NP豆 NP 平衡實驗 (實驗結束, 一樓更新結果)

[pelagic]

(請注意, 本人非化學專業, 以下數值可能有錯)

我以前對 NO3 還有 PO4 的觀念是 PO4 低, NO3 應該不會太高. 但是在錯誤的使用 NP 豆還有吸附劑的情況下, 我的魚缸的 NP 嚴重的失調. 以下是我在去年下半年的錯誤操作

1. 魚缸經歷了 6 個月沒有換水的過程, 大量的 LPS, SPS 死亡... (工作真的很忙. 哈哈)
2. 沒有測量 NO3, 只有幾個星期測量 PO4 一次
3. 不當使用 PO4 吸附劑

C, N, P 比例
http://www.geo.cornell.edu/geology/classes/eas3030/303_temp/Elements_&_stoichiometry.ppt.pdf

所有生物都有 CNP 比例 C(碳), N(氨), P(磷).
海水浮游生物 106:16:1
細菌 60:10:1
人體 18.5 : 3.2 : 1

假設 C 永遠充足則只考慮 NP 比例
假設固態碳源所培養的異營菌是介於 16:1 至 10:1 之間 (求指正)

換算成魚缸裡存在的 NO3O4 狀態則是 36:1 與 23:1 (感謝小益大) 運算方便我取 30:1


NP 比例 與 氨不足狀態
30:1 的 NO3O4 消耗比例下, NO3 通常會很快的被處理掉, 很多人的缸子, 在時間久了之後, PO4 會慢慢的升高,而 NO3 卻很低. 這是因為系統已經進入了 "氨不足" 的狀況. 這時可以加入PO4吸附來處理, 或是滴定氨. 感覺上氨不足是比較好處理的

http://www.nano-reef.com/topic/305892-dosing-nitrate-nitrogen-on-purpose/
http://www.fishlore.com/fishforum/a...on-dosing-supplementing-nitrate-nitrogen.html


磷不足狀態
像我一樣, 從來不測 NO3, 而只管 PO4, 而且狂用 PO4 吸附劑, 加上大量生物死亡造成 NO3 在魚缸中累積的人會遇到 "磷不足" 的情況. 也就是說

1. PO4 數值非常低, Hanna 736 連續幾個星期都是 0 PPB,
2. NO3 破表 25PPM+
3. 魚缸粉塵, 髒汙, 底沙造成NO3 持續留在缸子裡 (雖然我很努力清理了)
4. NP 豆無法有效作用. 因為每降 30PPM 的 NO3 需要 1PPM 的 PO4

處理方法
1. 大量餵食, 不可採用. 因為 N 已經破表, 而食物中會同時加入 N 還有 P. 雖然長期下來 N 會越來越少, 但是初期還是會有 N 太高的風險
2. PO4 吸附劑當然已經拿掉了
3. 沸石吸附, 阻止 NH4 成為 NO2, NO3. 可以採用
4. 滴定 P, 本次實驗項目 http://www.seachem.com/Products/product_pages/FlourishPhosphorus.html

步驟

已知:

• 假設目前 NO3 值在 50 PPM , 需要 1.6 PPM (336mL Flourish Phosphorus) 的 的 PO4 來消耗掉. 以每天整體系統加入 0.1 PPM 為上限的情況下,
• 需要 16 次的 0.1 PPM PO4 cycle 使 N 到達 0. 也就是說, 每次 Cycle 可降低 3PPM 的 NO3

未知:
系統 P 消耗速度, 因為永為 0, 所以需要測試實際消耗速度

求解:

1. P 消耗速度
2. 是否有效

步驟:

1. 測量 PO4 值, 確定為零. 每一小時滴定 1mL 的 Flourish Phosphorus, 滴定 24 小時(24mL total), 每 4-6 小時測試一次 PO4
2. 如 1 之結果仍為 0, 則改為每一小時加入 2mL 的 Flourish Phosphorus, 每四小時後測試 PO4 值
3. 注意 PO4 在開關燈情況下消耗速度可能不同
4. 重覆以上步驟值到找出每小時/天平均 PO4 消耗速度
5. 假設每天 PO4 消耗0.1PPM
6. 一切順利的話, 16 天後 NP 可達平衡. NP平衡天數與 每天 PO4 消耗速度成反比. 例如
   
   • 0.1PPM->16 天
   • 0.2PPM->8 天
   • 0.3PPM->4 天
7. 每天測量 NO3 變化數值
8. 雖然數值可能不是很準確, 但是也可以證明在 CN 充足下, 加入 P 可以使 CNP 三低

PO4追蹤 - Hanna 736, NO3 - Elos, PH

• 18:00 2015-02-03 NO3 超過 50PPM
• 18:00 2015-02-03 2HR (滴定 2mL, 0.0095PPM PO4) 測得 PO4=0.003 PPM -> 初始滴定每小時 1mL
• 04:30 2015-02-04 12HR (滴定 12mL, 0.057PPM PO4) 測得 PO4=0.003 PPM
• 08:45 2015-02-04 16HR (滴定 16mL, 0.076PPM PO4) 測得 PO4=0.021 PPM -> PO4 升高. 滴定減半, 每小時 0.5mL
• 09:00 2015-02-04 16HR 於 7:00 主缸開燈後 PH 不正常下降, 可能是異營菌後開關燈作用速度不同所致. KH 穩定. 持續滴定 0.5mL/hr
  
• 16:00 2015-02-04 NO3 超過 50PPM 大約是 75 PPM 左右, 決定每三天測一次 NO3, 破表沒甚麼好測的了. 根據 SPS 的表現 50PPM 的 NO3 其實也沒甚麼... 哈哈
• 16:00 2015-02-04 23HR (滴定 17.75mL, 0.084PPM PO4) 測得 PO4=0.021 PPM
• 05:40 2015-02-05 36HR (滴定 24.25mL, 0.115 PPM PO4) 測得 PO4= 0.037 -> PO4 升高, 改每小時滴定 0.25mL 蛋白水位明顯下降
• 16:40 2015-02-05 47HR 當 PO4 於零時, PH 回復正常, 可能是異營菌沒法作用就沒有降 PH
• 16:40 2015-02-05 47HR (滴定 26.75mL, 0.127 PPM PO4) 測得 PO4= 0.0 -> PO4 零, 改回每小時 0.5mL, 蛋白正常, 但打出的水不黑, 胺基酸原因?
• 05:10 2015-02-06 58HR (滴定 32mL, 0.152 PPM PO4) 測得 PO4= 0.015
• 16:00 2015-02-06 69HR (滴定 37.5mL, 0.178 PPM PO4) 測得 PO4= 0.006 玻璃上綠藻感覺上長得快了一些
• 10:00 2015-02-07 87HR (滴定 46.5mL, 0.221 PPM PO4) 測得 PO4= 0 滴定 0.75 mL 紅泥藻/鼻涕藻有明顯增加. 考慮換水清底沙
• 17:00 2015-02-07 94HR (滴定 51.75mL, 0.245 PPM PO4) PH 再度降低, 看樣子系統沒法負荷 改成滴定 0.5mL
• 06:00 2015-02-09 131HR (滴定 70.25mL, 0.333 PPM PO4) PO4=0 PH 還是偏低 看開燈後 PH 再決定是否再降低滴定->改成 0.5mL 後 PH 回復正常
• 16:00 2015-02-10 NO3 還是超過 25PPM, 已滴定 87.25 mL, 0.414 PPM 的 PO4, 應該已經降 12.43 PPm 的 NO3. 就 當然還是破表.
• 07:00 2015-02-12 204HR (滴定 106.75, 0.507 PPM PO4) 綠藻/鼻涕藻爆發太嚴重了。換水加上停止滴定
• 16:00 2015-02-12 213HR (滴定 106.75, 0.507 PPM PO4) 恢復滴定
  [*]18:00 2015-02-14 263 HR (滴定 131.75, 0.625 PPM PO4) PO4=0 連續換 120L 三天, 第一次看到 NO3 降到 20 (50% 濃度樣本) 順利的話再十天應該可以降到 5 以下. SPS 表現明顯有變得更好
• 11:00 2015-02-22 445 HR (滴定 223, 1.05 PPM PO4) PO4=0 NO3 還是紅 左右, KH=8.7. 決定把 KH 拉高些, 穩定 PH, 每小時改滴定 0.75mL. SPS 開始有卡 B 現象.
• 4:00 2015-02-26 534 HR (滴定 289, 1.37 PPM PO4) PO4=0.028 PH 正常 NO3 100% 樣本已經沒有在最後一格, 還是每小時 0.75mL. PH 穩定
• 18:00 2015-2-26 PO4 0.009PPM 果然跟開燈有關係
• 18:00 2015-3-2 PO4 0.00PPM
• 16:00 2015-3-3 NO3 還是紅, 介於 10-25 之間的紅, 還是不到 10, 但是鼻涕藻一夜間都消失了, 剩下少許.. 不懂發生了甚麼事情. 珊瑚還是表現良好. 還是有些卡 B
• 2015-3-7 少量的綠藻也開始消失了, 跟養水完的蜜月期有點像, 實驗也快到尾聲了
  

最後相片更新

測試NO3 結果: 左到右 100% 60% 20% 海水
IMG_1233 by pelagic7, on Flickr

3/7 測試結果
IMG_1373 by pelagic7, on Flickr

Acro 1 表現
C by pelagic7, on Flickr

Acro 2 表現
B by pelagic7, on Flickr

Acro 3 表現
A by pelagic7, on Flickr

觀察結果

1. NP 不平衡對珊瑚缸有絕對的影響
2. NP 不平衡的狀況下敏感的珊瑚會死亡, 如 Acropora Enchinata, 我的新進的 Enchinata 跟 elkhorn acropora STN 死了八成, 但是在開始滴定幾天後就穩定了
3. 在 P 不足的狀況下滴定P, 並使用 NP 豆可以幫助更快地降低 NO3, 並且幫助平衡 NP
4. Acro 1 在初期長得非常快, 不知道是否是 NO3 充足的原因, 中期時開始暴力出毛
5. Acro 2 在 PE, 還有顏色表現上有明顯的進步
6. Acro 3 明顯的卡 B, 我覺得跟燈光還有水流比較有關係, 已經移至較上層, 不過這種白藍的 SPS 顏色很難維持, 也不能排除是 NO3, PO4 的關係
7. 鼻涕藻跟綠藻在中後期(NO3 介於 10-25 時) 一度大爆發, 在 NO3 進一步降低後就明顯地消失 (參考 Acro 2 圖)
8. NO3 降低對 LPS 也有正面的影響, 我只有一顆腦 (lobo) 跟一個飛盤 (plate), 腦明顯開得大很多

結論與下一步

• PO4 吸附劑在水量超過 500L 並不建議使用, 大部分大水量的缸子每次換水百分比都是偏低的, 如我的 1000L 最多能換 120L (一個垃圾桶的水量). 長期吸附 PO4, 無法由換水降低足夠的 NO3, 加上 NP 豆沒有 P 來處理 N, 絕對會造成 NP 不平衡
• 微調 NP 平衡可由餵食植物性或動物性的飼料來達成, 植物性飼料 N 較多, 反之動物性 P 較多 (http://home.so-net.net.tw/rudersite/Zeolite.htm)
• 現階段持續低定 P 直到 NP 都雙零後, 我打算開始大量餵食, 並調整 NP 豆用量使 NO3 接近 5-10 PPM, PO4 接近 0.01 PPM (可測得, 不為零)
• 當 PO4 持續可測出時即表示 NO3 已經用完, 就可以開始停止低定

以上, 謝謝各位的意見. 這個實驗讓我有更一步地了解 NP 對缸子的影響.


2015-3-15 更新:
PO4=0, NO3 剩下 5PPM, 高等藻開始大量白化, 今天把他們全拔了, 留下線藻. 持續滴定 0.03 PPM 的 PO4, 將滴定直到 PO4 開始可測出為止. PO4 開始可測出後會開始

• 停止滴定 PO4
• NP 豆反應器 減少開機時間, 初期減少 1/3 看看效果如何
• 終於可以大量餵食了

 

[itsforte]

這實驗滿有趣的，
可以要求同時間紀錄珊瑚變化嗎

 

[sonybug]

很有意義的推論和實驗.

 

[pelagic]

這實驗滿有趣的，
可以要求同時間紀錄珊瑚變化嗎

我的 SPS 卡 B 狀況其實沒有很嚴重, 缸子裡面也完全沒有低等藻. 除了有少數一些紅泥藻, 基本上是還好的狀況. 尤其是 Millie 的毛長得非常好. 不過我還是會照幾張相片記錄一下吧

 

[jerry155333]

這實驗好棒!
我最近也遇到類似的問題
正在尋找解決方式

 

[ABC978]

同意失蹤

對我來說，表現才是最重要的實驗結果

看看站上有沒有其他魚友，可以一同經驗分享

造福大眾

這實驗滿有趣的，
可以要求同時間紀錄珊瑚變化嗎

 

[bbbabab]

C:N = 106:16:1
所以才會有NP比 20：1~15：1的說法

Flourish Phosphorus，他已經跟你講了
就是KH2PO4 + K2HPO4

 

[sars99999]

N與P關聯性實驗驗證~相當值得期待結果~

 

[danmhippo]

煩請解惑一下, 哪個才是對的?

............
固態碳源培菌的所需 N(氨), P(磷), C(碳) 比例是 106:16:1.

C:N = 106:16:1

 

[bbbabab]

如果更精確一點
應該是

C：NO3-N：PO4-P
換算成慣用的
C：NO3：PO4還需乘上修正係數
http://en.wikipedia.org/wiki/Redfield_ratio

離題了，這其實也不是很重要

 

[shih87]

.....
1. PO4 數值非常低, Hanna 736 連續幾個星期都是 0 PPB,
2. NO3 破表 25PPM+
3. 活石吸附大量 NO3, 而在汙染源消失之後, 活石釋放吸附的 no3, 汙染水質
4. NP 豆無法有效作用. 因為每降 106PPM 的 N 需要 16PPM 的 P, 還有 1PPM 的 C
.....

很棒的起頭篇，給個讚!!!

也麻煩解惑一下
"活石吸附大量 NO3, 而在汙染源消失之後, 活石釋放吸附的 no3, 汙染水質"

這我也常聽到， 但確定是"汙染源消失" 啓動了 "活石釋放吸附的 no3"嗎? if so, then why?

 

[jeremychen]

我認為N不是活石釋放的,活石並沒有吸附N的能力所以也沒釋放的問題,N的產生是硝化菌運作的結果~NP豆正常運作的情況下N不大可能太高,P通常也不會太高,NP豆本來就能除P,所以一開始的問題就是不應該使用P的吸附劑,也許是P過低才造成軟體大量死亡,大量死亡的屍體產生過高的N...

很多人用活石,用底砂~使用NP豆多半也能NP雙低,N突增跟活石底砂是沒有直接關連的,主要是大量死亡的生物造成的.

NP豆其實還是有效運作~只是無法快速處理突增的N而已~只要P的吸附劑取出~自然就可平衡...

要增加P千萬別用胺基酸,胺基酸的P遠低於N~隨便用一咪咪的磷酸氫二鉀就足以讓P升高,加胺基酸只是讓N的問題更惡化罷了...

總之缺N就用硝酸鉀,缺P就用磷酸氫二鉀,NP過低就降低NP豆使用量,P吸附劑要監測後使用,NP可以雙低但好像也不能完全都無吧~