氧化作用

      到目前为止，我已经讨论了pH值和碳酸盐硬度。现在，我将尝试解释鱼类引起的化学问题。为了保持鱼类的生存，你必须喂养它们。每种食物中都含有含氮的蛋白质。鱼类将这些蛋白质分解成更小的部分，随后作为其构建自身蛋白质的使用。在这一受控过程中，鱼类会产生无法利用的氮，并且必须将其排出体外。食物中大约30%到50%的氮会通过鳃以铵离子的形式排出体外。铵离子对鱼类来说是无毒的，但它可以转化为氨气，而氨气即使在低浓度下（如0.02 mg/L）也具有致命性。这一转化在高pH值下更容易发生，而在pH值低于7时几乎不发生（pH值低于6时完全不可能）。低于pH 7的水通常不会产生足以致命的氨气浓度，即使水中含有较高浓度的铵离子。然而，当pH值高于7.5时，即使铵离子的浓度较低，也可能导致有毒的氨气浓度对鱼类致命。

        在硝化过程中，一类细菌将铵离子转化为亚硝酸盐，而另一类细菌则将亚硝酸盐转化为硝酸盐。这些细菌在新水族箱中建立需要一些时间，而且看起来，转化亚硝酸盐为硝酸盐的细菌需要更长时间。因此，在新水族箱的前几周内，会积累亚硝酸盐。亚硝酸盐是有毒的，因此在新水族箱中，鱼类应当尽量少喂食，直到良好的细菌群落建立起来。另一种选择是在前3到4周内只放入极少的鱼类。

        有一些技巧可以帮助在新水族箱中启动合适的细菌群落。最简单且最成功的方式是将一些成熟水族箱中的底砂放入新水族箱。另一种方法是购买这些细菌的培养物并加入水族箱中。这些培养物被称为过滤器启动剂。即使使用这些启动剂，可能仍需要两周时间才能使新水族箱中的细菌群落能够处理生产的铵离子，因此要节制喂食。

        亚硝酸盐会阻碍鱼类血液中的氧气吸收。当水族箱中的亚硝酸盐浓度达到有毒水平时，鱼类会开始剧烈呼吸，但它们不会像窒息时那样游到水面上来吞气。急性亚硝酸盐中毒最好通过换50%的水来处理（换这么多水时，别忘了使用水质调节剂）。然而，我们必须意识到，水族箱中的水含有许多微小颗粒，这些颗粒上带有硝化细菌。当我们通过换水来稀释亚硝酸盐浓度时，我们也减少了能够分解亚硝酸盐的细菌数量。因此，建议如果换水后鱼类仍然剧烈呼吸，可以在每升水中加入1-2克普通盐（NaCl，不含碘），并且停喂两天。盐只能降低亚硝酸盐的毒性，但不能将其去除。

        在使用细菌启动剂的同时，我还使用了一个氧化器。氧化器是一种包含弱氢过氧化物溶液的设备，它会缓慢释放到水族箱水中。市面上有许多氧化器，但它们比较昂贵，而自己制作就很简单。需要的是一个约250毫升容量的塑料瓶（不要使用玻璃瓶），瓶盖处刺一个小孔，针孔应尽量小。然后用1-2毫米直径、5-6毫米长的小块铅或银线作为催化剂，将其放入瓶中。制作一个氢过氧化物和蒸馏水的溶液（不要使用自来水），其浓度约为3-6%，然后将溶液注入瓶中。关闭瓶盖后，将瓶子倒置放入水族箱中。必须将瓶子固定，否则它会漂浮起来。我用一个三角形的小玻璃片将瓶子固定在水族箱角落下方（见图23页）。

       铅或银线作为催化剂，帮助氢过氧化物分解为水和氧自由基。瓶内的自由氧气（O₂）气体会升至瓶顶，并缓慢推动溶液通过小孔进入水族箱水中。在水族箱内，过氧化氢溶液会缓慢分解。生成的氧气自由基与水中的有机物反应，包括亚硝酸盐，从而中和其毒性。使用时必须小心氢过氧化物的浓度，因为过量可能会伤害鱼类。溶液从瓶中溢出的量取决于溶液的浓度、水温以及催化剂的表面积。根据我的经验，一个250毫升的瓶子，使用6%的过氧化氢溶液，在25°C下会在两周内完全漏完。如果亚硝酸盐浓度不能足够降低（可使用亚硝酸盐测试包），则应增加溶液溢入水族箱水中的量。这可以通过增加催化剂的数量或使用更大的催化剂来实现。不要将溶液浓度提高到6%以上。

        在一个100升的水族箱中，我使用3%的溶液，一个催化剂和一个250毫升的瓶子，通常在4-5周内完全使用，效果非常好。使用氧化器可以使新水族箱的启动更加容易。氧气水平将达到理想状态，约一个月后，你将拥有一个非常清洁的水族箱，底砂上没有泥巴或污泥。然而，要小心，过量使用可能是致命的。

上图一：制作氧气的装置示意图。上图二：Microgeophagus ramirezi（荷兰凤凰）已经在人工环境中繁殖多年，但仍需要软酸性水来促进卵的发育和鱼苗的游动。左图：Placidochromis sp. 'phenochilus tanzania'（钻石蓝宝石） 在无废弃物和pH值在7到8.5之间的水中展现出最鲜艳的色彩。下图：尼加拉瓜的Xiloa湖，有12种不同的慈鲷物种，其水的电导率约为5500 μS，比马拉维湖的盐分大约高出20倍！