过滤知识扫盲 第一部分-----------------转帖

不忘初心1314

过滤知识扫盲 第五部分

不忘初心1314

大家感恩节快乐


我已经被火鸡撑得不行了，希望你的感恩节也一样开心。

生物过滤中的生物学就好像是填在火鸡肚子里的美味，不过直到现在我主要关心是面包或玉米，当然它们都是美味的重要组成部分。在生物过滤中，细菌好比面包，就像其它美食一样，还有许多配料藏在其中。随着细菌的成长和繁殖，生存空间成了问题。异养菌每20分钟就能繁殖出一倍的数量，砂床或其它媒介很快被它们所覆盖。另一个问题是，就像人老了一样，细菌变老后吸收水中废物的能力也在减弱。有些细菌死亡后变成了下一代细菌的食物。

即便这样，对于食物的渴求还是很强烈的，竞争让适者生存。有些细菌进化了如真菌一样的触须，这样它们可以有更多的表面积吸收营养和氧气，但身体的吸收能力减弱了。有些细菌形成细菌宁聚团（ Zoogloea）分泌粘液以这种形势储存食物，或捕获更小的细菌。虽然有这样凶恶的捕食环境，依然有其它微生物和细菌在生物膜上游走。它们是原生动物（protozoa）,是远比细菌体积大得多的生物，也是食物链的下一个环节。它们类似变形虫，能像纤毛虫一样游泳，细菌就是它们的美餐。

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它们有利于细菌层的减薄，同时它们的繁殖速度没有细菌快，所以保持了总体的繁殖平衡。另一个等级的底砂微生物是轮虫（rotifers）。轮虫可以长很大，能吃掉细菌和其它原生动物。就像无数个微型吸尘器一样，它们要吃掉所有能放进嘴里的东西。这些原生动物一般有地域特色，生活在底砂或其它媒介中。然而，有这么富足的食物来源，生物过滤系统中的外来物种很快就会滋生和蔓延，包括蠕虫、线虫和一些生物的幼虫都以细菌和水中垃圾废物为食。总之，生物过滤中的生物是极其多样的。

几乎所有淡水中生长的细菌类型都能在海水中发现。虽然不是绝对的一样，多少会有些变化，以适应海水生活环境。另外，还有些细菌仅限于生存在海水中。有些藻类在只在海水中发现。细胞能进行钙化反映的藻类在淡水中无法找到足够的钙和镁，因此无法在淡水中生存。喜盐的细菌需要高盐度环境，因此只能在海水或咸水湖中发现。很明显，这些细菌根本不听高血压病专家的忠告！

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在淡水水族箱中，我们追求让所有生物过滤都富含氧气。在海水水族早期，我们也这样做了。从那时起，底砂过滤、半干湿过滤被广泛应用。配合有规律的换水，鱼类在水族箱内生存的非常好，但珊瑚却不像人们所期望的那样。光照的最初进步使珊瑚活得更长一些，但不多久，它们就开始消退最终走向死亡。一定有什么不对的地方。

那么下一次再讨论到底缺少了什么。

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占个位

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占个位

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过滤知识扫盲 第六部分

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一周时间没见，还真有好多人PM我。（磷、硫的循环代谢）

在淡水环境中，营养物质会持续不断的得到补充。湖泊和河流不断的由陆地上的水源补给，营养物质也随着雨水从地表冲刷或从地下渗透而来。在此过程中，雨水溶解了地面上的硝酸盐和磷酸盐。这意味着淡水鱼始终被这些营养盐所包围着。随着时间的推移，它们能够接受这些。而在海洋中情况不是这样。尽管河流将营养盐不断带入海水中，但还不能满足海洋自身的总需求。海藻的固氮作用马上吸收了营养盐。因此，海洋中的营养盐含量非常低。在水族箱中情况又不一样了。作为食物的一部分，氮被不断的添加，水族箱中的硝酸盐含量会非常高。尽管鱼类能够接受一定浓度的营养盐，但无脊椎动物不能忍受，因此早期的珊瑚饲养常会遭到失败。

磷酸盐还有抑制珊瑚钙化的作用。在海洋中，磷酸盐的浓度总是非常低，因为它们向大海深处移动。只有在海流上涌或发生海底地质灾害时磷酸盐才会上升到海水表层，不过这要几百万年才能遇到一次。在水族箱中，我们不断的喂食，把磷酸盐带入水族箱。这些磷酸盐必须以某种方式输出，否则会在水族箱内累积。高浓度的磷酸盐对海水水族箱的影响可能远远超出我们的了解。

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硫循环在海水水族箱内同样扮演着十分重要的角色。 海水中的硫化合物含量比淡水高许多。因此，有大量微生物在代谢中有硫参与。它们可以在无氧条件下把硫酸盐转化成硫化氢，在有氧条件下把硫氧化成硫酸盐。硫循环和氮循环基本相同。就像硝酸盐在有氧环境下产生一样，硫化物的无氧分解同样会给水族箱造成威胁。如果大家回顾各类水族文章，你会发现人们往往忽略的硫循环。不过硫循环确实在发生，Randy博士针对这个主题写了一篇文章：Reefkeeping Magazine 。我想阅读这篇文章是非常有意义的：Hydrogen Sulfide and the Reef Aquarium。

很明显，大海中的硫循环过程非常复杂，而在水族箱内发生的只是一小部分。总体上讲自然海水是缺乏营养物质的，如果我们要模拟海水世界，就必须复制这一特性。淡水水族箱的生物过滤只负责将氨转化为亚硝酸盐和硝酸盐。此过程不会减少毒源，只是降低毒性。

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1960年以前，Lee Chin Eng（印度尼西亚人）发现了一种应对这些问题的解决办法。他不指望机械过滤，而是从潮间带的水坑中收集石头。而后，他将这些“活石”放入他的水族箱中，而神奇的效果出现了。1960年之后，他的方法被引入海水水族领域，但当时没有多少人理会。一直到1970年后他的方法被欧洲人发扬光大（柏林系统），才得以广泛推广。