國外以發展出對移除飼養環境含氮廢物具有極佳效率的過濾套組。
許多水族愛好者都知道,當飼養環境中累積大量的阿摩尼亞 (ammonia) 時,魚隻會出現體色轉淡、食慾不振、緊迫(stress)甚至在短時間內斃死等現象,或是知道當環境中硝酸 (nitrate) 濃度持續上升時,缸壁、造景物件與水草葉面,很快便會被大量滋生的藻類迅速佔據。然而卻可能忽略,阿摩尼亞、亞硝酸 (nitrite, NO2) 與硝酸間,關係是十分密切的。
之所以在飼養環境中會出現諸如阿摩尼亞、亞硝酸與硝酸等含氮廢物,且隨著飼養時間延長,相關濃度還會分別有著持續累積,隨後又以動態平衡方式消長的特殊關係,主要原因便在於這些含氮廢物的產生,多來自水域環境生物的正常代謝、有機廢物累積、殘餌或是生物屍體的腐化分解。
不論投餵的是活餌、生餌或是人工配合飼料,這些分別以蛋白質為主要成份的食物,在魚隻充分吸收後,會被分解成為分子較小的胺基酸,隨後被轉換成為能量。由於絕大部分的硬骨魚類,在正常狀態下,會選擇水溶性較好,且代謝時無需耗能的路徑,因此代謝廢物多以毒性較高的氨為主。排泄出來的氨氮廢物,會在隨環境差異分別以不同比例的 NH3 及 NH4+ 形式存在於水中,但不論何者,對水生生物都具有急性毒,少量濃度便會引起魚隻的緊迫與不適,濃度高時往往會中毒死亡。
所幸環境中的底層與濾材中,含有分別由 Nitrosomanas spp. 與 Nitrobacter 等菌株所組成的穩定菌相,這些菌株會利用存在於水中的氨氮廢物,並將之轉化為毒性較低的亞硝酸 (nitrite, NO2),最後再將亞硝酸轉化為對水生生物幾乎不具毒性的硝酸。
雖說亞硝酸與硝酸對於魚隻的毒性,不如氨來的劇烈,然而當環境中累積過量的含氮廢物,仍會引起魚隻體色變淡、活力不彰甚至對飼主投入的各式餌料興趣缺缺,並間接地影響甲殼類的蛻殼,以及魚隻的成長與成熟,甚至是卵粒的孵化率與幼魚育成率。因此如何有效的自飼養環境中移除這類含氮廢物,便成為相當重要且必要的工作。
定期的抽換水,不但可有效更新水質,同時對於促進個體成長,與刺激成熟個體配對繁殖,皆具有一定程度的幫助。或是針對飼養環境中持續累積的含氮廢物,在日常管理中,也可藉由增加濾棉與濾材的清洗頻率,更換或使用具有更高效率的吸附性或生物性濾材,達到移除含氮廢物的目的。