玩水草缸有些資歷的人多少都有具備調整水質硬度的技能與經驗，通常我們降低水質硬度的手段分為用RO水及軟水樹脂，RO水的成本包含製水過程中會生產廢水、初期投入的器材費用比軟水樹脂高，但RO水的水質純淨及操作性較佳，若以GH為例，當我們想提升多少，就投入多少對應劑量的添加物既可達到目的；而軟水樹脂調降硬度會受到吸附飽和度、水的流速、樹脂的容量、樹脂的效能等因素左右最終結果。軟水樹脂在水族使用上又分「氫型」軟水樹脂與「鈉型」軟水樹脂兩種，氫型遇到吸附飽和是利用鹽酸來做還原的操作，鈉型要還原則是利用日常所見的鹽，本文針對鈉型軟水樹脂是否合於用在水草缸來做實驗。
鈉型軟水樹脂在我們日常生活其實算是比較常見，據聞某些較高級的住宅或是民眾自行裝設的全戶軟水系統皆屬鈉型軟水樹脂的廣泛運用。當我們打開水龍頭後，此時自來水會通過樹脂，經由離子交換的方式使鈣、鎂離子被樹脂吸附，進而達到調降水體硬度的目的，只不過同樣會釋出鈉離子進入水體。如前所述，當軟水樹脂吸附飽和之時，也就是鈉離子已被置換殆盡，此刻需要我們做還原的動作來盡量達到原始效能，鈉型軟水樹脂通常是用鹽來進行還原的目的，理由是鹽的鈉含量很高，食鹽中約有40%的鈉，所以每1g的食鹽約有400mg的鈉，加上鹽易於取得且價格低廉，故鈉型軟水樹脂多以鹽來執行還原。
有一點非常重要！鈉型軟水樹脂降低硬度時也一併會釋出鈉離子，因此水中鈉含量會提升，家中若有心血管疾病的患者，若直接飲用煮沸過的鈉型軟水樹脂處理過的水，恐有健康上的疑慮，可能需要再經過RO水的處裡才能飲用，裝設前應審慎評估或諮詢相關專業人士再設置。
本文是探討鈉型軟水樹脂用在水草缸會有何種影響，同之前〈針對珊瑚所耗元素補充之實證〉所述珊瑚飼養是否要額外添加Ca、Me、KH等元素的需求就分成兩派，有人主張不用添加，只要換水即可；另一派當然是主張要額外添加，不然珊瑚到最後會死光光。這次對於鈉存在於水草缸的影響，也有兩方的說法，其一是鈉型軟水樹脂會造成水質鹼化，故不太適合需要弱酸性的水草缸，水質會鹼化的原因並非鈉離子所致，然而水體中存有鈉離子並非一定會有害於水體中的生物或水草，除非鈉離子的濃度非常高才有機會造成傷害，至於鹼化的原因為鈉型軟水樹脂發生水解所造成，反應如下：
▲上圖是整個化學反應過程，解釋鈉型軟水樹脂造成水質鹼化的來龍去脈，若單就造景未必需要研究如此透徹，重點要擺在創設水草缸的想像力、造景技巧及管理維護上面。
據前人研究得知，當鈉過高時，雖會影響植物對 Ca、Mg 、K的吸收，但也會促進植物對Fe、Mn、Zn、Cu 的吸收。另一持相反意見的是採用觀察法，依前人在泰國與斯里蘭卡的許多椒草原生態的田野調查中，發現水中鈉離子的濃度都蠻高的，可見水草其實未必全部都討厭鈉離子，這點還蠻耐人尋味的。另在水族器材廠商ADA所推出的玻璃軟水器的使用教學影片中，過程也是用鹽來達到還原的效果，本文就是基於此點，直接用實驗的方式來看看是否水草真的厭惡鈉離子？
▲泰國與斯里蘭卡許多椒草原生態水質「陽離子」的平均值
▲泰國與斯里蘭卡許多椒草原生態水質「陰離子」的平均值
▲根據資料指出，此調查紀錄是由德國前Dupla總裁Karspar Horst所做成，Dupla本身就屬一家水族公司，至於此人為何挑選亞洲這兩個國家做田野調查？這點本人並不清楚，或許是因為工作上有特殊需求才特別前往調查泰國及斯里蘭卡。
▲ADA的玻璃軟水器的使用教學影片，玻璃軟水器所裝填的軟水樹脂也是用鹽做還原的動作
接下來就是這次實驗的執行條件，一般水草缸從設缸到成景大致上會需要花費二至三個月甚至更久的時間，這次初期預設實驗期間為三個月，雖然水體中的鈉離子有提升，只要三個月後實驗缸的水草順利存活及生長，推定鈉型軟水樹脂是可以用在水草缸中，由於市面上流通的水草超過百種，獅子也不可能全數蒐集來統一實驗，故本實驗所採用的水草皆以一般水族店常見的便宜草為主，當中會放置需要軟水才易養活的水草作為參考指標。
▲實驗前先把東西湊齊
▲購入一包1公升的鈉型軟水樹脂
▲這次實驗大致上所需的設備，盡量模擬成一般種水草所用設備
▲報告長官！第一砲裝彈好，隨時可以開始射擊（大聲）
▲設備看起來很零亂也沒差，反正實驗做完即會撤缸
因為苦無鈉離子檢測設備，這裡只能採取當前可用的「旁敲側擊」法，就是測量TDS的來粗推目前水體中鈉離子與硬度的變化趨勢，採這個方式的理由是當鈉型軟水樹脂在將硬水變成軟水時，根據經驗在壓低硬度的過程中會釋放出鈉離子進入水體造成TDS上升，惟此法偏誤不小，只是現階段手邊沒有相關檢測設備就真的沒辦法精確測量，只好將就著用。過程中萬一不幸遇到水草爆藻也不會刻意處理，只會刷魚缸壁保持視線清晰以利觀察。
實驗環境
魚缸尺寸：60X30X45
光照時間：每日開燈6小時
過濾系統：EHEIM 2211
二氧化碳：伴隨燈具開啟與關閉的時間
軟水樹脂：鈉型軟水樹脂
換水比例：每次換水約80%
肥料供給：基肥、根肥、液肥
數據測量
pH：每天用pH監測器檢視開燈前與開燈後的變化數值
GH：用試劑取得第一次空缸注水前的數值，爾後每次只測量換水後的數值
KH：同上
TDS：每次換完水候用TDS測試器取得數據
水溫：每日檢視電子溫度計關燈前的水溫
▲因為是使用矽砂種植水草，所以開缸前先來撒一層薄薄的基肥砂。基肥的施用量十分依賴經驗堆疊，而市售基肥許多未提出較具體的使用方式，這對本人來講，總覺得非常難以捉摸，於是獅子自行找尋找原料來製作水草固態肥料，整個詳細製作過程記錄在〈自製水草基肥〉、〈自製水草根肥〉的文章中。
▲這次實驗用水草有日本簀藻、大細葉太陽、小榖精、火花百葉、粉紅虎耳、針葉皇冠、小欖仁、三角默斯、羅貝力、小榕、夢幻稻穗、丹麥血宮廷、長葉九官、豹紋紅蛋、尖葉葉底紅、銀色河流、聖甲蟲、雙色椒草、大寶塔、紅雨傘共計20種，因為還沒養水就直接種水草，所以水色較濁。說到這裡總感覺後面的光影形狀似曾相識，是獅子想太多嗎....？
▲一切都是幻覺，眼睛業障重呀~
▲回到主題，這次實驗採用在軟水才易順利種植的水草當作軟水指標用草，分別為大細葉太陽、小榖精跟日本簀藻這三種來當實驗對象，上圖是大細葉太陽。
▲小榖精
▲日本簀藻
▲小顆的針葉皇冠
▲狀況不好的小欖仁....
▲稻穗
▲放入之前快被蝦子啃食完的三角默斯
▲推派銀色河流來當辣椒榕的代表，接下來就是漫長的實驗過程（置板凳）
▲高度45公分一盞燈感覺光線真的太暗，後面再補一盞燈
▲下缸約兩天日本簀藻開始爛，三天後就整個爛光（泣）
▲大細葉太陽頂端看似正常，但是下面的葉子開始枯黃
▲長葉九官長出新葉，獅子就順手將一些舊葉剪除，盡量把讓養分傳給新葉
▲可以很清楚看到尖葉葉底紅長出新的綠葉，紅草種成綠草該開心嗎？
▲經過十天，在較高鈉離子的水體中，有的水草成長很正常，上圖的羅貝力成長正常
▲大寶塔中間部分開始發黑
▲所有的水草就屬默絲成長最為顯著
▲真的不曉得現在水草缸裡裝的是海水還是淡水....（汗）
▲小榖精狀況變差
▲長葉九官有在長新葉，但狀況也是不好，小懶仁目前停止生長
▲長葉九官的新葉大多慢慢變成只剩葉脈的情形
▲火花百葉生長狀況不錯，已經分株好幾棵
▲大寶塔幾乎死亡，先將頂端還有綠葉的部分剪下插在旁邊
▲豹紋紅蛋的狀況還算不錯
▲銀色河流狀況越來越差，瀕臨死亡
▲稻穗出現嚴重縮頂的情形
▲雙色椒草狀況倒是不錯，目前持續緩慢成長中
▲丹麥血宮廷跟粉紅虎耳緩慢成長，紅雨傘則是狀況開始變差
▲大細葉太陽完全死透，原先設定實驗期間為三個月，過程中發現有的水草狀況越來越差甚至死亡，故將實驗提早結束，實驗期間總計43天，換水15次。本實驗到最後活下來有成長，但成長速度緩慢的水草有火花百、雙色椒草、尖葉葉底紅、豹紋紅蛋、聖甲蟲、粉紅虎耳、丹麥血宮廷、羅貝力、小榕、三角默斯；狀況不佳的水草有銀色河流、小欖仁、針葉皇冠、紅雨傘、稻穗、長葉九官、大寶塔；死亡的水草為大細葉太陽、小榖精、日本簀藻，剛好都是作為軟水種植的指標水草。這次雖然共計以20種水草進行實驗，且把整個兩呎缸塞得滿滿，假設水草種類達600種，這次的實驗樣本數也不過是總量的3.33%而已，有無其參考價值各位自行衡量。最後剩餘存活的水草已被移出收容與繁殖，記錄在並〈陽台上的水草缸〉的文章內。
▲尚不清楚pH、GH、KH及TDS涵義的人，先看〈認識pH、GH、KH的旨趣〉、〈TDS在水族的運用〉的內容來理解它們的定義。測試鈉型軟水樹脂降低硬度的實際情形，使用GH試劑測量皆為只滴一滴就改變顏色，所以並不清楚到底是0°dH還是1°dH？獅子這邊就先推定為1°dH。實驗期間總共紀錄16次，可看只能降低GH，對KH幾乎沒有任何影響能力。
▲每次換水時自來水經鈉型軟水樹脂處理再進入水草缸的TDS的數據，可看出鈉型軟水樹脂在做離子交換的過程的交換並非1：1的固定比率，由測試的數據來看，實不易導出一個很明確的規則。
▲接下來就是與本實驗無直接關聯，獅子額外取得的數據，相信大家都知道水溫越低CO2的溶解度就會越高，而CO2溶解度越高就會連帶降低pH，關於這43天實驗期間的水溫變化為攝氏21.9~29.3度，中間差距為7.4度，在開燈前未提供CO2的情形下，pH的變化為7.8~8.4；在開燈提供CO2到關燈後停止供應CO2的pH為6.9～7.1，雖然pH是取log作為表示，但在攝氏21.9～29.3度之下，預設的CO2供給量降低pH的能力似乎沒有本人想像中的那般威猛，這也許是KH發揮其緩衝作用的關係。
著眼植物生理，由於鈉型軟水樹脂釋放出過多的鈉離子進入水體，可能會因滲透壓的改變促使水草體內水分出現外滲，進而造成生理脫水的情形，破壞植物細胞生理或阻礙對於某些元素吸收的情形，詳細資訊可參考〈滲透作用存於水族的影響力〉的內容。既然存有這些缺點，那為何ADA還會推出自己的玻璃軟水器？獅子手上沒有該公司此項產品，不過單從影片檢視此軟水器的外觀與運作，不難看出當中鈉型軟水樹脂用量比本實驗所用的量少上許多，而且本實驗是一次將水全部處理到位，ADA的則是可藉由節流閥調整流速來慢慢地去改變水的硬度，整體上pH及鈉離子上升速度比較緩慢，不過也因為裝填的鈉型軟水樹脂量不夠多，能處裡的水量恐有不足且需要經常做還原的動作。
本實驗結論，鈉型軟水樹脂並非完全不能使用於水草缸，須視使用者所在地的水質來做判斷，假設當地水質跟台灣南部一樣GH很高，在透過樹脂大幅降低GH的當下，同時也會受到樹脂本體所生的水解反應影響，導致水質趨於鹼化，以致於發生pH及鈉離子攀高的情形；若情況顛倒用於水質GH低的地區，則影響的幅度就會比較輕微，未必對水草會造成明顯的傷害。面對高硬度的水質環境，若水草缸總水量並未太大，以長期使用來看，採用RO製水來調降硬度似乎才是較佳的選擇，同時經濟性也遠高於軟水樹脂，一般家庭用RO膜價格不高，TDS超過20ppm時才須更換，壽命足夠用很長一段時間，至於RO機所排出的水可收集用來拖地、澆花等用途。
已知鈉型軟水樹脂將其浸泡稀鹽酸可轉變成氫型軟水樹脂，或直接購買氫型軟水樹脂即可避免鈉離子的問題，本文是針對學理上指出鈉型軟水樹脂較不適合水草缸這點來實證，或許有人覺得本實驗很愚蠢，多年前從理論上就已經得知結果會如何，何必耗費成本做這種無聊的驗證？獅子認為這就是實驗精神的珍貴，理論經驗證後才會增強自己的信心，這是追求真理的發想，科技能進步到今日這個地步，甚至未來人類登陸外星球移居，都是要仰仗一群笨蛋最終透過實驗發現真實不是嗎？
參考資料
沼澤缸之家：鈉離子（Na）或鹽度（Salinity）對水草的影響，2007
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