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養魚二三事~新缸綜合症及魚缸裡的氮循環

 什麼是養魚的氮循環?

當新魚缸中氨氮和亞硝酸鹽的濃度升高得太高時,就會發生新缸症候群,從而傷害魚蝦。通常,這種情況發生在新設置水族箱中,因為過濾器尚未培養出合適的硝化菌群來處理氨氮和亞硝酸鹽。為防止新缸症候群,最好的解決方案是在放入魚之前,使魚缸的氮循環機制成熟。要使魚缸氮循環成熟,養一尾闖缸魚,讓闖缸魚成為新魚缸的氮源。這聽起來可能有悖常理,但氨的上升會使硝化菌滋生,從而消耗水中的氨和亞硝酸鹽。然後,當硝化菌群將能夠完全消耗氨氮與亞硝酸之後,就可以準備放入主要養殖的魚蝦。

“氮循環”是在水箱中培養有益細菌菌落的過程,這些菌落可以消耗有毒的魚類廢物並將其轉化為毒性較小的形式。依照緯度水溫的不同,要形成氮循環,新魚缸可能需要 1~3 個月的時間,但可以通過使用市售硝化菌來加快速度,尤其在水溫較低的國家。

新缸症候群(New Tank Symdrome)

水族缸中的氮循環養成就是所謂的養水過程,當魚被放在一個沒有循環的水族箱裡,魚會因為自身產生的有毒廢物堆積,而變得非常緊張,可能會死亡。這通常被稱為“新缸症候群”,是新魚缸魚類死亡的最常見原因之一。採取措施,加快氮循環過程,並保護魚免受有毒廢物的侵害,對於防止新魚缸中的魚意外死亡至關重要。

第一個週期會發生甚麼事?

第一個循環從氨開始。任何在水箱中腐爛的東西都會產生氨,而主要是魚的尿液和排泄物中會產生大量的氨。

想完全避免氨氮的增加幾乎是不可能的,只要水族箱中,有魚蝦活著,它就會產生氨氮。氨氮對魚有很大的毒性,並且氨氮溶解在水中是看不見的。我們無法僅透過肉眼查看水,來判斷魚兒是否處於危險之中。回想一下,實驗室裡的氨水罐,就是清澈透明的。為了確定水中是否含有氨,有必要使用水質測試進行測試,將是必要的。

一旦水中含有氨,吃氨的硝化菌落就會開始繁殖和生長。當它們的大小合適時,魚缸中的所有氨將在被注意到之前,就被消耗掉了。魚缸中氨氮的上升和下降稱為“氨氮峰值”,這是氮循環過程的第一部分。

第二週期又會發生甚麼呢?

不幸的是,消耗氨的硝化細菌菌落。會通過將氨轉化為亞硝酸鹽來消耗氨氮,而亞硝酸鹽,對魚蝦來說,仍然具有很強的毒性。

當消耗氨的硝化細菌產生的亞硝酸鹽,在水族箱中累積,它會導致一種稱為“棕血症”的情況,魚難以從水中吸收氧氣,形成缺氧症狀。就像氨一樣,亞硝酸鹽溶解在水中,肉眼是看不見的。我們可以觀察到魚的壓力很大,但要確定問題是亞硝酸鹽引起的,我們需要利用水質檢驗來瞭解亞硝酸鹽濃度的變化。

幸運的是,還有第二群硝化菌群會消耗亞硝酸鹽並將其轉化為硝酸鹽(這對魚的毒性要小得多)。硝化菌菌落繁殖和生長,直到亞硝酸鹽下降到 0 並且硝酸鹽穩定上升。水箱中亞硝酸鹽的上升和下降稱為“亞硝酸鹽峰值”,是氮循環過程的第二週期。

最終階段是怎樣的情況?

最終階段會發現硝酸鹽數值上升,而氨氮與亞硝酸數值歸零,這樣的情況稱為養水完成。硝酸鹽比氨氮或亞硝酸鹽的毒性要小得多,這是一件好事,因為幾乎每個養水完成的水族缸水中,都或多或少的積累了一點硝酸鹽。不同的魚種對硝酸鹽有不同的敏感性水平,但將硝酸鹽水平保持在 40 ppm以下,以減緩魚蝦受到的環境壓力,是一個不錯的策略。養魚者大多利用下列幾種常見的手法來降低水中的硝酸鹽,包括週期性的換水、利用吸附性過濾材質、養水草或水耕作物。



盤點魚菜共生的水質意義

API 美國魚博士淡水五合一測試劑的測量參考值
pHNH3/NH4+NO2-NO3-這些剛剛接觸水質檢驗時,常遇到的化合物代號常常讓人頭昏眼花,然而接觸這樣的數值,卻往往是系統設立初期,乃至於日常維護的成功關鍵。

pH酸鹼值(6.0~8.8),最佳狀態一般認為是酸鹼值7~6,也就是中性到弱酸!

NH3/NH4+氨氮(氨/銨根離子)濃度容許值(0~0.5)ppm,每種魚的容許值不同,一般而言溪流型的魚種較池塘型魚種耐受度來的低,魚類以銨鹽NH4+的型式由鰓排出,這個數值越低越好,飆高代表設缸不久,硝化系統建立初期、養殖密度過高、餵食太多殘餌太多、水被有機物污染、腐生菌大量繁生或水族產生緊迫甚至已經有死亡的魚蝦。由於氨(阿摩尼亞)本身帶有弱鹼性,溶於水的氨水也具有弱鹼性。在弱鹼環境下,毒性非常大。反之,在弱酸環境下,以離子型態存在的銨NH4+比較不具毒性。若出現氨中毒,魚鰓會嚴重地充血甚至出血及充滿大量的粘液。

NO2-亞硝酸鹽濃度容許值(0~0.6)ppm ,這個數值也是越低越好,殘餌過多往往是生成亞硝酸鹽的主因 ,另外硝化系統建立中期 、 細菌的生態系統或氧化鏈被破壞,水質受到污染也會發現這個數值上升,這個化合物毒性高,飆高絕對不是好事,若驗出過高數據,最好就是換上乾淨的水(需不含氯),或投入吸收濾材(如活性碳),不然有容易導致系統崩潰。亞硝酸根離子的毒性,主要是由鰓部進入魚體的循環系統,將血紅素中的亞鐵離子氧化,破壞紅血球,最後導致魚類缺氧而死(魚鰓會呈現巧克力色) 。

NO3-硝酸鹽濃度容許值(0~160)ppm ,水產業的不希望上升(所以有所謂做水色,其實就是觀察水中的藻類繁殖,藻類也是植物一樣會大量消耗硝酸鹽),在魚菜共生系統不能太低,這在養殖跟魚菜系統的觀點是不一樣的。基本上希望被驗出,而且數值不能太低,太低代表硝化系統尚未建立、過度清洗濾材導致硝化系統破壞或硝化系統規模過小,魚兒養殖數量不足.....。NO3-由於毒性低,有較高的容許值,硝酸鹽過高會有高滲透壓的問題,魚兒就比較容易生病。一般的養殖業者會把希望低於40ppm。在降低硝酸鹽濃度部分,加強光照、換水、增加種植面積、改種中大型作物(如豆類、瓜類...),都可以有效降低硝酸鹽濃度。