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鱼池生态过滤设计之--生物过滤

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 生物过滤包含两个方面的内容:
  (1)通过净水微生物的作用把有害的氨转化为毒性较低的硝酸盐
  (2)利用水生植物吸收硝酸盐达到净化水质的作用
  我们先来讨论第一方面的内容,相信这也是大家关心问题——
  净水微生物是怎样把水中鱼的排泻物、体液、残余的饲料等有机废物转化成对锦鲤威胁不大的物质的。
  我们知道,生物过滤就是利用附生于滤材表面的特定的细菌来净化水质的一种过滤方式。这里所提到的“净化”对象已经不再是肉眼可见的固体废物了,而是溶于水的无色的有害物质——氨和亚硝酸盐。
  氨是一种溶于水的剧毒物质——对于锦鲤来说很低的氨浓度都是致命的。在鱼池里的氨其来源有三个:
  第一就是锦鲤产生的固体有机废物在细菌和真菌的分解作用下转化而成的;
  其次就是锦鲤自身新陈代谢的产物,主要通过鳃排放到水中;
  外来的有机质污染——如锦鲤未摄食完的残饵和落入池中的其它有机质;
  在一个合理的生物过滤系统里,通过“氮循环”来实现对氨的生物转化。也就是在水中富含氧气的条件下,第一步通过亚硝化毛杆菌的氧化作用,把氨转化成亚硝酸盐;第二步是通过硝化杆菌的氧化作用把亚硝酸盐转化为硝酸盐。至此,通过硝化和亚硝化菌的作用把剧毒的氨转化为了低毒的硝酸盐。
  由于亚硝化菌和硝化菌都是好氧的细菌,所以要实现通过这个“氮循环”达到净化水质的目的一定要让滤水中充满了氧气。这就是为什么要给生物滤室额外曝气的目的之所在。
  说到这里,我们似乎有必要揭开所谓“净水微生物”的神秘面纱了。
  所谓“净水微生物”顾名斯义就是起到净化水质消除有害物质的微生物的总称。实际上在自然界里有数百种形形色色的充当这样角色的微生物。我们可能无法对自然界中的这类微生物有非常详细的了解,但起码我们应该知道在我们的鱼池里担负起关键责任的这些类细菌的大致分类和主要的功能。
  一般来说,可以把这类净水微生物分成三大类:
  (1)土著微生物:就是当地自然水源水域中土生土长的微生物,即使是经过处理的自来水中也会残留不少这类的细菌,它们会自然而然地附生在我们鱼池的池壁和滤材上。代表品种如“活性污泥”和光合细菌等,它们主要分解含碳废物,但对含氮废物的去除率一般不会超过70%。
  (2)外来微生物:由于这类细菌原先主要是生长在土壤里,所以相对水而言就是“外来”的微生物。它们同样可以生长在水中,主要包括氨化细菌、硝化细菌、亚硝化细菌、固氮菌和纤维分解菌等,一般为好氧细菌,对含氮污染物的的降解和去除效率功能强大,在水质的“氮循环”中充当重要的角色。同时,它们在处理含氮废物时也对含碳的污泥具有强有力的清除作用。它们是我们鱼池中对水质的净化和还原的主要生物力量。
  (3)基因工程菌:运用现代生物基因工程技术构建出的具有高效广谱降解能力的“人造菌种”,是高效的净水微生物。甚至某些菌种即使在极端的条件下仍能发挥出它的作用。如张版提到的“Enoch Microbies”就属于这一类。
  从上述的第二点我们可以知道,大部分的净水微生物都是好氧菌,所以保持过滤系统里的水质富含氧气将决定着这些细菌能否发挥出强大功能的关键。这就是为什么我们有必要往溢流滤器里额外“供氧”以及滴流滤器之所以高效的原由所在。
  其次,我们还有必要了解在我们的鱼池里担负净化水质作用的这类微生物的生存情况以及如何能迅速建立起一个高效的微生物循环生态链。   
  我们知道,同一个生态环境里的微生物间具有共生、竞争、排斥、拮抗的相互作用。当一类微生物的种群达到主导地位时,其它种类的微生物就会受到抑制。这就是为什么一个水质保持得很好的池子里鱼不容易生病,即使生病了也较容易痊愈的外在方面的一个关键所在。因为有益的微生物在这样的池子里占据了主导的地位,其它致病菌(其实不管任何管理得很好的池子里都会有这类“不速之客”的)会受到压制和排挤。
  同样的道理,即使是对水质有益的这类微生物间也同样存在这种相互竞争又互为补充的关系。所以如果打算要往鱼池中投入高效的菌种时可以采用两种方法:
  第一种就是在新建成的鱼池里一次性投入相当的数量,而且要在前一段时间内多次地投放。具体投入的数量和频率可以参考该产品的说明书。
  我们知道,只有某一些特定菌种的数量达到一定的程度,形成微生物群落,成为优势的菌种时,它们的功能才能得以高效的发挥。
  由于在新的鱼池或是滤器里,或是经过完全清洗过的鱼池和滤器里,虽然也会有当地土著的微生物,但它们的数量还较少,还未在池壁或是滤材介质上完全安顿下来,如果在这个时候投入较多数量的高效菌种的话,这样在新鱼池的微生物生态系统里这些特定的菌种将比较容易地占据主导地位。如果是在已经建立起自然微生物生态的鱼池里,刚投入的菌种会受到原生微生物的攻击和排挤,很难在新的环境里形成种群优势,这样就很难发挥它们应有的作用。
  其实大部分的鱼友们都没有投入特定菌种的做法,他们赖以净化水质的是水中自然而然生成的土著微生物。这一点也无可指责,但无疑以科学的办法投入特定菌种的做法更容易形成一个高效的微生物生态群落,对于水质的处理能力也是更高效和彻底的。
  所以个人有以下建议供大家参考:
  (1)大家可以在新鱼池刚投入使用时,在初放鱼的时间段里可以相应地投放一些高效的净水菌种,这些菌种一旦在你的鱼池和滤器里安下家来并繁衍生息,对日后的鱼池生态将有着非常突出的作用;在没有放鱼的新池里投入这些菌种将不会有什么作用,因为这样的水中缺乏这些微生物们赖以生存的营养物质。
  (2)在每年的春季清洗滤器并准备重新给鱼投食的时间段里也适当地投放一些,以帮助因为冬季的寒冷而停滞或损失的菌种数量迅速得以恢复到较高的水平
  (3) 在偶尔大量或是彻底换水的情况下也可以适当补充些有益菌种。
  (4)有些时候比如鱼病治愈后的恢复阶段也可以适当加以补充。
  我们经常投入的菌种是硝化细菌,至于光合细菌是水中所固有的,一般对于室外的鱼池来说并不需要投放。应该注意到的是,市售的液状硝化细菌有多少活性的成份是相当值得怀疑的;有条件的鱼友用高效的冻干剂效果会更好的。
第二种办法是高效的,但一般不适合于推广。就是在投入新的菌种前把原先饲水里的土著微生物进行杀灭,这样新投入的菌种自然而然就很容易形成种群的优势了。这种办法多适用于实验室的环境和条件,在这里我们没必要进行深入的探讨。
第二个问题:去除硝酸盐
  在前面的文章里我们已经说过,即使你的生态过滤系统相当的完善,大部分的废物都得以降解和转化,也并不意味着你的鱼池水质已经达到了完全的净化和还原。这是因为利用细菌类微生物过滤的产物是硝酸盐,虽然它们对锦鲤的毒性不大,但要清除它们只有两种办法:换水和利用水生植物的吸收。
  关于水生植物的吸收问题,在前面我们也已经有过讨论和介绍了。水生植物可以分为两种:高等水生植物——如挺水性的水生植物和沉水性的水草;低等水生植物——如各种的藻类等。关于利用高等水生植物进行生物吸收达到去除硝酸盐的问题,前面我们也已经讨论过了,这里我们主要讨论一下关于低等水生植物——藻类的问题。
  说起藻类大家是又爱又恨。爱的是在有适当藻类的鱼池里水质条件无疑是适合鱼类生存的;恨的是我们很难控制它们的繁殖速度,过多的藻类会阻碍我们观赏的。
  实际上藻类是地球上的生物之一,在地球上已经繁衍了三亿年的时间了,它们的出现直接导致了地球含氧大气层和臭氧层的形成。它们的生命力之顽强是不可想象的——我们的鱼池里几乎是不可能拒绝它们的来访和安家的。
  关于去除藻类的话题不在我们这次讨论的范围内。我们想说的是,可以对这些藻类加以适当的利用以期达到降低鱼池内硝酸盐的目的。我们知道,藻类是以氮元素作为营养物质加以吸收和利用的,特别是以硝酸根形式存在的氮元素。而我们鱼池生物过滤的产物正是这种硝酸盐。在一个有适当藻类生长的鱼池里是很少会发生氨和硝酸盐浓度过高情况的。问题是,我们应该对它们加以控制和利用,既让它们成为我们改善水质条件的利器,又不能让它们过度繁衍阻碍我们的观赏。
  所以个人有两点建议供大家参考:
  (1)对池壁上的清苔应该加以保护,不必把它们刷得干干净净,每次换水时只要用扫帚去除过长的刷毛即可;
  (2)在某些季节里让池里的水适当呈现淡绿色无疑对整个鱼池的生态和对锦鲤本身都是有益无害的,只要不影响观赏便可。我们是没有必要把一个室外鱼池的水常年都保持着象纯净水一样清沏度的。

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