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比較各種底沙系統
. v, d7 [4 C. d" F" D9 O轉載作者：p
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4 O1 t, p5 [9 ? d+ o! N* Y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。
+ `+ X7 ]8 `# j7 {& B' Z. Q各種系統，各有奇技及局限。* y6 k* @- b1 L3 M' ]1 _6 Q
0 C' F2 ~ i! |比較硝化作用
; a- Q. Y& P( z# S即把NH3/4化為NO2，再把NO2化成NO3。此作用需要氧氣來進行。 " e& V" `. ~3 g+ J2 F; [
硝化作用功能，處理得最出色的底沙系統排名是： - H0 j+ }. ~2 m* @! [1 q+ X# E# l
1. 沙樽。
' d' e, T7 p6 l4 H9 h2. 反方向底喉，是第二叻。 5 q# r! s2 t5 \( t+ v' D
3. 底喉。 % q' z0 ]8 y' |$ Y9 M7 Y6 c; k
4. 厚底沙。
0 S2 m$ Q. g0 o2 k' |. \; a5. 充水層。
: Q" V) w0 S% H b6. 最差是薄底沙。
$ U$ e+ z; ~9 P. E* R7 `不鋪沙就直情無此功能。
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7 r* `/ n9 h" X! m$ v6 K$ H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。 * p9 ^" {& D( K
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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。
! S9 H( u" F. s$ b% } ]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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, Y6 ?+ y$ l2 h/ S2 u0 b N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。
" S1 X0 U$ l7 G0 `; y$ }" x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。 2 P; G' ^5 ? D: o, i
+ e& I9 L, [9 Z- S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。
$ d! ?: K {: m3 C" d$ c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）。
l) Y' n9 b- q# F% S# L. |雙方氧量的差別，是為potential difference。
5 ^: m, t: |; W9 V3 H9 I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。 " e7 |' C5 ^& U% \
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。
4 }0 n4 K7 e: ?2 w' ?) ~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。 6 l: _4 v& s" P0 k& F" i# k" D* o
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比較H2S的產生 - _# ]9 Y4 i% y& l
只有厚底沙有無氧區，故只有它才有產生H2S。 7 r& v5 \# f8 T9 ] S
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比較化NO3的功能
* L% H# z# {) ]0 _, S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 i/ P' e% h/ r2 H& `# N龍虎旁：
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: S3 L; O, [! Y: j% n/ ]) [1. 充水層，功能最醒。
8 c+ ^0 k# a7 T& T7 u3 d& ]$ h7 H2. 厚底沙，第二叻。
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3 Z7 N: [% W% Q. ?4 A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？ 0 Q F P0 v$ g% f; w' A9 k d- M, F
無此功能：反方向底喉，沙樽，底喉，及不鋪沙。
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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： 2 s9 i% t+ U5 ?8 ]3 U
NO3---->（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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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。 0 g# n# a6 q* v. s
& b7 S: z2 Z1 I( I1 J( w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。 , c& K! L8 t t! E
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& |0 b& G; o3 ]' [( r: y* h比較對缸水的影響：NO3污染度 9 v/ D* r2 E" r. d8 U1 d
誰會令魚缸的水有較高的NO3？排名如下： ) {" u6 u ?6 F4 f
6 J: A8 t5 Z- {1 U1. 沙樽，最勁。
. S/ @3 r4 a( A0 S' r' P8 \2 y; W2. 反方向底喉。 & g% N1 P" L8 `* M. m. y7 I# a
3. 底喉。
4 c* W9 _: C0 e, |. x4. 薄底沙。
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' W% _/ W& B( @沒有排名：充水層、厚底沙。 * t# n4 ?* E, W' V z
不會有直接影響：不鋪沙。
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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。 A5 U" B6 M w, |0 O: s8 g1 o
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。 4 ^ A/ q, \! P3 v, M& G6 Q
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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）。 0 G! c+ Q& `9 P2 @: t$ u, \
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。
0 A2 Y6 x9 S! v# @0 b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。
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! Q( B* @# |& {/ |& [7 Y+ z8 u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。 ' P- F* y I+ y5 {! g* X$ @- ]3 d
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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。 % J2 z* Y9 i7 B* A0 v
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/ E( x% i' ]4 J1 N5 f9 ]: K$ A% C比較對缸水的影響：pH
) ?' V" ~ d) u- D+ P% G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。
! N2 r' y/ H: k, l8 r! U$ A$ d對缸水的pH有向下傾向力的排名： " V' p. d2 {. G% J
9 Y- L) x3 U+ A/ B: I% n5 s1. 沙樽，最勁 , M- _; W }" v+ L6 c& T
2. 反方向底喉。 $ |/ [, `% w: C% U4 _6 s
3. 底喉。
0 ^2 `7 T& ~5 K8 A9 I; Y7 z& Y4. 薄底沙。 & D+ H/ ^9 w) K
5. 厚底沙。 / _0 X1 k8 u3 e. c$ V* J
6. 充水層。4 A( V: A5 A) d( d# W( c5 L& z
0 W, q' z0 ~4 I8 @# j) N+ L. v不會有影響：不鋪沙。 0 h" Y# y! b$ \1 t V+ c" s
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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。 # ?! L K8 `: J+ x& G |1 b; f! p f% f3 P
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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。
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7 E& K, g {4 y2 m8 g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。 * Y+ A, v' X( N8 X3 O1 ^# P8 k N
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。
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: @' R4 c& C- @+ \$ y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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: P/ x$ z5 c+ H( p比較貯存PO4的能力 ' t+ ^8 [2 {# z* r
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。 - s5 `: M [: E# u" w
貯存PO4功力旁：
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5 C0 h3 b- S5 z B# Q7 }1. 充水層。
. Y, R0 u4 b6 A, ]! W2. 厚底沙。
' S% W& o/ y% d9 \8 \7 r9 O3. 薄底沙。 : Q ?6 h# N4 u' b, V b6 ?: Z
4. 底喉。 : l8 \# e; m% n" C1 \8 R
5. 反方向底喉。2 u; F0 U! ?6 Y0 l, ~" R8 R, [4 s5 Q
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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。
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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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3 H/ |2 O. n, t% m5 ^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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6 |1 b* o) j3 g/ j) h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。
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2 Z+ f0 N/ }) \5 V9 H0 S沙樽內的水流更快，pH最低。
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比較打理麻煩度
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7 J1 U r+ Y7 n: c+ n" h: Q; ]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。 & l' |- ?, G" K; ~4 m0 ~% h% H
久不久要清洗水泵，保持水速。 - `0 x% e0 C0 x3 b% B3 W- {
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。 6 R) N8 a: I5 \; U1 G
久不久要局部攪沙，防止沙粒黐在一起，及清洗水泵。
" d! k4 |; O: ?0 i/ B1 \4 B3. 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。
# s7 t$ J% X& X+ H! K7 y0 |- Q. C久不久要清洗水泵。
4 }, e2 L, Z* G5 L4 D) e) K+ W1 m4. 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。
0 j2 I# O3 ^) g8 k' k& E太多藻長在沙面，會減弱擴散作用，要清除。 & T$ X6 K0 R6 k( Q; b! G4 O# G" S. l
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。 : m( _; ?$ p T7 Y/ U& K4 h( V
5. 不鋪沙就只須久不久吸缸底垃圾
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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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系統升級
% L G$ W9 E. K2 t$ @) K t% ?以氧為首。 4 F) h! U) _6 @- A
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。
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q6 F8 Z9 \. r/ e# o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。 3 ?% y2 b g& ~
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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。
, X* R5 ^ B, {9 u" Q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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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。 , q6 H$ T3 d2 f6 \5 ~
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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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。
( b: X2 T! n/ q V, n, w7 K/ }' o, l* r6 e( H
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。 6 |0 k' I1 w; V4 x3 }/ J
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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。 % @$ l7 ~: o" v% z
7 ]. ^: O6 x! M% T# b9 t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。 : O8 W* n( `+ M5 V
* f' P# }/ i" P5 _) w( J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。
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1 ?# |- x4 J5 b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。 + P, v5 c2 u! k% W o4 c- }
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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。
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停電又如何 $ N% I: Z1 I/ g6 x& L2 d: e4 D
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。 7 _0 Z+ L9 m- x9 V, E( ^( d
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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。 1 M, Y9 t& C3 Y% f# B. {# l0 h
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沙粒的溶解 2 p/ l" b; i8 `, L, h# ?6 A
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。 y. {) O- e2 [. X& \
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。 6 z8 `5 A/ E0 R
2 v3 v b0 {* j( i6 O( W' k7 i; ?
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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