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漫谈黑水及黑水在水族箱中的应用

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一、前言

黑水(Black water)是水族箱的添加剂之一,顾名思义,它是一种黑色的液体,一般市售商品为 8~20%的腐殖酸(Humus acid)溶液。腐殖酸的种类很多,在农业的开发应用上,经过了漫长的历程,它的多功能作用,也越来越得到了人们的肯定。由于腐殖酸类肥料(Humic fertilizer)通常是黑色的,所以也有人称为“黑肥(Black fertilizer)”。

殖酸在水族箱中的应用,主要是受到大自然热带雨林流域水质的影响。在亚马逊河系的流域中,腐殖酸含量约在0.9~15ppm之间,主要来自沈积物中腐殖酸的释放,以及土壤腐殖酸的淋溶。由于亚马逊流域盛产各种热带鱼,在水族箱饲养这些来自远方的“娇客”,如果也能加一些腐殖酸在水中,将会更令它们“有家”的感觉。对来自其它地区鱼类的饲育多少也有一些帮助。

腐殖酸对水草栽培的影响所知不多,有关这方面的文献仍嫌欠缺,惟可从腐殖酸在水中的物理及化学性质,以及它在农业上的功能,推测腐殖酸对促进水草的生长可能与陆生植物类似。本文除了针对腐殖酸的本质作介绍之外,也将进一步探讨它的功能,以及在水族箱(主要是水草水族箱)的应用。

二、腐殖酸简介

英文“Humic acid”一词,有人翻译为“腐植酸”,也有人翻译为“腐殖酸”。它是由动植物遗骸,主要是植物遗骸,受到微生物和介质作用,经过分解和合成的变化形成的一种有机物质,因此从这个意义上讲,宜以翻译为“腐殖酸”较为适当,除非它的来源物质全部都是植物遗骸。不过,现在这二个名词都可混合使用。

腐殖酸系腐殖物质(Humic substances)因产生腐殖化作用(Humification)所形成的一类复杂高分子有机酸。腐殖物质广泛存在于地球表面,是自然界最常见的有机碳。大部分腐殖物质与粘土,氧化物等无机物相连,小部分溶于土壤溶液,尤其是碱性土壤,称为腐殖土(Muck)。甚至于有些低级煤矿,也称得上是腐殖物质的种类。例如:一些低热值煤,如泥煤、褐煤和风化煤中往往含有很丰富的腐殖酸,这些煤有时称为“腐殖煤(Humic coal)”。

殖酸的化学结构十分复杂,主要由许多种分子量较大,而又带有不定数目羧基的芳香族化合物混合而成。其间差别主要决定于其生成时之地球化学条件,这些条件首先是环境、水、热,其次是腐殖酸酸化过程完成的程度,最后则决定于腐殖酸形成时的介质含水层、沈积物或土壤中各种化学元素的种类含量及存在状态。由于腐殖酸结构的复杂性和形成条件以及提取方法的差别,造成了腐殖酸的化学实体、生成机理、生物活性和空间结构等方面存在着许多难题。不过依其对不同溶剂的溶解性,可分成三大类:1.黑腐酸(Humus acid),微溶于水,可溶于碱溶液;2.棕腐酸(Hy-matomelanic acid),难溶于水,可溶于丙酮、乙醇等溶液;3.黄腐酸(Fulvicacid),可溶于水。

依成分分析,腐殖酸含有碳、氢、氧、氮等元素,芳香核、羟基、羧基、羰基、醌基、甲氧基等活性官能基(Functional group)。这些活性基团决定了腐殖酸具有弱酸性、亲水性、离子交换性、螯合性、氧化还原性及生理活性等。


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