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硝酸盐的威胁

海精灵 2019-8-13 09:41 175人围观 生态系统

硝酸盐的威胁
水质当然是维持海水水族箱中鱼类健康的重要因子。在最近一些颇受欢迎的水族杂志中,有很多作者已经建议将硝酸盐的安全标准不断地降低,而这一连串的文章发表,使硝酸盐越来越被认为是鱼类死亡的元凶,也就是说,让这种状况一再发生的是水族爱好者本身的错。
在探讨这个问题之前,有一个问题必须要知道的是:到底硝酸盐对鱼类和无脊椎动物的安全浓度在哪里?
在我们做进一步探讨之前,我们先要求来了解一些用来测量硝酸盐的专有名词。硝酸离子是一个由一个氮原子(N)和三个氧元子(O)所组成的分子,因此化学符号就写成了(NO3)。硝酸盐通常在科学研究上用每公升有多少毫克氮元素来表示(mg/l),或者大约是多少ppm,亦即指的是硝酸氮(NO3-N)。另外一种测量法是用来测量每公升全部的硝酸分子重量(mg/l),这是硝酸离子(NO3)的浓度。两种度量法所测量的都是同样的化合物,就像是英里和公里一样都可以测量出相同的距离,硝酸氮(NO3-N)的数据很容易转换成硝酸盐(NO3)的数据,只要将硝酸氮(NO3-N)的浓度乘以4.4就可以了。
如果要评估水族测试所得到的结果以及任何报告的安全浓度,我们就要先了解上前所使用的单位是哪一种?如果不一样,就要先转换成相同的单位。如果随随便便就把一个数字称为真实的或是正确的,而将其他的数字视为错误的,那么就披露了自己对于基础化学的不够了解。在底下的本文中,我们将使用硝酸氮(NO3-N)的浓度,而且以ppm来表示,因为水族界有不少产品也都是用科学上可以接受的硝酸氮(NO3-N)为计量单位。
● 反对硝酸盐的主张
反对硝酸盐的主张有哪些?国外学者雅柏特.提尔先生建议:软体动物的最高硝酸盐浓度是1.1mg/l的硝酸氮(NO3-N),而海水鱼则是3-4mg/l。这一个建议的理论基础是从实验以及与其他人的会谈得来的,可是却没有任何的资料基础或者提供参考文献,他在1992年的时候这么主张“…即使以任何形式存在的低浓度硝酸盐都会使水质严重地恶化,而且也会使水族箱看起来‘黄黄’的,或都水族箱里面的微生物、鱼类和无脊椎动物会觉得不自在。”
这种将硝酸盐视为毒物的暧昧控诉,纯粹要看情况而定。
同样的,约翰.突洛克先生在一系列的入门文章中也提到了硝酸盐是个问题。在1992年出刊的《小丑鱼和他们的寄主海葵》一文中,他建议硝酸的浓度必须小于2.2mg/l硝酸氮(NO3-N),并且说如果超过了这个硝酸盐浓度,就会造成海葵‘垂落’的现象。
在后外谈到水质化学的文章中,约翰.突洛克先生提到了鲈科的鱼类可忍受硝酸盐浓度超过23mg/l硝酸氮(NO3-N)。然而‘倒吊鱼和神仙鱼在硝酸盐离子浓度超过40ppm的时候,通常就会拒绝进食。’因此他建议了一个更合理的上限:只有海水鱼的水族箱是9mg/l硝酸氮(NO3-N),如果水族箱中有无脊椎动物则更小于2.2mg/l硝酸氮(NO3-N)。
约翰.欧马雷是个经验非常丰富的水族爱好者,他说:“升高的硝酸盐浓度会对大多数的海水鱼造成紧迫”,有一些种类的海水鱼甚至无法在硝酸盐深度长期大于4.5ppm硝酸氮(NO3-N)的环境中生存。这一个结论似乎是以个人的观察与经验为基础,缺乏任何资料或者科学上的参考来做佐证。
那么以上这些个国学者的论点都错了吗?亦是亦非!
对是地方是:因为所有建议的动机都是良好的水质是维护健康水族生命的基础。
错的地方是:他们所提出那么低的硝酸盐中毒剂量纯粹要视情况而定。
● 硝酸盐是一种指标
水族爱好者可能会认为硝酸盐是有毒的,这一点是可以理解的。对于大多数的海水水族爱好者而言,可以用来诊断病鱼的工具并不多:整体的外观、水质的颜色、ph值、氨、水温、亚硝酸盐、盐度以及硝酸盐。所以当一只鱼生病了,而唯一所测得到同时没有落在‘令人满意’范围的变因就是硝酸盐,这个时候就很容易认为硝酸盐是造成问题的原因。这一个逻辑推论的瑕疵是:我们常会忽略了显微病原体的角色,许多病菌无法用肉眼观察到,它是常驻在鱼体内。此外也没有将其他的水质变因加以考虑进去,例如:溶解在水中的有机物质,而这些有机物并没有简单的测试器加以检验出。不管怎么说,我们并没有任何暗示水族爱好者应该要放弃硝酸盐测试的意思,因为整体而言,硝酸盐依然是整体水质最好的测量工具之一。
● 公立水族馆
在国外有许多海洋生物的水族馆及展示中心,其内的从业人员认为硝酸盐是相当无毒的化合物,而且经常中报告中写出硝酸盐浓度有好几百个ppm。
斯波特在1979年的时候建议拳养海水鱼水族箱的硝酸氮(NO3-N)浓度上限为20mg/l,而最近又将硝酸氮(NO3-N)浓度升高到50mg/l。虽然整体而言大家都同意硝酸盐浓度越低越好,不过国外许多公立水族馆似乎都同意这个上限。约翰.雪德水族馆的吉姆. 安德生报告了他们500,000加仑海水系统的硝酸盐浓度高达70mg/l硝酸氮(NO3-N),有许多‘细弱’的种类在这个水族馆都饲养得很健康,例如:四点蝶、三间火箭、黄火箭、月光蝶以及月眉蝶。其他饲养了很久的鱼种包括了蓝纹神仙、黄倒吊、大帆倒吊还有紫倒吊。拖雷多动物的洁.海姆达尔引用了10至40mg/l硝酸氮(NO3-N)来饲养海水鱼,这个数值相当接近50mg/l硝酸氮(NO3-N),或者比俄亥俄的海洋世界的浓度要来得低一点。
有一些公立水族馆由于面临了政府限制不得排放海水,而无法进行任何换水。皮尔斯等人在1993年报告了一个无法换水所导致的一个极端状况:虽然他们使用了非常复杂精细的水质处理系统,硝酸盐浓度在EPCOT生活海洋的展示中还是一度高到500mg/l硝酸氮(NO3-N),由于出现这么高的数据,他们安装了一组新的脱氮系统,而硝酸氮浓度也已经明显的降低了。
最有趣是贞妮.载维斯的观察,她也是EPCOT的成员,她发现某一些倒吊鱼在硝酸盐浓度高于160mg/l硝酸氮(NO3-N)的时候会出现头部与侧线糜烂的现象。高浓度的硝酸盐据说是造成头部与侧线糜烂的原因。然而,这些鱼被人移到相同水质的室外豢养水族箱以后,就恢复健康了。
● 测试结果
那么硝酸盐真正的测试又如何?福瑞克与霍夫在1982年的时候报告了小丑鱼的幼鱼在硝酸盐深度大于100mg/l硝酸氮(NO3-N)的水中生活了84日,与饲养在15mg/l硝酸氮(NO3-N)的小丑鱼比较起来,虽然生长略为缓慢,但是全数都存活了下来。因此有人觉得热带鱼可以适应硝酸盐浓度的缓慢升高,而无法忍受急剧增加。摩特海洋实验室的利奇.皮尔斯博士最近完成了将近96小时的短期毒性试验,而其结果也将在世界水族培养协会杂志中发表。他发现硝酸盐的百分之五十致死率(LC50) 在珍珠狗头身上很低,只有500mg/l硝酸氮(NO3-N),而在芸背雀这一种很常见的珊瑚礁鱼类身上却可以高到24000mg/l硝酸氮(NO3-N)。
那么是海葵与珊瑚特无脊椎动物对硝酸盐双是如何呢?和大家所说的一样,高品质的水质对这些生物来说是很基本的,但硝酸盐浓度必须低于1mg/l以下,似乎又太夸张了。
国外研究海水产品的研究经理表示:在他所负责督导整个海水系统中,有120对以上产卵的鱼是和海葵饲养在一起的,其内水质的硝酸盐浓度实际上是维持在20~40mg/l硝酸氮(NO3-N),即使是这么高的硝酸盐浓度,海葵依然安然无恙。
● 测试硝酸盐的意义
如果硝酸盐不是那么具有毒性,那么我们测试的意义又是什么?其实国外海水爱好人士都同意硝酸盐对于整体水质而言是个很有用的指标,而且必须与酸碱值一起来测试决定是否应该换水了。如果ph值低于8.0而且硝酸盐很高,赵过200mg/l硝酸氮(NO3-N)时,这个时候就该考虑换水了。其他无法测量得知的化合物很有可能是有危险性的过高或过低浓度。如果硝酸盐测试的价值仅仅是为了决定是否要换水,那么我们只要用一组硝酸盐化除器系统就可以降低硝酸盐浓度并无法反映出这些有害化合物的存在。
有一些水族爱好者试着将硝酸盐浓度维持得很低,其主要目的是为了要控制藻类的生长。关于这一点,如由控制磷酸盐来着手要容易多了;换水的时候使用不含硝酸盐和磷酸盐的海水盐,例如国产速溶海盐或都是珊瑚盐高级ph缓动海水盐,都是维持良好水质与协助控制藻类的不错选择。参考了国外人士饲养海水鱼、无脊椎动物时所建议的硝酸盐浓度,您是否也对自己的海水缸充满信心?国外对硝酸盐浓度并不如我们想象地那么严苛,甚至有国外专家提过:细弱珊瑚礁鱼类可接受20mg/l硝酸氮(NO3-N);强健的鱼种可高到40mg/l硝酸氮(NO3-N),而无脊椎动物则低于10mg/l硝酸氮(NO3-N)。其实对于水族爱好者来说,最好的支出节省方式是:将金钱花费在高品质的网捞鱼,并且准备一个检疫水族箱来降低疾病的危险性,因为这是造成水族箱中鱼类死亡最主要原因。

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