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比較各種底沙系統/ P( h! H: I4 V- }% j
轉載作者：p0 q, S) u& J. p- @: k
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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 h* s: P4 C, Q3 R
各種系統，各有奇技及局限。 _8 i: H9 F5 O
% C/ p$ Y2 s. n" k# _0 d) X) T! `比較硝化作用 ' k- K2 ?6 ]% E' Y
即把NH3/4化為NO2，再把NO2化成NO3。此作用需要氧氣來進行。
% c; S; t. j! h硝化作用功能，處理得最出色的底沙系統排名是：
, r" D: p( z& X# P0 u$ T1. 沙樽。
! {, p8 t& M9 B" ^% V2. 反方向底喉，是第二叻。
O( t, i# G! U1 A7 n4 o( D3. 底喉。 & ?8 O j* s. n+ |# o+ `' o) W* `
4. 厚底沙。 $ O& [! l* r( d
5. 充水層。
$ _7 |1 E: w9 R' H6. 最差是薄底沙。
1 `% J) x+ R# H不鋪沙就直情無此功能。 9 t9 d; S+ ^) w$ w, F3 B
; ?/ q$ [) D! Z9 C1 e3 P9 Q/ C$ d! f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。 ) h2 r6 e; b) }
( R- F. G( t6 S7 Z f# r4 a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。 ! {9 D0 h/ W6 T: q* _8 ?0 T
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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4 @" _; ~8 K1 n/ t" W l6 {. b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。
P# p f6 p4 J9 E! O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。 ! n7 a6 L; Y' R/ J7 H
; E, {% P; o" W- h. J5 z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。 2 Z7 S% ^8 ^* v0 c, p2 ]
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）。 ' U6 q/ d$ [( w5 \
雙方氧量的差別，是為potential difference。 : t8 i* e; J; j) \$ @1 ?
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。 5 [2 o- t8 K. k4 r2 L
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。 ; f2 `+ {7 s# ^: e0 N2 L" N. @
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。 " b: |, U0 a( ^- D/ |- O. b
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比較H2S的產生 * w* f& b) L# y0 N. |6 `) c3 d" _2 }
只有厚底沙有無氧區，故只有它才有產生H2S。 I5 \ c Q; Q
0 x" C0 }5 f+ M比較化NO3的功能 ( z- ]0 p. `! l2 Z, x* _, t. E* U' [
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。 0 i4 d1 ^; d; ]3 n1 Q9 T `; ^5 T
龍虎旁：
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+ p! Q* M+ }; g) r* _$ X1. 充水層，功能最醒。
, ^! i5 v. ]1 H" _2. 厚底沙，第二叻。
5 u: s; W' n! o/ O) r
* d2 t2 S- L6 l/ J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？
, A" H0 ]+ A$ s0 H8 ?* J無此功能：反方向底喉，沙樽，底喉，及不鋪沙。
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. |8 T, P* T( m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： 5 N H& h$ C, h
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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3 [! X0 z9 E6 a: x, }- 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。
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4 N9 _8 ]( C6 I& B+ H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。 / g( w- O) g" U. v( y, n
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6 L+ B0 v; Z7 h( J比較對缸水的影響：NO3污染度
. O& x; l w6 X' ]2 ~5 l6 j誰會令魚缸的水有較高的NO3？排名如下： * E6 y: ~% Z& w7 V$ |: `2 t
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1. 沙樽，最勁。
0 W4 [9 z0 S8 W' y! `% z2. 反方向底喉。
) C: Q, `5 B" e: l% s3. 底喉。 a7 E" t$ K6 R5 {4 o+ x
4. 薄底沙。5 a' Y( N3 A6 i, D& x+ q" H
3 n6 s. _2 }) ^: M. U6 h沒有排名：充水層、厚底沙。
7 r( w& W$ D$ K不會有直接影響：不鋪沙。 ) O1 {3 v$ f$ r7 ?
* B8 _# U% g; I, G% t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。 7 p8 g6 C$ \' K. F5 x# n; R
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。
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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）。
" @! i. Q+ k& i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。 $ O) o3 w$ W) r2 g& 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。
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5 T; y: \% r6 y) `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。 * n1 T6 D/ ]" T" i( C
) @, E& Y$ f% D! o( L) ?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。 # l' |2 u' h6 g0 i9 f. ^- ^
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比較對缸水的影響：pH
, i* `2 J' 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。 ! t$ ?1 x9 T& _
對缸水的pH有向下傾向力的排名：
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1. 沙樽，最勁 " T: c: ?- f+ b8 q/ L3 {( h" f
2. 反方向底喉。 ' q3 v! s }! [; l
3. 底喉。
* Y! {# t1 A: l3 f" D- Y& O4. 薄底沙。 7 H+ K, | z. X# x: J# t! a- u
5. 厚底沙。 ( y( I6 E/ I ^/ i# T7 [
6. 充水層。
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: o& {' A+ }; y4 ~; \3 ^: Z0 e不會有影響：不鋪沙。 + R7 y/ \; L- b0 \
4 n$ K; z( T; V1 S: p+ M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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0 b9 X2 ^ j0 {$ n6 E5 K9 K薄底沙的硝化作用不及頭三名，所以冇出產咁多H離子。 6 m+ d' [0 ?/ Q" q( y
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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。
$ D% }% Z, K3 b6 Z: a! ~9 {5 ]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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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。 ! o( |( [/ T" q% F+ r& p& b( e% ~ {# I
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5 x. |- X# a2 M3 ]比較貯存PO4的能力 ( o, U5 n, F0 ?9 h( H! ]
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。 ( w! O+ s3 F; Z* \3 H% h
貯存PO4功力旁：
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8 l- x' G+ b5 e$ ~6 i1. 充水層。
0 }# {4 L) o9 J( Y/ [: f2. 厚底沙。 5 W1 F; }* X3 r4 X# J
3. 薄底沙。 + c6 L" Q$ n, \3 s0 w! D
4. 底喉。 5 Q$ Z) i1 p% [' O3 W
5. 反方向底喉。/ P2 i P8 \+ V8 v* a0 I' v! K* T
5 G3 M0 ]5 V/ [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。 : I0 U( ~' i2 p( _/ T/ y
* b2 t% P3 z5 D: M- z, Z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。 4 w5 W* E( I! `. ]$ e; m
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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。 : ]3 [" ?; Y: y2 F, C
' \# M: Q3 A& i3 ^1 e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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6 p8 p; o+ Q3 C& I7 w2 {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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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。 F) v4 f1 v/ Y1 l, h7 H* [, g6 k& F* ^
久不久要清洗水泵，保持水速。
. O0 }/ Q! A) _9 X3 K2. 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。
) ]5 Q2 q3 P9 \" m. P6 |久不久要局部攪沙，防止沙粒黐在一起，及清洗水泵。 Q6 i0 F8 E4 b4 e
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。 8 Q; p# |# a+ t1 Q$ r6 b( ~
久不久要清洗水泵。 " v% C, ~) G0 u- P0 R$ t
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。 7 n. l( o; D4 D' F8 o) ^; J; P
太多藻長在沙面，會減弱擴散作用，要清除。 5 U8 l8 p4 D% G0 I2 C4 g
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。 , c7 \9 B6 F& \( g( b
5. 不鋪沙就只須久不久吸缸底垃圾" r$ U' v; k) @
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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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9 f* M5 d2 k$ M4 G$ a系統升級 * b) Q0 ]) X+ a3 B8 W) j
以氧為首。
$ D! U9 [5 s: [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。 & ?: {- ]$ h6 B+ g, v
, M m" t3 i1 d% q$ b" d: V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。 5 W5 t. h+ k' Z$ F; {+ C' v+ b: @
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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。
0 R3 {' X; \! y" U& @. P* Y: b' f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。 1 ]6 u* \" r7 |$ m
n$ q: A Y% {! M" ~- t9 V5 j Y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。 . M5 S4 B, n( J
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。 4 K9 v7 N( H: f8 a% N0 `/ f
* m1 L6 K, V5 N5 I+ r" u {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。 " j8 X+ E) T% v* R& V
% H) u9 q, ^ t( [$ U7 J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。 7 l1 J/ r8 b3 Z& t* _4 a# A
6 b) @* r- E( g4 x8 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。
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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。
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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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' o: R3 R3 d" I2 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。
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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。 - [& x8 G9 \7 I: v2 t: Q$ d
7 O$ _, Z& _! P$ z1 U& ?停電又如何 9 |* r, ]: D* T3 ?/ b
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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+ \4 H- t9 f8 p3 v, |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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沙粒的溶解 & e/ G( g) @: P) s
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。 / k1 E0 F+ \, ], p) ]
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 d. z7 i: R- B5 @2 e# F# s: L+ w5 H: l# p8 A) i9 D
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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發表於 2007-3-19 01:08:03
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