换水学问水草缸换水作用详解

一、大自然的水

水( H2O),对地球上的所有生命都具有极重要的意义.水是生物的第一个生存空间,水是最好的天然溶剂。

水能够接纳最多样的气体和离子结合的化合物,所以所有的生物系统都以水当作这些物质的运输工具。
草缸油膜

早在公元前 460 年希波克拉底(Hippokrates)就认识了水对人类健康的重要性:「想要正确研究医学技术的人...也必须观察水体的作用原理.水体因味道和重力而有所区别,所以每一个别水体的作用也就不同...我们更进一步的要注意,水质是否泥泞,软的或硬的,天上来的或山上来的,或者含盐而非软化的水质...因为我们想要健康的话,就和水质最息息相关.」

(摘录自 "Wasser und Wasseruntersuchung", L. A. HÜTTER)

我们很容易了解,特别是有些生物的生存环境从来就离不开水(鱼,许多无脊椎动物和藻类),而有些种类则是又回到了水中的生存环境(许多植物和动物),例如两栖动物和水草,极度的依赖水中对本身有益的内容成分;

可是对于生存环境中的有害物质,也蒙受极大的伤害。

自然水域和水族缸中的生态平衡

对于自然水域我们比较感兴趣的是表层水域.表层水域基本上区分成流动水域(河流和小溪),静止水域(湖泊,水池,池塘)和暂时水域(大都是雨水累积而成).我们的观赏鱼绝大多数来自流动水域,有一些族群来自大型的湖泊(例如马拉威湖和坦噶尼喀湖),而有一些种类消失于暂时水域(「季节鱼」)。

流动水域以两种方式和地下水相连结.在高水位季节,表层流水会因压力而流向地下水,在低水位时则是地下水往上流出.永久流动水域不断的将污染的水质送走,同时也平衡了微量元素的营养缺口.在静止水域的形式可又不同了,因为在此发生了许多不同的生态变化,这在流动水域所扮演的角色却很小.无论如何,如果静止水域不是小到只靠雨水暂时出现的积水而已,那么其存在几乎完全要依赖流入和流出的河流.尤其是水族界很感兴趣的大型内陆湖泊,受到所注入的大型河川之水质的影响,地区性的变化之大超乎了我们的想象(马拉威湖,维多利亚湖和坦噶尼喀湖)。

在水源地区由于不间断的大量水质交换,对水草和鱼类而言是很理想的条件。

水族缸,尤其是「旧水」水族缸或者只偶尔小量换水的水族缸,由水族科学的观点来看,只能和数量绝少的暂时水域相提并论.有害物质和水质污染日渐累积,同时水中的微量元素因不间断的消耗和氧化而损失.况且和天然水域比较起来,水族缸的环境更加的拥挤,所以污染和消耗的速度更快,后果也更加严重.除此以外,水族缸中的鱼只大都漫无节制的过度喂食.自然环境中完整的水域实际上所存在的生态平衡,对水族缸而言则是视系统而定,一个不换水或者绝少换水的水族缸是不可能达成的。

永久「换水」,某一河流水源不远处的鱼只密度稀少且水草成长茂盛。

二、水族缸的换水

要了解水族缸换水这个部分,有一些先决条件:水族缸的第一次注水和每次换水,当然都必须使用符合动植物需求的质量和成分。水质不论就化学、毒物学和卫生的观点而言,都至少要符合饮用水的质与量之需求。水质应该进一步满足所饲养动植物的基本需求,而且是指尽可能接近所饲养动植物原产地之基本水质。

要了解后续的主题要事先声明:

一个饲养动植物的水族缸的水质,会因没有适当的校正而产生两种负面影响:
1. 过剩营养和有害物质所导致的水质污染,因动物代谢作用无可避免的会增加。其结果是大多数藻类的成长和鱼只罹病率的增加。
2. 各种微量元素和矿物质由于消耗、氧化和固定作用,在水族缸中会日渐贫瘠。这样损耗的结果是缺素症状和缺素疾病的发生,例如鱼类的「洞洞病」和水草的「黄化」。

负面的变化并非灵巧的过滤技术、或者粉末、药丸或滴液所能弥补的。有一些专家甚至要水族爱好者相信,只要每星期添加个几滴他们的神奇药水,就能达到平衡(和谁平衡?)而得以半年不必换水。离子交换器(所谓的硝酸过滤器)、去氨滤材、磷酸吸收滤材等等,都只 是危急时的救助而已。这些设备一方面虽然移除了一部份的有害物质,但取而代之的是其他很有问题的物质。这些特殊滤材还有一大堆副作用。许多磷酸吸收率材被 证实具有大幅提升碳酸硬度的无害副作用。

一个饲养鱼只的水族缸,其水质很肯定不会更好只会更差。所以解决当前问题的最好、最有效且最简单方法,就是尽可能高频率且尽可能高比例的换水。

此表示一个水量 200 公升水族缸。硝酸在 14 日(红色曲线)的换水期间内,上升了 15 mg/l。另两种是每 7 日换水(黄色曲线)和每 7 日换 150 公升的水(蓝色曲线)。起始点的水质是 40 mg/l(水族缸)和 10 mg/l(自来水)。

唯有透过高频率且大量的换水(每 3 日 150 公升),水族缸的硝酸浓度才得以保持接近自来水的浓度(蓝色曲线)。

很遗憾的,大部分在谈论部分换水时,总是特别强调「部分」。这种观点令很多初学者自然而然的认为,只能少量换水是很重要的。其实没有任何理智的人会想这么 做:换水换到鱼只因干涸倒下为止。因此这种强调是不需要同时也该避免的。在每一天的管理建议当中,过度强调的结果是许多水族爱好者受到惊吓,因而害怕经常 且大量的换水。这些建议是很不负责任的。

自然界自远古以来就遵循永久换水的原理,也就是一方面把有害物质和污染送走,另一方面不间断的供应重要营养物质。为何我们不能把这么成功的观念运用在水族 缸?我们总是在挑剔某些观点,磷酸和硝酸现在到底是不是「水质污染」、「水质不干净」或「有害物质」?这些真的很重要吗?在仍旧保持完好天然水域中,这两 者都只是很微量。要控制住磷酸和硝酸是轻而易举的。只要打从一开始就进行慷慨且经常的换水,根本就没有必要去争辩哪些临界数值对水草和鱼类有害,哪些数值 又是合理的,而哪些数值时我们又要和藻类算账。只要换水足够的话,上述这些问题都是多余的,而我们也不需指望鱼类要适应哪些条件,而是提供鱼类最起码适合 饲养的环境。

三、换水常见的问答

多少、多常
问:换水应该多久一次?换多少?
答:对 此有一条非常简单的规则:换水越多越常越好。换水永远不嫌太多也不嫌太常。特别是在紧急的状况时,例如亚硝酸或氨中毒以及感染疾病时,不应该进行多次少量 换水,而是进行多次大量换水才对,如此一来最具毒性的物质以及细菌和特殊的病媒数量,才得以大量减少。所以 80-90% 的换水量是很值得建议的。

流通水族缸?
问:永久的水流进与出是否比传统的换水来得好?
答:理论上是的,实际上在绝大多数的情况则不然。基于能源高成本的考虑,大多数的流动水量受到了节制,以 致于置换的效果无法达到一次「正常」换水的比例。除此以外我们也常常忽略了,在永久换水系统中,一部份的注入新水也会跟着流失。开放式水族缸的水分蒸发尤 其能产生负面影响,因为一部分的新水必须弥补蒸发掉的水分。这么一来实际上的换水量就又更低了。为了能更清楚的了解,最好能计算出每周或每月的真正换水 量。因此某些「流通水族缸」在实际上可能是个耐洗的「旧水水族缸」而我们却不自知。

有害物质、重金属?
问:自来水中的某些物质可能被认为是有害甚至危险的?
答:自来水水质有其一定必须遵守的上限。由鱼只和水草的角度来看,超过忍受上限的并不多见:氯气和恶名昭彰的「重金属」铜。然而后者大都是透过房屋本身的 自来水管路引入的。补救方法:只开冷水。如果换水的速度必须很快,那就使用高质量的水质稳定剂或者活性碳过滤器。活性碳过滤器也会催化氯气的排除而不会因 此耗损。其他的重金属在自来水中几乎没有什么重要性。水族业界竟然会说服水族爱好者,我们的饮用水管路所流出来的,是不适合鱼只且有毒的水质。这实在很令人吃惊。

自来水很硬
问:我的自来水对鱼只而言太硬了该怎么办?
答:使用离子交换树脂和逆渗透设备,随时都能达到我们所期望的水质成分

小型水族缸使用逆渗透设备?
问:小型水族缸「值得」使用逆渗透设备吗?
答:水 族缸内的鱼只无法寻觅自己的生存环境,而是从生致死都要待在我们所提供的环境里。被我们当成是「宠物」的动物,有权被饲养在恰当的环境下。这个要求是最基 本的,也适用于所有的水族缸,不论其大小。反观太小的水族缸,更是要注意理想的水质,因为任何的失误在这么小的水量下,比起大水量而言,很快就能导致危险 后果。

自来水太软
问:我的自来水对想养的鱼来说太软了该怎么办?
答:在水族馆有不少不错的硬度调升用品,用以调配合乎自然的离子浓度的水质。

有用的细菌?
问:大量换水不会将太多有用的细菌移除吗?
答:不会的。所有有用的细菌都需要基质,所以不会在水中遇到牠们。所有在水中活跃的细菌都必须移除,也就是说换水对于降低大多数的过量病源菌而言是特别有用的。

清理底床污物?
问:在换水时是否也要吸取污物和用吸杯来清理底床?
答:不需要!污物是特别具有价值的,应当尽可能留在水族缸内。换水就只是换水而已,也就是把使用过且遭污染的水质,以新鲜无污染的水质来置换。

换水导致的紧迫
问:短期内换水时不同的水位和必需的操作不会造成鱼只不必要的紧迫吗?
答:水族爱好者在短时间内便会发现,鱼只对于这样的「骚扰」很快便能适应,而且也很期待新水的到来。至于鱼只对新水灌注的喜悦程度很难形容。毫无疑问的在换水以后,我们看得见鱼只舒适的感觉。

换水后的气泡
问:我发现在上次大量换水以后,水草、饰物、玻璃面甚至鱼只身上出现小气泡。这是有害的吗?如果是要怎么防止?
答:水 管内的水承受了很大的水压。一旦水从水管内流出后,水压便会消失而溶解的气体也会释出。也就是说自来水在「自我放松」。基本的作用和我们打开碳酸饮料时看 到的是一样的:二氧化碳冒出了气泡。当水族缸的水温和换水的水温差距明显时,这个作用会更强烈。我们应该直接用自来水管的莲蓬头或者水管的洒水头,以开大 喷出水流的方式来促进曝气。或者让自来水静置一夜,不过这种方法只适合相当小型的水族缸。要换的新水不要过于冰冷,以便较能够掌控换水时的温度变化。

疾病以换水的方式治疗?
问:换水对于白点病或柱状病是否有效?
答:可从两方面来说:水质改善增强了鱼只的免疫系统。另一方面水中的病源(细菌和寄生虫)也会因换水而呈等比例的移除。换水 90% 意味着 90% 的病源自动减少,有害物质也减少了 90% 等等。

清理过滤器和换水
问:有人告诉我在换水时同时清理过滤器是很危险的,这个说法是对的吗?
答:这种完全无意义的「智慧」显然无法被消灭。事实上在遭遇到的一些麻烦当中,根本是过滤器清洗方法错误造成的。清洗过程过于彻底的结果,导致极为宝贵的 细菌跟着被移出或消灭了。这和同时间所进行的换水完全就无关。完全相反的,换水反而能减缓因过滤器清理错误所带来的负面影响!我实在很难以相信,类似这种 错误且危险的说法,竟然一代传过一代且毫无反驳的加以接受。对于初学者来说听起来就像超级「专业」的,却是最令人反胃的废话。

少量或大量换水?
问:进行经常且少量换水不会比较好吗?
答:从任何角度来看都没比较好。水族爱好者可以透过计算或体验的方式来证实。

水质添加物
问:水族馆贩卖许多种类的水质添加物,根据厂商说法能将换水频率降低至每半年一次即可。这是可能的吗?
答:这是不可能的,况且也不是没有危险性的。这些物质自从上市开始就进行过了无数的严格测试。结果发现比起控制组而言,添加组之疾病感染增加且死亡率明显增高。很遗憾的这些结果基于商业上的考虑未被公开。业者显然是针对保护动物而来的产品,不过这可完全不是什么新玩意。

不换水水族缸
问:您对「不换水水族缸」的看法如何?
答:所谓的不换水水族缸是能够正常运转的,不过毫无疑问的这是给具备相当多经验的专家玩的,这些专家很清楚的知道自己在做什么,也晓得该如何因应各种干扰。可是有很多水族爱好者相信,只要不对水族缸有任何的作为,就能够轻易的令不换水水族缸完美运作。一个残酷的错误结论,对鱼只而言是致命的后果!以今日一般的水族系统搭配一般的养殖密度而言,一个不换水水族缸是不可 能正常运作的,这一点是很确定的。另一方面也要提及,无数水族爱好者所进行的「不换水水族缸实验」,也总是在冒险尝试新东西:尤其是神秘的滴液、硝酸和磷 酸去除用品、除藻剂和药品,以对抗所有可能的疾病,水族爱好者却不愿去信任所有方法中最自然的方式:经常且大量的换水。水族爱好者在一年之后放弃的比例出 奇的高:约有 80% 的初学者在第一年时,便因挫折而放弃了这个新嗜好了。

四、正确的换水

对于水族生物有利的合理换水而言,下列的参数应该要注意:

1. 温度
2. 导电度(可能的话)
3. 碳酸硬度(KH)/总硬度(GH)
4. 酸碱值(pH)/二氧化碳浓度(CO2)
5. 硝酸(NO3-)
6. 磷酸(PO4-3)

除了上述的这些参数,当然也应该做气味(氯气!)和视觉的监控(铁锈)。如果我们确认自来水内出现了铁锈,那就让自来水不断的流出,直到水质清澈为止。当我们怀疑自来水内存有氯气时,有三种可能做法:

1. 将自来水透过喷嘴以高压的方式"射入"储水容器中,入此能达到积极曝气的目的。
2. 使用活性碳来过滤自来水,也就是以活性碳过滤器来移除氯气。氯气本身因催化作用而移除,但活性碳本身又不会耗损。
3. 使用质量良好的水质稳定剂藉以消除氯气。

温度

在正常情况下换水时的温度差异不可超过 1-2 °C。在特殊的情形下如老鼠鱼的繁殖,通常在透过以相当冰凉的水质大量换水后会自发性的产卵。此时温差可以达 4  °C。不过再换入冰水的时候,一定要注意以洒水器或喷嘴大量曝气。

碳酸硬度/总硬度/酸碱值/导电度

碳酸硬度和二氧化碳浓度对于酸碱值共同扮演着决定性的角色。透过二氧化碳对照表,我们很容易就了解其相关的关系。必要的话必须调降或调升碳酸硬度,以便在合理的二氧化碳浓度下达成所期望的酸碱值。

在上述的结构下,总硬度比较没那么重要。很可能是我们会使用特定的水质软化设备,例如离子交换树脂。此时 KH:GH 的比值就很重要了。在天然的水域中,只有在极为例外的情况下,KH 才会高于 GH。例外的情况如马拉威和坦干依喀湖。如果我们要养的鱼并非来自这种水域,那么在换水的时候就要注意这些"水质软化设备"了。

在固定的自来水质和使用逆渗透来处理水质时,导电度测量仪器此时就很可派上用场了。导电度的相关文章将在近期内推出。

铜离子

所有的虾、蟹和螺对水中的铜离子极为敏感。无脊椎动物的玩家应该格外注意这个议题。今天不论是热水管路或者锅炉内的的管路,都偏爱使用铜材质。这些铜成分 有时候会在水中溶解出极为危险的分量,例如在夜间的自来水管内。因此我们或者只打开冷水并另外加温,或者先让停滞在热水管路中的水流出并排除高浓度铜离 子。

气体平衡

在高压时自来水内会溶解大量的气体。当水由自来水管流出时,本身和气体都会受到「释放」,并由于溶解平衡的关系而产生气泡。水在受到极速加温时,这特别容易发生,因为温水所能溶解的气体较少。在水族缸内的饰品、玻璃面、水草以及鱼只的体表和体内,都会产生细泡。在极端的情况下会发生鱼类的气泡病,而且常常会导致死亡。这也是造成新水过敏症的原因。所以在加水之前,一定要调整水温并尽可能曝气。

下列表格是执行过程正确与错误换水的整理对照:

正确的换水错误的换水
换入的水符合水草和鱼类的基本水质。换入的水明显偏离了动植物的自然基本要求。
硬度、温度和酸碱值在换水前作最大程度的调整。换水前后的温差超过 2 °C,系统整体的酸碱值变动超过 0.3 pH。
调整温度后的自来水基本上先流掉几公升以后才使用。使用热水管进行换水而未经喷洒动作就直接灌入(铜离子!)。
稍有怀疑自来水中含有氯气,就一定使有质量良好的水质稳定剂,积极曝气或者静置新水一段时间。在进行大量换水时也从不使用水质稳定剂,因为「从不相信这些东西!」。
水族缸在一般的饲养密度下,每个星期进行至少 50% 的换水,更多的换水量和更高的频率不但是无害的,反而具有非常正面的效果。在长期不换水以后,突然进行极大量的换水量。
欲换入的新水应进行「释放」,才不会产生细泡(气泡病)。欲换入的新水(太冷又太快)直接由自来水管灌入水族缸内,因此到处都形成了小戏泡。