三湖缸沙子厚度研究及分析

1. 反硝化作用
     谈到底沙，就一定离不开反硝化作用与硫酸根离子的还原的话题了。大家估计都对鱼缸内的氮循环比较熟悉了，硝化菌通过氧化氨与亚硝酸离子获得固碳的能量，从而将氨与亚硝酸离子最终转化为硝酸离子。至于其他细节，在这里也就不再重复了。反硝化过程则是完全另一回事，好氧的细菌在厌氧条件下很难正常进行生命活动，而一遇到氧就死亡的反硝化菌这时就掌握了上风。反硝化细菌在厌氧条件下可以“呼吸”硝酸离子。为什么说是呼吸？我们知道，吃进肚子里的东西之所以能给我们提供能量是因为我们获得了它氧化所释放的能量。有氧化就必须有还原，在好氧生物中，氧气则是最终电子受体，而在厌氧生物中，电子最终受体并不是氧。于是反硝化菌最终将硝酸离子转化为无毒的氮气，这是鱼友们喜闻乐见的事情。

2. 硫化氢的产生
    但是，同样的道理，某些厌氧菌也会利用硫酸离子进行“呼吸”，而这个过程的最终还原产物是有毒的硫化氢。相信大家都有闻过硫化氢那难忘的臭鸡蛋味......特别是在你肠道不适的时候（不多解释）！很多鱼友都非常畏惧硫酸氢，但如果我们能够了解它的化学物理特性，用相应的措施对付它，那就没有什么太可怕的了。硫酸氢在常温下是气体，通常会在底沙较深的厌氧层中形成。当达到一定的量并往水里冒出时，它将部分溶于水并部分电离，产生氢离子与硫氢根离子（H2S ßà  H+  +  SH- ）。当pH为8.2时，硫酸氢的比例只占6%而硫氢根离子则占了94%。只有水溶分子态的硫酸氢是有较明显的生物毒性的，而从上面的分析来看，这个量是比较小的。不仅如此，硫化氢在遇到氧气时会被分解掉（2 H2S  + O2  à  2 H2O + 2 S），其中一些金属元素（如铁）和光可以催化这个氧化反应。硫化氢对水生动物的危害因种而异，其中栖息在寡营养环境的鱼类（如坦鲷，溪流鱼等）是相对比较敏感的，而栖息于富营养死水的鱼（如埃及塘鲺）则具有惊人的耐受性。


3. 沙子的种类与坦鲷的习性。
      在对反硝化作用与硫化氢的产生有了初步的认识之后，我们可以开始讨论具体方案的优劣了。首先简单说说沙子的种类与坦鲷的习性。沙子的种类十分繁多，但为了简约，我们在这里只将底沙分为粗沙（例如河沙）与细沙（例如沙滩沙）。有的鱼友养的坦鲷有挖沙或滤沙的习性，不必多说，这种情况一定要使用细沙了。但有的坦鲷基本上不会碰鱼缸的底部，所以这就没有必要一定要用细沙了。也有的鱼友完全不用底沙，这虽然并不是完全不可行的，但鱼只在这样的鱼缸里压迫感会强得多，并且从观赏者的角度来说，鱼缸的观赏性大打折扣。

4. 方案评价
      有的鱼友喜欢用很浅的一层底沙。这是一种可行的方案，只是维护起来非常麻烦。在水流在正常范围内，底沙在2cm厚度以内时，无论是粗沙还是细沙，一般不会产生厌氧层。但若长期不处理，随着有机物的不断积累，沙子间的空隙将被有机会填充，氧气难以充分与沙子接触，产生浅层的厌氧曾。这时候，人为的搅动或鱼类的滤沙都会将大量的硫化氢气体释放到鱼缸内，威胁到鱼的健康。所以，浅底沙的鱼缸一定需要定期的底沙清理，这个非常麻烦。
若在鱼缸内铺设一层比较厚的底沙，则底沙的上层是有氧的而下层是厌氧的。厌氧区会不断为你消除掉令人烦恼的硝酸离子，但也会产生硫化氢气体。但因为底沙足够深，鱼只的滤沙活动等一般达不到硫化氢产生的位置，也正因厌氧曾足够厚，下沉的有机物可以稳定的被分解掉而不积累。在不人为搅动条件下，硫化氢会非常缓慢的被释放，这样的硫化氢浓度对鱼只来说是几乎没有什么危害的。应该注意的是，厚底沙鱼缸的底沙一定不能人为搅动！不然，硫化氢一下子被大量释放，后果很严重！因为鱼友们用的沙子是各种规格的，沙子表面的水流速度也是有快有慢，我无法给出什么养的厚度才是合适的，这个需要你在实践中不断总结与改进。但总的原则是，我们希望底沙里既有有氧曾，也有较厚的厌氧曾。沙子表面水流越快，有氧曾越厚；沙子约细，有氧曾越薄，厌氧曾越厚。希望本文对鱼友们有所帮助，使大家更好的找到适合自己的底沙方案。

号帖子，知识性很强，学习了

钢弹 发表于 2015-1-25 13:50
号帖子，知识性很强，学习了

感谢大家的支持，有用就行

论文写得好

知识贴，支持

hailixuebao 发表于 2015-1-25 15:07
论文写得好

过奖了，有用就好了

嘘嘘土豆 发表于 2015-1-25 15:30
知识贴，支持

谢谢

这个也有研究啊。不过分析的有一定道理。

不错的文章，为大家开阔了思路。
据我听说：底砂至少需要15CM厚，里面必须要有碳源才能制造出反硝化细菌生活的环境。

感谢分享，我上次就是搅动了8cm的厚沙，结果，5条金头虎神情呆滞了1个星期幸好他们从小就粗生粗养才没挂掉