龙巅

水质跌酸——难道只是调节ph值?

2011-06-24 17:06:03

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       最近看了一片鱼友的文章,是关于水质跌酸调节pH值的文章。我感觉其误区太多,很多理论都是原则性错误的,所以抽时间说明一下。里面所涉及的部分数据来自翠湖,特此说明。


调整PH的目的

       养鱼先养水,这句话大家不陌生,但是怎么理解这句话的真正含义呢?我的理解是:养水是指养殖用水的内在质量。我们用来“养水”的办法很多,比如,建立健全的硝化系统,培养出优质硝化细菌,水中添加氧气,和各类营养成分,通过检测毒素和微量元素而达到控制水中各种物质的含量,我们也可以借助其他一些手段间接观测水的质量。比如pH值(KH GH NH3+NH4 NO2  NO3 )测量。

       那我们测量pH值得目的是什么呢?为什么要测量ph值?如果pH值不合乎我们鱼类的最佳生存要求怎么办?是不是直接调节pH值或是加入一些物质调节就可以呢?下面我与大家一起思考。

       在我们养鱼水中,如果pH值出现了波动,那肯定是水质出现了变化而带动了pH值发生了变化,如果此时直接调节pH值再标准也不能解决水质的问题,虽然pH值调到了正常,但是水中的硝酸盐或其他有毒物质不但不会减少的,相反有的会因为pH的变动而加速累计。

       关于水质的好坏与pH值的测量,我引用一句话说明,可能不是很恰当,但愿能说明白问题,——“醉翁之意不在酒,而在于水体之中”。我们监测pH值的目的也不是在于单纯调节指数的高和低,,而是通过其指数的高低知道水质的变化情况,从而调整好水质,用调整好的水来改变pH值。所以现在很多鱼友测量pH值的目的,是为了调节pH值而调节pH值,是非常错误的,是不懂其养水的原理而为之。

       尤其是调节跌酸水质,更不能单单的从pH值上下手,他需要一个有主有次综合的办法去调理水质,首先要弄明白在养殖水中跌酸的的根本原因是什么,再从根本上下手。看看是否因为硝化细菌数量增多,氧化作用下生成的硝酸过多,溶于水后产生H+使水质变酸,最终积累下硝酸盐水质老化的原因,还是因为其他什么原因。只有找到根本原因才能对症下药。


硝化系统引起的跌酸

       在弄明白了跌酸的主要原因后,针对其做出动作,而不是一概而论的。
       先谈谈主要的吧——硝化系统过强而引起的跌酸:
       在治理本质的基础上(降低硝化作用)的同时,还要注意一些辅助手段,减少氨源,(换水)加强水体KH值,KH值不等于暂时硬度,他是形成暂时硬度的必要条件,它在水中的作用主要是缓冲PH值的变化,KH值之所以起到缓冲作用,是因为HCO3能发生可逆的水解平衡反映。

       请看:HCO3-+ H2O --->   H2CO3+ OH-

       KH值与水的硬度更没有关系。
       比如饲养密度,喂食量,以及适量的换水等等,从根本上调理水质达到各项指标,只要把水质慢慢的调理到我们所要的地步,pH值也会慢慢的到达我们预期的数值。(我说的这些,是指一般养殖水,非自然界水质)而不是单纯的加入某种物质或是原料,为了调节pH值而调节。

       在论坛中有很多鱼友对于调节pH值,颇有微辞,认为稳定是关键,没必要特意调节pH值。这是只知其一不知其二。诚然稳定是关键,但是没有好的水质,pH值怎能稳定下来,即便是能稳定下来,这样不达标养殖用水的酸碱度有什么用?所以说你要看怎么去调节pH值,稳定的pH值不是直接调出来的,而是优质的养殖水带出来的。

       一个鱼缸跌不跌酸,不是用时间来衡量的,时间只是增加其概率而已,它是与饲养密度,喂养方式,水体大小与平时维护息息相关,这些做得好就不会跌酸,如果做得不好,即使再大米的鱼缸,就放一条鱼也会水体老化的。如果此时你不及时的调整水质,而单纯的调节pH值,鱼不长病就奇怪了。

       这个时候正确的做法是:首先测量三项指标,再测量pH值,(有条件的测一下TDS 与KH,GH一般鱼友可能做不到,其实一般养殖不测这些也无妨)根据测量的指标判断硝化系统与水体的质量如何,该换水的换水,该加强的加强,该减弱的减弱,作出这一系列的调整后,再测量pH值,在一天不超过0.5的基础上,此时可以加入物质调整一下水的pH值,接近我们想要的刻度。(我推荐还是医用的,超市里的一定选质量好的)小苏打粉溶水后,慢慢调节,来得比珊瑚沙更直接,也无任何毒副作用。(珊瑚沙的主要成分是CaCO3,Ca不能增加水的缓冲能力,Ca与 KH毫无关系,有效成分只是与水中CO2反映生成的HCO3-,所以不如重碳酸盐小苏打直接,后面详细说明原因)

       我也举一个案例:我的一个好弟兄,1.8的鱼缸,一龙2虎2财神,跌酸3.3.后,开始用珊瑚沙调整ph值,一周多后ph值调到6.0.,期间正常的换水。此时所有鱼只无精打采,龙鱼据食。2周后,一只财神烂了鳍,并且蒙眼。此时Ph值继续跌酸到5.7,需要不断加入珊瑚沙。我让其检测三项指标,结果硝酸盐超出最高50,检测剂红的厉害,水体老化严重,换水根本起不到一天作用。怎么办?我的办法在下面,请你思考是否合理。
鱼缸本身是底虑,他的物理过滤在溢流区内设置,底虑的第一个格子是杀菌灯,第二格子是生化棉。第三是生化坏,上面加了珊瑚沙,第四格子上水区。每个格子都有加氧气盘。

       此时我想的第一步就是调整水质:
       1.从物理区先把白面换成新的。(目的减少氨源)
       2.下来到底虑的水直接进入第四格子,进行鱼缸水循环。(没有硝酸生成溶于水的机会)
       3.用做好的水加强换水,测量pH值,在一天之中不超过0.5的基础上,辅助用小苏打慢慢调节pH值
       4.每天检测pH值与三项指标。10天后陆续的撤出了所有的珊瑚沙,pH值已经到了6.0,并且有继续升高的趋势。20天后正常达到我所想要的6.8.  
       5. pH值到7.0时,让从物理区下到底流的水进入第三格子,继续观察pH值的变化,根据情况,再确定是否从第一格子正常进出,此时主要的工作就是稳定住pH值,这种稳定是从水体的内部质量去操控pH值。也是治本上下的手法。

       广大朋友可能会有问题。
       1.生化过滤区没有参与循环,硝化细菌会不会死去。
       回答:关于硝化细菌有很多书籍描述据说关闭几个小时,就会造成硝化细菌大量死亡,甚至造成生物过滤系统的崩溃。这一点我有所保留,我试过数次停电7——8小时左右,经NH3/Nh4、NO2、NO3检测,未发现超标影响。虽然是死水,但在每一个格子里面都有氧气盘,经过循环后可迅速稳定水质,所以我相信硝化细菌不会那么快死亡。

       2.没有硝化系统,产生的氨以及毒素会不会有问题。
       回答:在养殖水中,只要pH值小于7就不会有氨的存在,他会转化成为铵,在很多书籍中都有铵有毒的记载,但是其毒性到底有多大,它的毒性的原理和养殖鱼的不适用性却无从查考,到是我在翠湖中观摩,没有看到有关铵°毒素的记载,为此事情我特意查询了柯教授的硝化细菌与水族缸一书,也没有对于鱼类有毒害的记载。(如果有朋友能提供铵毒的数据,我愿详闻之)在淡水中pH值=7,即使有氨的存在,毒性仅仅是10%,如果总氨测试,即使都是氨NH3的话,达到40ppm,,有危险的才是0.04ppm,这个浓度不会对鱼有任何伤害。在pH值小于7 的状态下,(即使6.9999,也不会有氨)无硝化系统,铵不会对鱼造成伤害的。(退一万步说,即使铵有毒,也不会大于硝酸盐)

       说到这里,再多说一个题外话题,就是我看到很多鱼友测试总氨含量,而不配合pH值得测量,其实这是没有用的,测定所得到的数值毫无意义。在不确定pH值情况下,而读氨的PPM说事情,就是误导,其标准测试应该配合pH值来测量,你可能还会认为氨在淡水中的毒性会受温度等等其他方面影响,我可以告诉你,那都是次要的,在淡水养鱼水中你都可以忽略,但是不能忽略的就是测量总氨的同时,一定要测量pH。也是间接知道水中氨毒情况的依据。以下分子式:

       NH3+H2O--> NH4OH--> NH4++OH-

       有点化学常识的,不难看出NH3和NH4+的平衡是受ph值的影响,ph值或是碱性越高,有毒的NH3百分比就越高。Ph值=9水中只有25%的氨是以NH3形式存在,pH值=7时NH3只占1%。通过这个数值可以计算出自己鱼缸pH值是7的时候,总氨中的NH3占多少?有时候看到鱼友案例,测得数值不合乎理论,变化之大,自相矛盾,同样的条件下,不同pH值,氨的ppm相差悬殊,真的无语。只好让其检查测试的准确性,只有准确的测试,才能有正确方法告知。

       以上这些数值毒性只是用于淡水,和海水不能同日而语,虽然有些理论一样的东西,但是参考数值不一样。
想除去氨,就要加大硝化细菌的培养,这是根本。换水是辅助手段,来稀释氨毒。养殖水跌酸,要从根本上抑制跌酸的原因,因为硝化作用跌酸的,减少硝化细菌,减少硝酸溶于水的机会,这样就减少硝酸盐沉积,调理好水质,调节ph值是辅助手段,在鱼类忍受得了,每天不超过0.5的情况下,尽量调到所希望的数值。方式方法很多,可以通过增加KH值的方法(推荐),用增高剂。也可以用离子交换法(不推荐)等等。但是其根本就是必须要把水质调整好,如果只想通过调整pH值,不去从根本上调整水质,可能是徒劳的。调整水质不是单单的换水,它是一个综合性的。包含换水,加氧,营养素的添加以及硝化系统的整合等等。


其他跌酸原因

      除了硝化系统之外,其他能引起养殖水跌酸的原因是什么呢。亚铁离子产生的水解反应也能引起水质跌酸:
      FE2+ + H2O →  FE(OH)3 ↓ + 3H+
      亚铁离子产生的水解几率非常少(它不是铁锈在水中分解,后面详细说明此类反映),因为在养鱼缸中不存在亚铁离子,除非你加入了亚铁离子当铁肥,养殖水跌酸之中,这不是主要原因,除此之外,如果没有特意添加其他各种酸类,在水中释放H+就不会有其他跌酸现象出现,因为他们在鱼缸中的机率比亚铁离子水解更小。

      解决方法也很简单,只要停止加入亚铁离子,就会消除跌酸。此时可以在允许的范围下调节一下pH值,而不必降低硝化系统和考虑其他一些因素。
      不过有一点必须强调,亚铁离子的水解绝对不是钢网或是铁在水中生锈,生锈是元素态的铁在水中氧化所产生的氧化铁,这个反应绝对不能令水质跌酸,这个反应过程不涉及H+离子的释放,所以不会令水质变酸。初三的化学书或是百度可以查到其分子式。
      铁不仅是动植物都需要的矿物质,细菌都需要,硝化细菌也需要,是硝化细菌的必须微量元素,缺铁的硝化细菌会死亡,但是需求量非常少,如果水中含量超标就会有重金属中毒,但是铁必须要以单质的铁离子或是化合物的铁离子才能发挥作用,因为只有离子状态下铁才能被生物吸收。氧化铁即铁锈不溶于水,无法释放离子状态下的铁,所以无论多和少不能被水中生物吸收,当然也不能作为营养源,更谈不上重金属中毒,何来杀死硝化细菌呢?

      再谈谈单纯的从调节水pH值的角度去看,(这里只谈淡水,海水与淡水还是有一定的区别的,相同的数值在各自领域中表现的有毒性是不一样的,暂且不讨论)调节的方法很多,最常用的办法,有氢型离子交换树脂,其原理大家都知道。还有加入NAHCO3小苏打和CaCO3珊瑚沙。下面与大家思考各种办法的原理,和其优点缺点。
      要谈pH值,话就长了,它与水中KH,GH 是密不可分的,说实话要他们说的明明白白,不是几篇文章就能关联起来,只能大体说明一下其关系。但是这其中一定要弄明白什么是KH.它与暂时硬度是不是一回事情。


直接调整PH的方法

      在什么情况下,需要我们直接干预水体,来调整pH值呢?
      如果从根本上治理水体不能够马上见效的话,或是天然水源需要我们来直接调节pH值,来配合鱼类最低的生存条件。首先推荐碳酸氢钾或是小苏打,为什么选用小苏打而不是直接选用NAOH来操作,原因是凡pH值偏低的水,它的KH值通常也很低,导致水体缓冲作用能力较弱,通常经不起强碱加入之后所产生的pH值剧烈变化,只能用重碳酸盐来间接提升pH值

      小苏打的原理是这样的:其分子是为NAHCO3,HCO3-是弱酸的酸式酸根离子,在水中是会水解的,但这也不能算和水反应。HCO3- + H2O =可逆= H2CO3 + OH-,水解反应生成OH,中和了酸,使pH值上升。但是会残留NA+,使TDS值升高,碳酸钾要比碳酸钠好的多,残留的K+离子是水草的肥料
      在水中加入含有碳酸钙成分的物质 ,在二氧化碳的作用下也可以发生化学反应,生成HCO3-,他能中和掉一些H+离子,间接使pH值升高,但是GH也会导致上升。

      珊瑚沙的分子式主要是CaCO3,许多人误认为将其放入水中,是受到ca2+的作用下导致pH值升高,其实不是这样的。这种物质是溶于含有CO2的水中产生了HCO3:

      CACO3+CO2+H2O->CA2++2HCO3.

       Ca2+并不会影响pH值,真正的原因是它得的HCO3在水中发生水解反应生成OH-使pH值升高。

      HCO3-+H2O--->H2CO3 +OH     

       低浓度的CA2+不会发生水解反映,但其高浓度的溶液可能发生微弱的水解反应生成H+,使pH下降。

      CA2++ H2O  --> CA(OH)2+2H+

      再比如,氯化钙CACL2在水中解离CA2+及 CL-,正常情况下CA2或 CL-都不会发生水解反应所以不会影响pH值其溶液都是中性的,但其饱和溶液可能是呈弱酸性的,因为在特殊情况下会发生轻微水解产生H+,有以上可知钙离子不但不能提高pH值相反还会降低pH值。

      钙与KH没有直接关系,碳酸钙溶于含有CO2的水中,形成了CA2+以及HCO3的结果,因为HCO3重碳酸盐就是KH的指标,由于重碳酸盐与钙离子的作用形成暂时硬度,所以难免被一些不知情的人误以为,钙是形成KH的必要条件,事实上KH的形成与钙一点关系都没有。

      KH(HCO3-)只是co2在碱(OH-)中的储存形式而已,碳酸钙除了溶于含有CO2的水中产生了HCO3之外,更多情况下是CO2与OH-直接的反应成HCO3。分子式:CO2+OH-→HCO3------------就如:氨化细菌消费有机物蛋白质,生成氨,氨溶于水产生OH-的同时释放CO2,两者结合形成HCO3-,最后被硝化作用产生的硝酸中和,再次释放CO2.
HCO3浓度指标叫KH值。它与硬度没有关系。KH值是形成暂时硬度的必要条件

      Ca(HCO3) → Ca2+ + 2HCO3-
      碳酸氢钙        钙离子     重碳酸根
      暂时硬度         GH           KH


      虽然重碳酸盐(HCO3)的浓度指标是指KH值,而KH又是形成暂时硬度的必要条件,但是不是所有的重碳酸盐都是暂时硬度,小苏打就不是暂时硬度,因为其钠离子不是硬度离子,所以KH与硬度没关系,重碳酸盐也不等于暂时硬度,它本身既不是硬度,与钙也没有任何关系,钙之所以能同时出现在水中,还是收到溶于水的影响。

      从以上所述钙不能说是调节水的KH值,更不是具有缓冲能力,这个作用与钙完全无关,只与HCO3-有关,既然与钙没有关系,那我们直接使用碳酸盐类不是更直接吗?为什么非要用珊瑚沙CACO3呢,虽然在养殖水中可以忽略其所提升的GH,但是毕竟也是提升更了,并且还要通过换水等其他一些手段来稀释中和。许多碳酸盐类(NA2CO3/K2CO3)都能与CO2 H2O发生作用生成HCO3-。

      其实直接用HCO3-更好——就是小苏打(NAHCO3)这就是更直接的原因。

      以上说明的是一个概念性的原则问题,如果这个“钙’的概念弄不明白,对于以后的养水可能会走弯路。



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