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化學沒學好玩什麼海缸?15種微量元素詳解!

礁岩缸水質參數概論

——作者:Randy Holmes-Farley(美)

翻譯:NETWARE

好多新手其並不知道海缸中每個水質參數的具體作用,還有為什麼是這個數值,以下這篇文章將囊括這些參數的推薦值,將它們羅列在兩張表格里,同時註明了相應的在自然海水中的值。 許多推薦值只是我個人的觀點,也許其他魚友給你的建議會和我的稍有出入。為了講清楚每個推薦值的基本理由,我將簡述每個參數的重要性。

推薦參數簡述:

許多的珊瑚通過吸收鈣來形成其骨骼(主要成分碳酸鈣CaCO3)。這一過程需要的鈣大部分都是從海水中攝取的。因此,在有大量快速生長的珊瑚、鈣藻等的礁岩缸里,鈣經常很快就被耗盡了。當鈣含量低於360ppm時,珊瑚將漸漸很難再攝取到足夠的鈣,從而停止生長。

將鈣含量保持在必要濃度是礁岩缸愛好者日常最重要的工作之一。大部分礁岩缸魚友將鈣含量維持在與天然海水相近的濃度(約420ppm)。沒有跡象表明,在此基礎上再提高鈣的濃度會加速珊瑚鈣化(即骨骼生長)。例如,實驗表明,對於Stylophora pistillata這種珊瑚,低濃度的鈣含量會限制它的生長,但是高於360ppm的鈣濃度也並不會加速鈣化,我的建議是將鈣的濃度保持在380-450ppm即可。

同時我建議,把均衡添加鈣和鹼作為日常維護工作。最受歡迎的均衡添加方法有石灰水,鈣反應器(利用碳酸鈣和二氧化碳)和鈣-鹼獨立添加法。 如果鈣被大量耗盡,需要大量的補充,那麼上述均衡添加方法並不適用,因為這會導致鹼度大幅增高。這種情況下,需要通過添加氯化鈣來單獨提高鈣濃度。鹼度和鈣相似,很多珊瑚需要「鹼度」來形成骨骼(主要成分為碳酸鈣)。通常我們認為,珊瑚吸收重碳酸鹽(Bicarbonate)並將其轉換為碳酸鹽(Carbonate),再利用碳酸鹽來形成它的碳酸鈣骨骼。此轉換過程如下: HCO3- à CO3-- + H+ 重碳酸鹽(Bicarbonate) à 碳酸鹽(Carbonate) + 酸性物質(acid) 為了確保珊瑚的鈣化有足夠的重碳酸鹽供應,我們本來直接測量重碳酸鹽的含量就可以了。然而,研製一個測量重碳酸鹽含量的測試劑比研製一個測量鹼度的測試劑要複雜,因此,我們習慣於用測量鹼度來代替測量重碳酸鹽的含量。

鹼度

那麼,什麼是「鹼度」呢?在礁岩缸中,鹼度只不過是用來測量將PH值降到4.5所需要的酸性物質(H+)的量。這一過程中,如下所示,所有的重碳酸鹽都被轉換為碳酸: HCO3- + H+ ? H2CO3 在自然海水或者礁岩缸中,相對於其它離子,重碳酸鹽對鹼度的影響起絕對支配地位,所以知道了將PH降低到4.5所需H+ 的量就等同於知道了當前重碳酸鹽的含量。因此簡單的用測量鹼度來代替測量重碳酸鹽含量的方法在魚友中被大量採用。 然而這種測量方法有一個重要問題需要注意,一些人工海鹽——比如Seachem(美國海化——譯者注)海鹽——含有高濃度的硼酸鹽。

在一般情況下,海水中硼酸鹽的濃度較低,它有助於維持PH的穩定。太多硼酸鹽則會在重碳酸鹽和鹼度的對應關係中造成干擾,使用此類海鹽的魚友需要在測量鹼度時將該因素考慮在內。 不像鈣濃度過高無助於鈣化,我們相信,某些生物在比普通海水更高鹼度的環境中鈣化會加速。這一結論已經在科學著作中被證實——在海水中增加重碳酸鹽的濃度會使Porites porites這種珊瑚的鈣化加速。

在這個實驗中,重碳酸鹽濃度增加一倍,鈣化速度也增加了一倍。無法攝取足夠的重碳酸鹽成為許多珊瑚快速生長的瓶頸,這可能要部分歸因於如下事實——光合作用和鈣化過程都在爭奪重碳酸鹽,而外部的重碳酸鹽濃度卻無法提供足夠的量。 基於以上原因,將鹼度保持在一個必要的濃度是礁岩缸愛好者日常最重要的日常工作之一。如果不及時補充,珊瑚耗盡海水中大量的現存重碳酸鹽後,鹼度會快速下降。

儘管需要多高的鹼度取決於魚友自身對礁岩缸的期望,大多礁岩缸魚友還是會把鹼度維持在接近或者略高於自然海水的水平。那些希望自己的珊瑚最快速生長的魚友,常常會把鹼度維持在很高水平。雖然在鈣濃度不被降低的前提下,更高的鹼度也無妨,我仍建議魚友將鹼度維持在2.5 - 4 meq/L 之間(7-11 dKH, 相當於125-200 ppm CaCO3)。鹼度過高將導致水中碳酸鈣非生物性的凝結物增加,它們附著在加熱棒和水泵葉輪片等物體上,不僅浪費了我們精心添加的鹼和鈣,還增加了器材維護成本。當鹼度過度提高後導致上述現象發生,還可能同時造成鈣濃度的下降。

因此,過度提高鹼度會產生讓人意想不到的後果。 我建議魚友們把均衡添加鈣和鹼作為日常維護工作。使用石灰水,鈣反應器(利用碳酸鈣和二氧化碳)和我稱之為「鈣-鹼獨立添加法」的均衡添加方法都是最流行最受歡迎的。 魚友可以簡單地通過添加碳酸氫鈉(小蘇打)或者碳酸鈉(洗滌鹼)來快速調整鹼度到合理值。

鹽度

鹽度有很多方法可以測量鹽度值,包括電導率探針、光學折射計和液體比重計。這些儀器一般以比重(是個比值,沒有單位)或者鹽度(以ppt為單位,ppt即parts per thousand,大約對應於一公斤水中含純鹽的克數)作為輸出結果,儘管有時也以電導率(以mS/cm為單位,即, milliSiemens per centimeter)表示。 以下數據供參考:自然海水的鹽度約35ppt,相應比重為1.0264、電導率為53mS/cm。

就我所知,幾乎沒有證據表明,把礁岩缸的鹽度保持在非自然海水鹽度值能起到更好的效果。然而現在看來,將礁岩缸中的鹽度值保持在低於自然海水值的做法似乎成為了慣例,理由似乎是認為魚類在低鹽度的環境中壓力更小。同樣的錯誤理解也在「比重和鹽度是何關係」這一問題中產生,尤其是考慮到溫度的影響。

他的建議和我的一樣,就是將礁岩缸的鹽度維持在與自然海水同樣的值。如果你的礁岩缸中的生物來自低鹽度的鹹水環境,又或是來自高鹽度的紅海,那麼才需要將鹽度進行相應調整。除此情況之外,我建議保持鹽度在35ppt(比重=1.0264;電導率=53mS/cm)。溫度溫度對礁岩缸中的「居民」有著各種各樣的影響。首要的是,隨著溫度的升高,動物們的新陳代謝率也增加了,所以,它們會消耗更多的氧氣、二氧化碳、營養、鈣和鹼。

溫度

同時,它們的生長和廢物排泄速度也相應增加。 溫度另一個重要影響是在化學方面的。水中溶解氣體——比如氧氣和二氧化碳——的可溶性也隨著溫度的改變而改變。特別需要留心的是氧氣,它隨著溫度的升高,可溶性會降低。 那麼我們魚友從中能得到什麼啟示呢? 在大多數情況下,維持礁岩的環境盡量與大自然接近是個不錯的主意。但是對於溫度這個參數來說,需要考慮到的是,我們的礁岩缸是個封閉的狹小環境,對比自然環境來調節我們的溫度目前來說太複雜了,因為各種各樣的珊瑚在一個跨度很大的溫度區域內各自生存。儘管如此,Ron Shimek在以前的一篇文章中告訴我們,絕大部分珊瑚都是在平均溫度在83-86° F(28.3° C-30.0° C)的水域中被發現的。 然而,我們的礁岩缸是有局限性的,我們需要將最佳溫度維持在稍低的水平。

在日常的運作中,礁岩缸中「居民」所需氧氣和新陳代謝率不是什麼重要的事情,但是一旦發生斷電的情況,水中溶解的氧氣會快速耗盡。低溫不僅能在緊急情況發生前使水中保持高溶氧水平,也能使新陳代謝率降低,從而減少「居民」的耗氧量。在低溫時,生物死亡後氨的釋放也會變慢。基於這些原因,魚友可能會在太高(雖然有些珊瑚在海洋中就喜歡這樣的高溫)和太低的溫度之間選擇一個折中的平衡點。儘管珊瑚礁的平均溫度與珊瑚最為繁盛的區域海水溫度相同(如印尼中心的珊瑚礁區,)這裡的海水也受到洋流交匯的重要影響。

實際上,由於洋流的交替作用,較冷的珊瑚礁(如太平洋中開放的珊瑚礁區)水溫一直穩定的維持在較低水平,生長在這裡的珊瑚礁抵禦白化和溫度波動的能力較差。 綜合來講,那些自然中的狀況,給我們一個很大的溫度選擇範圍。我將我的礁岩缸溫度常年控制在80-81° F(26.6° C -27.2° C),其實我更傾向於在夏季保持更低的溫度,以防在斷電後升溫。同理,在冬季保持更高溫度,以防斷電後降溫。總之,我建議,除非有特殊原因,應將溫度控制在76-83° F(24.4° C-28.3° C)的範圍內。

pH

pH 魚友們總是花很多的時間和精力來處理與pH有關的難題,其中某些是必要的,因為pH異常的確會影響生物的健康。然而,在很多情況下,唯一讓我們頭疼的是pH的測量或者它的闡釋。 有幾方面的因素讓監測海缸的pH值成為一件重要的事情。其中之一就是水中的生物只在一定的pH值範圍之內欣欣向榮,但是各種生物之間,這個「範圍」又各不相同。

因此,在一個養了很多種類生物的礁岩缸中,很難去設定一個「最佳的」pH範圍。即使天然海水的pH值(8.0~8.3),對生活在其中的某些生物來說,也可能不是最理想的。但是在八十年前我們就認識到,和自然海水不同的pH值(比如低至7.3)對魚是有壓力的。現在,相比過去,有大量額外的信息告訴了我們很多生物的最佳pH值範圍,但是那些能使魚友感興趣的生物的資料卻嚴重不足。 另外,pH值對生物的影響不僅是直接的,也有間接的。一些金屬(例如銅和鎳)對生物的毒性也隨著pH的變化而變化。

因此,適合某個海缸的pH範圍未必適用於另一個,即使它們缸內的生物相同,然而卻含有不同濃度的金屬。 然而,pH的變化又實實在在地影響到許多海缸生物的基礎進程。其中之一就是鈣化,或者稱之為碳酸鈣骨骼的沉積,它依賴於pH值,隨著pH值的下降而減緩。

據此,再加上很多魚友的實際經驗,我們可以推算出一個礁岩缸中可接受的pH值範圍。 礁岩缸中合理的pH範圍是一個很難定義的值,各人都有自己的看法。我在這裡提出的結論並不是適合每個礁岩缸的最佳值,定義一個最佳值要比定義一個合理值要複雜得多,所以我們關注這個合理值。

我建議理想狀態應和自然海水的pH值——約8.2保持一致,不過珊瑚礁岩缸中能接受的pH值範圍很廣,在我看來,pH值在7.8~8.5之間都是可以的,

1、將鹼度至少維持在7dKH,並且在保持pH高於最低值(7.8)的基礎上越高越好。這個說法是建立在礁岩缸在pH7.8-8.0之間效率會比較高的實際情況基礎上的。最恰當的例子就是鈣反應器,它在保持較低PH值的同時能維持相當高的鹼度(大於等於3 meg/L),此時,任何由此低ph值條件引發的的鈣化問題都會被高鹼度所抵消。

2、將鈣濃度至少維持在400ppm。隨著pH和鈣的降低,鈣化將變得更加困難。同時劇烈調整pH、鹼度和鈣是不足取的,所以如果pH值低並且很難提高(比如在有鈣反的情況下),至少確保鈣濃度在一個正常偏高的值(400~450ppm)。

3、同樣的,pH過高將導致碳酸鈣的非生物性沉澱,進而使鈣和鹼度降低,加熱棒和水泵葉輪的堵塞。如果你將pH值升到8.4以上(使用石灰水時會經常導致該情況),請確保鈣和鹼度被維持在正常水平(不要過低——那將抑制生物鈣化,或是過高——那將導致設備上有過多非生物性沉澱)。

4、pH值瞬間大幅上升相對於瞬間大幅下降來說要少一點危害。

最主要的作用是在礁岩缸內保持鈣和鹼度的相對平衡。自然海水和礁岩缸內的水中的碳酸鈣總是過分飽和的,這意味著,溶液中鈣和碳酸鹽的濃度超過了水能正常吸收的量。這怎麼回事呢?鎂是主要原因。每當碳酸鈣開始沉澱,鎂會附著在碳酸鈣晶體表面,鎂有效的堵塞了晶體表面,使它們不再看起來是碳酸鈣,從而使它們不能再吸附更多的鈣和碳酸鹽,最終導致沉澱停止。沒有鎂,碳酸鈣的非生物性沉澱會大量增加,也就無法將鈣和鹼度維持在自然中的水平。

因此,我的建議是維持礁岩缸中鎂和自然海水中的濃度一致——1285ppm。就實際操作來說,1250~1350ppm皆可,稍微偏差一點(1200~1400ppm)都是可以的。

我不建議在一天中提高超過100ppm的鎂,以防在鎂添加劑中有雜質。如果你需要提高你礁岩缸中的鎂數百ppm,那麼在幾天內逐步添加能讓你在精確控制提升量的同時,讓礁岩缸有充分時間來適應添加劑中的雜質。 礁岩缸中的珊瑚和珊瑚藻的碳酸鈣骨骼生長會吸收鎂並耗盡它。許多添加鈣和鹼度的方法未必會同時增加足夠的鎂,特別是石灰水(一種同時提升鈣、鹼度的添加劑——譯者注)特別缺乏鎂。所以我們需要時不時地測量鎂含量,特別是在我們很難維持鈣、鹼度濃度平衡的時候。另外,當礁岩缸中的加熱棒和水泵上出現大量非生物性沉澱也可能是鎂濃度低造成的(同時缸中pH、鈣和鹼度偏高)。

磷酸鹽

磷酸鹽礁岩缸中磷最簡單的形態是無機正磷酸鹽(H3PO4, H2PO4-, HPO4--和PO4--- 都是正磷酸鹽的不同形態)。大多數的測試劑測量的就是正磷酸鹽這種磷形態,雖然自然海水中也含有它,但同時還含有磷的其他形態。它在自然海水中的濃度因地而異,也因深度和一天中的不同時段而變化。表層海水相對深層海水來說,大大的消耗了磷酸鹽,因為表層海水中的生物活性阻絕了有機體中的磷酸鹽。用水族的標準來衡量典型表層海水中的磷酸鹽濃度,得到的結果是相當低的,有時低至0.005ppm。 不去人為將磷酸鹽濃度降到最低,那麼它就會在礁岩缸中累積並濃度升高。磷酸鹽主要來源於食物,也存在於淡水和一些鈣和鹼度的添加劑中。

如果放任不管讓磷酸鹽超過正常濃度,那麼就會引起兩個不良的後果。其一就是抑制了鈣化,也就是說,降低了珊瑚和珊瑚藻形成碳酸鈣骨骼的速度,也就阻礙了它們的正常生長。 其二,磷酸鹽是藻類生長必須的養分。如果磷酸鹽不斷累積,藻類的過度生長就會成為一個問題。磷酸鹽濃度在0.03以下時,許多種浮游生物的生長率就取決於磷酸鹽濃度(假定沒有其他限制生長的因素,比如氮和鐵)。而當磷酸鹽濃度高於0.03ppm時,它就不能限制海水中許多有機體的生長了。所以想要通過控制磷酸鹽濃度來抑制藻類生長需要將濃度控制在非常低的水平。

綜上所述,磷酸鹽濃度應該控制在0.03ppm以下。儘管控制在0.01ppm以下還能有多少額外的益處還有待證實,這仍是許多魚友不停追求的目標。維持低濃度磷酸鹽的最好方法是採取幾種導出磷酸鹽方法的組合,比如巨藻生長後收割,使用不含過量磷酸鹽的食物、蛋白質分離器、石灰水和使用磷酸鹽吸附劑——特別是鐵基的吸附劑(通常是褐色或黑色)。一些魚友通過讓微生物(如細菌)的爆炸性生長來減少磷酸鹽,我個人認為這種辦法只適合經驗豐富的魚友。

氨(NH3)是由海缸中的動物和其他一些「居民」排泄產生的。不幸的是,它對所有動物來說都是劇毒的,雖然對於有些生物——比如某些巨藻——來說是無毒的,因為它們能快速地吸收之。然而,氨不僅僅對魚類有害,甚至有些藻類——比如浮游生物Nephroselmis pyriformis,在低於0.1ppm氨的環境中也會被危害。 在一個成熟的礁岩缸中,產生的氨會立即被吸收。巨藻利用它來合成蛋白質、DNA和其它含氮的生化物質。細菌也能吸收它並轉換為亞硝酸鹽(NO2)、硝酸鹽(NO3)和氮氣(N2)(耳熟能詳的「氮循環」)。所有這些化合物都遠沒有氨毒性那麼強(至少對魚類來說如此),因此氨在通常情況下都被迅速「解毒」了。 然而,在某些情況下,氨也許需要你的認真關注。在開缸的初始階段,或是添加了新的活石、底沙,會產生大量的氨,現存的系統無法及時「解毒」,在這種情況下,魚類非常危險。

氨濃度即使只有0.2ppm,對魚類來說仍然是很危險的。在此種緊急狀態下,只有立即把魚和無脊椎動物轉移到乾淨的水中,或是在缸中添加氨去除劑。 許多魚友經常對氨(NH3)和它的一種被認為毒性較低的形態——銨(NH4+)——之間的區別感到迷茫。這兩種形態互相轉換非常迅速(每秒很多次),所以在很多場合,我們並不認為它們是不同的化學物質。它們之間的酸鹼反應如下: NH3 + H+ ?à NH4+ 氨 +氫離子(酸) ?à 銨離子 銨被人為毒性較低的唯一原因就是,作為一個帶電分子,它比氨更難通過魚類的鰓進入血液,而氨能很容易的就通過鰓的細胞膜,快速進入血液。 在pH較高的礁岩缸中,含有較少的H+,大部分氨都是以NH3形態存在,因此,一個氨總量固定的溶液中,毒性隨著pH的升高而升高。

這在魚類的運輸中是非常重要的,因為這種環境中氨的含量會達到有毒的濃度。 推薦參數簡述:其他參數硅硅帶來了兩個問題。如果在一個成熟的礁岩缸中硅藻叢生,就意味有一個大量的可溶硅源頭,很可能是因為自來水。在這種情況下,凈化自來水可以解決之。礁岩缸中硅藻多,那麼測試劑就不能測量出真正的硅濃度,因為硅藻會馬上消耗掉礁岩缸中的硅。

硅帶來了兩個問題。如果在一個成熟的礁岩缸中硅藻叢生,就意味有一個大量的可溶硅源頭,很可能是因為自來水。在這種情況下,凈化自來水可以解決之。礁岩缸中硅藻多,那麼測試劑就不能測量出真正的硅濃度,因為硅藻會馬上消耗掉礁岩缸中的硅。

如果沒有硅藻叢生的問題,那麼我建議廣大魚友應該考慮添加可溶硅了。要問我為什麼推薦添加可溶硅?主要是因為我們缸中的生物需要它,而許多礁岩缸中的硅濃度都低於自然海水的水平,因此礁岩缸中的海綿動物、軟體動物和硅藻都無法攝取足夠的硅來茁壯成長。

我建議添加硅酸鈉溶液(分子式為Na2O·nSiO2,南方多稱水玻璃,北方多稱泡花鹼——譯者注),因為它是硅的一種易溶形態。我使用散裝級的硅酸鈉溶液(水玻璃),十分便宜。你能在商店裡找到「水玻璃」,因為顧客都用它來腌制雞蛋等。然而,如果你要化學上使用的硅酸鈉就有點困難了(那是在國外,國內淘寶就有O(∩_∩)O哈哈~——譯者注),我這裡提供一個對個人銷售的店址,十美元加上運費就夠買100加侖(約378升——譯者注)了,足夠你添加150年了,所以開銷根本不值一提。基於我的添加經驗,安全起見,1-2周添加1ppm的SiO2就可以了。這是根據我的礁岩缸在四天之內使用了這個劑量並且沒有不良反應而得出的結論。當然,使用我推薦劑量的1/10並且慢慢增加添加量更好。如果你發現硅藻大量暴發,那麼馬上減少添加量。

我是假定所有在我缸內添加的SiO2都被各種生物消耗了(海綿動物、硅藻等),但是可能我比你們有更多的海綿動物,因此你們可能更需要關心硅藻的情況。我同時建議不時測量一下水中可溶硅的濃度,以防你們缸內對硅的需求大大少於我的缸。如果濃度開始上升並超過3ppm SiO2,即使沒有硅藻出現,我也會減少添加劑量,因為這個濃度已經接近自然中表層海水中可溶硅的最大濃度。

我的礁岩缸目前並不添加碘,也不推薦各位魚友添加。比起添加其它離子,添加碘要複雜得多,因為,它在自然中有大量的不同存在形態、魚友往缸里添加碘的是具體什麼形態、所有這些形態在礁岩缸里能互相轉換以及目前可用的測試劑都只能測出部分形態的碘。這種複雜性,再加上一般的礁岩缸中的生物種類並不需要大量的碘,我建議沒必要特意添加碘,而且盲目添加碘還會造成某些問題。

綜上所述,我的意見是魚友們不必使用任何添加劑和測試劑來維持缸內的碘濃度。

碘在大海中以多種多樣的形態存在著,有機的和無機的,它們之間的碘循環非常複雜並且有待研究。大海中的無機碘數十年前已經被我們所了解,其中兩種占支配地位的形態是碘酸鹽(IO3-)和碘化物(I-)。這兩種碘通常合計共佔大約0.06ppm,在表層海水中,碘酸鹽通常在0.04~0.06ppm之間,同樣的,碘化物在 0.01~0.02ppm之間。

碘的有機形態以碘原子的共價鍵連接到一個碳原子,比如甲基碘,CH3I。這些有機形態的碘濃度僅為海洋學家所知。在一些沿岸地區,有機形態的碘可以佔到總碘的40%,所以以前很多的認為有機形態碘微不足道的報告可能是錯誤的。

就我目前從學術論文中了解到的而言,在礁岩缸中利用到碘的主要生物是藻類(包括巨藻和微藻)。我通過對Caulerpa racemosa和Chaetomorpha sp.的實驗得到結論,碘添加劑並不能增加我們經常在底缸內培育的巨藻的生長速度。

最後,針對那些對使用碘添加劑感興趣的人,我建議選擇碘化物這一最合適的碘形態來進行添加。碘化物相對碘酸鹽來說能更加迅速的被某些生物吸收,並且它能被目前的碘測試劑測量到(Seachem and Salifert)。

硝酸鹽(NO3)

硝酸鹽是魚友們很關注的一個參數。其中的氮主要來源於食物,在很多海缸中,它足以讓硝酸鹽的含量上升到正常水平以上。10到20年前,許多魚友只能通過換水來減少硝酸鹽的含量,幸運的是,現在我們有許許多多的方法來讓硝酸鹽含量得到控制,再也無須象以前的魚友那樣傷腦筋了。

硝酸鹽經常和藻類聯繫在一起,的確,包括硝酸鹽在內的過量營養會加速藻類的生長。其他的一些水族小生物,比如腰鞭毛蟲,也會由於過量硝酸鹽和其他營養而快速生長。就目前的科學文獻來看,一般水族箱中的硝酸鹽濃度都不會達到特別有毒性的程度。然而,隨著硝酸鹽濃度的升高,珊瑚體內蟲黃藻的生長也會急劇加快,反過來降低它們宿主——珊瑚的生長速度。

由於以上原因,大多數的魚友都盡量降低硝酸鹽的濃度,比較理想的數值在0.2ppm以下。當然,礁岩缸也能接受比這高得多的硝酸鹽濃度(比如20ppm),不過會冒我以上提到的風險。

有很多方法可以減少硝酸鹽,包括減少餵食、加大蛋分、養殖藻缸並定時收割、使用厚底沙、取出人工濾材、使用去硝器、使用去硫器、使用AZ-NO3添加劑、使用硝酸鹽吸附劑、使用能吸附有機物的聚合物和碳。

亞硝酸鹽(NO2)

海水魚友們關心的亞硝酸鹽問題其實是由淡水魚友那裡繼承來的。亞硝酸鹽的毒性在海水中遠沒有在淡水中那麼劇烈。魚類通常能在超過100ppm亞硝酸鹽濃度的海水中生存。除非將來有實驗能表明亞硝酸鹽對海水生物有很大的毒性,魚友們無需對亞硝酸鹽濃度太關注。對於新開的礁岩缸來說,跟蹤測試一下亞硝酸鹽濃度倒是可以讓我們了解到缸內正在發生的生物化學反應,但在大多數情況下,我不建議在一個已經成熟的礁岩缸內再勞神去測試亞硝酸鹽濃度了。

我的建議是在礁岩缸內維持鍶的濃度在5~15ppm之間。這個區間跨越了鍶在自然海水中8ppm的濃度值。我不建議魚友們使用鍶添加劑,除非你測試到鍶濃度已經在5ppm以下。對大多數魚友來說,測試鍶濃度和使用鍶添加劑都不是一項必需的工作。 在最近的一些測試中,我發現在我的礁岩缸中,在沒有使用鍶添加劑的情況下,鍶濃度已經上升到高於自然界中的水平(接近15ppm,因為我使用了提高了鍶濃度的Instant Ocean紅十字海鹽),我不希望我的缸中鍶濃度再升高了。

因此,在不清楚自己缸中鍶濃度的情況下就盲目使用鍶添加劑是不明智的。科學證據表明,一些生物需要鍶,雖然這些生物大多數魚友都不會去養殖,但是某些腹足類、頭足類、放射蟲類等也需要鍶,對它們來說,過高的鍶濃度顯然是有毒性的。在一個已知的實例中,38ppm的鍶濃度已經足以讓某個種類的螃蟹(三葉真蟹)致命。

儘管我們不知道最佳的鍶濃度應該是多少,但是沒有實證表明5~15ppm的鍶濃度對海洋生物是有害的。最後需要說明的是,許多資深魚友通過他們的切身體會表示,鍶低於自然界中的濃度會對我們飼養的珊瑚生長不利,但這並沒有被證實過。 那麼我們怎樣才能將鍶維持在正常的濃度呢?為了達到此目的,我們必須要有一種鍶濃度測試方法。

一些測試劑產品也許能幫我們完成測試,如果你沒有這些測試劑,那麼把你的海水樣本寄一份到實驗室也是一個合理選擇。如果測試結果在5~15ppm之間,你無需做任何事。如果結果高於15ppm,那麼最好的解決辦法就是換水,且使用不含有過多鍶的海鹽。如果結果低於5ppm,那麼就使用鍶添加劑。總之,將鍶控制在恰當濃度的最好辦法就是使用含有合適鍶的海鹽來進行日常換水工作。

ORP

我不推薦魚友們嘗試去「控制」ORP。 礁岩缸的氧化還原電位(ORP)是用來衡量海水的相對氧化能力的。ORP經常被推薦作為一個重要水質指標,同時一些公司出售相關產品(設備和化學藥劑)用來控制ORP。許多推薦控制ORP的人使大家相信它是海水相對「純凈度」的指標,儘管這種說法從來沒有被清楚地證明過。 ORP,就其核心概念來說,是非常非常複雜的。它可能是大家經常會遇到的一個最最複雜的海缸化學參數。無論在自然海水中還是在海缸中,ORP涉及到許多的未知的化學細節。它涉及到的過程是不均衡的反應,所以難以捉摸和預測。

更讓人泄氣的是,在一個海缸中起作用的ORP控制藥劑,未必適用於另一個礁岩缸或自然海水。 ORP在海缸中是一個有趣的用來衡量水的性質的指標。它能用來監測海缸中某些狀況的發生,這些狀況影響了ORP但卻很難被其他的指標監測到。這些狀況包括生物的死亡、有機物質的長期增加。監測ORP指標的魚友會發現,當你增加通氣,使用蛋分和碳的時候,通過ORP指標能觀察到這些手段所帶來的變化。 ORP的測量是很容易出偏差的。

魚友千萬不要盲從絕對氧化還原電位讀數,特別是最近都沒有校準過ORP探頭。相反的,ORP指標只有在經過一個長期的觀察它的變化的過程中才能體現它的價值。 一些魚友使用氧化劑來提高ORP。這些添加劑也許對一些海缸有益,但也並不能證明是ORP單獨起了作用。我從未向我自己的缸中添加這些氧化劑。在缺乏令人信服的數據的情況下,這些添加劑對於我來說,潛在的危險比已經證明的或者假定的好處更大。

硼在海水缸中的重要性不是魚友們會經常談及的話題,儘管我們中的許多人每天都在添加鹼的過程中一併引入了硼。事實上,在大多數談及硼的文章中,都是生產硼的廠商在聲稱它有「緩衝」的作用。不幸的是,這些論述幾乎都沒有說明硼的量和它的具體效果,不管是正面的還是負面的。

大體上說,在海缸中硼並沒有重要到需要去特別留意。 其實硼在海水中對pH緩衝能力的貢獻只有很小的一部分。它看來是某些生物的需要的營養,但是同時稍高的含量又會對其他生物產生毒性。 基於以上原因,我的建議是維持硼的濃度和自然海水接近,大約在4.4ppm,在大多數海缸中低於10ppm都是可以接受的,但是應儘力避免高於10ppm。使用Salifert硼測試劑來測量海缸中的硼含量是個不錯的選擇,其它的測試劑可能並不準確。

鐵在大海中限制了浮游生物的生長,在礁岩缸中則限制了巨藻的生長。因為鐵的供不應求和至關重要性,它也受到了細菌和其它海水生物瘋狂螯合作用的影響,因此,如果魚友們的缸內巨藻泛濫,那麼應該考慮添加鐵。 在海缸中的鐵含量是不容易測量的,而且也很難區別哪些形態的鐵能參與生化反應,哪些不能。因此魚友們也不必界定一個需要達到的濃度值,而應視情況決定添加與否。

我們添加鐵的原因就是它能抑制巨藻的生長,如果你並沒有受到巨藻的侵擾,那就根本不必去監測或添加它。 定下需要添加的量是很容易的一件事,因為就我的經驗看來,添加得過多也沒事。據我推測,一旦你添加了足量的鐵,多餘部分也不會造成明顯的危害(至少在我的缸內如是,也聽聞其他魚友同樣如此)。我每次添加0.1~0.3mL的溶液,此溶液含有5g鐵(相當於25g七水硫酸亞鐵),混合到含有50.7g檸檬酸鈉二水合物的250mL水中。目前我每周給我的200加侖缸添加一次。這種鐵(II)檸檬酸溶液久而久之會變得褐色和渾濁,但是我仍使用它。

我至今還沒有發現我的這種添加方法有什麼負面作用,使用Kent的鐵錳添加劑也是同樣結果,我也沒有聽聞其他使用這種方法的魚友出現問題。不過我並沒有飼養所有的生物來做實驗,所以如果你的缸出現負面影響,我建議你馬上減少添加量或停止添加。 因為許多魚友無法買到製作鐵(II)檸檬酸的化學藥劑,我建議大家去購買商家出售的成品鐵添加劑,有很多價廉物美的成品供你選擇。一些商家的成品添加劑,比如Kent家的產品,混合了錳與鐵,這可能是因為有科學文獻論證浮游生物也從水中吸收錳。我自己沒有對錳做過實驗,不過在你找不到純鐵添加劑的時候這也是個不錯的選擇。

我還要建議大家在使用鐵添加劑的時候選擇將鐵螯合到有機分子的產品。淡水用鐵添加劑有時並沒有進行螯合,因為遊離鐵更容易在低pH的淡水缸中溶解。我不會在礁岩缸中使用這種產品。可能這種產品在礁岩缸中仍然有它的效用,因為很多的科學文獻就在相關研究中在海水中使用遊離鐵,但是可能效果沒有螯合鐵好,因為遊離鐵可能會在完全發揮效用之前就出現沉澱。

在很多情況下,專為海水設計的鐵添加劑產品都不會註明與鐵進行螯合的是什麼物質,這是為了保護他們的專有配方。我不知道這麼做是否真有必要。和某些分子的強力螯合,會讓鐵很難被釋放除非和它螯合的分子被完全分離,這樣就降低了添加劑的效果,但我期望生產廠商已經避免在產品中混入這些分子。

EDTA(乙二胺四乙酸)、檸檬酸鹽和其它藥劑會引起光化學降解,不停的釋放少量的遊離鐵。據信這種遊離鐵就是很多生物真正能吸收的鐵元素。Stephen Spotte 所著的"Captive Seawater Fishes"(圈養海生魚類)一文對這種降解和吸收過程有更為詳細的闡述。

應當指出,鐵也可能是除了巨藻外其它很多生物的抑制素,包括低等藻類、細菌(甚至致病菌)和硅藻。這些情況在我以前的一篇行文中有過討論,如果你碰到這些情況,那麼請減少添加量或停止使用鐵添加劑。

總結

礁岩缸中的化學問題是最令魚友們頭痛的事情,魚友們監控著很多的化學參數,其中一些是成功的關鍵,另一些則無關痛癢。在那些關鍵的參數中,無論你擁有何種礁岩缸,儘管你仍需要監控表1中的其它參數,只有鈣和鹼度是需要定期補充的。將表1中的參數都保持在一個合理值的話,魚友們就能在視覺享受和善待海洋生命的之間找到一個平衡。

=完=

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