一、生态循环

1、养水的基本原理

养水的核心思想是建造一个微生物系统，把主要有害物质分解成无害物质；

2、主要的有害物质

鱼的粪便和食物残渣；

3、主要的微生物系统

1.喜欢氧气的细菌比如酵母菌

负责把粪便和食物残渣等有机物分解成氨；并增强鱼的抗病能力；

2.喜欢氧气的硝化菌（不是消化菌哦）

负责把氨分解成硝酸盐；这个过程比较复杂，大家可以看文章后面的资料连接；

3.不大喜欢氧气的细菌比如乳酸菌

负责把硝酸盐分解为气体挥发掉或者再还原成氨；并提高鱼的免疫力。

完成上面的几个步骤后，鱼的粪便和食物残渣在24小时内被分解干净，水中的有毒物质（主要是氨和铵，来自鱼的排泄物）含量能够长期保持极低的水平，比每天一换的水的平均水平要低。

4、怎样操作

1.居住的地方

细菌要有家才能大规模繁殖，过滤器是它们最主要的家，房子越多越好，性价比最好的房子是玻璃环和沙子。

假如养鱼的水总共有100升的话，那么你需要有10升以上的直径3毫米的沙子作滤材或至少1升的玻璃环。多点更好，虽然浪费了，但是有个储备能够应急。房子要提早建好，等待细菌们的入住。

2.呼吸的氧气

这些喜欢氧气的细菌对氧气的消耗量是巨大的，甚至比缸里的鱼还厉害，因此，一个有效的充氧手段是不可以少的，可以用气泵、水流溅落等多种方法解决。假如有了大量住房后水仍然很混，那么是增加氧气的时候了。

3.足够的食物

只要缸里有鱼，细菌们就会有食物，增加食物就能够促进细菌们的繁殖，但是太少了细菌们吃不饱，太多了又会撑坏了，所以增加的速度很关键，这个我们后面讲。另外我们要用一块过滤棉来把大块的食物打碎以便细菌们开吃。滤绵在过滤槽前面，占据滤槽10%的空间就够了。

4.一定的水流

水流给定居的细菌们带来氧气和食物，水流大了就把细菌们的家冲走了，水流小了，带来的氧气和食物又不够。对于100升水的缸，你应该有600升/小时以上流量的泵，以及一套水循环管道，并且制造良好的水流以便把粪便和食物残渣带给细菌们。

5.合适的温度

鱼和细菌们在24-28度之间是可以很好的生长和繁殖的。如果水比较冷，一个加热棒就可以解决了。一般100升的缸有个100瓦到150瓦的加热棒就很合适了。

6.稳定的水质

由于细菌们基本上住在水里，他们喜欢比较稳定的水质，一旦水质剧烈变化，它们就要搬家了。在水流经的滤槽里放置少量的活性炭或者麦饭石，大概占据滤槽的10%的空间就足够了。

7.培养的方法

首先，应该给咱们的装了100升已经晒好的水的鱼缸来个大扫除，把过滤器、过滤棉、玻璃环、活性炭（或麦饭石）、水、泵、加热棒沙子、石头、草等等东西通通按照设计放到缸里或滤槽里合适的位置用高锰酸钾消毒，给20克高锰酸钾就可以了，这时的浓度是1/5000；浸泡半个小时后就全部干干净净啦（也可以用这个浓度的高锰酸钾液擦洗鱼缸并浸泡其他器材）。然后，把鱼缸和所有器材冲洗干净。

接着在鱼缸里灌入晒好的水（推荐方法），或者用自来水灌满并等待一天。

这时，就可以请细菌们入住了。把从鱼店里买来的干粉硝化菌（推荐）10克或液体硝化菌15毫升倒进缸里；

然后，再把从药店里买来的酵母菌素片和乳酸菌素片各3片用缸里的温水尽量完全化开，把比较清澈的部分倒回缸里，把剩下的残渣扔掉或倒入过滤槽这些不明显的地方都行；另外，酵母菌的来源还可以使用超市里买来的发面的酵母，不过要小心假货哦。

这样，咱们就完成了“播种”的过程；这个时候的鱼缸通常是一片雾蒙蒙的，这是菌种在飘荡，没关系，几天内就会清澈的；

下面，当然是给细菌们找食物啦。既然咱们的缸里有100升的水，那么就放养4条3-4厘米长的小鱼吧！它们是先锋，所以必须是身强力壮、不怕死的小家伙，进入鱼缸之前要用1/5000的高锰酸钾水浸泡10分钟消毒，避免带着病菌进入鱼缸；之后，正常的饲养它们几个，每天喂两次，每次的食物必须在1到2分钟内吃完。然后咱们就等待吧。假如水质在第二天浑浊了，就适当换点水，然后适当减少喂食。就这样等待3天；

第4天，假如水质变的清澈无比（有时侯第2天就水清了，但还是要等待到第4天再操作），那么水就快养好啦！这时要继续测试一下微生物过滤系统的应变能力。只要把喂食量增加一倍就可以了。一直等待3天；期间稍有浑浊要仔细观察，只要没有腥臭味散发出来就不必换水；

第7天，假如水质仍然清澈无比，这时我们可以把比较娇贵的鱼请进鱼缸了。先换点水，然后少放几条，少量喂食，观察几天，再继续放另外一批；就这样我们以后每个星期给鱼缸换1/5的水，配合每天定时、定量、定点的喂食，就可以获得长期稳定的“好”水了！

但是，这样的“好”水里仍然有些潜在的“半有害物质”的存在，假如它们积聚过多就会危害鱼们，因此必须要通过定时换水，来稀释它们，维持“好”水的稳定。

那么，怎样才能长期不换水呢？让咱们继续往下看：

5、怎样才能长期不换水

1.长期不换水的核心思想

长期不换水的核心思想是把分解有害物质的工作进行到底！这时的对象就是那些“半有害物质”了。

2.分解“半有害物质”的基本思路

全世界都在研究这个课题，咱们也一样，当然咱们的原则是“少花钱、多办事”啦。

咱们的基本思路就是通过藻类或一些快速生长的水生植物把这些“半有害物质”吃掉！咱们把它叫做“低等生物脱氮还原系统”！

3.“低等生物脱氮还原系统”的建设方法

利用藻类对光线的敏感反应，在过滤设备里设置独立的滤槽并配合合适的光照（用色温在2500K左右的节能灯），大量培养褐藻、绿藻甚至黑毛藻；

或者在滤槽里、缸里栽种大量的水生植物，除了水草以外还有类似万年青、开运竹、浮萍、槐叶萍甚至是水葫芦这样的东西；

当然最合适的方法是通过种植大量的水草来解决，但是水草的种植需要良好的灯光器材、肥料和维护方法，这里就不详细说啦。

这些大量的藻类或植物会把“半有害物质”基本消除，并成为养水的最后一道工序。这样我们就基本完成了整个鱼缸的水的氧化分解脱氮还原这个大循环体系。初步的使缸里的水成为具有自我净化能力的水系统。也就基本上完成了一个长期不换水的鱼缸生态循环过滤系统的建设。

需要注明的一点是，我们认为定期的换水是维护鱼缸生态稳定的不可或缺的手段。

长期不换水并不是最好的养鱼的方法，不仅仅因为比较难以建立，更重要的是我们认为养鱼要“竭力创造它们需要的条件，而不是强迫它们适应现有的条件”





二、建立有效的循环系统


    建立有效的循环系统实际上意味着建立有效的基础来确保鱼缸氮循环的正常进行。如果在最初建缸时没有建立有效的循环系统，那么在加入鱼儿后，就会出现“新缸症状”，而这通常会让您折鱼。

任何生命主要由四种基本元素组成：碳（C）、氧（O）、氢（H）和氮（N）。

通常还会有其它元素的存在，但这四种是最基本的，因为它们是组成蛋白质的基本元素，组成生物有机体的基本材料是核酸，它是一切生命的核心。因此鱼类和所有的生物一样，通过摄食吸收这些元素，而将那些不需要的东西排泄出去。

通常情况下，鱼是以二氧化碳（CO2）和氨（NH3）的形式将这四种元素排泄出的。这看起来是不是有点奇怪，可我们人类也同样也是这样的。排泄出的尿液也会分解成CO2和氨，因此在水中就会有两种新的成分出现。CO2通常是气体，最终是会从水中逃逸的（过滤和加强通风可以缩短CO2从水中逃逸的时间），只有氨会继续留在水中。非常不幸的是氨会残留在水中，并对鱼儿产生毒性，哪怕是只有很少的量。

实际上氨可以和水产生化学反应形氢氧化氨（NH4OH）。要处理这一问题的一个办法是通过每天或者更频繁（如果鱼儿的密度很大的话）的换水，但这是不切实际的。因为养鱼是一种休闲爱好而不是为了锻炼身体的肌肉。另一个办法是用某种物质来吸收这些氨。确实有一些东西可以满足这项要求，但必须频繁地更换，而且这些物质在特定的环境下可能会失效（比如缸中需要加入NACL处理病鱼或是增加盐份时），但归根结底这不是一种自然的方法。

实际上有一种非常便宜的方法（事实上可以不花任何钱）来克服这一问题。水中有两种细菌，因此在往缸里装水时它们就会在缸里存在。它们分别是Nitrosomonas（亚硝化单胞菌）和Nitrobacter，它们也被称为 “硝化”或“有益”细菌。它们是好氧细菌，也就是说它们必须在有氧的环境中才能存活，因此它们通常可以在水流较激的地方存在（比如过滤器内部）。在那里它们会聚集在一起并开始产生作用。它们吸收氧气和氨作用产生亚硝酸盐（NO2-），然后将亚硝酸盐转化为硝酸盐（NO3-）。这个反应过程可以用以下表示： Nitrosomonas : 2 NH3 + 3 O2 è 2 HNO2 + 2 H2O + 能量反应所产生的能量被细菌自己吸收用以生化反应的需要。这一反应所产生的亚硝酸是一种弱酸，会在水中分解成氢离子（H+）和亚硝酸基（NO2-）。亚硝酸（或亚硝酸基）在水中不稳定，因为第二种细菌会吸收它们并进行以下化学反应： Nitrobacter : 2 HNO2 + O2 è 2 HNO3 + 能量同样细菌的生化反应过程吸收了释放出来的能量。这样的反应过程产生的硝酸是强酸，在水中会离解成氢离子（H+）和硝酸根（NO3+）。硝酸盐可以通过水草（包括藻类）自身的生化反应过程被吸收掉。请注意以上两个反应过程都有氧气的参与。

这两种有益菌只分别参与其中一种的化学反应。应该注意的是亚硝酸盐毒性要比氨小些（但仍然毒性很大），而硝酸盐的毒性就小了许多。这一过程被称为生物过滤。硝化细菌是不会再进一步转化硝酸盐了，它必须通过换水或是缸内的水草吸收来除去（如果水草足够多的话）。那么为什么硝化细菌不能立刻将有毒的氨“吃”掉呢？这是因为我们的缸中的硝化细菌数量还不够。因此我们要做的是给出足够的时间和氨来培养这些菌落，使其在较大的养殖密度情况下仍然可以有效发挥作用。这一过程称之为建立有效的循环系统或称“氮循环”。

典型的循环特征是，起初氨的含量会升高，然后是亚硝酸盐浓度增加同时氨的浓度下降，最终亚硝酸盐浓度下降而硝酸盐的浓度上升。新缸症状是指氨的浓度越来越高而硝化细菌的数量却很有限，这时如果一开始放鱼的密度太大，由于硝化细菌没能迅速繁殖，使得氨的浓度急剧升高，导致鱼儿中毒死亡。



1、详解硝化菌

硝化细菌，俗称：A菌、硝化菌

适用于各种海、淡水的水质处理辅助。水族箱中如果没有硝化细菌的存在，必然会面临氨含量的激增的危险，不论您采用何种方法或任何水族用品用品都不能彻底解决这个问题。当水中的氨浓度达到水族生物致命浓度时，对于任何一种水族生物而言，结果可能都是一样的--那就是死亡，这时您一定会心疚不已。但如果水中含有足够数量的硝化细菌为您不断地解除水中的氨，则整个水族生态平衡系统的稳定性将获得确保，并使水族生物安全地生活于水族箱中。

硝化细菌是一种好氧细菌，能在有氧气的水中或砂砾中生长，并在氮循环水质净化过程中扮演着重要的角色。它们包括形态互异类型的一种杆菌、球菌以及螺旋型细菌，属于绝对自营性微生物的一类，包括两个完全不同代谢群： 1.亚硝酸菌属（Nitrosomonas）：在水中生态系统中将氨消除（经氧化作用）并生成亚硝酸的细菌类；亚硝酸菌属细菌，一般被称为"氨的氧化者"，因其所维生的食物来源是氨，氨和氧化合所生成的化学能足以使其生存。 2.硝酸菌属（Nitrobacter）：可将亚硝酸分子氧化再转化为硝酸分子的细菌类。硝酸菌属细菌，一般被称为"亚硝酸的氧化者"，因其所维生的食物来源是亚硝酸（但也不一定是亚硝酸，其他有机物亦有可能），它和氧化合可产生硝酸，所生成的化学能足以使其生存。

因这些硝化细菌能将水中的有毒的化学物质（氨和亚硝酸）加以分解去除，故有净化水质的功能。不过需要注意：硝化细菌在水质pH中性、弱碱性的环境下发挥效果最佳，在酸性水质中发挥效果最差。

光合细菌，俗称：B菌、光合成红菌

适用于各种海水的水质处理辅助。光合细菌是一种水中微生物，因具有光合色素，包括细菌叶绿素和类胡萝卜素等，而呈现淡粉红色，光合细菌能在厌氧和光照的条件下，利用化合物中的氢并进行不产生氧的光合作用。光合细菌可以在某种污染环境下生存，并担负着重要的净化水质的角色。但只有在生存生存环境和污染物质符合其生理、生态特性时，才会发挥其作用，否则很难获得预期。例如在无光或者有氧环境下，光合细菌就很难发挥效果。

在水族箱中由于高密度养殖，投饵不当造成的饵料过剩堆积、水族生物的排泄物等等，往往会造成底砂床有机物堆积过多，而使底砂床受到严重的污染。经底砂床上的微生物将有机质分解，会释放出一些对水族生物有毒的物质，例如：氨、亚硝酸及硫化氢等等。当这些分解产物的浓度增加时，就会导致水族生物中毒死亡。水族箱中若存在光合细菌，它将那些有机质或硫化氢等物质加以吸收利用，而使耗氧的异营性微生物因缺乏营养而转为弱势，因而降低发生有毒分解产物的机会，同时，底质中的水质借以得到净化，而促使养殖的水族生物的健康成长。

目前，水族市场出售的光合细菌，主要是光能异营型红螺菌科（Rhodospirilaceae），特别是其中的红假单细胞属（Rhodopseudomonas）的种类。这种光合细菌在不同的环境条件下，能以不同的代谢方式，有效地净化水质。需要注意：光合细菌在水质pH8.2-8.6的环境下发挥效果最佳，因而比较适合在海水水族箱中使用。 将一些净化水质的细菌引进水族箱，是一件简单而有效的净化水质的方法，对于目前盛行的家庭饲养观赏鱼等生物提供了极其方便的水质管理方式，颇受水族爱好者喜爱。但在使用这类产品时，也必须注意若干问题，以免降低了预期效果。

一般而言，只有在使用环境和使用对象符合细菌的生理、生态特性时，才能发挥其净水作用。否则，很难获得预期效果。为了能让这些有益的细菌细菌充分发挥净水作用，在使用上，通常必须注意下列问题：

1.水中有有机污染源

净水细菌是*水中有机污染而存活的，如果因为水中没有污染源存在，它们就无法长期生存。因此，在新水阶段就加入细菌是否有效，是值得研讨的。

2.勿与消毒杀菌药剂同时使用

为了避免净水细菌被杀灭，切记勿与消毒杀菌药剂同时使用，如果必须使用杀菌药剂或治疗鱼病的药剂，需等药物使用至少一星期以上再进行使用净水细菌。

3.要注意调整适合细菌生长的温度

在净水细菌的使用过程中，能有效地控制在最适宜的水温条件下，当然其发挥的效果也是最理想的。例如：光合细菌在23-29℃的范围内均能正常生长繁殖，当水温低于23℃时，它们的生长逐渐停滞，因此低于23℃的水族箱使用这类细菌效果较差。

4.要注意调整适合细菌生长的pH值

在净水细菌的使用过程中，必须注意水质酸碱度pH的变化。例如：淡水硝化细菌在pH值等于中性时的效果最佳，在酸性水质中效果最差，因此若能将水族箱中的水质调整至中性或弱碱性，它的净水效果会好一些。而光合细菌在pH值8.2-8.6的水质中最具效果，所以它比较适合用于海水水族箱中的使用。

5.要注意细菌之间的共容性

若要同时放养不同的净水细菌应该注意细菌之间的共容性。例如：硝化细菌和光合细菌并不适合同时放养在同一水族箱内，因为它们净化水质的过程互有抑制作用，可能会降低其净化效果。

6.要为细菌提供足够的可居住空间

如果只让细菌生活于水族箱中可能无法满足其繁衍上的需要，这会严重限止细菌的数量使其无法增加。

因此，我们应该配合生化过滤系统为细菌细菌再创造更多的可居住空间供它们繁衍，以期待它们加速降低有害物质以及加强它们分解能力。要成功地建立有效的净水细菌的"生态系统"，必须注意净水细菌的添加方式以及添加的量。净水细菌的量多以及快速生长，可能有助于有机废物的分解，但过多的净水细菌数量竞相消耗有限的细菌营养物质，同样会导致它们的快速死亡。

净水细菌在水族箱中有一个生命周期。当它们在被加入水族箱，并不是以一定速率增长繁殖。通常在最初时菌数保持不变，这是可能因为细菌适应新环境需要一段时间。此时，细菌的代谢反应正常进行，但细胞的分裂却是静止的。这个生长期称为迟滞期（Lag pnase）。 到迟滞期结束之后，细菌的胞体以一定的速度不断分裂，其生长以及繁殖速度达到最大，并在数小时之内达到最高峰，然后细菌的数目又保持不变不再增加，这归因于环境的变化，特别是因为有些营养被消化完了。这种情况也是造成细菌死亡的原因之一，于是细菌开始死亡并数量锐减，假如确保还有一些细菌增殖的话，细菌的死亡将比新生细菌更快，一直到细菌减少到原来的数量为止。这个生命周期约几天至十几天，依水质条件来决定。

净水细菌的添加时机如果能够配合其生命周期是最好不过了，即当它的数量正处于最少时再添加，不要等它繁衍到最高数量时再添加，这样一来反而会加速细菌的死亡速度。可是要真正地去了解它的生命周期是多久是极为困难的事，至少绝大多数的水族爱好者是无法观测注意到的，所以一般都是以定期添加为好。

在水草造景缸、岩礁生态缸等等水族箱中因为定期添加肥料等营养药剂，有些营养药剂诸如微量元素的种类可能与净水细菌所需的营养成份类似，只是数量组成不同而已，因此也可能提供给净水细菌用作生长、繁衍的养分。正因为如此，净水细菌在这类水族箱中的生命周期可能比一般只单独饲养鱼类的水族箱中要存活长许多。换而言之，如果单独饲养鱼类的水族箱是一星期定期补充净水细菌一次，在这类水族箱中只要两星期定期补充一次即可。

除了定期添加之之外，如果发现水质不良或者在更换、清洗过滤器后，以及进行药物治疗以后，都可以不定期补充，以确保净水细菌的生态相能成功的建立。


三、关于硝化系统的建立

1989年俄国微生物学家-维诺格雷斯基.无意发现一类所谓的好氧菌.它们生活方式与一般细菌不同.一般细菌需靠利用有机物.而这类细菌不能以有机培养.赤能在通气状况下.利用无机培养.

硝化菌广布于土壤.淡海水和污水处理系统中.等

硝化菌的归纳为两类：1.亚硝酸菌 2.硝酸盐菌.

硝化菌的基本形态：杆状、球状、螺旋状等

硝化菌需要的无机碳源：碳酸、碳酸盐等.

硝化菌需要的营养元素：蛋白质、脂肪、酵素、维生素等

硝化菌需要的无机化学能：氨源或亚硝酸盐.

硝化菌需要的氧气：以每公斤的氨氮核计，至少要4.5公斤的氧，最好不低于2PPM

硝化菌最适合的PH值：7.5~8.2之间

硝化菌最适合的温度：不超过30度不低于20度.

硝化菌的运动:有鞭毛振动的菌体[可移动]，不具鞭毛的菌种[随水流飘移].

硝化菌最适合的水流：硝化菌会分泌出一种黏性强的脂多糖类的化学物质，可把自己黏着在一起，组成凝菌胶团，便经的起水流冲刷.

硝化菌与光：生态上的硝化菌均有避光现象.

新缸中的死鱼原理：[腐生细菌]有机转无机->氨源或亚硝酸盐转为化学能的硝化作用，硝化菌的培养科学家证实在黑暗中比光照下好得多.

1、硝化系统的建立

大家把新买的鱼缸兴冲冲的装备齐全, 加了水, 激活马达, 都会问, 下一步怎么办? “买鱼” 相信这是最快闪入大脑的答案.然而一个星期过后, 鱼一只只的回老家了, 才觉得不对, 哪做错了…… 答案往往是, 硝化系统没有建立完全. 硝化系统意指培养硝化菌把鱼鱼所排出来的毒素排除掉.

2、整个系统的大纲是

鱼的废物 (氨) -> 亚硝酸盐 -> 硝酸盐(以下数据仅供参考, 因为太多的因素会使每个鱼缸都不大一样)

1.初期

鱼下缸, 开始排放废物, 氨 (阿摩尼亚) 开始累积, 阿摩尼亚对鱼是超级有害的.通常在下鱼的三天后氨的浓度开始上扬.

建议: 0.25-1.0 ppm: 25% 换水,喂食减半. 1.0-2.0 ppm: 50% 换水, 减少喂食,>2.0 ppm: 继续换水, 直到<1.0ppm,不要喂食.(因为系统付荷过重)这期间如果感觉鱼快不行了,参照>2.0ppm的作法.

2.中期

Nitrosomanas 开始分解氨, 将它转成亚硝酸盐. 然而这也是对鱼有害的. 有些鱼在亚硝酸盐 = 1ppm 就受不了了. 亚硝酸盐浓度通常在一个星期后开使上扬.

建议: 0.1-0.5ppm: 25%换水,喂食减半.0.5-1.0 ppm:50% 换水,减少喂食,>1.0 ppm: 继续换水,直到 <1.0 ppm,不要喂食.(因为系统付荷过重了)这期间如果感觉鱼快不行了,参照>1.0 ppm的作法.

3.后期

再过一个星期后, Nitrobacter 开始长成. Nitrobacter 成长的比较慢. 差不多15小时才长一倍. Nitrobacter 会将 亚硝酸盐分解成 硝酸盐. 少量的硝酸盐是鱼儿能接受的.且水草也能吸收. 不过浓度太高鱼也会回老家的. 要靠定期的换水来稀释硝酸盐的浓度. 硝酸盐的浓度也最好不要超过 20ppm.

建议：保持在 <5ppm

3、系统的建立只有一个秘诀：时间

因为所需的硝化菌就存在你我的身边.大家所需要给的只是一点时间, 跟一点帮助.

Day 1. 买两三只比较粗养的鱼, 喂少量的饲料. 第二天起开始测量阿摩尼亚的浓度.浓度会持续升高好几天, 不要怕.

大约在一个星期左右, 因为 Nitrosomanas的长成, 开始进入中期. 阿摩尼亚的浓度会快速减退. 在这期间, 如果鱼真的不大行了, 可少量换水来稀释缸中的水.相对的,亚硝酸盐的浓度开始爬升. 一个星期后, 和阿摩尼亚测试同步, 开始测试亚硝酸盐浓度. 每两天量一次, 亚硝酸盐会到顶然后慢慢的捡退

Day 17 开始进入后期阶段. 再过一个星期, 当亚硝酸盐和阿摩尼亚浓度都降为零时, 硝酸盐的浓度开始增加.这时, 恭喜大大. 系统建立完成. 先别急着追加鱼. 先换少量的水. 再等两天. 再加鱼.一次也不要加超过三只. 不然一下子加太多, 系统会崩盘. 前三个星期所做的努力就付诸东水了.

在第一个星其中, 可加入硝化菌, 这样也有帮助.幸运的话,可缩短一个星期的时间养鱼的头一个月, 是关键期. 是老天给我们的测试. 看我们是真的想养鱼还是玩玩而已.