自然过滤第一部分-柏林系统【转载】

鱼痴如醉

        不久前,一条孤单的小鱼被送到一个阴冷黑暗的鱼缸内,它四处游荡探索,它此行的目的是逐出这个鱼缸内的名为”亚美尼亚”的怪物.现在多数鱼友都听说过这个怪物了,同时也知道需要一条勇敢的小鱼去平息它的饥饿,甚至有可能牺牲生命.此后, 形成良好的氮循环,”亚美尼亚”怪物再无可乘之机.某些小鱼注定要成为完成这个九死一生任务的英雄.

        这个故事几乎被所有鱼友熟知(新手也许会感到陌生),而且它也是开缸情况的真实写照.在早些年的热带鱼饲养方面,鱼儿们一般都会被放入裸缸(没有任何生物过滤系统的鱼缸)内.当时大家认为,一个干净的鱼缸可以隔离疾病,因此要隔离自然界的细菌和疾病.问题是在裸缸中,亚美尼亚是个致命的杀手.有益菌(硝化细菌)总是成熟得很慢,至少要10天才能见效,而在此期间,细菌一夜之间就能将溶解在水中的蛋白质和有机体转化成致命的亚美尼亚.生物循环网络的建立就是要形成一个高效的有益菌群落,及时地将亚美尼亚分解.这个过程不算漫长,之后就是鱼友们想尽一切有创意的方法对付硝酸盐问题了.

鱼痴如醉

淡水生物过滤


        在二月份,我们讨论过机械和化学过滤的一些类型.蛋白分离器是一种机械过滤装置.在滤桶内填充不同的物质(活性炭或磷酸盐去除剂)可成为物理或化学过滤设备.这些都是水族箱中十分必要的过滤方法,但生物过滤永远是水族箱内最重要的过滤手段.
    对于跳过生物过滤这堂课和溜号的鱼友们要知道,当有机废物排放到水体中时,细菌开始借助水中的氧气分解这些废物.早在20世纪50年代,这个事实就已广为人知.于是人们开始改进过滤系统,为更多的细菌生长提供温床,如底沙层,来分解水中溶解的有机废物.这样能够在空间有限的水族箱内养更多的鱼,在饲养淡水鱼方面,这个理念依然盛行.




        在淡水水族箱中,我们可以使用底沙过滤、生化环等，这些在机械动力帮助下的生物过滤方法是成功饲养淡水鱼的关键。底沙过滤系统能够提供巨大细菌与水直接接触面积，缺点是细菌直接从水体中耗氧。一旦生物过载，水中的含氧量会急剧下降。干/湿生化环过滤是将顾虑器材始终暴露在空气中，从空气中汲取氧气。这样的增加的水中的溶解氧，有利于好氧菌提高工作效率。由于淡水水族箱在开缸过程中多是纯净的（无细菌菌落），需要溶解性有机物（通常是一条小鱼）供给细菌生长。通常淡水鱼类对亚美尼亚的忍耐力很强，所以闯缸鱼多能存活。




        海水鱼饲养初期也在广泛使用这种过滤方式，干/湿生化环很流行。那一段时期，多是FOT，因此干/湿生化环系统很成功。随着饲养无脊椎动物的流行，问题出现了。干/湿生化环系统虽然有效的去除了亚美尼亚，却留下了硝酸盐居高不下的后遗症。无脊椎动物对硝酸盐的承受能力远远不及鱼类。


   

        解决方案在印度尼西亚和欧洲同时出现。印尼的Lee Chin Eng将在海岸边收集的“活石”放置在他的水族箱内，他惊喜地发现这样的环境可以饲养珊瑚和其它无脊椎动物，而在此之前几乎是不可能的。在欧洲，蛋白分离器的引入大大减轻了水中可溶性蛋白质的含量，降低了生物负荷，从而减少了亚美尼亚的排放量。此后不久，两种神奇的方法结合了，“柏林系统”诞生了。这是海水观赏鱼饲养历史上的工业革命，一切因此而生机勃勃。

鱼痴如醉

活石和礁石


   

        除非这是你初次阅读reef keeping，否则你一定知道现代水族箱对生物过滤的依赖性。我们称活石过滤是一个海水水族箱成功的基础。即使是那些FOT的痴迷者，也会经常在水族箱内布置些活石。
    那么，什么是真正的活石？一百个人会可能有一百种不同的答案。基本的标准通常是多孔的，有紫色钙藻（珊瑚藻）附着的礁石。当然活石的组成并非都是有益的。


   

        不仅是珊瑚藻的生长使得礁石成为活石,实际上,由于珊瑚藻生长速度缓慢,很难通过它们来干预鱼缸内的氮循环.事实上是由于大量的细菌寄生在礁石上才使它变成了活石.我猜想看过文章开头的小故事,很多新鱼友正在想象一幅画面,有益的细菌在鱼缸内快乐的游动,把可溶解的蛋白转化成硝酸盐.事实是,这些有益菌落全部都附着在活石表面.对于它们来说,成群结队的粘附在一起,附着在活石上要比游荡在水中更安全.
   



        只有很少一部分细菌游荡在水中.它们不是奥运游泳冠军,而是掠食其它原生动物的杀手.硝化细菌的数量受到鱼缸内掠食细菌的控制.吸附在活石或其它表面,这里食物充足.1平方英寸的活石表面吸附的硝化细菌的数量要比水中游荡的多数倍.
    活石表面变成一个大的加工工厂,吸收溶解性蛋白,产出亚美尼亚,最终形成亚硝酸盐和硝酸盐.后一个过程需要硝化细菌缓慢的繁殖(细菌生活的能量来自于化学反应,而不是光合作用或者直接涉入碳水化合物).你需要添加一条小鱼给它们提供食物吗?绝对不用.活石,它天生就是硝化细菌繁殖的温床.

鱼痴如醉

神话诞生

   


        在自然界,活石不仅是硝化细菌的温床.在水中游动的纤毛虫有许多近亲,如钟形虫等也生活在活石表面,它们吞噬硝化细菌,而后又变成轮虫,有孔虫的美餐,随后轮虫又被海绵过滤或被环节动物吃掉,最后海绵被钙藻覆盖了.
    任何一块活石的确切组成都是不同的,要视其原始形成的情况,转移和存放地点情况而定.
    现在,你买到的活石,无论是网上邮购还是其它方式,在进入你的水族箱前都经历了一段危险的路途.大概是这样的……
   

        活石产地的土著人驾驶独木舟潜水挖掘活石.带着收获的活石,他们经历了数天的旅行,回到住处,那才是真正的活石中心.商人们用廉价的塑料珠和胶水和他们交换上等的活石,然后装船运到圣弗朗西斯科,也就是你付款订购活石的地点.
活石也有品牌(以产地命名); 斐济,汤如, 马绍尔[西太平洋],加勒比海,还有Kaelini,它主要是以多孔性闻名于世.


   

        关于活石,大家都在比较其多孔的特点.即使一块四面光滑,没有裂缝和斑驳的礁石也能很好的完成硝化作用,将水溶蛋白转化成硝酸盐.问题是大多数无脊椎动物无法忍受较高的硝酸盐和亚硝酸盐水质.因此,有这样一个解决方案,如果能将水中的氧气含量较少为0,许多细菌能够利用硝酸根离子内的氧,代谢食物.这个过程将有害的硝酸根分解产生无害的氮气,变成气泡排出鱼缸.正像Martha Stewart说的,”这是件好事.”


   

        多孔的活石内可以形成无氧区,为厌氧细菌提供居所,将硝酸根离子分解成氮气,因此多孔是优质活石的标志.


   

        这也是柏林系统运行的原理.在海水水族箱内安装一个蛋白分离器,以帮助排出溶解性蛋白质,活石处理剩下的硝酸盐,这样一个有效的海水过滤系统形成了,硝酸盐浓度得以控制,珊瑚得以生存.

鱼痴如醉

柏林系统的兴衰


   

        德国的一些高手满足于在鱼缸内饲养少量的鱼和珊瑚,他们使用的淡水鱼容器改制成海水缸,运行柏林系统.开始效果很不错,而不久就发生了崩溃.原因是活石微孔是有限的,当活石表面被各种生物覆盖的同时,内部缺氧区的孔隙也被生物所覆盖填充,封盖了微孔结构.微孔无氧区变成了完全和表面一样的富氧区.这样的变化增加了氢气和硫化物,关闭了有益细菌的转换功能.一个负荷过重的水族箱仅有蛋分和活石是不可能支持的.活石内的微孔在不断减少,细菌转化能力渐渐削弱,因此导致了柏林系统走向失败.


   

        在过去的几年里,柏林系统重获新生,也就是现在的”Bare Bottom”(无沙派).基本上是对柏林系统的一些改进.这种方法是一些骨灰级鱼友尝试的,就像十几年前的柏林系统开拓者一样,他们尽量使系统生物负荷较小,让活石完全处理鱼缸内的氮循环.有些高人已经稳定的运行了5年之久.


   

        问题再一次出现,氮循环再次被阻断.大多数海水水族箱不仅仅用活石,还有厚厚的沙床,控制氮循环,因此一旦崩溃更加难以控制.当他们尝试无底沙方法时,发现会遇到同样的问题,一旦崩溃开始,形势很难控制,有时会损失整个一缸活石.

   


        面对这些缺点,一些鱼友建议停止对活石的过度利用行为.当活石的功能出现衰减时,将其取出,单独放在一个容器内,大量换水,断绝食物,让活石消化其内部的物质,排出废物,使活石重获新生.这种方法耗资巨大,效果不可预测.事实上,这种复活活石的方法在某种程度上是杀死活石.活石的重要标志之一是其附着生物的多样性.定期的杀死活石上的生命只能破坏灭绝一些物种,进而改变活石最具自然特征的生物多样性.

   

        刚才所说的有些超出我的能力范围了.在我看来厚底沙仍是新手比较好的选择,我正准备下个月也采用这种方式.

鱼痴如醉

选择活石和处理活石.

   

        市场上的活石种类繁多.大多自然活石产自太平洋珊瑚礁岛.主要的区别是有些多孔,有些细密.有些活石产于加勒比海.最后还有些人工活石.大多数自然活石质量不错,使用时注意观察人工活石功效,有些还需要进一步处理.


   

        你也可以选择未处理活石和死石,自己培养.要记住,培养活石是一个很艰难和漫长的过程,你需要经过数月的漫长等待.

   


        正如我说的,如果活石被放在水族箱内,可以没有循环.细菌生长所需的所有物质活石上原本就存在.我们真正要面对的是处理期.在处理期,活石上死亡的物质和有毒产物可以随时监测到.如果是邮购的活石,可能只会简单的用湿报纸包装着.当你打开邮包,你的鼻子一定会嗅到臭味,因为活石上的生命在漫长的旅途中都已经死亡了,通常都是活石表面上的小贝类和海绵.一旦暴露在空气中,它们会很快死去,腐烂变成黑色物质附着在活石上,有点像黑色的皮革制品.如果这种黑色的黏胶状物质覆盖了你的活石,手工剥离掉,因为它们会延长活石恢复时间.


   

        许多鱼友只是简单将活石放在新的水族箱内,用人工海水循环,等待一切自然的发生.当藻类暴增时,他们的信心可能会受到打击.生物尸体分解产生的废物排放在水中,直到水中亚美尼亚含量达到峰值,褐藻爆发,并有可能持续数月时间.大量的换水可以降低营养盐的含量,但收效甚微.


   

        我推荐大家一个活石处理程序.你所需要的就是买个廉价的小塑料桶,将活石放在其中,用海水填满,完全覆盖活石.如果室内温度是华氏72-75之间就没有必要加热.如果要避免发出臭味,就在垃圾桶里完成,适当加热.水温越高,治愈过程越快,但一定要控制在华氏85度以下.


   

        现在是关键------每天大量换水.新手误区在于认为不换水能够缩短治愈过程时间.这是另一个问题.水中的废物越少,细菌消化活石上死亡生物的速度越快.同时换水还能加速排泄水中的亚美尼亚,使之不致于杀死活石上要保留的生物.如果能够全部换水更好.我处理活石是每隔几天将活石翻转,避免治愈过程中留下死角.


   

         这个过程还需要化学测试的帮助.当开始闻到臭味时就可以测量亚美尼亚的含量了,直到降低为0时,活石的治愈过程宣告结束,可以放入展示缸中了.


   

        好了,有些人让我爬回到黑洞中,只给我少量的食物,间或换水.它们说这样我很快就能重生,身上的微孔会慢慢张开……….嘎嘎，开个玩笑


   

我想下个月我们将继续活石和沙床的讨论. 下个月见.

鱼痴如醉

自己顶一个。

2577638043

学以致用

深海2018

路过

鱼痴如醉

2577638043 发表于 2018-12-4 07:46
学以致用