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大咖说海,玩转海缸的21条之5,柏林系统



大家好,欢迎打开我的帖子,我是大咖,海水大咖。今天的大咖说海继续更新。


今天我们来一起研究一下第五条你必须明白的:


海缸de核心系统


我的海缸之所以能够运行,能够让鱼和珊瑚存活甚至生长繁殖,都是我们所构建的核心系统做出的卓越贡献。


在我之前的文章中对于这几个系统做过简单的介绍,大家可以点击下面链接查看:


大咖说海:老手这样开缸之珊瑚缸篇(上)


目前流行的海缸系统主要以柏林系统为主,其次还有ZEO(沸石)系统和ATS系统等,但是实际上ATS只能作为辅助系统存在,所以今天不做研究。


另外ZEO系统也比较复杂,不适合新手操作,即使是老司机也很难玩纯ZEO系统超过2年。再加上我虽然懂原理,但是并没有实际的操作过,所以这里也不做研究。

今天大咖要给各位分享的是我们海缸中最最常见也是最最容易操作的核心系统:


柏林系统


与淡水系统不同,海水系统不仅仅要去除NO2,还要取去除NO3,否则过高的NO3会给珊瑚带来严重的影响。


柏林系统的原理,在几个核心设备的配合下,借助系统中的活石,培养足够的硝化细菌和反硝化细菌,让他们通过自身的呼吸等作用,将水中的有害氮元素(NH4,NO2,NO3)转化为无害的N2也就是氮气排出水体。


柏林系统的核心包括四个部分,分别是:活石、蛋分、造浪、光源。他们分别起到培菌、化氮、循环和给藻提供能量的作用。


其中蛋分的作用是把有机物直接排出水体,但是再强大的蛋分也最多能排出50%的有机物,而我们平常使用的蛋分也就能达到30%左右的排出率,据说强力的BK蛋能达到40%。


造浪的作用是提供水流循环,保持水体中各个区域的营养盐水平基本一致,便于菌群获取营养盐工作。同时还能够带走生物的排泄物,同时为珊瑚带去营养物质。


光源的作用在前面的文章中做过介绍,水中的浮游植物和附着在缸壁以及活石上的藻类要靠光合作用来生长,而藻类的生长过程吸收了水体中的营养物质,对柏林系统也起到很重要的贡献。


柏林系统中活石所培养起来的菌群,对整个系统起着至关重要的作用,菌群的工作流程大概是这样的:


生物排泄出的有机物——被氨化细菌分解成氨NH3,——被亚硝化细菌分解成NO2——被硝化细菌氧化成NO3——被反硝化细菌分解成N2



以上就是海缸中氮循环的一部分过程,整体的氮循环可以参考我之前写过的一篇专门介绍氮循环的文章:


大咖说海:海缸化学“海缸基础,氮(N)循环”


另外在系统中,磷的循环也很重要。因为磷是生物DNA的重要组成部分,也是生物新陈代谢的主要参与者之一,柏林系统对于磷循环的主要贡献在于通过细菌繁殖来吸收磷酸盐,最后细菌的尸体被蛋分排出水体之外。


海缸中的整个磷循环过程之前也有文章专门介绍,大家可以参考:


大咖说海:海缸化学“海缸中的磷(P)循环(修正版)


以上是对于原理的简单介绍,下面再把柏林系统的核心也就是活石的相关问题做一个分享:


1、活石是什么?


活石就是从大海中捞出来的多孔轻质的石头,他们由珊瑚的骨骼、钙藻堆积等等构成的。

活石就是海缸中的滤材,和普通滤材不同的地方在于它除了有丰富的表面积外,还有多孔疏松的内部结构。这种结构给硝化细菌提供了非常好的厌氧环境,可以让他们在里面安心的工作,消除掉NO3等营养盐。


关于硝化细菌和反硝化细菌,很多人都存在着一些认识和理解上的误区,我也曾经总结过。包括硝化细菌并不能直接处理生物的排泄,硝化系统的成熟实际上远远慢于反硝化系统的成熟,以及反硝化细菌工作效率其实非常高等等好多条。


文章里面已经写的非常详细,这里就不再阐述,有兴趣的话大家可以回去看看:


大咖说海,海缸生物学“硝化细菌、反硝化细菌的认识误区,颠覆大多新手的认知”


2、优质的活石什么样


既然活石是用来营造厌氧的反硝化细菌的温床,那么我们在选在活石的时候就需要考虑一下他们是不是能够胜任这项工作。


一块优质的活石,首先是要有一定厚度和体积的,这样才能在内部有足够的空间。我一直在质疑薄片状的活石是否能够为反硝化细菌提供厌氧环境,但是案例比较少,自己也没做过实验,希望鱼友能提供一些有参考价值的案例。


最新的研究还显示,海洋中还存在另外一种细菌,能够直接把NH3转化为N2排出。据说在海洋的蛋循环中,这种细菌也做非常重要的贡献,但是对于这方面的研究并不是特别多。所以我也不知道我们的海缸中是不是也有这种菌,在活石的厌氧环境不够的情况下也在起到除氮的作用。


其次,或是得表面不要覆盖满满的钙藻,这样会造成活石空袭堵赛,透水性降低,营养盐难以迅速扩散,影响效果。


最后,优质活石表面应该有众多的生物和藻类,所以颜色上看起来不应该是白花花的。如果一块活石特别白,那可能是长期缺少光照或者其他原因造成的,已经不能称之为优质活石。

不过这样的活石并非不能用,给他时间,是可以给它养回来的,只不过有点漫长。


3、柏林系统只能使用活石吗?


现在的水族技术非常发达,新的活石替代品层出不穷。其实只要能够模仿活石的多孔结构,为反硝化细菌提供厌氧环境,就都可以胜任柏林系统的核心。

但是有一点是没办法凭空培养的,就是活石上面带来的各种“搭车客”。这些小生物实际上起到了清洁工的作用,他们会主动去摄食有机物碎屑,有效的防止红泥绿泥菌膜的出现。关于红泥的问题我以前写过,我会在后面的文章中再次提到,这里先不研究。


所以在我们使用这些人造活石或者死石的时候,最好同时也使用几块活石带入这些有益的微生物。当然也可以后期通过珊瑚带入它们,只是比较慢罢了。


好了,关于海缸的核心系统,就分享这么多了,我相信大多数鱼友都明白这里面的内容。下一篇给大家带来海缸的辅助系统,包括ATS、UAS、DSB等,敬请期待。



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