戊二醛每瓶500ML飲料瓶分裝,2%溶液進(jìn)口原液目前在臺灣水族界有越來越多草友注意到美國Seachem公司出品的Excel,Excel的主要內(nèi)容成分為戊二醛（Glutaraldehyde），也因此另一個(gè)醫(yī)界常拿來作為殺菌劑且主要成分也是戊二醛的Cidex也受到了注意。那麼到底Cidex與Excel等以戊二醛為主要成分的化學(xué)物質(zhì)，是怎麼殺菌的？戊二醛（Glutaraldehyde）在水質(zhì)處理業(yè)界的使用已經(jīng)超過了20年，主要的用途在於控制水中細(xì)菌、霉菌和藻類的成長，因此對於水族界而言或許很陌生，但其實(shí)戊二醛並非是個(gè)可怕或陌生的化學(xué)物質(zhì)。臺灣水族界將Excel稱呼為「神奇有機(jī)碳」，我個(gè)人覺得可能是對戊二醛不夠瞭解所致，當(dāng)然也有可能是進(jìn)口商的銷售手法之一。戊二醛被水質(zhì)處理業(yè)界使用超過20年不是沒有道理的。因?yàn)椴坏哂袕V效的殺菌作用，同時(shí)也能穿透並消除生物膜（Biofilm）。戊二醛是少數(shù)只含有碳（C）氫（H）氧（0）三元素而不含鹵素的殺菌劑，在環(huán)境中即可被生物分解，況且也不須要穩(wěn)定劑來協(xié)助作用?；罨於┠脕硖幚硭|(zhì)最常用的濃度劑量是20-100ppm,在腐臭的系統(tǒng)中是使用50-100ppm，而維持濃度則為20-50ppm，從每日施用一次至每星期一次不等。戊二醛的殺菌效果很快，平均1-3小時(shí)就能殺菌達(dá)99%以上。而pH值也直接影響了殺菌的效果。例如針對某細(xì)菌的研究中發(fā)現(xiàn)，在45ppm的活化戊二醛作用下，pH值9時(shí)只要30分鐘就達(dá)到了滅菌的效果，pH值8時(shí)需要75分鐘，pH值7時(shí)需要2小時(shí)，pH值6時(shí)需要6小時(shí)，pH值5時(shí)需要9小時(shí)。因此我們不難理解為何醫(yī)院在使用cidex時(shí)，都會使用活化劑來消毒殺菌30分鐘了。戊二醛在4-55度時(shí)都可作用，而且不影響其穩(wěn)定性，通常來說溫度越高，殺菌效果就越快。至於戊二醛是如何殺菌的？根據(jù)研究顯示，戊二醛會和細(xì)胞壁中的氨基酸結(jié)合，使得微生物無法攝取養(yǎng)分與排出廢物。而氨基酸在鹼性環(huán)境中與戊二醛的速度會更快。戊二醛還有一項(xiàng)很重要的作用：同時(shí)也能穿透並消除生物膜（Biofilm）。並不是所有的細(xì)菌都漂浮在水中，有更多的細(xì)菌是附著在固體的物質(zhì)上，並且集結(jié)形成所謂的生物膜。簡單的說就是我仆冰族缸過濾器所培養(yǎng)的就是生物膜。根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，戊二醛在15分鐘內(nèi)便能穿透1.8mm的生物膜；而穿透3.5mm的生物膜則需要30分鐘。但對於6.0mm的厚度，一個(gè)小時(shí)後只有30%的生物膜被戊二醛穿透。這樣的結(jié)果其實(shí)說明了，戊二醛對於新生成的薄生物膜作用非常好，但對於完整建立的生物膜而言，並不會受到戊二醛的完全穿透。這也解釋了為何一個(gè)腐臭的水質(zhì)系統(tǒng)必須一再地重複使用戊二醛殺菌。對我們水族愛好者來說，如果想利用戊二醛來殺菌，除了必須升高水中的pH值來加速殺菌作用外，所以cidex所附贈的活化劑最好搭配使用。而適時(shí)的清洗過濾器已減少或破壞生物膜的厚度，也能讓戊二醛的殺菌效果更完全。但是對於新設(shè)的缸子或過濾器，那麼使用戊二醛可要很小心了，因?yàn)榇藭r(shí)不論是過濾器或底床的的生物膜都很薄弱，可能很容易就會有慘重的損失。戊二醛（不論是cidex或excel）的殺菌作用對於純養(yǎng)魚的水族愛好者而言很用興趣，但對於水草愛好者來說，戊二醛如何提供水草碳元素並且達(dá)到殺菌的作用，才是真正關(guān)注的焦點(diǎn)。我們之前提過，戊二醛是少數(shù)幾個(gè)只含有碳（C）氫（H）氧（0）三種元素的殺菌劑，由於這種簡單的化學(xué)組成，在未達(dá)殺菌濃度之下，戊二醛在有氧的環(huán)境下會被分解形成二氧化碳（C02）。根據(jù)針對河流底床的研究，戊二醛（Glutaraldehyde）在有氧的環(huán)境下的半衰期約為11小時(shí)，並且在24小時(shí)內(nèi)能夠完全分解。如果在厭氧的環(huán)境下，戊二醛的半衰期只有約8個(gè)小時(shí)，但在厭氧下完全分解卻需要約三天的時(shí)間?？墒俏覀円貏e注意了，戊二醛（C5H8O2）完全分解成二氧化碳（C02）和水（H20）是需要消耗氧氣（02）的：C5H8O2+602=5CO2+4H2O根據(jù)來自實(shí)驗(yàn)室的研究，活化戊二醛的理論氧氣需求（ThOD）為1.92ppm，而實(shí)際的化學(xué)氧氣需求（COD）為1.88ppm。所以我們在使用戊二醛時(shí)也要小心水族缸缺氧發(fā)生的可能性。不過戊二醛本身對於水族生物的毒性其實(shí)不高，但是這因種類而易。。針對三種淡水與海水生物戊二醛的「急性中毒」的研究，戊二醛的無可觀察作用濃度（NOECs）為0.029-2?5ppm（藻類）至9-24ppm（大劍蚤）之間。而針對「慢性中毒」的濃度而言，則介於0.31ppm（藻類）至4.25ppm（大劍蚤）之間。這樣的結(jié)果顯示，戊二醛的毒性並不會因重複暴露而增加。至於戊二醛對於一些水生生物的半致死濃度（LC50），從3ppm到56ppm的研究報(bào)告都有，不過這些濃度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了我們的正常使用濃度。根據(jù)針對綠藻的研究,當(dāng)戊二醛的濃度達(dá)到1ppm時(shí)，綠藻的成長就受到了顯著的抑制。不過水草愛好者比較在意的還是戊二醛如何提供水草碳元素。如果根據(jù)美國Seachem針對Excel的說法，Excel在進(jìn)入水草細(xì)胞內(nèi)以後，能夠以光合作用中間產(chǎn)物的方式直接被水草利用。但TomBarr的看法就比較保留了，他認(rèn)為Excel在進(jìn)入水草細(xì)胞內(nèi)以後，還是回被分解成CO2才被水草利用的，他並且打算以碳十四（C14）來追蹤研究這一機(jī)制，我們就拭目以待了。至於戊二醛是如何殺藻的，如果根據(jù)TomBarr的說法，這比較簡單且不具氣孔的水草與藻類而言，二氧化碳經(jīng)過表皮層擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞中必須透過碳酸酐的作用，如果碳酸酐受到了抑制，藻類與水草便無法利用CO2，因此造成了死亡。舉例來說，墨斯含有氣孔，因此不會受到戊二醛的影響；鹿角苔不含氣孔，就會受到戊二醛的毒害了。如果我們由TomBarr所提出的碳酸酐?受抑制的角度來思考，我個(gè)人覺得戊二醛的活化劑添加或許能加強(qiáng)殺藻的功能。因?yàn)榛罨瘎┲饕煞质切√K打（NaHCO3），我們在水族缸中使用了小蘇打，一方面提供了HCO3，另一方面升高了pH值，這都會使水中的游離CO2大幅減少，水草或藻類被迫必須使用HCO3作為無機(jī)碳元素的來源，而水草或藻類要利用HCO3時(shí)，碳酸酐的角色就更重要了，可是此時(shí)碳酸酐卻受到了抑制...，但如此一來，很可能原本沒事的水草和藻類也會連帶受遭殃。但上述終究只是個(gè)人的假設(shè)，必須有客觀的研究來證實(shí)才是。但如果我們使用戊二醛的目的是在提供碳元素，那麼cidex所附贈的活化劑就可以免了，因?yàn)樗萁K究偏好CO2而不是HCO3。相較於美國和印度的草友，臺灣對於戊二醛的使用經(jīng)驗(yàn)還在起步的階段，我自己在蒐集了相關(guān)的資料後，也以戊二醛來實(shí)驗(yàn)栽培水草一段時(shí)間了。最近很多草友對於美國Seachem公司出品的Excel很感興趣，Excel標(biāo)榜著提供水草有機(jī)碳元素的同時(shí)，也能達(dá)到殺藻的目的，這種一舉兩得的藥品受歡迎不是沒有道理的。不過Excel並不便宜，敏銳的美國草友察覺原來Excel內(nèi)的主要成分其實(shí)可以用戊二醛(glutaraldehyde)來替代，並且有美國的草友使用戊二醛以後，同樣也能夠達(dá)到提供水草碳元素以及殺藻的功效。戊二醛(glutaraldehyde)其實(shí)就是醫(yī)療院所在使用的cidex,而且cidex的成分比例恰巧與Excel相當(dāng)都是約2.5%，因此我便以Excel的建議劑量來使用cidex。於是我就拿了一些cidex來做實(shí)驗(yàn)，至今使用已達(dá)兩個(gè)月了，把結(jié)果拿來和草友們分享一下。這是我的水草缸於2007年3月17日拍攝的全景(請勿批評造景)：原本是個(gè)天然水草缸，但是紅蝴蝶與大百葉越長越糟糕，先前使用了Excel來挽回，六個(gè)星期前改用cidex，看來紅蝴蝶與大百葉使可以接受cidex作為碳元素的來源的。更甚者，四個(gè)星期前桃園某水族館相贈了幾株紅太陽來做實(shí)驗(yàn)，原本我不抱太大希望的，如今紅太陽看來很爭氣，都?xì)v經(jīng)了修剪且母株繼續(xù)發(fā)側(cè)芽。而下圖是我隨手插在背景版上的噴泉太陽，噴泉太陽對於CO2的需求不若紅蝴蝶和大百葉那麼嚴(yán)苛，我總覺得噴泉太陽若以小榕或鐵皇冠的攀附陳木或巖石方式來栽培，會比塞在泥土裡面好種太多了。至於cidex的殺藻功能，由於我的這個(gè)缸子裡面只有綠斑藻在使用cidex無效後，改用K2HPO4來對付。因此是否因劑量不夠使得殺藻功能減弱，以及cidex對其他藻類的功效如何，都有待做進(jìn)一步的求證。我的這個(gè)缸子是個(gè)轉(zhuǎn)型缸，充滿了許多不夠客觀的變數(shù)，不過我搜尋過學(xué)術(shù)的文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，戊二醛能提供水草所需的碳元素是正確無誤的。當(dāng)然也很有可能是春天來了，水溫過去兩星期來由原本的23度回升至超過25度，水草拼命的成長。但這是個(gè)沒有打CO2的水草缸，兩個(gè)星期能長那麼多也太可怕了，或許我沒玩CO2很久了，忘記了先前使用EI時(shí)水草爆植的狀況?？磥砦矣斜匾獪p少cidex的使用頻率來調(diào)整水草成長。當(dāng)日也測試了一下水質(zhì)：TDS：147ppmGH：5.5dGHKH：3dGHNO3：5ppmPO4：0.5ppmFe：0ppm水草的營養(yǎng)來源應(yīng)該主要還是來自底泥，水草看起來一點(diǎn)也不缺鐵。只不過碳元素的來源，除了底泥，現(xiàn)在還多了個(gè)cidex。大百葉這棵從前被認(rèn)為是高難度的水草，在底肥豐富外加cidex的使用下，直徑達(dá)到了12cm！我自己的水草缸使用戊二醛（Glutaraldehyde）作為碳元素來源至今也已經(jīng)有20週了，在此分享一下這些日子以來的心得，最上面的圖片是今日（2007年6月23日）的最新照片；下面則是12週以前（2007年3月31日）的照片。我在造景上稍微做了調(diào)整，我將後景的三角葉與非洲紅柳做了對調(diào)，此外水族缸裡也添加了新的嬌客：烏蘇里聚藻，這是四月的時(shí)候一位認(rèn)識已經(jīng)18年的摯友相贈的，根據(jù)他的經(jīng)驗(yàn)，想在水中長期烏蘇里聚藻栽培不易，因此他始終將烏蘇里聚藻種植在淺水花盆中。我向他解釋我們過去以來嚴(yán)格限制氮肥，造成很多水草栽培不易，或許烏蘇里聚藻也是其中之一，況且烏蘇里聚藻的水上葉為綠色的，轉(zhuǎn)成水中葉卻變成紅色的，這不可能是水中光照比較強(qiáng)所造成的，令我懷疑「缺氮」很可能是從前不易栽培烏蘇里聚藻的原因。還好烏蘇里聚藻這兩個(gè)月來很給我面子，由原本的一小株水上葉逐漸繁衍成目前的五根植株，而且最重要的是，完全是綠色的！不過烏蘇里聚藻的栽培成功之餘，還是有令人遺憾的狀況。首先是水溫的問題，今年的夏天特別熱，不論我的降溫風(fēng)扇怎麼吹，我目前水族缸的水溫始終超過28度（除非開冷氣），這是去年8月才會出現(xiàn)的現(xiàn)象，今年還沒到七月就遇上了。到底我目前所栽種的水草能夠忍受超過28度的高溫多久，還是個(gè)未知數(shù)。其次是一些水草出現(xiàn)了一些癥狀：紅太陽的頂芽縮小、紅蝴蝶的老葉破洞、非洲紅柳的頂芽捲縮。這些癥狀若由傳統(tǒng)的水草栽培缺素論點(diǎn)或假說來看，不外乎是「缺鉀」或「缺鈣」造成的，但若由TomBarr的觀點(diǎn)來看，這些頂芽縮小、捲葉或老葉破洞，首先要考慮的就是CO2或「缺碳」！紅太陽頂芽縮小，首先要懷疑的是：缺碳！紅蝴蝶老葉破洞，首先要懷疑的是：缺碳！或許有草友很質(zhì)疑TomBarr這種有違以往認(rèn)知的判斷，那麼我們來看看今日測得的水質(zhì)：TDS:217ppmGH:10dGHKH:2dKHNO3:5ppmPO4:0.5ppmCa:45ppmMg:16ppm這個(gè)水草缸一點(diǎn)也不缺鈣，況且很多草友所在意的鈣鎂比也有3:1以上；而我這個(gè)缸子唯一無法測量的是鉀離子，不過此缸已經(jīng)不是天然水草缸，我每星期會添加兩次的NPK，缺鉀的可能性應(yīng)該也不高?；仡欉^去數(shù)個(gè)星期來，我曾執(zhí)行過三次大量換水，目的是修剪水草並清理底泥，想要實(shí)驗(yàn)TomBarr所提出的無二氧化碳(non-C02)水草缸，「純」天然水草缸繼續(xù)在娘家缸進(jìn)行即可。然而底泥提供的二氧化碳因此大幅減少，或許對於某些需求碳元素比較迫切的水草而言，目前的戊二醛所能提供的碳元素偏低，造成了「缺碳」的癥狀。始終吹拂不停的冷風(fēng)扇，造成C02急速的揮散。但若要因此便歸咎目前的戊二醛使用劑量偏低，恐怕也有失客觀。首先是我的冷風(fēng)扇終日吹拂不停，這是加速CO2逃逸至大氣中的元兇之一。其次是水溫過高造成水草成長不良也是得考慮的因子。另外，或許是由於我也在實(shí)驗(yàn)求證一些化學(xué)藥品的關(guān)係（日後會發(fā)表），我的水族缸之KH目前一路下降至2dKH,雖然KH偏低有利於游離的CO2存在，但緩衝能力降低了，反而不利於維持水草所需的有效碳（即C02+HC03）,因?yàn)镵H低則HC03低,而CO2又不易長存於水中。所以我決定將戊二醛的劑量提高，先由兩倍劑量開始，也就是每日添加10cc的cidex,看看是否能因此改善水草的缺碳狀況。無論如何，很令人欣慰的是，這個(gè)缸子至今連綠斑藻也消失了，至少戊二醛在「預(yù)防」藻類的功效上，是令人激賞的。由於懷疑水草缺碳的關(guān)係，我過去的一星期將戊二醛的劑量調(diào)整成兩倍，也就是每200公升添加10cc?。上圖是2007年6月30日的照片，下圖是2007年6月23日的照片。可以感覺得出水草的成長，而且是在水溫高於28度的環(huán)境下。不過我們關(guān)注的焦點(diǎn)不在於生長，而在於缺碳癥狀是否有改善。先來比較一下一星期的變化：非洲紅柳在使用一星期的變化：上圖為2007年6月23日，下圖為2007年6月30日。在其他施肥條件不變動的狀況下，最左前方的非洲紅柳頂芽似乎有好轉(zhuǎn)的跡象。再來看紅太陽的變化。上圖為2007年6月23日，下圖為2007年6月30日。左方兩株原本頂芽開始縮小的紅太陽，在經(jīng)過一個(gè)星期的戊二醛增量後，有一株的頂芽恢復(fù)了正常，但另一株的生長點(diǎn)看來是不行了。在來看看紅蝴蝶的破葉，上圖為2007年6月23日，下圖為2007年6月30日。感覺上老葉還是繼續(xù)破，而新成長葉片的變化，也還無法做出明確的比較。在短短的一個(gè)星期內(nèi)，增加戊二醛的劑量似乎對水草有所幫助，但也看不出很無明顯的改善．其中有很多變因是必須考慮的，例如水溫始終超過28度，同時(shí)降溫風(fēng)扇也始終吹拂不停，這些都是對水草成長的不利因子?；蛟S我們需要更長的時(shí)間來觀察，無奈此缸的水草必須修剪了，無法再等一個(gè)星期的觀察。我考慮將戊二醛的劑量提升至三倍來試看看，也就是每日添加1.875ppm的戊二醛，而且可能對大多數(shù)生物還很安全，因?yàn)楦鶕?jù)Sanod等人於2005年針對三種水生生物發(fā)表的戊二醛研究報(bào)告顯示:模糊網(wǎng)紋蚤(Ceriodaphniadubia)的無毒害濃度(NOEC)為2.4ppm,虹鱒(Oncorhynchusmykiss)的無毒害濃度為1ppm，羊角月牙藻(SelenastrumCapricornutum)(綠藻的一種)的無毒害濃度為0.7ppm。先前我的戊二醛濃度計(jì)算錯(cuò)誤，感謝香港feiz的即時(shí)指正，按照Seachem的建議劑量，即每200公升添加5cc,我們所添加的濃度應(yīng)該是0.625ppm，而非我先前所寫的0.0625ppm，我在此也向受我誤導(dǎo)的草友們致歉。在經(jīng)過了兩星期的二倍劑量實(shí)驗(yàn)後，兩個(gè)星期前我的水草缸進(jìn)入了三倍劑量的戊二醛實(shí)驗(yàn)，上圖是2007年7月21日三倍劑量使用兩個(gè)星期後的照片。下圖是2007年6月30日二倍劑量使用一個(gè)星期後的照片。我之所以決定進(jìn)入三倍劑量實(shí)驗(yàn)的階段，一方面是想了解三倍戊二醛劑量所提供的水草成長，是否可與打CO2相當(dāng)？另一方面若從文獻(xiàn)來看，三倍戊二醛的劑量應(yīng)該還不至於造成水族生態(tài)的破壞或大量的魚蝦死亡。此缸在昨日測得的水質(zhì)如下：TDS：233ppm(已有三星期沒換過水)GH：10.5dGHKH：2.5dKHNO3：10ppmPO4：0.5ppmpH變動：6.6（剛開燈）~7.2（剛熄燈）我們來較一下水草的成長狀況。非洲紅柳在過去三個(gè)星期的變化，上圖是2007年6月30日的圖片，下圖是2007