底砂之分类-partⅠ】

2007-04-18 11:33:53 阅读1 评论0 字号：大中小

一、底砂之分类

一般所称的「底砂」，通常泛指铺在缸底的任何栽培介质而言，并不只局限于硅砂（silica sand），但仍以硅砂为主。作为底砂应是有条件的，包括大小要适中、物理与化学性质要稳定，以及不能在使用过程中溶解（dissolve）或水解 （hydrolysis）出有害或不受欢迎的成分等，凡符合这些基本条件的底砂，都可称为「适用底砂（suitable for bottom sand）」，否则不宜作为底砂使用。例如，珊瑚砂即不适合作为底砂使用，因为它在酸性水质中，会不断溶出钙离子，使硬度（hardness）大幅提升， 或在含有二氧化碳的水中，会发生水解响应，同时使硬度及pH、KH值上升，恐对水质造成不利的影响或冲击。

水草缸的底砂种类很多，不过依据其来源的不同，可将它们分成三大类︰xx砂（natural sand）、加工砂（manufactured sand）及人造砂（artificial sand）等。兹将它们的基本特性或差异分述如下︰

1xx砂︰从自然界开采的砂系（sand system）称为xx砂，有大矶砂及硅砂之分，来源包括海滨砂、湖砂、河砂、海砂及山砂等等。xx砂是经过风雨或水流冲涮滚磨以岩石或卵石后，所形成的 颗粒核心体，强度较高，很密实，物理与化学性质较稳定。其优点在于取得较为容易，大量使用时可降低成本；但缺点是，可能混有杂质（锻石质），有时必须作杂 质的去除处理之后才适合使用。

2. 加工砂︰这是一种机械加工产品（machining products），或是再造化产品（renature products）。机械加工砂是由机械破碎、筛分制成的岩石颗粒，但不包括软质岩、风化岩石、锻石岩石等可能影响水质的岩粒，一般商品为粒径约 2~6mm的石屑，呈不规则状，较不美观，应用极少。再造化砂是使用xx岩粒或砂粒为原料，再加以改造，使之赋予一定特性的产品。例如，ADA黑土、 ADA PSS、TBS东风一号、TBS东风三号，以及其它各种基肥砂（base fertilizer sand）等。这类产品应用较多，且适用的范围较广，但价格较高。

3. 人造砂︰可分为合成砂（synthetic sand）、化学砂（chemical sand）、烧制砂（burning sand）三种。合成砂主要由砂粉或矿粉、黏结剂、附加物（如色料）按一定配比混制成的具有所要求性能的砂粒。这种砂的观赏性很高，富有色彩及造形上的变 化（例如，白、黑、蓝），软硬及大小均匀适中，不过在使用期间的活性（activity）较低，水草扎根较为松散，除了较受欧洲人青睐外，在其它地区使用 并不多见。化学砂主要得自化学工业制造，目前用作底砂的化学砂产品，似乎只有黑金刚砂（black carborundum）一种而已。烧制砂又分为烧结砂（sintering sand）及烧成砂（firing sand）二种，系以适当的土质（如赤玉土、陶土）烧制而成。烧结砂主要产品有锻烧赤玉土、AZOO活性底床等；烧成砂主要产品有陶瓷砂、发泡炼石等，它 们的特性容后分述。

二、大矶砂

大矶砂是由日本传入的汉文名词，按其原义系指开采自河川、溪流、海滨或山间，类似超小型的鹅卵石的砂粒，其特征是比一般硅砂大，粒径约5 ~ 8 mm，白色、黑色、灰色颗粒相杂，圆润或扁平，没有锐角。它的材质稳定，不影响水质，故很适合用作底砂（除了粒径稍大之外），是最早被用作底砂的材料。不过因产地不同，品性有很大的差异（如有些混入或多或少的锻石质），选择时要特别注意。

开采自河川或溪流的大矶砂，其成分因产地上游地质而异。大部分为花岗岩风化所产生。因此以石英、长石及云母为其主要成分外，还可能混入贝壳、锻石。这些混 入成分对水质有不良影响，在使用之前{zh0}设法除去。来自日本进口及自产者（如宜兰砂、台东砂）主要属于这一类型。在建筑上的应用也蛮多的。

开采自海滨的大矶砂，是海中的山丘或海岸边之山坡受波浪浸蚀作用，崩坏落下所形成的砂。材质接近纯硅砂，砂粒大多数近乎圆形，粒度均匀，但大小参差不齐， 可能混入珊瑚砂。在开采时，必须经过筛选合乎尺寸的颗粒，以及需再使用淡水冲洗去除盐份之后，才能成为商品。因开采成本较高，故应用较少。

开采自山间的大矶砂，为砂粒、黏土及其它物质之混合物。其分出砂粒的主要成分为石英、长石，所夹带的矿物为云母、角闪石、辉石、磁铁矿等。山砂约含5～20％的黏土，在开采之后，必须再经选砂及洗涤措施才能使用，开采成本{zg}，市场罕见有这类大矶砂出售。

综合上述，可知大矶砂的来源主要取自河床或溪边，或是建筑使用剩余之砂石。此种大矶砂取得上并不困难，因此价格{zpy}。然而，因其中可能混入锻石质成分，所以在使用之前，{zh0}能经酸浸及水洗的手续再使用较为合适。

酸浸之目的在除去锻石质成分，可以利用醋酸溶液（效果较差）、稀盐酸或稀硝酸浸泡至不产生气泡（二氧化碳）为止。水洗之目的在将残留的酸液及酸浸溶出成分除去。若要选择大矶砂做底砂，应以不会影响水质的硬度及pH值的大矶砂，才是明智之举。

三、硅砂

以硅酸盐成分为主体的粒状物质称为硅砂，颗粒明显比大矶砂小，粒径大约1~ 4 mm之间，有xx砂及加工砂两种。xx硅砂通常开采自海岸的砂矿，其形成主要是石英石或高硅酸岩石，经年累月受波浪之摩擦、打碎，冲流到海中而沈积者。由 于开采出来的硅砂必须先水洗除去盐分才能成为商品，故又称「淡化硅砂」，以和「含盐硅砂」区别。硅砂与大矶砂另一不同点，是含云母、长石比较少，主要成分 是石英（二氧化硅），故又称石英砂（quartz sand）。纯度较高的石英砂呈白色，不过大部分因含有杂质而呈有特定的颜色，市场上最常见的商品大多是黄至棕色。

加工硅砂为使用机械打碎高硅酸岩石或石英石之后再筛选而得。精制的加工硅砂经过水洗之后，二氧化硅含量（质量分数）≧99％，xx不含锻石质成分，不会影 响水质的硬度及pH值，颗粒约3 ~ 4 mm大小，颗粒稍较尖锐，堆积密度较大，对促进水草部发育较佳，品性较有保证，价格也较高，在台湾很少看到这类产品，但在日本则偶尔有所闻。

台湾虽然四面环海，沙岸满布，但是因沙粒太小，并不适合用作底砂，故所需硅砂几乎全来仰赖进口，其中以「美国硅砂」和「荷兰硅砂」占{zd0}宗。荷兰硅砂的光 泽似乎比较暗一点，而美国硅砂则比较明亮一些，除此之外，在色泽上的差异不太大，都是黄褐色、有些透明感，偶尔也夹杂少数深褐砂粒于其中，且 粒径均介于1 ~ 4 mm之间。这二种产品在一般水草缸的使用最广，由于它们均来自国外进口，成本较高，所以价格比大矶砂贵约1/2。

最近这些年来，菲律宾硅砂（在日本又称南国砂）、奥地利硅砂，及其它地区的硅砂也陆续在台湾水族市场出现，使得硅砂产品趋于多样化，无论产品来自何方，其 实它们的成分几乎都相同的，主要的品性差异，仅在于是否混有珊瑚砂或贝壳砂而已，因此在选购时要特别注意这问题，{zh0}能稍作检测。检测方法如下，随便抓一 把硅砂，置入稀盐酸溶液中，如果xx没有起泡，表示可能是较优良的产品。若不幸选购到含有珊瑚砂或贝壳砂的产品，同样必须经由酸浸及水洗的处理之后，再进 行铺设底床作业较为适宜。

四、黑土

黑土其实是「砂」，而不是「土」，在台湾为何出现这样的称呼，已经无法考证，坦白说，这个命名并不十分恰当，因为没有接触过黑土的人，很难想象它居然是粒径2 ~ 5 mm，外表黑色但基体是白色的砂粒状物。

{zj1}代表性的黑土是ADA的产品；另外，翠湖「TBS东风一号」也属于这类产品。基本上，它们都属于包裹型（coated）的释酸剂（acidulant）。以沉水性的xx产轻石（pumice）做载体，饱和以pH 5.0 ~ 6.5的xx酸（natural sour），干燥之后，外面再包裹一层以黑土（Amazonia Soil）为主原料制成的膜衣（membrane），这层膜衣为非水溶性，但对水分有一定的渗透性，可以透过其内外渗透性之差异，把载体孔隙中已经固化的 xx酸缓缓溶解，并经由这层膜衣给释放出来。

轻石是一种熔岩（lava），白色，内部充满了气体形成的泡泡，因此比重很轻，与水差不多，有些甚至于可以漂浮在水上，所以又称为浮石。孔隙率高达 71.8 ~ 81.0 %，像海绵一般，可以吸收大量液体。化学成份︰SiO2、70 %，Fe2O3、5.5 %， FeO、 2.4 %， Al2O3、11.50 %，CaO、0.79 %， MgO、0.29 %，K2O、4.10 %，Na2O、5.80 %。化学性质相当安定，对水质不会造成任何影响。不过物理性质稍差，受到磨擦时，其表面会有粉化的现象，以及质地松软，在压力下容易崩解。

如果说︰「黑土主要是针对水草缸需求而制造的商品」，可是一点也不为过。大部分水草（尤其是南美水草）通常喜欢生长在弱酸性的水质中，使用黑土所布置而成 的「黑土缸」，正好可以提供或满足这样的水质环境，这是黑土最重要的功用。因为黑土外面的包裹层，可以控制载体释放酸剂的速度，让它缓慢释放出来，因而能 较为长期达到控制水体pH的目的，如此一来，水质环境得以被控制在较为理想的pH范围。

当足够数量黑土所释放的xx酸系xx发挥作用时，可以xx取代KH缓冲系统，使原来的xx缓冲系统被黑土所构成的人工缓冲系统所取代，因此有关「KH - CO2 - pH」的三角互动变化关系，将逐渐被瓦解，使得CO2的浓度变化不再对pH造成任何影响，如此一来，即可以让水质稳定在由该酸剂所控制的pH 5.0 ~ 6.5范围。这种pH控制方法，比用其它方法都来往有效而持久。另外，黑土所释放的xx酸，因对硬度离子（hardness ion）也具有形成螯合响应的能力，因此兼备软化水质的功能，所以黑土广受一般消费者欢迎，不过价格偏高，可是非人人使用得起的。

黑土的释酸作用是有寿命的，当载体逐渐将体内的酸剂释尽时，它就会丧失原来的功效。其使用期限的长短，与载体释放酸剂的速度有关，载体释放酸剂的速度又与 包裹层的浓度及完整性有关，凡砂粒包裹层较薄或包裹层普遍有破损的黑土，释放酸剂的速度较快，其使用期限可能会缩短。经常性的换水，常导致酸剂的流失，也 会缩减它的使用期限。包裹层太浓，较易因碰撞发生局部剥落而破损，所以包裹层的浓度要恰得好处。

当黑土的释酸作用失效时，必须更新黑土才能继续维持原有的功能，否则失效的黑土只能当作一般底砂使用而已。使用黑土布缸的缺点是，在刚买回来的时候，粉尘 会比较多，以及初期使用期间，可能会有白茫的混浊现象发生，那应该是包裹层或载体的粉尘，必须靠过滤系统才能除去。同时，使用日久，部分颗粒可能会碎裂， 或包裹层逐渐剥落，导致有一些泥状的黑土产生。