水質穩定劑的成分探討與技術發展(下)

作者:Roger Huang


.除氯胺水質處理的副作用

  解決水裡威脅性的氯與氯胺,基本上不管以藥物或是天然植物來處理,都已經可以獲得滿意的結果。若真是如此圓滿,那可是皆大歡喜!  

  但是,隨著水質處理藥劑硫代硫酸鈉的有效發揮,有些威脅性的衍生物質,也隨之產生在您的魚缸飼養用水中,也就是所謂的副作用!這種抓龜走鱉的情形,在化學反應中是司空見慣的。生活中不是聽到”化學的”就排斥它,基本上不管”天然的”或”化學的”,其實都是化學分子所組成,只是我們需要判斷,衍生物質是不是會傷害到我們的飼養生物。

  前面提到被打斷的氯胺之間的化學鍵,氯胺已不存在,當然沒有它貢獻的毒性危害,因為早已轉變成其他化合物。 但是在本化學反應中明確的告訴我們:Na2S2O3 + 4NH2Cl + 5H2O --> Na2SO4 + 4HCl + 4NH3 + H2SO4 雖然氯胺不在了,卻產生副產物,也就是大家一點都不陌生,甚至是望之卻步的氨(NH3)!或稱之為阿摩尼亞(ammonia) 。尤其自來水中氯胺濃度越高,若使用更多的硫代硫酸鈉去解決它,就會產生更多的氨。對於歐美國家,使用以氯胺為消毒劑之地區,這個問題更是嚴重!當地相當高比例的海水缸愛好者而言,都是自來水加入水質穩定劑,再加入人工海鹽來製造出飼養環境。所以水質穩定劑若會在自來水中製造出大量的氨的話,那這無異是一種自掘墳墓的水質處理方式!

  大家都知道水裡的氨對水中的蓄養生物是有急毒性的! 運氣不錯的話,您的魚缸水質是偏酸性的,也就是水質的pH值較低; 例如:您養的是紅蓮燈、七彩神仙及魟魚等偏好酸性水質魚種,而您又把水質調節為中到酸性,這時候氨分子(NH3)會轉換成銨離子(NH4+)的化學型態存在水中。基本上因為銨離子毒性很弱,因此不會對魚有明顯傷害。但是您飼養的若是鹼性水質(pH 值較高)魚種;例如:海水魚、非洲慈鯛(如:阿里、藍劍鯊、六間等)或是您使用的水源 pH 值偏高(>7.8 以上),抑或是您是使用珊瑚底砂的環境養魚,那麼毒性氨就非常容易保持它的續存優勢,因此會對魚隻存在重大威脅。

  這也就是常常聽人家說,海水魚比較難養,比較會死。就是因為一樣大小、數量的魚隻排泄物或餵食量,在海水(或鹼性水質環境)裡因為 pH 值較高,轉換成為高毒性氨分子的濃度較高,於是危險致死程度也高!而在中到酸性的淡水環境裡,因為轉換成低毒性的銨離子(NH4+)存在,所以危險程度也低很多!

  以硫代硫酸鈉為基礎的配方溶液,即使是成熟穩定的產品與氯的最終反應,也不能減少水中氨的含量。因此,在處裡魚缸水裡氨的問題上,就顯得有些力有未逮。在加入魚缸或魚池時必須注意這些相關聯的化學變化,以及魚缸水質酸鹼度等問題,以免造成"我不殺伯仁,伯仁因我而死"的遺憾! 特別是氯胺含量高的自來水更需注意。當然,或許是其他原因引起的,上述氯胺可能只是增加的死因之一,只是我們也應該列入考慮。基本上,反而是單純以氯為殺菌劑的自來水,因為沒有氯胺,只要水源中不含過多氨氮化合物,所以應該不用考慮上述氨毒性產生的問題。



. 多功能水質處理劑的進階發展

除氨、除氯胺,也除氨與亞硝酸的產品

  針對新缸、新水,過濾硝化系統還沒成熟,容易產生高氨量的新缸;或是除氯胺反而產生氨的這個問題,有些公司在他們的產品配方上做了”防火牆”的配套方案。也就是改良原有產品,販售可以一般除氯,除氨胺外,同時去除氨(或銨)的全套配方。部分產品並同時兼具去除亞硝酸的功能,以確保達到完全解決自來水消毒藥劑所衍生出氨的問題。
    
  最重要的是,在新缸新水或平常加入魚缸中,也可以單純的去除水中的氨。中和氨氮的速度經過筆者測試,部分有效的進口產品,及標榜加入水中可以馬上養魚的國產品,都可以在幾分鐘之內完成總氨氮量下降的功效。下降的氨或亞硝酸在一段時間(從幾小時到幾十小時)後都會回升一些,筆者認為應該是化學反應後的緩衝平衡關係。若再添加則繼續下降,且下降速度更快更持久,基本上呈現階梯式下降,即使水質仍有些混濁,氨的含量仍有效”壓制”。 
    
  當然有些產品只有說明上標榜除氨功能,但實際上卻效果不彰,是標準的"說明書藥效"!其實,建議水族玩家只要用氨含量測試劑稍微測一下,有沒有效就無所遁形了!

  一般細菌類的生物性氨氮毒性去除處理方法,往往需要較長的幾小時到幾天時間。較快的物理性方法,是使用吸氨類濾材,這也需要幾十分鐘以上的時間讓水體充分通過濾材。因為技術的進步,化學方式的快速反應,也是未來針對迫切時間內除氨氮之急毒性的方法之一,可用於水質消毒劑的較完善處理、緊急急救氨中毒及協助觀賞魚運送時,度過短期無過濾狀態的危險期等方面。



多功能性的水質穩定劑

  有些產品附加功能更多了,除了上述配套配方外,標榜再融合去除重金屬或者神經鎮定與傷口修復的維他命、含有魚體保護膜或促進魚隻產生黏液層成份等,綜合各項功能配方在市場上販售。

  舉例來說,以去除重金屬能力方面,可能各位說這沒什麼重要吧!在一般自來水中是不是真的威脅魚隻生命? 這可以看看以下比較:根據台灣環保署飲用水水源水質標準第六條規定,銅離子含量必須低於 1.0 毫克/公升(ppm)。筆者取樣自來水以分光光度計實測台北市的水樣,得出總銅離子濃度為 1.62 ppm,游離銅離子濃度為 0.26 ppm。筆者必須先聲明,取樣時的自來水的室內管路為全新舖設後 3 個月,使用管材為美亞鋼鐵 304 不鏽鋼管及轉接頭,所以是否因此遠高出環保署之標準,應列入考慮。
 
  實際上銅離子資料顯示(水產養殖之藥物防治,國立臺灣海洋大學水產養殖學系 李國誥教授),在國內一般長期藥浴使用劑量為 0.5-0.7 ppm。筆者以某德國品牌卵圓蟲治療劑(海水魚絲絨病、白点病治療劑常含有銅的成份),依指示後加入軟水中(德制總硬度 dGh=1.0 dKh=0),以防止高硬度抑制藥效,再以分光光度計實測游離銅離子濃度約在 0.75 ppm,算接近於國內資料使用濃度。其他品牌則曾經測出超過 1.0 ppm 的高治療濃度。   

  美國水草專家 Diana Walstad 所著的"ECOLOGY of the PLANTED AQUARIUM"中有提及,魚隻最大銅離子忍受極限是 0.02 ppm。而部分英國魚隻論壇也提及以自來水幫魚缸換水,導致飛狐食藻魚死亡或跳出缸外的”自殺事件”頻傳,於是他實測缸中銅離子濃度達0.3 ppm,而自來水則高達 0.5 ppm。但是英國當地,他的自來水公司則告訴他,銅離子含量 3.0 ppm 之下都符合人類飲用自來水的標準!看到這則 2008 年 5 月發表的文章(Helenfaulkner 發表於 practical fishkeeping forum 的 mass fish tank death 主題中),不禁讓我感謝台灣環保署為我們訂的水質第六條中銅離子把關標準,比發文的 Helenfaulkner 先生在英國居住地的水質標準幸福多了!

  綜合以上論點,自來水水中銅離子是非常可能造成魚類的緊迫威脅與死亡的,因為筆者也是這樣實驗自己的紅蓮燈與紅鼻剪刀,跟 Helenfaulkner 所描述的"死亡狀況"非常一致。而魚病治療後水中的銅離子濃度,當然更是重大威脅,只是魚都大病纏身了,可能也就跳不出魚缸了!

  去除水中銅離子最直接的方法,可以使用吸附性濾材,例如活性炭等。但是既然藥劑上宣稱有除重金屬的功能,銅離子也是重金屬之一,所以當然要實測一下。經筆者實驗後發現,還是有許多品牌的功效仍是”說明書藥效”,實測後銅離子並無明顯下降。因此還是建議慎選具備真正有效的處理劑,有”口碑”或是店家愛介紹的品牌,不一定有效!不需要用到過於貴重的儀器,可以的話,使用市售的測試劑來測一下,真正有效的水質穩定劑,不管是自來水或是含銅治療劑,時間在幾分鐘甚至幾十秒之內,都會讓銅離子濃度非常快速降下來!也可以請店家幫你測一下,也或許店家賣了幾十年的水質穩定劑,到底有沒有效,老闆也不知道!所以可以請消費者與店家一起來試試看,再決定您該選擇那個牌子。



品質穩定的水質穩定劑

  當然很多標榜加了一堆功能的穩定劑,卻無法成為架上安定保存的商品,常常出現新品時正常(有些新品已經不正常了!),但短期後即出現大量懸浮或沉澱、顏色過度改變、腐敗臭味等問題,應該都屬於劣質或變質產品。因為很多藥性不只單單是加在一起就可以了,之後所發生的藥性化學反應與保存技術,更是需要精確實驗與化學知識來解決的,所以添加劑的是否能長期穩定保存,也是提供消費者判斷的標準之一。  

  除此之外,近來也有標榜生態環保的非化學性水質處理劑出現,可催化過濾活菌、微生物與水族生命的細胞活力,並安全而快速吸除硝酸和磷酸鹽、氨和亞硝酸鹽的問題,因為對人畜與環境無傷害性,即使過度使用下對魚隻軟體等水族生命也無負面影響。當然!各家配方都有其特色,但是肯定可以說,這些多功能的水質安定處理劑,其實驗研發成本和配方原料花費,也就不是一般簡單成份加水再染色後的溶液可以相比的了! 

. 實際測試與觀察來選擇優良的水質穩定

  大家認為都是"一樣的"的水質穩定劑,其實隨著科技的進步,國內外一直都有新的附加價值被研發出來,低功能性或者只具有”說明書說了就算”的添加劑肯定也會不斷面臨淘汰。但仍有賴包括消費者、店家與盤商的專業知識不斷提升與累積,才能監督與鞭策製造商製造出優質的好產品。
   
  便宜不一定沒好貨,可是沒效果的一定不是好貨!在選購這些水質安定劑或添加劑產品時,除了詳讀說明與功效之外,請別忘了仔細觀察使用後的結果,也不妨使用市售有品質的水族測試劑(不過仍需注意有效日期和正確保存方式,以防測試劑變質而失效!),做點簡單的水中氯、氨濃度測試,或銅離子濃度是否減少的測試,就很容易判別產品所說的真實度,以作為日後再選購的參考依據。
 
(文後說明:筆者文中所提之產品實驗,為個人隨機購買市售產品的單一檢驗結果)

全文完。


編按:

  本文作者 Roger Huang 是站長認識已經 23 年的台灣水族界老友。在站長心目中,Roger Huang 擁有台灣水草界兩項令人敬佩的傲人成就:
(1)在 1984 年便將栽培紅蝴蝶(Rotala macrandra)栽培成功。回顧當年的時空背景,紅蝴蝶在台灣的水族界可說是屢種屢敗的年代,並且成為第一位在台灣水族雜誌刊登紅蝴蝶造景的水草玩家。
(2)在 1986 年便利用水耕栽培的施肥原理為基礎,自行調配了包含氮磷鉀主肥的水草液肥來種植水草。回顧當年的時空背景,德國 Dupla 所謂的水高科技草栽培和爆藻理論還尚未傳入台灣水族界。

   站長在此特別感謝 Roger Huang 對本站的鼓勵和支持,並授權將自己的精彩著作刊登在本網站上。
 

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