生態過濾循環系統

生態過濾循環系統是養魚業的一個系統。

養水是養魚的頭等大事，也是最累人的事情。養水能帶給魚最好的水——擁有自淨能力的水，下面就是解答什麼是擁有自淨能力的——好水！

基本介紹

• 中文名：生態過濾循環系統
• 外文名：Eco filter circulation system
• 類型：循環系統
• 形式：生態過濾

基本條件

1、說到硝化細菌，我們又要老生常談了，想要了解硝化細菌就要首先明白什麼叫氮循環，那么我下面花個草圖，希望對大家有所幫助。

第一步：魚的排泄物和未吃過的食物（比如魚血）將會轉變為氨（俗稱阿摩尼亞）；那是因為在這些東西里需要氧的細菌會令蛋白質分裂。而氨是有毒的。

第二步：生存於氧氣中的硝化細菌，能把氨會轉變為亞硝酸鹽（NO2）；亞硝酸鹽雖然含較少的毒素，但仍對魚有致命的毒害。

第三步：亞硝酸鹽及後又被第二種硝化細菌轉變為硝酸鹽（NO3）；而這硝酸鹽幾乎是無毒的，但突然或長期暴露在高濃度的硝酸鹽里是有害的。但幸運地，硝酸鹽的濃度是可以靠更換魚缸的水來降低。

第四步：假如沒有換水，那么硝酸鹽會被不依附氧氣而生存的細菌（厭氧性細菌）變為氮氣而升華，這一步叫“生物脫氮”，從1到4就是一個完整的「氮化合物循環」。

指標

由於理論的複雜，我先給出一些簡單的人工養水指標：

1、魚在裡面住了兩周仍然清澈、晶瑩、無色、無味的水。

2、依靠強大生化過濾系統來維持的內部大循環的水系統。

3、系統里有完善的分解有機物的菌群；——異營性細菌把有機物分解成氨；

4、系統里有完善的分解氨的菌群；——硝化菌亞硝酸菌屬把氨分解成亞硝酸鹽。

5、系統里有完善的分解亞硝酸鹽的菌群；——硝化菌硝酸菌屬把亞硝酸鹽分解成硝酸鹽。

6、系統里有完善的分解硝酸鹽的菌群；——厭養菌把硝酸鹽分解為氮氣揮發掉。

完成上面的幾個步驟後，魚的排泄物在24小時內被分解乾淨，水中的有毒物質（主要是氨和銨，來自魚的排泄物）含量能夠長期保持極低的水平，比每天一換的水的平均水平要低！

你要有：

1、一個很大的水族箱，用來造景和養魚——這個要依靠你的財力和智慧；

2、一套養魚用的過濾系統，大量的玻璃生化環或中型的沙子作濾材、泵、燈光等。假如養魚的水總共有100升的話，那么你需要有10升以上的直徑3毫米的沙子作濾材或至少1升的玻璃環，以及500升/小時以上流量的泵，以及一套水循環管道，製造良好的水流以便吸取糞便——這個要依靠你的財力和學習能力，在養魚的論壇里有大量知識可以借鑑。

3、一套生化過濾的理論

下面就談談對硝化細菌的認識：

1、首先先說說分解有機物，這不是嬌貴的硝化細菌能完成的，他是靠其它淨水細菌完成的。在水生態循環系統中，若無其它異營性細菌存在，水中將到處充斥未被細菌分解的有機物，此種自我污染的水族環境一樣使魚無法生存其中。因此，它們常被視為是水質自淨作用的先鋒部隊，其重要性並不亞於硝化細菌。這類細菌普遍存在於各種不同環境，它們幾乎無所不在，而繁殖速度相當驚人，大部份的異營性淨水細菌，在理想的環境只需幾十秒鐘即可自行增殖一倍，一般只需二十幾分鐘即能增殖一倍。但要是裸缸飼養，我們就要藉助物理循環，把水中的剩餌或糞便吸出。——它們要有沙層來居住！培養的方法是依靠一條死魚自然分解的過程。

2、關於淨化水質，中和水中懸浮物的問題。飼養魚的網友中不少人去買硝化細菌，按照說明每星期按時添加，這樣做對嗎？回答是完全正確加100分。可我這種每星期添加的所謂的硝化細菌其實是光合細菌。

光合細菌，俗稱：b菌。光合細菌是一種水中微生物，因具有光合色素，包括細菌葉綠素和類胡蘿蔔素等，而呈現淡粉紅色，光合細菌能在厭氧和光照的條件下，利用化合物中的氫並進行不產生氧的光合作用。

光合細菌可以在某種污染環境下生存，並擔負著重要的淨化水質的角色。但只有在生存環境和污染物質符合其生理、生態特性時，才會發揮其作用，否則很難獲得預期。例如在無光或者有氧環境下，光合細菌就很難發揮效果。

水族箱中若存在光合細菌，它將那些有機質或硫化氫等物質加以吸收利用，而使耗氧的異營性微生物因缺乏營養而轉為弱勢，因而降低發生有毒分解產物的機會，同時，底質中的水質藉以得到淨化，而促使養殖的水族生物的健康成長。

水族市場出售的光合細菌，主要是光能異營型紅螺菌科（rhodospirilaceae），特別是其中的紅假單細胞屬（rhodopseudomonas）的種類。這種光合細菌在不同的環境條件下，能以不同的代謝方式，有效地淨化水質。需要注意：光合細菌在水質 ph8.2-8.6的環境下發揮效果最佳，因而比較適合在海水水族箱中使用。所以這種光合細菌只能起到短暫的效果，因為我們魚缸里沒有他生活的理想環境。除非我們製作一個無氧過濾區還要有照明。

硝化細菌

硝化細菌 ，俗稱A菌( nitrifying ) 是一種好氣性細菌，能在有氧的水中或砂層中生長，並在氮循環水質淨化過程中扮演著很重要的角色。它們包括形態互異類型的一種桿菌、球菌或螺旋菌。屬於自營性細菌的一類，包括兩種完全不同代謝群：亞硝酸菌屬 ( nitrosomonas ) 及硝酸菌屬 ( nitrobacter )。

亞硝酸菌屬細菌一般被稱為「銨之氧化者」，因其所維生的唯一食物來源是銨，銨和氧化合所生成的化學能足以使其生存。什麼是銨？這須要解釋一下。其實銨是一種氨氣 ( nh3 ) 溶於水中所生成的陽離子 ( nh4+ )，因為它在化學上的行為就好象是一種金屬離子，故命名為「銨」。氣體的氨具有刺鼻的臭味，而離子態的銨則無特別的氣味，故很容易加以辨認。

在有空氣存在時，銨可被亞硝酸菌屬細菌吸收利用。它們將其氫原子氧化成水，用氧取代之，所以銨變成水及溶於水中的氧化氮，後者化學家稱為「亞硝酸」，其反應式如下：藉由氧將銨氧化為亞硝酸 ( no2- ) 可以產生能量，亞硝酸菌可利用該能量從二氧化碳或鹼度 ( 如 co32- 或 hco3- ) 中製造有機物，所以這類細菌根本不需要有機物就能生存及繁衍。

硝酸菌屬細菌一般被稱為「亞硝酸之氧化者」，因其所維生的主要食物來源是亞硝酸，亞硝酸和氧化合所生成的化學能足以使其生存，而且生成硝酸為氮循環的終產物，其反應式如下：

硝酸菌可利用此反應所產生之能量，用於合成自己所需之有機物，故這類細菌同樣不需要攝取有機物也能生存及增殖。

銨被硝化細菌氧化成亞硝酸，隨後又被氧化成硝酸的反應被化學家稱為「硝化反應」。這個反應系由兩種不同的細菌所進行的，須密切配合，才不致使反應的中間物 no2- 滯留累積於水中。

在養殖缸中存在的有毒物質主要是氨及亞硝酸，這兩種有毒的物質可由硝化細菌所消耗，並生成無毒性的硝酸，硝酸又是藻類的最佳氮肥，能被藻類所吸收及同化。因此，在養殖缸中絕對不可缺少硝化細菌，如果硝化細菌缺乏，水中的氨含量將急速增加，使池水內的魚有致死的危險。許多人通常不了解這個問題的重要性，以致於常遭遇到養殖失敗的命運。這說明如果您不去了解這個問題的癥結所在，並謀求改善的話，即使是有經驗的業者，都可能會敗在硝化細菌不足的危害之下。

從池水的生態觀點來說，我們是無法防止氨的產生的，但是卻可以設法提高硝化細菌的數量來消耗池水中大量的氨。因為硝化細菌是消耗氨的剋星，只要這類細菌的數量足夠，它們就會很自然地消耗掉每天自產的氨，使氨不會在水中被大量的累積下來，成為水產養殖的隱形殺手。

至於我們應如何做才能提高硝化細菌的數量呢？從理論的角度而論，為硝化細菌塑造一個理想的繁殖場所是最根本的解決辦法。怎么說呢？原來硝化細菌在繁衍過程中，有附著於固定物外表的傾向，若能在池水中安置若干多表面積的固定物供其附著，它就能迅速地附著在這些固定物的表面上，並開始增殖。

然而，要在池水中安置固定物通常是不可行的，理由是這種方式可能會阻礙魚的活動及不利於撈補。比較可行的處理方式是在過濾系統中安置合適的濾材，這種產品是專門為硝化細菌提供一個繁衍場所而設計的，它通常有很大的表面積可供硝化細菌附著。它的原理是讓硝化細菌成為「有殼蝸牛」，增加硝化細菌的生活空間，因此可讓硝化細菌依附在這種人造的物體上進行硝化活動，使濾水中的氨及亞硝酸被硝化細菌所消耗。

添加硝化細菌製劑也是另一種可行的方法，尤其是在做水質檢測發現水中氨濃度偏高時，採用這種方法最有效率。但這種方法只是治標方法，不是治本方法，因為這些製劑在水中被活化成為活菌之後，它們仍然多屬「無殼蝸牛」，在池水中無法增殖，甚至因環境不適而逐漸死亡，故必須定期添加才能發揮預期效果。

濾材

常用的有玻璃環、陶瓷環等藉由生物化學的方法來除掉氨的特殊濾材，也有最常見的沙子為濾材的，不過它們並不是依靠濾材本身的作用將氨除去，而是藉由生活於濾材表面的硝化細菌來將氨給氧化掉，使之轉化為無毒性的硝酸，以減少有毒物質的堆積，為養殖生物創造一個優良的生長環境。

化學製劑使用

硝化細菌製劑是一種用於控制養殖缸水自生氨濃度的處理劑，不僅使用相當方便，而且能發揮立竿見影的效果，故越來越受錦鯉魚友的歡迎。使用時可直接將該劑散布於池中，不久即能發揮除銨的功效。

市售硝化細菌製劑可分為活菌及休眠菌兩種，魚友可依自己的需要選購使用。前者是利用細菌的活體製成，在顯微鏡的觀察下，可看到它們的活動情形。後者是利用休眠菌製成，在顯微鏡的觀察中，則無法看到它們具有活動能力。

選擇活菌的好處是除銨效果迅速，最適用於氨濃度過高的緊急情況。但是因活菌對氧氣的要求十分嚴格，尤其是硝酸菌屬的細菌只能在有充份氧氣存在下才能生存，正因為如此，要將活菌保存並製成產品，常有保存上的困難，所以在購買這類產品時，要特別注意它的有效使用期限，如果使用過期產品，就除銨的觀點而言，也是沒有什麼效率的。

擇休眠菌的優點是能耐久藏，較不用擔心失效的問題，但是因為由休眠菌變成活菌所需的活化時間可能需要數天之久，所以無法使用於緊急狀況之處理，僅適用於日常的水質管理。一般言之，休眠菌的保存期限約為1到2年，使用時仍需注意商品所標明的使用期限，以免過期失效。另外，此種產品僅亞硝酸菌屬之細菌能被製成製劑，故使用後可能會有多餘的中間物 no2- 滯留累積於水中，使亞硝酸的濃度有暫時性突然提高的現象，惟對水質不會有明顯之影響

注意事項

水中有有機污染源,淨水細菌是靠水中有機污染而存活的，如果因為水中沒有污染源存在，它們就無法長期生存。因此，在新水階段就加入細菌是否有效，是值得研討的。

勿與消毒殺菌藥劑同時使用，為了避免淨水細菌被殺滅，切記勿與消毒殺菌藥劑同時使用，如果必須使用殺菌藥劑或治療魚病的藥劑，需等藥物使用至少一星期以上再進行使用淨水細菌。

要注意調整適合細菌生長的溫度，在淨水細菌的使用過程中，能有效地控制在最適宜的水溫條件下，當然其發揮的效果也是最理想的。例如：光合細菌在23-29℃的範圍內均能正常生長繁殖，當水溫低於23℃時，它們的生長逐漸停滯，因此低於23℃的水族箱使用這類細菌效果較差。一般來說25-30度時硝化菌都可以較好的繁殖生長。

要注意調整適合細菌生長的ph值，在淨水細菌的使用過程中，必須注意水質酸鹼度ph的變化。例如：淡水硝化細菌在ph值等於中性時的效果最佳，在酸性水質中效果最差，因此若能將水族箱中的水質調整至中性或弱鹼性，它的淨水效果會好一些。

要注意細菌之間的共容性，若要同時放養不同的淨水細菌應該注意細菌之間的共容性。例如：硝化細菌和光合細菌並不適契約時放養在同一水族箱內，因為它們淨化水質的過程互有抑制作用，可能會降低其淨化效果。

要為細菌提供足夠的可居住空間，如果只讓細菌生活於水族箱中可能無法滿足其繁衍上的需要，這會嚴重限止細菌的數量使其無法增加。因此，我們應該配合生化過濾系統為細菌細菌再創造更多的可居住空間供它們繁衍，以期待它們加速降低有害物質以及加強它們分解能力。最後就是要為硝化菌提供充分的氧氣。