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比較各種底沙系統0 k2 I$ U, {/ z5 d" ^, t7 Y1 t
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( p, w8 j/ t+ m4 c+ N; P- I3 G我們會研究的底沙系統有：充水層plenum，厚底沙dsb，薄底沙（鋪3寸以下的沙），底喉undergravel，反方向底喉（水由沙底入，沙面出），沙樽（液態沙床），及不鋪沙。
: S7 R: \5 B! A0 d- ?5 \) ~各種系統，各有奇技及局限。' S" \4 K# Y* r4 E9 q; ^
9 V5 P8 V7 r3 F6 d' y1 w. x: y比較硝化作用
& z# |1 X( T) |& F: U4 v即把NH3/4化為NO2，再把NO2化成NO3。此作用需要氧氣來進行。
$ @9 _1 ^ a) J& q: ~( V硝化作用功能，處理得最出色的底沙系統排名是：
9 i# H) S6 y) Q7 \ A1. 沙樽。 # X. D4 E* I j" B
2. 反方向底喉，是第二叻。
1 P$ b0 f+ X. Q6 l/ b3. 底喉。
5 _6 `/ Q& S* _5 p+ p# J4. 厚底沙。
1 I! q# I7 v# Z5 s& H7 @5. 充水層。
$ z3 R$ w3 g6 T b! D; h( C9 m6. 最差是薄底沙。 ) N# _( ], C* E$ b
不鋪沙就直情無此功能。
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所有底沙系統中，硝化作用做得有冇效率，決定性的因素是運輸，把氧，NH3/4，NO2從水中運送給底沙系統。
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沙樽，反方向底喉，底喉的運輸核心是水泵，是直接，主動，快速的。 ) O% e! t: o$ q
沙樽做得最好，是因為沙粒在樽內漂浮著，這能用盡每粒沙的表面，不像其他系統的沙粒，層墊時便減小了表面面積，及減慢水流。
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2 A6 c: [9 b E+ Y, Z反方向底喉由下層入水，這樣，下、中層是足氧的。上層貼著缸水，因而也有氧的供應。所以它是第二叻。
; r$ y. C1 t/ a9 R底喉卻由沙的上層入水，這區必夠氧，但上、中層的硝化菌把氧用得八八九九，下層便不夠氧了。 ; _# c& K" x5 a Z0 U9 B
7 S+ D( z5 B6 K% z9 K厚底沙，充水層，薄底沙的運輸，非靠水泵，是靠擴散作用。擴散是什麼？做個實驗便能解釋：你在一間房，點起一枝煙。煙由香煙散出，散到房的空間中，就是擴散作用。這運輸方法是較不直接，不主動，慢的。
( ~1 C X+ t0 ~' b: }" N( K底沙系統的含氧量，會影響擴散作用的速度。底沙的氧量，越是低於缸水中的，水中的NH3/4，氧，NO2擴散到底沙的速度便越快（但怎快也不能跟水泵相比）。
+ f0 b$ F8 e: E" t) A& o" K. l) c雙方氧量的差別，是為potential difference。 / `, X9 w9 r: N- t. ~% B8 ]
厚底沙有微氧區、無氧區，所以整個厚底沙的總含氧量是最低的，因此它排第四。 1 y+ A8 E4 ?* l- N1 r+ s$ G
充水層系統冇無氧區，只有帶氧區、及微氧區，所以總含氧量不及厚底沙的低。
3 B) A7 N: M- q薄底沙系統只有帶氧區，就算底部有微氧區，也只是薄薄的一層。所以總含氧量不及厚底沙，充水層的低。
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比較H2S的產生
; ^) I" z, l4 E只有厚底沙有無氧區，故只有它才有產生H2S。
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比較化NO3的功能
5 Y, q; j. f! E即是脫氮作用，是把NO3化作N2。有關的菌要在微氧環境下工作，不是帶氧，也並非無氧。 3 @9 c' V p6 g0 G6 \; K
龍虎旁：
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1. 充水層，功能最醒。
9 N5 @) u8 ^, V; W$ T6 w6 i2. 厚底沙，第二叻。' |+ p( H$ j6 s) w9 b
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無排名：薄底沙。它的功能很低，或無，蓋其厚度未必能做出微氧區；就算做到，也只是薄薄一層，能給幾多化NO3菌居住？
& t' P; q/ X$ J1 {無此功能：反方向底喉，沙樽，底喉，及不鋪沙。
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, F! u" d5 u" h1 d, L- O6 y充水層的英文是plenum，即是指埋藏在沙裏，底架內的空間。這空間沒有沙，只有水，重點是那裏的水中，署貯著氧。氧會慢慢擴散去微氧區，來維持，做就該區。所以其微氧區的體積是最大的，最穩定的。它的化NO3功能最出色。充水層的氧從何而來？就是由脫氮作用而來，整個作用是：
# k( e+ E: |' B% l2 x* z! JNO3---->（化成）NO2---->N2O---->N2。注意尾二的N2O化成N2，個O就是氧，去了邊？就是擴散去了充水層內。
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9 l8 I" f, m! ?8 X k1 R厚底沙因沒有充水層，所以其微氧區的體積較細，難掌握，也易受外來環境的影響，並不太穩定。 7 e# U/ Q9 p7 o* D
; M) a0 m: o# X* u$ P2 n反方向底喉，沙樽，底喉在硝化上的成功，暗藏了無化NO3之技，充足氧氣仍它們的兩刃劍。
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比較對缸水的影響：NO3污染度 4 B+ a, W+ h- |+ u9 k: S: V
誰會令魚缸的水有較高的NO3？排名如下：
5 H7 o) ?' N8 ^1 h9 j: ^. h6 d' j1 m3 L5 u( Y6 G
1. 沙樽，最勁。
6 @3 Y5 Q/ X% d2. 反方向底喉。 % Q& @# H# j: N1 M
3. 底喉。
0 L* A+ N+ t6 N8 E6 P; F# z4. 薄底沙。
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沒有排名：充水層、厚底沙。 ' N4 n2 U& |" L* d s! O
不會有直接影響：不鋪沙。 ) m! g+ L' j: L" O
! y1 q, f0 A$ v* |3 r# Y* p頭三位的名次，是跟硝化作用功能的排名一至的。底喉，反方向底喉，沙樽不只無化NO3功能，更因它們的硝化作用太有效，而且流經它們的水流越快速，通順，製成品NO3便越是沖哂出來。三巨頭有「NO3工廠」的花名。使用這3種系統，缸水中的NO3必會較高，要用其他補救方法，如換水次數頻密些，其他器材等等。
. Z: A7 I* Y) r; W& Q" \; b如果淡水水草缸用底喉，反方向底喉，底沙 /泥中的養分，便會不斷地沖出缸水中，植物的根部就吸收得不夠，反而缸內的藻得益不少。 R$ b6 Q! Q: c9 d, Z
* q/ l8 L; I [1 B. P' H8 v3 N d充水層、厚底沙有化NO3功能，又沒被水流貫穿，更有貯存NO3的能力。其沙中的含量，是會高出缸水中的很多。以充水層為例，Bob Goemans博士的魚缸內，水中NO3之含量，跟沙中的比例約是8比18（個個魚缸不同）。
' U& F+ u+ e3 Q- J" A充水層、厚底沙還有貯存NH3/4、NO2的功能，等於水中的含量便小了。 ( r: P' _! z: m
貯存著的N氏三契弟，是在排隊等候被處理，所以貯存量不會無限上升。若缸中情況有變，如加多/ 減小幾條魚，系統會慢慢自動調節，除非太多生物，負荷不來。 % L; O3 @1 L" s2 a" c" G" o6 t
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薄底沙，較低硝化力；小或無化NO3功能；有些貯存功力（因較充水層，厚底沙薄）。結論是缸水中N氏三契弟的總含量會較高，NO3影響度排行臭四，且會有相對高的NH3/4，NO2，NO3在水內。 - Q5 n9 s9 W* s. ]
9 A; i$ _0 X- ~8 [$ W不鋪沙就所有的三契弟都在水中。再用剛才Bob Goemans魚缸的比例去看NO3，死數計算，缸水便含8+18=26了，比他的充水層系統高26/8=3.25倍。 / R4 R* ~5 t' o9 W4 @! r3 ?
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; z Y1 o4 d3 d+ K/ F比較對缸水的影響：pH
+ w+ Q0 ?) [" o" C跟硝化作用有關，因此作用的副產品是H離子。硝化得越有效率，越多H離子出產。pH數藉，就是計有幾多H離子，越多，pH越低，即越酸。 ( f) T( O& O5 D9 G. k8 l- u! S
對缸水的pH有向下傾向力的排名：
. h' Z3 ~& E: I9 J3 S1 a$ m8 q2 `3 C; S0 F, O
1. 沙樽，最勁
- J9 U% z( e4 |) T% U2 B2. 反方向底喉。 $ [5 t6 `- L% z* {( ~. E3 m9 M
3. 底喉。 9 h8 w9 m+ n& W+ B
4. 薄底沙。 ; ~) N' w+ @" |
5. 厚底沙。
6 ]% {' I+ l) V8 n/ Y5 ?) H0 X6. 充水層。" `; R) R5 e. j3 a
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不會有影響：不鋪沙。
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0 f- ^7 C9 ?7 t, `3 ~第1至3位，與硝化作用功能的排名一樣。再者，沙樽的水流最快，沙的阻力又最少，出廠的H離子拉肚子般沖出，因此，其影響力最高，最快。三位的影響，在換水不足的缸中，會最明顯。 5 n/ Z, |) G0 O6 s& C
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薄底沙的硝化作用不及頭三名，所以冇出產咁多H離子。 , {* t$ h9 Z+ ?9 P( \0 b$ C. j
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化NO3作用與硝化作用相反，會使pH上升。充水層的化NO3作用最優，所以酸鹼的中和，比厚底沙的多。Bob Goemans魚缸的充水層系統，上下層沙和充水層的水都是pH7.6，這與缸水的pH有分別，便有點影響。厚底沙會較充水層酸一些，影響力大一級。
9 @, a3 T0 [' F$ I% I% m水不會快速穿梭於厚底沙、充水層、薄底沙，所以H離子有時間停在沙中，會溶化一些沙粒，這又有酸鹼中和作用。 # S0 d% k* I* Z$ v8 q
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第1至6位的系統，或多或少對魚缸有酸化的傾向。不察覺，是因為缸水中的鹼性alkalinity在秘密工作，有緩衝作用buffer。這是消耗鹼性的。通常有足夠的換水行動，鹼性能夠被補充，或魚友自行保持著鹼性。
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比較貯存PO4的能力
$ o$ w6 W2 H! z: g貯存力愈大，等於水中的含量便愈小。但只是暫時貯存在沙粒表面，所有底沙系統都不會處理PO4，它會慢慢溶回水中，部分則被沙面，沙中的藻吸收。
X. n! o0 _( I貯存PO4功力旁：
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! o7 w( ?8 w F3 p) M, H1. 充水層。 ( E1 @4 j8 V7 ~
2. 厚底沙。 - \3 q3 e7 H( A7 g& n1 E
3. 薄底沙。
* R7 b6 w' m2 x4. 底喉。
% ~& }5 e6 {& X9 g; `1 e5 h- V' Z5. 反方向底喉。
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冇此功能：沙樽，不鋪沙。沙樽多數用矽沙，有說會放出diatom藻的養分silicate，有說不會。 / l7 Z& Y: J8 f+ A# G1 n# G
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充水層、厚底沙中的PO4含量，是會高出缸水中的很多。前者的pH比厚底沙高，令溶回水中的PO4較小，較慢。
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: b3 V: E5 I( P3 f0 I4 C薄底沙比前兩位薄，沙的數量較小，pH又較低，所以貯存力較弱。
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: e5 E. N: D* G3 }4 F, n底喉、反方向底喉水流快，部份PO4未黐到沙粒，已被沖走，因而貯存力低。底喉之硝化作用低反方向底喉一級，pH高一點，所以排名第4。 0 u) C, _7 w/ K4 ?
- O- u; S( ~, K8 Y+ q, c7 H1 d沙樽內的水流更快，pH最低。 ! T2 H: l- M+ E* K/ L, }
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比較打理麻煩度
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* o3 [3 W' ?& e" \ S3 V3 `1. 最煩是底喉。要經常局部洗沙，因垃圾會被拉入沙層中。洗沙也能防止菌的生物膜把沙粒黐在一起，降底水流速度，及形成死位。 5 x: z5 b8 Q9 u) f6 }
久不久要清洗水泵，保持水速。
3 {- M H# J8 G$ X* P# d$ n& ]2. 反方向底喉。一定要在水泵入水位，用棉來過濾垃圾，否則底部的沙會藏污。棉起碼一週換一次。
* P5 n" H0 b# M! g6 u; Y久不久要局部攪沙，防止沙粒黐在一起，及清洗水泵。
! N) ]0 ]7 s' P# `3. 沙樽。一定要在水泵入水位，用棉來過濾垃圾。棉，起碼一週換一次。有棉便不用洗沙。 3 I7 `# b# S3 x: E* X, I
久不久要清洗水泵。 " {4 C+ k" `/ x8 a0 V h
4. 充水層、厚底沙、薄底沙。成熟後，若正確運作，沙中的垃圾是不會過量的，甚至非常小，所以不須洗沙。這行動反而會傷害到沙中的小蟲，小動物等。 ) D+ T. z8 K+ N0 j
太多藻長在沙面，會減弱擴散作用，要清除。
. ]; |# p. U% D2 n& K日子久了，沙粒也有黐在一起的機會，那就局部攪沙。這情況不常發生。
. Z! }+ F% l% G9 ], T. o: V5. 不鋪沙就只須久不久吸缸底垃圾* w$ {# r- X2 y6 Y" Z# B/ z; Q
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無論缸底有冇沙，都要有足夠的清潔隊，如蝦、蟹、海星等；水流夠的話，垃圾有機會被吹起，被過濾系統格去；有垃圾，要清除；不鋪沙的缸底如果太多藻，有藏污功能。不太多，有吸廢物功能。
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* S# d; R2 w& c' Z4 v系統升級 & X$ f% z* T3 _% _
以氧為首。
9 u7 e2 G' w' f' t( w3 f以擴散作用為重心的充水層、厚底沙、薄底沙，缸水中的含氧量，與沙中的含氧量，兩者的差別越大，便越有potential difference，擴散作用會越佳，系統的效率便越出色。我們不能控制沙裏的氧量，但能使水中的盡量高，來拉闊它們的距離。 ) L6 V1 Z) f. o5 U, p2 I/ t% J
+ |: W' k; K& i0 L0 _* R/ b. ^用水泵為重心的底喉，反方向底喉，沙樽，如果缸水有充足氧的話，泵去系統的水，也會夠氧，功能因而升值。 * c/ O1 ?5 F. M5 n/ P
- R5 g9 r+ b" G4 U! ?要注意關燈後，藻、共生藻、植物都會消耗氧，珊瑚數目爆棚的魚缸為甚。我們建得各種底沙系統工廠，當然要它24小時也在最高狀態。任何時候，盡力保持約7ppm的氧量。設備一些晚上才開動的水，氣泵能幫一臂，泵不怕會增熱，因燈已關。
9 U! l" O# L! D# g; E4 m水溫高時，水的含氧量會下降，應留意，不要使夏天時，底沙系統的功能打了折扣。
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7 f1 I2 E. O. i7 b) V沙樽的水泵，如用會噴氣的泵，有升級效能。要小心調校噴氣量。把噴氣量從零，慢慢校大，硝化作用的效率會隨之而逐漸增加。但校大至某一個位，再校大噴氣量，效率反而會隨之而逐漸減低。理由是噴氣量多了，使泵水量下降；及太多水泡阻礙水流等。調校噴氣量，硝化作用的反應不會即時變更，應慢慢觀察。
) w# ~ ~* M- g, h( [# L不要把先經其他硝化系統（例如濾桶）的水，駁去沙樽，因先前的器材已把氧用了很多。
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% y3 |4 x; x! y/ E( `1 V. P3 S8 B沙樽，反方向底喉的水泵，其入水位應低於缸水水面的2寸，或以上。因上2寸的缸水中，含大量的有機化合物，把它們泵入系統中，便會刺激處理有機化合物的菌的生長，牠們會霸佔了硝化菌的居所，和氧，也會使系統內變得太酸，影響硝化作用。上2寸的缸水，最好是泵到專負責處理有機化合物的器材，如化氮器，碳。
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# H) K/ m& Q3 S5 Y相反，底喉的出水位則越近水面越好，因打出的漣漪，有增加水中氧量之力，也能使CO2升空，降底酸性。
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$ `, |/ v- v+ q2 Y* m) C充水層的充水層底架，在黑暗環境下，會奏出最高效能的化NO3工作〔Bob Goemans, 2000〕。如果在魚缸玻璃的下方，見到充水層底架內的空間，那就不是黑暗環境了。此底架可以打做得比魚缸的長，闊，各短半至1寸，那樣鋪下的沙，便能包圍底架的四邊。也要留意缸的底部是否透光。 ( o) p1 N; b$ {/ P
2 q( m9 j# p j& R* g種植有根而局部生長於水面上的植物，會令厚底沙的功能，全方位地升級，請參巧 < dsb厚底沙的缺陷and奇妙破解理論>一文。 - M9 j [: j7 e$ z! t# p0 m; h; E
* z8 x4 h5 {) t6 m5 ~沙中與水中pH的差別，也會影響充水層、厚底沙、薄底沙的擴散作用。本來差別愈大，愈佳，但我們不能把水中的pH盡情提升，唯有力保不跌穿8.2-8.4。也要注意不開燈時段的pH下降，珊瑚數目爆棚的魚缸為甚。 - P$ d& M2 V; x# O1 f; K5 `
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充水層、厚底沙、薄底沙，約一年一次活化沙行動--加些新活沙，活石，希望補回沙中死了的小蟲，小動物等。 % B/ s, w' f5 Q/ B: C0 l7 x
. a7 A- [. Z0 r9 V3 z. G8 ]& ]反方向底喉、底喉、充水層、厚底沙、薄底沙的效能，與沙面的外露面積成正比。不要放置太多活石，珊瑚在沙面。 # z. [0 S; ^+ ], A1 l8 i
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停電又如何
# t2 }* O3 A6 x; C冇電，便冇水流、燈、氣泵等充氧功能。氧不再供應到缸水，但飼養的生物，硝化菌等菌，卻是繼續吸氧的。氧的消耗，今次以魚類數目爆棚的魚缸為甚。應加派一個吊命氣泵。但就算有此器材，反方向底喉、底喉的底部，氧氣是鞭長莫及的，那處的硝化菌會先釘蓋。時間太久，或有可能產生毒素，比方H2S。長時間停電後，要留意水質，作換水之準備。
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沙樽一停電，便與缸水隔絕，因而硝化菌等菌不會跟缸內生物搶氧。只是樽內的菌，會受缺氧之苦得比其他底沙系統快，全體受影響，而不是兩種底喉的局部。有可能產生較大量的毒素，如H2S。如早知將冇電，就關其泵，開其上蓋，放入氣石。 % U" p8 D2 f, G* r+ a: H- [
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沙粒的溶解 : z9 P' w2 I0 ^1 |! W
假設裝置正確，打理得好，長線最大的問題是沙粒的溶解。Aragonite 沙在低過pH8.2便開始溶化，其他鈣沙，如calcite低過約pH7.8才溶。沙的溶解是慢的，長線才會發覺底沙系統變薄了，導致功能弱了。
0 C+ A/ h3 _1 y+ y& o除充水層外，其他系統只須保補沙粒便成。不過不要一次過加太多沙，這會使沙中的原居民突然住低一層，會影響沙層的各區。分開幾次，薄薄的遂層遂層地加，或遂個地段加便大吉大利了。 8 ?& } K! d: ^9 u t; p6 b
8 Q8 q7 E& j C; B" d0 _5 \充水層最煩是在沙層中，設有網，因而使你加沙時，只加到網上的。網下的沙慢慢降底，會出現細波大胸圍現象----離哂罩。解決錦囊是在網下的，不用Aragonite 沙，以減低溶化速度；不用網。但不能養中度或以上的番沙，鑽沙動物；用Aragonite 沙，就不要加太多strontium微量元素，它會加速溶化度。講究的話，calcite沙也分為高含鎂量沙（HMC），及低含鎂量沙（LMC）。後者溶得更慢。 |
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