어류 연못 생태 여과 설계 - 생물학적 여과

 생물학적 여과는 두 가지 측면으로 구성됩니다:
　　(1) 정수 미생물의 작용으로 유해한 암모니아를 독성이 적은 질산염으로 변환
　　(2) 질산염을 흡수하여 물을 정화하기 위해 수생 식물 사용
　　모든 사람이 우려하는 첫 번째 측면부터 시작하겠습니다.
　　수질 정화 미생물이 물고기의 설사, 체액, 잔여 사료와 같은 유기 폐기물을 비단잉어에게 위협이 되지 않는 물질로 전환하는 방법을 알아보세요.
　　아시다시피 생물학적 여과는 여과 매체 표면에 부착된 특정 박테리아를 사용하여 물을 정화하는 일종의 여과 방식입니다. 여기서 말하는 '정화' 대상은 더 이상 육안으로 보이는 고체 폐기물이 아니라 물에 녹아 있는 무색의 유해 물질인 암모니아와 아질산염입니다.
　　암모니아는 물에 녹는 독성이 강한 물질로, 아주 낮은 농도의 암모니아는 잉어에게 치명적일 수 있습니다. 어항에는 세 가지 암모니아 공급원이 있습니다:
　　첫 번째는 잉어에서 발생하는 고체 유기 폐기물이 박테리아와 곰팡이에 의해 분해되도록 전환하는 것입니다;
　　두 번째는 잉어 자체의 신진 대사 산물로, 주로 아가미를 통해 물로 배출됩니다;
　　외부 유기물 오염 - 잉어가 먹지 않은 잔여 미끼 및 수영장에 떨어진 기타 유기물 등;
　　합리적인 생물학적 여과 시스템에서 암모니아의 생체 전환은 "질소 순환"을 통해 이루어집니다. 즉, 물에 산소가 풍부한 조건에서 첫 번째 단계는 트리코데르마 아질산염의 산화를 통해 암모니아를 아질산염으로 전환하고, 두 번째 단계는 트리코데르마 니트로필룸의 산화를 통해 아질산염을 질산염으로 전환하는 것입니다. 지금까지 독성이 강한 암모니아는 질화 및 질산화 박테리아의 작용에 의해 독성이 낮은 질산염으로 전환됩니다.
　　질소화학적 박테리아와 질산화 박테리아는 호기성 박테리아이기 때문에 이 '질소 순환'을 통해 정수 목적을 달성하려면 여과된 물에 산소를 채워야 합니다. 이것이 바로 생물학적 필터 챔버에 추가 폭기를 하는 이유입니다.
　　이 시점에서 우리는 소위 '정수 미생물'의 수수께끼를 풀어야 할 것 같습니다.
　　'수질 정화 미생물'이라는 용어는 물을 정화하고 유해 물질을 제거하는 미생물을 통칭하는 용어입니다. 실제로 자연에는 이러한 역할을 하는 수백 종의 미생물이 존재합니다. 자연계에 존재하는 이러한 미생물에 대해 자세히 아는 것은 불가능할 수도 있지만, 적어도 어항에서 중요한 역할을 하는 이러한 유형의 박테리아의 일반적인 분류와 주요 기능은 알고 있어야 합니다.
　　일반적으로 이러한 수질 정화 미생물은 크게 세 가지 그룹으로 분류할 수 있습니다:
　　(1) 토착 미생물: 토착 미생물은 지역 자연 수원에 서식하는 미생물로, 처리된 수돗물에도 여전히 많은 박테리아가 포함되어 있으며, 이는 자연적으로 어항 벽과 여과지에 부착됩니다. "활성 슬러지"와 광합성 박테리아 등의 대표적인 종은 주로 탄소성 폐기물을 분해하지만 질소성 폐기물의 제거율은 일반적으로 70%를 초과하지 않습니다.
　　(2) 외래 미생물: 이 박테리아는 주로 토양에서 자라기 때문에 물에 비해 "외래" 미생물입니다. 그들은 또한 주로 암모니아 박테리아, 질화 박테리아, 아질산염 박테리아, 질소 고정 박테리아 및 섬유 분해 박테리아, 일반적으로 호기성 박테리아, 질소 함유 오염 물질의 분해 및 강력한 효율 제거를 포함하여 물에서 자랄 수 있으며 "질소 순환"의 수질에서 중요한 역할을합니다. 동시에, 그들은 또한 질소 폐기물 처리에서 탄소성 슬러지 제거에 강한 영향을 미칩니다. 그들은 우리 양어장의 수질을 정화하고 감소시키는 주요 생물학적 힘입니다.
　　(3) 유전자 조작 박테리아(GEB): 현대의 바이오 유전 공학 기술은 고효율 및 광범위한 분해 능력을 가진 '인공 균주'를 만드는 데 사용되며, 이는 수질 정화용 고효율 미생물입니다. 일부 박테리아 균주조차도 극한의 조건에서도 그 역할을 수행할 수 있습니다. 예를 들어, 장이 언급한 '에녹 마이크로비'가 이 범주에 속합니다.
　　위의 두 번째 요점에서 알 수 있듯이 대부분의 정수 미생물은 호기성이므로 여과 시스템의 물을 산소로 유지하는 것은 이러한 박테리아가 기능을 수행하는 데 매우 중요합니다. 이것이 바로 오버플로 필터에 "산소 공급"을 해야 하는 이유이며 드립 필터가 효과적인 이유입니다.
　　둘째, 양어장의 물을 정화하는 미생물의 생존과 효율적인 미생물 순환을 신속하게 확립하는 방법을 이해해야 합니다.   
　　우리는 같은 생태 환경에 있는 미생물들이 공생, 경쟁, 반발, 적대적인 상호작용을 한다는 것을 알고 있습니다. 한 유형의 미생물 개체수가 우세한 위치에 도달하면 다른 유형의 미생물은 억제됩니다. 이것이 바로 잘 관리된 수영장의 물고기가 병에 걸릴 확률이 낮고, 병에 걸리더라도 질병의 외부적 측면으로부터 회복할 가능성이 높은 이유 중 하나입니다. 이러한 수영장에서는 유익한 미생물이 우세하기 때문에 잘 관리된 수영장에는 항상 존재하는 다른 병원성 박테리아가 억제되고 밀집되어 있습니다.
　　마찬가지로 수질에 유익한 미생물 사이에도 동일한 경쟁 및 보완 관계가 존재합니다. 따라서 어항에 매우 효과적인 균주를 넣으려면 두 가지 방법으로 할 수 있습니다:
　　첫 번째는 새로 건설된 연못에 한 번에 상당한 양을 투입하고 이전 기간 동안 여러 번 투입하는 것입니다. 정확한 투입량과 투입 횟수는 제품 설명서에서 확인할 수 있습니다.
　　특정 균주의 수가 일정 수준에 도달하여 미생물 군집을 형성하고 지배적인 균주가 되어야만 그 기능을 효율적으로 수행할 수 있다는 것을 우리는 알고 있습니다.
　　새 연못이나 필터 또는 완전히 청소 된 연못이나 필터에는 지역 토착 미생물이 있지만 그 수가 아직 적고 아직 벽이나 여과지에 완전히 정착하지 않은 경우, 이때 매우 효과적인 균주를 많이 넣으면 이러한 특정 균주가 새 어항의 미생물 생태계를 지배하는 것이 더 쉬울 것입니다. 수조에 이미 자연 미생물 생태계가 구축되어 있다면 새로 유입된 균주는 토착 미생물의 공격을 받아 배제되고 새로운 환경에서 개체군 우위를 형성하기 어렵기 때문에 제 역할을 수행하기 어렵습니다.
　　실제로 대부분의 어부들은 특정 박테리아 균주를 투입하는 관행이 없으며, 물에서 자연적으로 발생하는 토착 미생물에 의존하여 물을 정화합니다. 이를 비난할 수는 없지만, 균주별 관행에 과학적으로 접근하면 수질 처리 능력이 더 효율적이고 철저한 미생물 생태계를 만들 가능성이 더 높다는 것은 의심할 여지가 없습니다.
　　그래서 개인적으로 다음과 같은 제안을 드립니다:
　　(1) 당신은 그냥 새로운 물고기 연못에 사용할 수 있습니다, 당신은 단지 기간에 물고기를 처음 넣어 시간에 따라 몇 가지 효율적인 수질 정화 균주, 박테리아의이 균주, 일단 당신의 물고기 연못에 정착하고 번성하는 필터, 물고기 연못 생태의 미래는 매우 두드러진 역할을 할 것입니다; 물고기가없는 새로운 수영장에서는 이러한 물에서 이러한 미생물이 부족하기 때문에 박테리아 균주를 넣어 많은 사용되지 않을 것입니다. 물에는 이러한 미생물이 생존하는 데 필요한 영양분이 부족합니다.
　　(2) 매년 봄에 필터를 청소하고 물고기를 다시 먹일 준비가 되면 적절한 용량을 투여하여 겨울철 추위로 인해 정체되거나 손실된 균주 수를 빠르게 높은 수준으로 회복할 수 있도록 합니다.
　　(3) 가끔씩 물을 크게 또는 완전히 교체하는 경우 유익한 박테리아를 보충할 수도 있습니다.
　　(4) 어류 질병이 치료된 후 회복 단계와 같이 일부 경우에는 보충제가 적절할 수도 있습니다.
　　우리가 종종 넣는 균주는 질산화 박테리아이며 광합성 박테리아는 물에 내재되어 있으며 일반적으로 야외 어항에는 필요하지 않습니다. 시중에서 판매되는 액체 형태의 질산화 박테리아가 얼마나 많은 활성 질산화 박테리아를 함유하고 있는지 의심스러우며, 그럴 수 있는 상황이라면 매우 효과적인 동결 건조제를 사용하는 것이 좋습니다.
두 번째 접근 방식은 매우 효율적이지만 일반적으로 복제에는 적합하지 않습니다. 새로운 균주를 투입하기 전에 원래의 사육수에 있는 토착 미생물을 죽여서 새로 투입된 균주가 자연스럽고 쉽게 개체군 우위를 형성할 수 있도록 하는 것입니다. 이 접근법은 대부분 실험실 환경과 조건에 적용 가능하며 여기서 자세히 설명할 필요는 없습니다.
두 번째 문제: 질산염 제거
　　이전 기사에서 이미 언급했듯이 생태 여과 시스템이 상당히 잘 발달되어 있고 대부분의 폐기물이 분해되고 변형되었다고해서 연못의 수질이 완전히 정화되고 복원되었다는 의미는 아닙니다. 박테리아와 같은 미생물을 이용한 여과 산물은 질산염이며, 잉어에게는 그다지 독성이 없지만 이를 제거하는 방법은 물의 변화와 수생 식물을 이용한 흡수의 두 가지 방법밖에 없기 때문입니다.
　　수생식물의 흡수에 대해서는 앞서 소개한 바 있습니다. 수생 식물은 두 가지 유형으로 분류할 수 있습니다: 표층 수생 식물과 수중 수생 식물과 같은 고등 수생 식물과 다양한 종류의 조류와 같은 하층 수생 식물. 생물학적 흡수를 통한 질산염 제거를 위해 고등 수생식물을 사용하는 방법에 대해 설명했으며, 여기서는 하부 수생식물인 조류에 초점을 맞추고자 합니다.
　　조류에 관해서는 우리는 조류에 대한 애증과 증오가 있습니다. 연못의 수질 조건이 적절한 조류는 의심할 여지없이 물고기의 생존에 적합하지만, 번식 속도를 조절하기 어렵고 너무 많은 조류는 우리가 볼 수 없다는 것이 싫습니다.
　　조류는 실제로 지구에서 3억 년 동안 번성해온 생물 중 하나로, 지구의 산소가 있는 대기와 오존층을 형성하는 데 직접적인 책임이 있습니다. 조류의 끈기는 상상할 수 없을 정도로 강해서 우리 어항에서 조류의 방문과 서식지를 거부하는 것은 거의 불가능합니다.
　　조류 제거에 대한 주제는 이 논의의 범위를 벗어납니다. 저희가 말씀드리고 싶은 것은 연못의 질산염을 줄이기 위한 목적으로 이러한 조류를 적절히 활용할 수 있다는 것입니다. 조류는 특히 질산염의 형태로 질소를 영양분으로 흡수하고 활용한다는 것을 알고 있습니다. 연못에서 생물학적 여과를 통해 생성되는 것이 바로 이 질산염입니다. 조류가 적절하게 성장하는 연못에서는 높은 암모니아 및 질산염 농도가 거의 발생하지 않습니다. 문제는 수질 개선을 위한 노력에 유용한 도구가 될 수 있도록 제어하고 활용하되, 과도한 개체수가 우리의 즐거움을 방해하지 않도록 해야 한다는 것입니다.
　　개인적으로 두 가지 제안을 드리고자 합니다:
　　(1) 수영장 벽의 투명한 이끼는 깨끗이 닦을 필요가 없도록 보호해야 하며, 물을 바꿀 때마다 빗자루로 무성하게 자란 이끼를 제거하면 충분합니다;
　　(2) 잉어의 즐거움에 방해가 되지 않는 한, 특정 계절에 연한 녹색으로 연못의 물을 적절하게 유지하는 것은 연못의 생태와 잉어 자체에 도움이 됩니다. 야외 연못의 물을 일년 내내 맑은 물처럼 깨끗하게 유지할 필요는 없습니다.