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图表1.硝酸盐累积与时间函数。初始浓度为100ppm，在无换水情况下为黑线，浓度基本不变，绿线为每月换7.5%，红线为每月换15%，蓝线为每月换30%，y轴值表示硝酸盐含量变化。硝酸盐含量变化如此，其它化学物质同理。

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图表2 硝酸盐浓度与时间函数。

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图表2 硝酸盐浓度与时间函数。换水量从月0%-7.5%-15% -30%。硝酸盐起始浓度为100mmp，每天增加1ppm的累积量。

氨

氨是水族领域研究最多最详细的物质。它的来源、排泄和毒性机理仍有许多科学家在关注。由于它的超强毒性，无论在淡水还是海水领域，都令人生畏。实际上，海水和淡水领域分享的知识并不多，而关于氨的毒性研究就是其中之一。



大多数水族生物都会排出氨（NH3）。如果没有恰当的方式去除它或将其转化为毒性较小的亚硝酸盐或硝酸盐，或者通过藻缸吸收，氨会迅速累积并达到足以至生物死亡的毒性。

成熟的水族箱系统不必经常检测氨浓度，因为系统中早已经有足够的细菌或其它转换机制，及时将氨转化为毒性较小的物质。我从来不检测展示缸内氨的含量。一些临时容器，如运输塑料袋，医疗缸或检疫缸的氨检测还是很有必要的。



一提到氨，大多数鱼友都会想到养水。在养水期间，氨的浓度检测非常重要，直到非常低的程度，才可以向水族箱内添加生物。（氨浓度降低要比亚硝酸盐浓度降低更重要）当水族箱遭遇意外时，氨的含量也会骤然爬升，如长时间停电等。

在紧急情况下，我建议使用各种方法控制氮NH4-N含量在0.1ppm内，（即总氮含量小于0.1ppm）如果总氮含量超过0.25 ppm，必须立即采取矫正措施。如使用氨吸附物质ammonia binder (e.g., Amquel or Seachem Prime)或者大量换水。氨测试包很便宜，由于测试结果形式不同，通常会使大家一头雾水。（氨离子与自由氨之和为氨总含量）然而，这两种表述中有很重要的区别，

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我建议检测氨总含量。原因和重要，氨总含量的测试值总是高于两个单独测试的值，并可消除分别测试的不确定性。下面给出的文章链接详细说明了在检测氨中的各种问题。

这两种氨的表现形式转化十分迅速，（一秒钟内甚至可以多次转换），因此，在很多方面，它们没有什么明显不同的化学性质。自由氨可以随时与氢离子结合和分解：

NH3 + H+  NH4+
氨+ 氢离子 氨离子

氨离子的毒性要低于氨，因为增大的分子体的氨离子要通过腮膜进入鱼血液更加困难，而自由氨体积小，更容易些，因此氨离子被血液吸收能力相对较差，毒性相对较小。

在ph值较高的水族箱内，H+含量较少，以氨离子形式存在的氨比自由氨形式更多，因此提高ph值，可以在某种程度上抑制氨的毒性。这一点在氨极易堆积并引发鱼类中毒的运输过程中有很重要的作用。

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下面的文章详细说明而来如何检测氨，以及避免氨升高，和相关对策。

Ammonia and the Reef Aquarium

亚硝酸盐

大多数鱼友熟悉亚硝酸盐。它是氮循环中重要的阶段，也是鱼友们水族化学之旅中遇到的第一个问题。有很多关于亚硝酸盐的报道，其中一些是错误的或误导的。在海水水族中，其毒性要比在淡水中低很多。这个区别很明显，有些敏感的淡水鱼对亚硝酸盐的反应是大多数海水鱼的上千倍。这个规律适用于所有的海水鱼吗?我还不知道。

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我只看过针对一种常见海水鱼类的亚硝酸盐实验。无论如何，我们不能根据这一种鱼的耐受能力去评价其它鱼类。

关于亚硝酸盐对于无脊椎动物的毒性也有很多报道，致命剂量也非常高。幸运的是，海水缸内的亚硝酸盐含量通常很低，不会达到致命程度。有时，一个新开缸的水族箱亚硝酸盐含量可能接近10 ppm或更多，这样的水族箱还不能饲养生物。一旦亚硝酸盐含量低于1 ppm，就不必再担心了，以后也很难出现亚硝酸盐升高的现象。

新开缸时监控亚硝酸盐和氮循环是个很有趣的现象，不过亚硝酸盐不必经常检测。我已经有一年时间没有检测过亚硝酸盐的含量了。我认为亚硝酸盐不值花费时间和金钱检测，还有很多值得关注的物质浓度需要检测。

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实际上，如果亚硝酸盐no2暴发，大量换水，并取出敏感生物，直到其回落到正常水平是比较合理的方法。有些化学方法宣称能够消除亚硝酸盐，虽然它们毒副作用较小，但显然不是最好的解决办法。

下面的文章详细说明了亚硝酸盐的问题，包括毒性测试，化学性质和产生源头以及吸收。

Nitrite and the Reef Aquarium

硝酸盐

硝酸盐在水族箱内是最顽强的。许多时候，食物中就含有硝酸盐，因此硝酸盐水平很难控制。十几或二十年前，许多鱼友进行换水只为减少硝酸盐。

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而大多数情况下，单独换水却不能将硝酸盐控制在天然海水的浓度范围内。见图表2。现在有很多工具能检测硝酸盐水平，所以我们有机会在no3超过20ppm之前及时采取补救措施。

硝酸盐总是被与藻类联系在一起，而且藻类的暴发确实与营养盐多余有关，包括硝酸盐。还有些潜在的生物，如腰鞭毛虫，也会随着营养盐的增加暴发，其中包括硝酸盐。科学研究表明，硝酸盐在水族常见浓度下，本身的毒性并不强。然而，提高硝酸盐浓度能够有效刺激虫黄藻 zooxanthellae 的生长，它是珊瑚和海葵的重要共生生物，珊瑚会因虫黄藻的过快生长而变黄，从而减慢珊瑚的生长速率。

基于上述原因，鱼友们总是试图降低硝酸盐浓度，理想值是低于0.2 ppm 。

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海水水族箱系统可以在高于这个值数百倍的10-20 ppm浓度下运行，但是上述问题会随时发生。硝酸盐的测量方法比鱼友们想象的复杂得多。测试包准确程度低，但不必使用极其精确的方法来测量。很多鱼友发现，同一个水族箱，使用不同测试包，检测结果可能完全不同。误差范围可能从检测不到至50ppm之大。

美国鱼友最近比较青睐于电子硝酸盐测试表，我本人也在使用。操作非常简单（尽管它不能像ph电子测试表一样实时连续检测），但还没有证明其精确性。这种测试方法（已成为一种工业标准）将成为将来水族用品的主流。

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现在，我还不能提供最佳的硝酸盐检测方法。另外，许多成功的水族箱系统都会有硝酸盐存在，因此大家不必总是为硝酸盐忧心忡忡。

很多方法可以降低硝酸盐含量，包括减少含氮物质的输入，蛋白分离器撇出，使用藻缸并定期收割，使用厚底砂，去掉过滤棉以减少硝酸盐堆积，使用碳吸附剂吸附，使用硫反应器，使用AZ-NO3，，使用硝酸盐吸附剂吸收，使用活性炭或聚合物吸收。

有些高级鱼友添加有机化合物，如酒精、糖等促使水中以硝酸盐和磷酸盐为食的细菌暴增，通过蛋分排出，这也许与AZ-NO3 方法原理相同。该方法效果很好，不仅经济实用，还会给水族箱带来其它益处，如可能为某些生物提供另一种食物来源。缺点是可能导致水族箱内营养盐浓度过低，以及细菌在消耗营养盐同时消耗水中大量的氧气。