力。就是植物的根。 我说的植物，不是羽毛草、提子草那些，它们只是巨藻。它们的根，只有抓着的功能，及只在沙的表层。我要的植物，其根部要生在沙层中，还要有吸收，释放物质的能力。 理论是，在dsb种植足够数量的植物，有下列作用：  那些根能慢放出氧，像充水层般维持，做就微氧区，更使这区向无氧区扩展。  帮助吸收沙中的NO3，（根的吸收量不及叶片）。  根会释放出一些有机化合物，是微氧区的化NO3菌（脱氮菌）的养分--碳元素。  根部不停慢慢吸水也有利于整个底沙的扩散作用，从而提升脱氮作用的效率。  但根也会放出化NO3菌的抑制剂。不用担心，只要化NO3菌已形成生物膜，便不害怕了。开缸后一段时间才种植，便没有问题。 那种植物最适合？最好是该植物有部分是生长于水面的，下图。整株生长在水中的植物，生长速度必比较慢，根部的吸与放便慢了，影响到上述好处的效率。部分生长于水面的植物，不用受水里CO2不足的绊住，及能得到更多光（aerial advantage也），可以尽情光合作用；叶子不会被水中生物吃掉；夜间排泄的CO2，大部分由水面上的叶子散出，不会使鱼缸变酸；晚上不会吸去缸内的氧，吸水面的；根，日夜也放出氧。 我写这文章时，只想到红树mangroves 吻合，各位有没有其他提议？为方便原故，我把适合的植物，暂称为”根本春美”植物。 下列的网页，是一些不适用的巨藻相片。 <a href='http://saltaquarium.about.com/gi/dynamic/offsite.htm?site=http%3A%2F%2Fwww.globaldialog.com%2F%7Ejrice%2Falgae_page%2Fsawcaulerpa.htm' target='_blank'>http://saltaquarium.about.com/gi/dynamic/o...sawcaulerpa.htm</a> <a href='http://saltaquarium.about.com/gi/dynamic/offsite.htm?site=http%3A%2F%2Fswr.nmfs.noaa.gov%2Fhcd%2Fcal1.jpg' target='_blank'>http://saltaquarium.about.com/gi/dynamic/o...Fhcd%2Fcal1.jpg</a>

“根本春美”植物也对带氧区有益 种在dsb--  根部能慢慢放出氧，供给带氧区的硝化菌。  根部释放出的有机化合物，是硝化菌的养分（碳元素）。  帮助吸收沙中的NH3/4和NO2，但吸收量比叶片小。  根部不停慢慢吸水，有利于整个底沙的扩散作用，从而提升硝化作用。  会稳定带氧区的pH，即吸走CO2，及化解硝化作用时产生的酸性。硝化菌不适合在底pH中工作。  植物的根会放出硝化菌的抑制济。只要菌已形成生物膜，便不害怕。开缸后一段时间才种植，便没有问题。 根放出的氧，也有助于带氧区的氨化作用。 根部放出氧，和吸水是缓慢的，与气泵，水泵相比，就如龟跟超音速飞机的差别，所以不会把微氧区变成带氧区；也不会吸水吸到有底喉过滤的坏处。 植物的根部有益，促进沙中的脱氮作用，硝化作用；及根本春美植物之助力更大，已被科学验证：Caffrey JM and Kemp WM,1992和Jaynes ML and Carpenter SR, 1986。 反缸与H2S 最为人所言论的，是dsb的沙被鱼儿无情地翻起，里面的硫化氢H2S逃到水中。沙有一定厚度，便会形成生产H2S的无氧区。H2S比NH3更毒，但现今也未了解它如何伤害生物，推测是它影响细胞的基本酵素功能。带腐烂鸡蛋味，只要有小份量流入鱼缸中，鱼友也会嗅到。若把它用氧来燃烧，会有淡蓝火焰。 鱼友怕沙床被鱼儿一下子翻起，一次性有过多H2S逃入水中。 被动补救法是，只铺2-3吋的沙，这厚度不会有无氧区。但交换安心的代价是，微氧区也会很细，化NO3的作用便细了很多，或无。 主动补救法是，照用dsb，只要加一块网。网孔不要太细，要大过plenum的网，从而能容许小虫，微型动物穿过。网只是按着下面的沙，就算翻起，也不会太大规模，太深。 讲句公道话，沙床被翻起，有伤害性的不止H2S，沙中的N氏三坏旦（鱼缸，大自然的沙中，三位坏旦的含量高出水中的很多）、重金属、CH4也有机会有影响。又沙里的各种细菌接触到氧，很多会由无氧形式转成有氧，大量用去水中的氧气，缸中生物使很易缺氧。沙内的较低pH亦有些影响的。用网盖注沙床及缸内保持足够氧便有防御性。Fish only缸就只用滴漏和skimmer，氧量未必够的。 对于已设dsb的，只要在沙面加网，再加一些沙在上面，便可。 对于准备用dsb的，如果你准备用12公分厚，先铺10公分，之后放网在上面，再加余下的沙。（不是硬性先要10公分） 还有奇妙方法，又是种植物在dsb：  根放出氧，可帮助氧化沙中的H2S为无毒物质。  根放出氧，可减小无氧区的体积，即H2S的生产便降低了。  根也有些抓紧沙粒的能力。 担任上述功能的，根本春美植物的根，因有较高而持续的放氧力，长得较快，多，所以有最佳效率。 对PO4的无能为力

O4是藻的养分。鱼缸内的PO4，主要在那里？不是在水中，却是在沙中。不论你用什么底沙系统，每粒沙都是PO4的磁铁。大自然的珊瑚礁、湖都是一样。 所有底沙系统，包括dsb也不能化解，处理它，主要是靠藻吸收。沙中的PO4会不断释放回水中。所以我们会有换水后，PO4下降了，但不用很久，其量又会回升番的现象。为防它，应该从开缸的第一日起，便限制它走入缸内，和不断 /间断使用吸PO4的用品，尽力避免它的累积。 除了多藻外，PO4含量高也会伤害珊瑚的。 幸好，PO4也是植物的养分。若果你在沙中种植植物，根部便能吸走它。当中以根本春美植物吸得最多，最有效率。 对重金属的无能为力 如果重金属有一定的份量，对鱼、珊瑚、菌（像硝化菌）、植物、藻（包括共生藻）及各种生物有毒害的。 来源：买回来的沙或多或少会含有，用含重金属的药，自来水，过量使用微量元素，低质的盐，鱼缸顶金属器材滴下的水等。 厚底沙也会出产。在无氧区，如果沙粒含氧化锰，和氧化铁。便会产出锰和铁。它们也是藻的养分，后两更是主要的。 沙粒也是重金属的磁铁。沙粒的电荷是负的，而所有重金属的电荷是正的，正负相吸，使重金属黏在沙粒上。很多情况会使它们溶出，释放回水中，如当沙中的pH变低（如硝化作用会产生酸性，有机化合物腐化也会）。不论那种底沙系统，都会发生。 用药，如含重金属的（例如铜），也有相同效果，盖铜的电荷也是正的。因此，用过此类药，就算换水，缸中也有铜的。停药很久后，转养较敏感的珊瑚，有失败的纪录。听说吸重金属的泸材颇有效，吸满会变色，如Seachem的CupriSorb。在医生缸用药最好。 顺带一提，植物种在dsb，也有助力：  它的根直接吸收重金属作养分。  根释放出的有机化合物，会与重金属合体，使它们变成无害。植物也放出有机化合物于水中，对水中的重金属有一样功能。合体之物，会被skimmer(化旦器)化走，碳吸去。  根放出的氧，使重金属氧化为无毒的氧化物。  减小无氧区，那么锰和铁的生产便少了。 “根本春美”植物的根，吸与放最利害，所以功能最突出。 沙面的藻 各类底沙系统中，也含丰富的N系三坏旦、PO4，也有CO2，又有些重金属，刚好它们全是藻的必需养分，所以通常沙面，玻璃底部都长有藻。如果不嫌藻不雅观，适量的藻是有益的，能帮手吸去你不想要的东西。但沙面有过多藻，是会阻碍物质扩散入沙内的，那么便废了底沙系统的武功了。 种在dsb的植物又派用场：  植物会放出藻类抑制剂allelopathy来消灭沙面的藻。  藻的养分，等于植物的。沙中的养分给植物的根”早着先鞭”吸了。  藻在dsb的功能，植物做得更好，更快。 用”根本春美”去大战沙面的藻是必胜的。因她获得较多的CO2及光，而生长得较快，所以要吸的（沙中及水中的养分），会较对手吸得更多，留给藻的便少了许多；要释放的抑制剂，会比藻放得多。”根本春美”植物更有战胜鱼缸中，其他地方的藻之大能。 结论 根本春美，利害！ 她能够加强，保救dsb的处理，循环，消耗养分和毒素的功能。又能减低藻类的数量。铺薄沙的系统也会得益。鱼缸的整个沙面中，必有死位(无水流的位置)，在那处种植她，能起死回生。种植她，也有使用外置水草缸，或种巨藻之好处。 鱼缸中，要把她种得美观是颇难的。其中的选择是种在缸后面，侧面。若嫌不够，不如找些功能较低的植物，即整株生长在水中的植物，种在前景，中景。 “根本春美”植物难找，不过只要客人有需求，鱼店就有供应了。红树林，到处都有的。水中植物其中一个例子是短的红树。两种植物，希望大家能找到多种美丽的品种。去那里找？去我们的脑和意志中找。不要说没有可能，或冷嘲热讽。否则我们的一生，又怎会是套色情喜剧。 海水水草缸由我们带起潮流。

Terryliu · 发表于 2005-7-28 15:00:40

早就很想尝试这种dsb 不过上哪儿搞红树呢？

肥崔 · 发表于 2005-7-28 17:09:28

红树深圳皇??這邊有很多,其它地方不知了,不过红树受國家保護,檢的時候要小心

白熊 · 发表于 2005-8-3 11:07:18

肥崔大佬, 小熊已得P兄正式受权翻译为普通话版本, 所以有所更改, 请大大不要见怪小熊....炭烧生蚝....我既 <!--emo&

--><img src='style_emoticons/EMO_DIR/tongue.gif' border='0' style='vertical-align:middle' alt='tongue.gif' /> <!--emo&

--><img src='style_emoticons/EMO_DIR/biggrin.gif' border='0' style='vertical-align:middle' alt='biggrin.gif' /> 以后将会把P兄的文章一一翻译成普通话版本....但本熊文化水准有限, 如有不足, 请直指错处, 当会马上更正<!--emo&

--><img src='style_emoticons/EMO_DIR/smile.gif' border='0' style='vertical-align:middle' alt='smile.gif' />

游鱼鱼 · 发表于 2005-8-18 09:27:37

各位大哥，米2 RT现有底部入水滴流槽，想铺设DSB，有什么好建议？

dickson · 发表于 2005-8-18 10:14:22

<div class='quotetop'>QUOTE(游鱼鱼 @ Aug 18 2005, 09:27 AM)</div><div class='quotemain'>各位大哥，米2 RT现有底部入水滴流槽，想铺设DSB，有什么好建议？ [right][snapback]3889[/snapback][/right] </div> 底部入水是什麼意思？是不是滴漏槽有兩層的那種？ DSB的各層要有很好的綱隔离。 <!--emo&

--><img src='style_emoticons/EMO_DIR/tongue.gif' border='0' style='vertical-align:middle' alt='tongue.gif' />

白熊 · 发表于 2005-8-18 10:33:20

<div class='quotetop'>QUOTE(游鱼鱼 @ Aug 18 2005, 09:27 AM)</div><div class='quotemain'>各位大哥，米2 RT现有底部入水滴流槽，想铺设DSB，有什么好建议？ [right][snapback]3889[/snapback][/right] </div> 看来你要拆去外层的滴漏槽再改装了....大工程.....

复制海洋 · 发表于 2005-8-19 16:53:56

<div class='quotetop'>QUOTE(游鱼鱼 @ Aug 18 2005, 09:27 AM)</div><div class='quotemain'>各位大哥，米2 RT现有底部入水滴流槽，想铺设DSB，有什么好建议？ [right][snapback]3889[/snapback][/right] </div> 不是吧！尤鱼。M记对厚底沙应该好有心得，他一直推荐我使用，而且他家的美缸使用情况特好，PH稳定在8.4，难得啊！ <img src='style_emoticons/EMO_DIR/rolleyes.gif' border='0' style='vertical-align:middle' alt='rolleyes.gif' />

狂人辉 · 发表于 2005-9-29 01:42:41

红树有没得卖呢？我也要改厚底沙！

白熊 · 发表于 2005-9-29 10:21:06

<div class='quotetop'>QUOTE(狂人辉 @ Sep 29 2005, 01:42 AM)</div><div class='quotemain'>红树有没得卖呢？我也要改厚底沙！ [right][snapback]8598[/snapback][/right] </div> 水笔仔返香港西贡执啦, 顺便帮我执一/二百支, 我欠人好多呀, 一直无时间去执.... 执左call我, 我负责带上黎<!--emo&

--><img src='style_emoticons/EMO_DIR/smile.gif' border='0' style='vertical-align:middle' alt='smile.gif' />

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10周年纪念勋章

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