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比較各種底沙系統 r0 l! j0 ^( C& V% r
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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。
7 r) c& o# g: }- N' Z各種系統，各有奇技及局限。& Q9 T( {+ k) S
; b+ A# ] S! @3 L6 r6 y# d g比較硝化作用 * e" z) f% ^+ j" W% u0 p
即把NH3/4化為NO2，再把NO2化成NO3。此作用需要氧氣來進行。 ' t q6 S; l/ k
硝化作用功能，處理得最出色的底沙系統排名是： $ i5 C; D0 y1 r! W/ H+ y% ^. C* ?
1. 沙樽。
# }# @) H. \% q; _2. 反方向底喉，是第二叻。 - u o7 T9 q. j' ^* u' ~
3. 底喉。 5 t& p7 v {* ?) i& u
4. 厚底沙。
+ j6 m) n% W9 Z5. 充水層。
' f6 ?' [& ]. A* Y6. 最差是薄底沙。 # p0 q C5 x/ F- ?* N" ?
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。 " A0 I: R7 R- b6 H; c7 D1 M
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。 - f+ Q6 o# Q% f' H4 |/ O
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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。 + r4 W7 J8 P8 D& f' B) }; F
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 t8 s& Y0 D/ r5 v7 o" Z$ ?0 X
, d1 _ [# S+ r+ f$ H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。
) F* h5 \2 x- p6 G3 I' P/ g! z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）。 & L3 K* o4 W( Y, [# {3 ]$ y' y$ l
雙方氧量的差別，是為potential difference。
+ n! l0 u. r2 g) c6 X9 v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。 : U8 Y7 f9 R% T6 a6 g4 }; a
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。 ' I5 I* \" u: f5 ^) f( [
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。 . E* p& g7 @( P$ z7 d8 x- X
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比較H2S的產生
! U! z9 S; v% c5 Q4 z1 Z! I3 [只有厚底沙有無氧區，故只有它才有產生H2S。
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- O, G P( e2 `3 c: D* E比較化NO3的功能
0 k0 G K9 ~; F+ j& Y; v- w1 A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。 {& F9 u: ^: U* v# @- k
龍虎旁：
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2 c/ x( C0 ]( ?( b, s9 J1. 充水層，功能最醒。
5 r+ ]0 d D& V# w, c9 B( b, T2. 厚底沙，第二叻。( Z7 H) S* o0 ^* N* R
. b+ R7 R _% O! N$ X$ w1 G) ]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？ ( V8 V* l8 j& Q/ L: z
無此功能：反方向底喉，沙樽，底喉，及不鋪沙。 , x' ^9 L: `! K9 P: I6 v
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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： + E O; w3 B+ o! W; v4 a- ?
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。 * x/ q; o/ v) ?) }* k3 w) h' R
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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。 6 \/ G+ S. l G3 O6 p) t9 _
! v1 y. _* Z! D4 Q3 W, R& a- b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 " N6 b# u7 w# y/ w8 m8 m& l D
誰會令魚缸的水有較高的NO3？排名如下：
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; J7 X. C; |, w4 p1. 沙樽，最勁。
5 _1 e& A1 h0 P+ R5 y& o2. 反方向底喉。
) L" E. m! g7 _% P- H3. 底喉。 / d3 f8 S8 e0 I7 v E9 F
4. 薄底沙。
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沒有排名：充水層、厚底沙。 $ a0 A b& q3 p
不會有直接影響：不鋪沙。 " ?# a' a5 ` c- Z
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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。 , G- [/ P0 Q! b6 x( V( H) C" j
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。 ) k- l6 n, r) F
. v8 ?3 ~* o2 K2 l" Q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）。 * a. X+ i1 [4 H7 r
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。
3 k2 ?. D7 n7 N, Z# P' {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。 8 ^- J& F7 b9 h
5 ?! t4 H& Q2 w* V! _9 N; j+ E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。
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5 Z9 P" H) }' u+ L5 H5 Y" y* v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。 3 s% h4 S9 [/ c4 \" _% F+ D$ T
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7 S- V: }! m& }" t) x+ }, p2 ]比較對缸水的影響：pH - b2 V1 ^8 l8 _7 O' u. Y$ O
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。
1 C. ^, J: F% \6 ?$ l; m對缸水的pH有向下傾向力的排名：
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; M! C/ u( n+ F1. 沙樽，最勁 ; W" R" q) J) p- W' l2 D, u
2. 反方向底喉。
! l) B' @9 r% [, w3. 底喉。 1 P. r5 C( I$ \2 `8 ~
4. 薄底沙。
, ]( K- t) j: G5 u3 }+ s/ o' T5. 厚底沙。
9 a u8 j) Z+ A9 ?" d( {6. 充水層。' h- O. F/ u# j2 R9 p4 O
; x# x, q& z$ e3 G) h不會有影響：不鋪沙。 . Z/ j; f* M, ?7 R0 x9 I9 }( j
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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。
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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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4 C9 C: t2 e) u- h, n; w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。
5 }. \+ ^3 b5 p+ J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。 4 P" ~, q- I6 I; _1 d {- f
6 n5 \3 d/ |5 ~* S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。 - E! e' b5 q8 P/ h) o' {: o. V
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比較貯存PO4的能力
# D' m) p: T& q# G3 |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。
" [9 i+ l5 ^( M3 w1 o( V7 O+ F貯存PO4功力旁： ' ?( ~" @( b4 a7 S% B. c3 [
0 V4 U0 P0 N3 A7 o3 _* | [2 o1. 充水層。 / I/ |' m0 |/ t( F4 a5 l" K5 R
2. 厚底沙。 + S, x F5 Y& {- c) j0 w0 k
3. 薄底沙。 ) ]0 s& Q1 ~+ v0 I" B
4. 底喉。 2 w6 k! |9 q6 Q- X% c
5. 反方向底喉。
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- \3 U# c, [) a( l. M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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q Q* F) f" F8 [1 q* I' ]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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' F* n5 N- j: Z3 P# K4 C L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。 6 K+ }" y/ h' b
: b7 w* [3 d/ v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。 5 J P6 s M& K. t/ h
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沙樽內的水流更快，pH最低。 ; @' e$ v- L$ @% `8 L
2 j# V+ p( R/ o5 x5 L比較打理麻煩度 # d% X, }+ Z; n/ Y! Q5 H' z% O
& w% y3 N0 T9 r) G5 s1. 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。 " \2 c$ k4 i2 Z
久不久要清洗水泵，保持水速。 + |, x. m8 I" @8 ]
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。 ; y& M# o4 j! k, ~+ j. f
久不久要局部攪沙，防止沙粒黐在一起，及清洗水泵。
; D: y% \: l# F3. 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。
, F/ o4 Q4 {5 P; n* a3 n久不久要清洗水泵。
3 I- a; q2 P" ~ G4. 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。 % M, ?. V, v% L
太多藻長在沙面，會減弱擴散作用，要清除。 ( {+ a) Z- I' H8 w# [. d1 ^
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。 2 }( s3 |8 c. y5 u
5. 不鋪沙就只須久不久吸缸底垃圾& ~2 j9 P/ B4 x5 T- [
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' B) p) G+ ]# p: ], d: \! M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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/ h$ ?9 p; \ ~1 n, G9 \" |系統升級
; e8 W# [8 l# `" G以氧為首。
- x L6 r; U! I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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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。 ' f, Q- U/ k1 f# w3 l( @
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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。 # {/ B) O% J: ]. J% B
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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& ~- ?3 u" W9 v% ^) U( M& }, @, }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。
# V6 ~2 j1 i. @; _* L3 g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。 ) C) D$ x2 K; H4 H, l+ x
9 G, P' O/ W: B. Q
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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/ t$ D- f8 k2 I! \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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5 p$ `/ X9 F, r, m4 M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。
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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。 0 J i7 q8 x4 R. I+ S* m9 p
) k) c4 X/ S+ U$ S- D# E1 v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。 4 |0 q5 q, z8 O, n
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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。 ' o& ^' p( d' k8 {9 K
# W6 i2 x! ~8 r2 l
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 9 g0 J2 T; p+ @& `
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。
) ]+ t) R1 z, ^; \; s
- P! W; l0 @- Q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。
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. G7 \" `+ u! p/ e8 M: X5 Q沙粒的溶解
`1 n; B9 d7 X$ M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。 * Z& e3 M2 |/ `4 H3 \
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。 9 f6 G6 I# j) @8 Z) L- \
! U& Y6 Z8 B, F5 i" k- h
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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