魚缸內的營養循環

legendhua

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一直想整理個讓人一目了然的圖表, 讓大家能快速了解海缸系統.
(用文字寫一堆, 除了難吸收外, 也不容易看出各階段相互間的作用與關係)

總算是弄了初稿 (還需要能人異士修正補缺~ )
我們平時操作的手法, 或是有驚世駭俗能人號稱有甚麼驚世大法, 理論上背後的原理都要能出現在這圖表中~

PH84_260520172316_b5bd8.jpg


營養循環 by legendhua, 於 Flickr
 
最後編輯:
看起來真的比我以前那堆落落長的文章清楚多了:em01:,必須給個讚

稍微補充一些東西:
1. 銨和亞硝酸鹽同樣能被細菌或藻類等生物吸收。

2. 典型脫氮的過程其實是會先把硝酸鹽還原成亞硝酸鹽然後才是NO2>NO>N2O>N2,某些情況下不完全的還原可能會造成NO2的累積(例如某些沒設置好的硝酸鹽化除器)。

3. 除了硫磺珠反應器外,一般的厭氧脫氮其實會需要有機碳才能運作(所需量會比好氧碳源法少一些),因此如果只是單純把水導到缺氧區域是沒辦法脫氮的。

4. 異營菌分解可能可以改成異營生物就好。比如魚在吃了飼料後其實很大比例的氨氮廢物是直接從鰓以氨的形式排掉,不見得要拉屎然後等屎被分解。

5. 臭氧也許可以改成強氧化劑就好,因為也是有些人會用雙氧水或次氯酸根來達到類似的效果。此外換水我認為也是一般缸子移除refractory organics蠻重要的途徑。

6. 並不是所有有機物最後都會分解出營養鹽。如果有機物要一路分解到硝酸鹽,它的結構內必須要有氮;而若要分解出磷酸鹽當然也要是含磷的有機物。比如碳水化合物或脂肪酸等有機物不管怎麼分解都不可能產生NO3和PO4;而胺基酸由於沒有磷故也不可能分解出PO4。


超沒用冷知識區:
1. 絕大多數海水缸中負責把氨氧化成亞硝酸根的微生物其實是Nitrosopumilus這個屬的古菌。這些傢伙的常見程度遠超我的預期,幾乎所有我看過的海水缸菌相資料中最大宗的氨氧化微生物都是他們,其他種類的氨氧化細菌和氨氧化古菌反而挺稀有的。另外Nitrosopumilus也有很多奇怪的特異功能,例如有些種類可以使用尿素、有些則是極少數可以生成氧氣的非光合作用生物。Nitrosopumilus對於低濃度氨的使用能力也很強,甚至可以和很多藻類競爭,因此我也認為他們有可能影響到缸內藻類以及珊瑚的生長。

2. 在厭氧環境下有些微生物可以把銨和亞硝酸鹽直接轉化會氮氣(anammox),而這些微生物多半是自營的,因此過程不需要有機碳。Anammox在海洋中貢獻了約30~50%的脫氮,因此其實是氮循環很重要的一環,不過我也不曉得在海水缸中這個作用有多大的重要性。
 
最後編輯:
3. 除了硫磺珠反應器外,一般的厭氧脫氮其實會需要有機碳才能運作(所需量會比好氧碳源法少一些),因此如果只是單純把水導到缺氧區域是沒辦法脫氮的。
疑那所以厚沙系統也是需要引入碳源的麼
 
看起來真的比我以前那堆落落長的文章清楚多了:em01:,必須給個讚

稍微補充一些東西:
1. 銨和亞硝酸鹽同樣能被細菌或藻類等生物吸收。

2. 典型脫氮的過程其實是會先把硝酸鹽還原成亞硝酸鹽然後才是NO2>NO>N2O>N2,某些情況下不完全的還原可能會造成NO2的累積(例如某些沒設置好的硝酸鹽化除器)。

3. 除了硫磺珠反應器外,一般的厭氧脫氮其實會需要有機碳才能運作(所需量會比好氧碳源法少一些),因此如果只是單純把水導到缺氧區域是沒辦法脫氮的。

4. 異營菌分解可能可以改成異營生物就好。比如魚在吃了飼料後其實很大比例的氨氮廢物是直接從鰓以氨的形式排掉,不見得要拉屎然後等屎被分解。

5. 臭氧也許可以改成強氧化劑就好,因為也是有些人會用雙氧水或次氯酸根來達到類似的效果。此外換水我認為也是一般缸子移除refractory organics蠻重要的途徑。

6. 並不是所有有機物最後都會分解出營養鹽。如果有機物要一路分解到硝酸鹽,它的結構內必須要有氮;而若要分解出磷酸鹽當然也要是含磷的有機物。比如碳水化合物或脂肪酸等有機物不管怎麼分解都不可能產生NO3和PO4;而胺基酸由於沒有磷故也不可能分解出PO4。


超沒用冷知識區:
1. 絕大多數海水缸中負責把氨氧化成亞硝酸根的微生物其實是Nitrosopumilus這個屬的古菌。這些傢伙的常見程度遠超我的預期,幾乎所有我看過的海水缸菌相資料中最大宗的氨氧化微生物都是他們,其他種類的氨氧化細菌和氨氧化古菌反而挺稀有的。另外Nitrosopumilus也有很多奇怪的特異功能,例如有些種類可以使用尿素、有些則是極少數可以生成氧氣的非光合作用生物。Nitrosopumilus對於低濃度氨的使用能力也很強,甚至可以和很多藻類競爭,因此我也認為他們有可能影響到缸內藻類以及珊瑚的生長。

2. 在厭氧環境下有些微生物可以把銨和亞硝酸鹽直接轉化會氮氣(anammox),而這些微生物多半是自營的,因此過程不需要有機碳。Anammox在海洋中貢獻了約30~50%的脫氮,因此其實是氮循環很重要的一環,不過我也不曉得在海水缸中這個作用有多大的重要性。
果然要整理這種資訊, 還是需要專業的人~ (感謝J大)


有些還不清楚的地方想要確認.

6. 並不是所有有機物最後都會分解出營養鹽。

=> 關於這點, 除了走 氮源轉化, 磷源轉化, RDOM, 生物細菌吸收 外, 還有哪些途徑呢?
 
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