水族設置過濾器的主要目的就是降低水中有害物質對生物的傷害，藉此來延長換水的期間，不然就要經常換水稀釋這些有害物質的濃度來確保生物們的健康。當過濾器運轉一定的期間後，濾材會囤積許多水族缸的污垢，這就到了該我們進行清洗的時候，至於什麼時候才該清洗？這個沒有一定的標準，須視整體環境條件決定，像是水量多寡、餵食頻率、飼料種類、飼養品種、飼養密度等條件做判斷，獅子建議沒有經驗的新手可以先設定一個月清洗一次，然後看髒污累積程度再決定是否要縮短或延長清洗間隔時間。
過濾器中常見濾材的大分類有物理過濾、化學過濾、生物過濾三種，有的是可以重複清洗再利用，有的則是效用喪失後拋棄，除了這三種濾材外，另有第四種的其他過濾方式，就是用植物吸收水中汙染物，此法常用於生態工法上的方面，但本文不討論該過濾方式，因為此種並非水族主流類型。在講培菌濾材清洗的議題前，獅子總認為某些水族玩家對細菌的基礎觀念仍處在片段式的階段，對此我們先復習一些細菌與觀賞水族相關的基本概念，由於細菌屬於微生物的一種，所以會先從微生物起頭再進入細菌的內容。
微生物的小世界
微生物的研究是一門專業領域，微生物大致可分為真核生物、原核生物及病毒。對水族玩家而言，說道微生物想必腦海中第一個浮現出的應該是硝化菌才對，由於細菌與水族緊密相連，故本文討論範疇主要是圍繞著細菌當主軸來論述，若想要了解更深入研究的人，可查閱相關書籍文獻。
水族的生物過濾應用最早起源自環境工程領域，後人才將這種利用微生物處理污水的方法引進水族飼養中。微生物是無法單憑肉眼就能看得到的微小個體，自然環境中處處都有它們的存在，它們除了個體小之外，尚具備繁殖迅速、結構簡單、種類繁多跟適應力佳等特色，世上有的微生物對人體有益處，有的則會危及我們的健康或生命，像是近年肆虐全球的新冠肺炎病毒（COVID-19）就是最典型的例子，此病毒一再變異演化出適應環境的型態，也就是對疫苗產生的抗體做規避對策。
▲微生物中的藻類、原蟲、真菌的細胞同較高等的動植物細胞一樣，因具備較複雜的細胞結構，稱為真核生物；細菌的細胞結構較為原始，故稱為原核生物；病毒的定位始終有極大的爭議，因為它並非以細胞型態存在，是一種專性細胞內寄生物，僅能在活細胞內繁殖，在活細胞外即呈休止狀態，由於病毒難以獨立生存，可以把它想像成介於生物與非生物間的另一種生命型態，還有一點要注意，並非出現在這五大種類都歸類於微生物，微生物必須要滿足個體微小，像是我們日常生活所見的金針菇、靈芝、冬蟲夏草等蕈類（菇類）就屬大型真菌；海帶、 髮菜 、紫菜等食材則是大型藻類。
▲針對微生物獲取養分的類型可以上圖區別，用簡單的講法，自化和的方式獲得能量稱「化合」；從光能中獲得能量稱「光合」。另外，從已經合成的有機物中，獲取活動所需的能量與作為細胞成分碳源的微生物，稱為「異營性」微生物，例如：腐生菌；能利用無機物氧化獲取能量，其碳源可透過固定二氧化碳來合成有機質，稱為「自營性」微生物，例如：硝化菌。
細菌並不只用獲取養分方式作為分類，這全憑我們所看的角度來決定，亦有人採用環境因子進行區別，在〈水族生物過濾的發展沿革〉中的細菌就是用通氣性分類，其他尚有按照環境溫度高低作為分類依據，像是某些細菌喜歡在超過50°C的環境，某些則喜歡低於20°C的環境，也有按照pH、鹽度、濕度、滲透壓等多樣性的區別，單純就一般觀賞水族而言，個人認為倒不需要探討這般廣泛。
▲微生物個體極小，像是細菌的尺寸只有 μm（微米）大小，而更小的病毒可是 nm（奈米）等級，想要一窺它們的微小世界，不是要靠火影忍者中宇智波一族的寫輪眼，而是要借助顯微鏡。
▲顯微鏡雖可看得到細菌，但是大部分的細菌細胞多為透明無色，造成細菌與周遭環境的對比極不明顯，導致不容易辨識外觀與結構，這時必須運用染色技術才可以分辨，至於染色方法有很多種，上圖是經過革蘭氏染色（Gram stain）的兩種細菌，當中桃紅色的是大腸桿菌（圖片出處）
顯微鏡是觀察微生物的利器，目前顯微鏡共有光學顯微鏡、數位顯微鏡及電子顯微鏡三大類，當中光學顯微鏡與數位顯微鏡是比較常見的形式，光學顯微鏡歷史最悠久，早在數百年前就被人類發明出來，隨著製造工藝進步，解析倍率也同等提升；數位顯微鏡則算是比較近代的產物，它是利用感光元件把光學影像轉換成電子訊號顯像，運用類似數位相機的技術搭配透鏡來調整倍率，不僅可以顯示彩色畫面，還可以直接輸出在螢幕上顯示或擷取畫面保存成數位檔案，這種數位顯微鏡放在教學方面就很實用，可把影像呈現螢幕或投影機播放讓多人同時觀看；最後的電子顯微鏡則是在上個世紀問世，其特點就是解析力極為強大！相較另外兩種顯微鏡頂多只能看見少數的細菌種類，它可以清楚看到病毒完整樣貌，然而價格不菲也是它的特色。
▲顯微鏡的發明讓人類對微生物的理解又掛跨進一步，相對於千倍解析力的光學顯微鏡及數位顯微鏡，解析力最高可達百萬倍的電子顯微鏡更勝一籌，由於是貴重儀器，還需有專人維護，所以租借使用都要額外計費，費用從一小時新台幣數千元到數萬元不等，如果是桌上型的電子顯微鏡，解析倍率雖然僅有數萬倍，但費用低廉，一小時只需花費幾百元即可租借使用（圖片出處）
▲在電子顯微鏡10,000倍下所顯現的大腸桿菌照片，可明確看出更加清晰的外觀細節（圖片出處）
細菌的繁殖
細菌通常為單一個體，但也會有兩個或三個細胞聚集在一起，每個細胞皆能獨立進行生理代謝與生長，影響細菌生長的條件還不少，溫度、通氣性、pH、濕度、光線、滲透壓、養分、光線等諸多因素。細菌的繁殖同為生長的結果，對細菌而言，生長並非表示個體長大，而是細菌的數量增加。細菌是無性生殖的方式增加體群數量，其方法可分為二分裂法、斷生法、絲狀生殖法、分枝生殖法及出芽生殖法，當中以二分裂法最為常見。
▲本文以最常見的二分裂法作為說明，二分裂法顧名思義就是由1分為2、2分為4、4分為8、8分為16，以此類推每個世代皆以2倍的數量增加。
▲接下來要用數學的方式說明二分裂法，假如看到數學會昏睡的人可以直接跳過，獅子不勉強一定要看，只是這些觀念在文末會派上用場。上圖從（1）式到（2）式的過程就是細菌利用二分裂法的繁殖過程，在經過n個世代後就能求得細菌總數量。
▲如果我們想知道細菌繁殖需要多少時間，可對（2）式取log得到（3）式；然後又可從（4）式算出n的值，這個n值就是代表n個世代；緊接著可在（5）式算出世代時間。假如在最適環境下，細菌繁殖用二分裂法的世代時間以20～30分鐘為其大宗。
並非每種細菌增加數量的速度都那麼迅速，某些細菌繁殖速度就相對緩慢，例如：結核桿菌繁殖週期為14～18小時、硝化菌為24～36小時，這就表明為何我們初期設新缸的養水期間要等待較長時間的理由。假如今天有一位欠缺水族飼養經驗的新手，於養水初期就放入為數不少的生物，然後又不自覺地過度餵食促使產生過多萬惡的氨（NH3），倘若不做出相對應的處置，就容易變成養什麼就死什麼的情形。
▲趕快來看一個應用範例，先設定二分裂法的世代時間為20～30分鐘，假設環境中有1億個細菌被殺菌物質消滅99.99%後尚有1萬個細菌存活，就如上方（1）式所示，剩下的1萬個細菌在最適環境下可由（2）式算出只要經過13個世代左右即可回復至原本100%的細菌量，期間所需時間約4小時27分～6小時40分。
▲拜託可不可不要再出現數學嗎？有人快要崩潰了（汗）
到底什麼細菌可以20分鐘分裂一次？有一種細菌相信大多數人都有聽過，那就是大腸桿菌，它就是可以20分鐘裂一次，這種對人類有害的細菌繁殖速度極其驚人！且只需數十到數百個即可能讓我們生病。大腸桿菌的傳染方式相當多元，它可藉由接觸被感染的人或動物、吃下被污染的食物、飲用被污染的水的方式傳染給我們，在感染初期，被感染者會出現腹瀉、腹部絞痛、嘔吐等腸胃道症狀，嚴重者可能會導致出血性腹瀉、腎衰竭、栓塞性血小板減少性紫斑症、溶血性尿毒症候群等症狀，甚至還會奪人性命。
▲既然已經講到大腸桿菌，乾脆也順道聊聊與我們日常緊密連結的生活用水相關議題。自然界的水源地會溶解或懸浮著各種有機物及無機物，台灣的《自來水水質標準》和《飲用水水質標準》規範著經自來水廠處理過的水須符合細菌性、物理性、化學性等多樣標準。單看上圖細菌性標準的日常用水容許最大細菌數量，條文規範水中「大腸桿菌群」及「總菌落數」兩種，所謂的大腸桿菌是指特定的菌種，但大腸桿菌群並非指特定菌株，而是一群在人體腸胃道內具有相同生理活性的菌群；總菌落數則指每毫升水樣在標準平板培養基上，實際產生之菌落數。
大腸桿菌群的數量檢測又分為「多管醱酵法」及「膜濾法」兩種，多管醱酵法指以不同容積或以不同稀釋度之細菌水樣核定大腸桿菌群存否及密度之方法，稀釋水樣之稀釋水須經滅菌；膜濾法指以特製過濾介質，核定大腸桿菌群存否及密度之方法。
細菌種類千千萬萬，相關行政規則只規範兩項是不是有不夠周全的疑慮？實務上要特別針對水中各種病原菌做檢查實有難度，大腸桿菌存在於人類與溫血動物的消化道中，會隨糞便進入水體，通常水源地遭受污染的類型又以人類與動物的糞便及環境污染為主，加上大腸桿菌只需少量水樣即可進行檢驗，觀察水樣中大腸菌群數的高低，代表水質是否被糞便嚴重污染，基於這層關係才用大腸桿菌群及總菌落數來判斷水質受污染的指標。在台灣依《傳染病防治法》目前已將腸道出血性大腸桿菌感染症列為第二類法定傳染病。
已知大腸桿菌的來源主要是來自糞便，有鑑於此，為了維持我們居住環境的品質，減少住宅供水管線遭受糞管、污水管污染，在埋設於地下供水管線時，須遵循《自來水用戶用水設備標準》、《建築物給水排水設備設計技術規範》等相關建築規範也訂有相對應的標準。
▲接著介紹細菌的繁殖過程，當細菌在一個封閉的批次培養環境中，可以發現細菌生長過程呈現一個規律性，這個規律性可畫成上圖的生長曲線。A階段：細菌剛進入新環境需要調整適應，暫時不會有明顯的數量增加；B階段：在細菌適應環境後，由於基質提供適足的養分，細菌可在短時間分裂繁殖累積成龐大的數量，此階段為對數生長期，亦有人稱為指數生長期；C階段：系統內的養分慢慢耗盡，加上毒性代謝物也持續累積及其他原因，細菌的生長與死亡達到平衡；D階段：由於單位時間內細菌死亡數量超過增生細菌數量，細菌數量開始慢慢下降。
微生物的生物膜
前面已經概略介紹細菌的繁殖機制，再來就是生物膜（Biofilm）的篇章。生物膜廣泛存在於自然界環境中，它是由微生物群聚在一起所形成的結構，是一種微生物為了活下去而衍生出的對策，不僅限於水族缸會發現生物膜的存在，在其他像是醫學、環境工程及生態等多種領域也有相關討論。生物膜也有人稱菌膜，裡面聚集了一大堆微生物，不只有細菌會住在裡面，真菌、藻類也能存於其中，而且這些微生物的組成還可以是不同種類，微生物形成生物膜最主要目的就是對抗來自外在環境威脅，甚至能對極端環境、殺菌藥物、抗生素都有高度的抵禦能力。
▲對照上圖生物膜的生命週期，初期微生物個體會找尋可供附著的固體表面形成菌落，通常表面越粗糙的物體越容易附著，於附著後便開始形成生物膜，外層則會包覆著多醣體等聚合物質變成一個十分穩定的結構體，然後微生物便著手進行族群繁衍，隨著時間不斷地推進，膜內的微生物數目也隨著增加，最後因應環境改變或特定因素使微生物群體破膜而出，繼續尋找下一個可供附著的物體，如此循環不斷相同的動作，如此便是生物膜的一個完整週期。
生物膜與我們某些疾病有緊密關聯，人類體內本來就有生物膜的存在，只是平常未必會致病，假如遇到我們生活習慣不好、免疫力下降或其他原因時，這時不良症狀就可能浮現出來，面對這些生物膜引發的疾病，在疾病治療方面，由於生物膜形成後對抗生素抵抗力會提升，這時可能就要施用極高劑量的抗生素，或採取先移除生物膜的方式再行治療。
▲馬上舉一個常見的範例，牙周病就是生物膜引起的疾病，口腔中牙齒表面的生物膜會形成上圖咖啡色的牙菌斑，所以平日牙齒清潔不確實，易讓食物殘渣附著於牙齒、牙縫或牙床之間，這時候光只是潄口也沒用，平時就要養成確實清潔牙齒的好習慣（圖片出處）
清洗培菌濾材的操作概要
經過前面復習的基本概念，個人認為只要可以充分理解，大致上就足以應付水族與細菌有關的基本問題。終於要進入本文清洗培菌濾材的主題，我們在過濾設備中設置生物過濾的用意，就是要讓硝化菌附著在培菌濾材表面行硝化作用來消弭水中萬惡的氨，隨著過濾設備運轉時間增加，髒污也會跟著累積，這時就要對過濾設備進行清洗，物理過濾可以清洗或更換，化學過濾像是活性碳之類的吸附飽和也要替換，那生物過濾的培菌濾材是否要跟著清洗？
在過去的研究中認為培菌濾材不必清洗，理由是過濾器中所累積的髒污，這些髒污有一部分是即將剝落的生物膜，硝化菌是好氧菌的一種，當培菌濾材上的生物膜變得太厚，將導致深層形成厭氧狀態，裡層的硝化菌便難以生存，在水流不斷地流經培菌濾材，會讓生物膜脫離培菌濾材表面，基於前述生物膜的循環，經過一段時間又會再次建立新的生物膜。
雖然前人認為培菌濾材無須清洗，但本人認為仍有視狀況進行清洗的必要，已知硝化菌是自營性，所以不喜歡有機物存在過多的環境，可是百密必有一疏，過濾設備長期運轉難免會累積一些有機物於其中，由於生物膜內可以容納多種微生物，在一般自然狀態下，細菌的分布未必是那麼純化，不是說培菌濾材上就只有硝化菌居住，多多少少還會伴隨其他的菌種，以異營性的腐生菌為例，它就很喜歡有機物，當有機物囤積過多，有可能會促使腐生菌數量增加，使得整體菌相有所改變，就這樣日復一日，年復一年的過去，當腐生菌數量越趨攀高，硝化菌數量就變得相對偏低，在比例上達到稀釋效應，導致硝化菌變成弱勢菌種，進而演變成菌種往單一化前進，所以個人認為定時清洗培菌濾材可有助於減少有機物的囤積，某種程度上具備穩定菌相的作用。
清洗培菌濾材時，除非對自己的水族缸環境很有信心，不然最好不要全數一次清洗，可分做兩次，每次清洗1/2的培菌濾材，兩次清洗間隔最少要相隔一週，因為清洗過程多少會為整體硝化系統帶來損傷，特別是裸缸飼養的玩家，幾乎所有的硝化菌都在過濾設備內，貿然全數清洗可能會發生無法挽回的憾事，等待一週的用意是要讓流失的硝化菌數量慢慢回升，如果缸內有放置底砂、石頭、沉木造景或種植水草等水族缸，因為這些可提供較多的表面積可讓硝化菌附著，如果有把握的話，視狀況可以全數清洗。至於要用什麼水清洗，有人主張用原缸內的水清洗，這部分本人原則上沒有異議，若要用自來水直接清洗也是可行，獅子都是慣用自來水清洗培菌濾材，前提是先確認水中餘氯含量有無偏高，或是用活性碳吸附自來水中的餘氯，檢查餘氯的殘留量可以用餘氯試劑檢查。
▲培菌濾材用過一段時間就會變成上面這種咖啡色，有時用得越久顏色越深，如果今天撤缸不想養、想試用其他的培菌濾材，或是有「視覺潔癖」的人，舊有的培菌濾材是可以清洗成幾乎跟新品一樣。首先備妥漂白水、清洗浴廁用的鹽酸，只要將待清洗的培菌濾材用漂白水浸泡一段時間，看看表面有沒有回復成新品的樣子，如果有回復的話，取出培菌濾材再浸泡自來水中稀釋殘餘漂白水數次，如果沒有回復成新品樣貌，浸泡自來水稀釋殘餘漂白水後，改浸泡鹽酸一段時間，直到回復成新品的顏色再浸泡自來水稀數次即可。
為什麼會有這種浸泡漂白水跟鹽酸的方法？坦白說，獅子也無法講清楚，這是多年實務上的經驗回饋，在純養淡水魚、水草缸、純養海水魚及珊瑚缸還會有差異，依本人經驗，對同樣的培菌濾材進行清洗，純養淡水魚泡漂白水就能處理，水草缸卻要用鹽酸，海水缸則是兩者交替浸泡使用，個人猜測可能是菌相分布、缸內環境不同造成生物膜的特性也不同，所以才會有這種差異？
▲本次用EHEIM的石英球做示範，這些原先用在水草缸，直接浸泡鹽酸來處理，上圖為浸泡中的石英球
▲浸泡鹽酸一段時間後，用肉眼檢視石英球已回復跟新品一樣，這時加水稀釋尚有殘留的鹽酸數次即可
▲正所謂沒有比較就沒有傷害！兩相對照可輕易發現清洗後宛如新品，即便是先前有阻塞或有其他的病原附著其上，經過漂白水及鹽酸浸泡應該皆已不復存在，只要這個培菌濾材能夠耐得住漂白水及鹽酸浸泡，原則上是可以不用定期購買新品加以替換，用獅子所提供的方法就可讓培菌濾材長久使用，如此便可以一代又一代的傳承下去，直到自己放棄水族這個興趣為止，若使用一段時間就想把培菌濾材換新也是可以，這部分全看個人習慣。
這裡再提供一個觀念，在過往根深蒂固的舊觀念中，為求不讓生物遭逢水體中有毒物質迫害，總認為培菌濾材的表面積越大越好，所以盡可能朝向建置龐大的生物過濾以求心安，事實上，培菌濾材只是適量即可，配置數量過多反而會有潛在的麻煩，可參閱〈培菌濾材數量配置參考與溶氧量〉文內說明。
細菌的誤想連結
文章本應在前面結束，只是本人想到一些與水族相關的奇特言論，所以又追加些許內容。前面鋪陳許久與水族有關的細菌概念，接著來看看一些令人滿腹狐疑的流言。相信不少人一定有這樣的經驗，每當新手遇到缸內水色變得白濁，上網求助他人往往又講不清楚做了那些操作及環境資訊，站在新手的立場，光是要敘明缸內環境數據還真的有點難度，至少本人新手時期亦為如此，所以這邊也沒有責備新手搞不清楚狀況的意思。有一件事很有趣，當某些人看到水色白濁就會立刻回覆硝化菌大量死亡、硝化系統崩壞的答案，然後這些回覆的人又常把「硝」化菌打成「消」化菌，有時候還真不曉得他們到底是不知道硝化菌跟消化菌是不同類的細菌，還是單純打錯字？消化菌歸類於腐生菌，它不屬於正式名詞，只不過是我們大家都用習慣了，算是一種另類的積非成是的實例。
本文於最前就說明細菌的尺寸是微米等級，單憑肉眼根本無法察覺，加上細菌大多無色，細菌所含的水分占菌體總重量的80%左右，死亡後通常也是無色，為何有人看到水變白濁就能確定是硝化菌大量死亡？有的水族問題是多變量的競合或耦合所致，經驗豐富的老手有時也不會貿然直接回答問題，這要經由一層層抽絲剝繭才能推敲「大概」是什麼原因所造成，假如要真的能確認硝化菌大量死亡或硝化系統崩壞，這勢必要透過顯微鏡才能達成，對此真的不解，為什麼有人總能夠在沒有任何敘述的情況下，只憑肉眼看一張照片就能斷言發生什麼事，難道真的是高手在民間？
▲這種單憑肉眼看一張照片就能發現真相的高手，讓獅子直接聯想到JOJO的奇妙冒險（ジョジョの奇妙な冒険）第三部的劇情，這是一篇主角為了拯救媽媽，勢必要找到吸血鬼DIO的藏身之處，最後將他打倒的虛構故事，一開始找尋DIO藏身之處的唯一線索，就只有主角手上一張黑漆漆的照片。主角空條承太郎的替身白金之星（スタープラチナ）在初期便擁有超強的視力、高速度、強大力量及超精準動作的特長。
▲白金之星專注看著照片，憑藉自身超強的視力，竟然在照片中陰暗角落裡看到一隻微小蒼蠅的身影
▲發現照片中的蒼蠅後，空條承太郎旋即將筆拿給白金之星描繪蒼蠅全貌，然後再比對昆蟲圖鑑找出這隻尼羅河舌蠅出自埃及尼羅河流域，於是主角一行人便踏上前往埃及討伐DIO的旅途。獅子真的佩服這些擁有白金之星能力的人，只看一張照片就能馬上做出結論，其淵博的學識著實令人欽佩（敬禮）
▲第二個稱它為都市傳說都不足以形容，應該歸類為邪教資訊才恰當！硝化作用算是水族蠻基本的概念，簡單描述就是一個將萬惡的氨一路轉為硝酸鹽的過程，到現在2021年竟然還會有人說硝化作用的終點不是硝酸鹽而是氮氣？！硝酸鹽變成氮氣要靠脫氮作用，硝化作用跟脫氮作用本是氮循環的一部分，相關資訊可參閱〈過度供給肥料對植物及環境的傷害〉及〈關於水族缸換水之必要性〉的內容。
最後一個水族操作更有意思，一定要好好大書特書一番！有的人會對有飼養生物的水族缸中進行消毒，也就是所謂的殺菌，這些人會用二氧化氯（ClO2）、臭氧（O3）或其他的物質殺菌，可曾想過為什麼有人會需要做這樣的操作，有的人卻不這樣做，生物也是養得平平安安？基於前面一路下來的細菌觀念，本人對此種操作抱持著高度懷疑的態度，為此還特地做電腦模擬分析，嘗試用科學的方式實證。
先宣告所有的模擬參數，預設所有的細菌皆採二分裂法進行繁殖，且環境都是最適環境，所以直接無視各種環境變量，起始細菌總數量為10,000個，由於此殺菌操作具連續性，故設定初期就已經執行一次殺菌的動作，此外，設定殺菌率為0%、20%、40%、60%、80%、99.99%共計六種，0%可以看在不殺菌的情況下，細菌數量會增長的到什麼程度；99.99%是因為探討100%殺菌沒意義，而且水族缸不是全然封閉的環境，細菌是可以藉由空氣再次進入缸內，加上還有其他的因素，實際上也不太可能達到100%的殺菌效果，以下就是電腦模擬的結果。
▲如果沒有弄懂前面細菌二分裂法數學推演的過程，到這裡就無法寫程式讓電腦進行模擬運算。假設所有的細菌繁殖週期皆為30分鐘，每天執行一次殺菌，連續執行七天，會發現縱使殺菌率高達99.99%仍然會讓細菌大量繁殖到令人震驚的數字。
▲同樣假設所有的細菌繁殖週期皆為30分鐘，把殺菌週期改成每週執行一次，只看一週的變化，同樣殺菌率高達99.99%，細菌生長的數量仍相當驚人，這結果一點都不意外，從一週殺菌七次降為一週一次，想當然耳細菌數量必定會更加暴增（汗）
▲如果環境中只有一個細菌，每30分鐘分裂一次，那一天就會分裂48次，計算2的48次方的答案接近300兆，這個數字堪稱天文數字，雖然顯示的數字很驚人，但不會在現實生活中發生，因為細菌所需養分不可能無限量供應，並且還有毒性物質代謝物的累積，如果不是這些因素，我們居住的地球早就被細菌給淹沒，但數字變化所產生的趨勢仍有參考價值。
▲再來只針對硝化菌模擬，已知硝化菌繁殖週期為24～36小時，本文預設硝化菌每24小時繁殖一次，同樣每天執行一次殺菌，連續執行七天，從模擬結果得知，當殺菌率達到60%後硝化菌就會被全數消滅，即便低於60%還能成長，但硝化菌數量偏低，這大大增加倒缸的風險。
▲相同只針對硝化菌做討模擬，每週執行一次殺菌，只看一週的變化，殺菌率99.99%得到硝化菌全數死亡的結果，其他就算還能成長，同樣在數量上仍然偏低，一樣增加倒缸的風險。
經過一番電腦模擬分析，最後的結論就是因細菌而起的問題要找出根本原因，不是把注意力放在削減細菌數量，端視模擬結果得知，用二氧化氯、臭氧或其他殺菌物質減少細菌數量不具太大的意義，況且能在水族缸中消滅細菌的物質就能傷害生物，長期不當使用這些殺菌物質極可能會大幅縮減生物壽命，故本人極不推薦用這些東西在水族缸作為殺菌操作。以魚類為例，使用二氧化氯、臭氧這類強力氧化型殺菌物質會摧殘魚鰓及魚隻體表，這些傷害有時無法單憑肉眼看得出來，持續反覆使用下來所累積的傷害，或許讓一隻魚養個沒幾年就去當天使了，然後飼主還誤以為一隻魚可以養幾年就算是養很久，殊不知有的魚種壽命長達數十年。另外，水族缸發生細菌性問題只換水卻沒有找出成因及後續處置也是徒勞，換水頂多只能短暫減少細菌數量，不過是暫緩燃眉之急罷了，經過一段時間後細菌的數量又開始恢復至原數量。
讓我們想想，若上述結論成立，為什麼有的人用這些操作卻沒事？這時換個角度思考，二氧化氯、臭氧是用極強的氧化能力殺菌，同時也能與水族缸內有機物、無機物、藻類產生反應而耗損，而飼主又會擔心這些殺菌物質會對缸中生物造成傷害，所以施用劑量一定不高，當這些殺菌物質劑量偏低時，光是與缸內有機物、無機物及藻類反應就耗損大一部分，那剩餘殺菌力仍存有多少？利用二氧化氯、臭氧或其他的殺菌物質要發揮實質功效，劑量必然要達到一定程度，施用劑量太低大概只算是形式上的操作。這邊獅子提出一個十分大膽的解釋，由於人類肉眼無法看見細菌是否存活，當缸內生物沒有傷亡表示這個殺菌操作沒有效，即便是有效，這些殺菌物質好壞不分，凡是細菌就直接撲殺，當然會連硝化菌也不放過！其實光看電腦模擬的結果也看得出來這些操作不具實用價值。假設今天絲毫不在乎缸中生物死活，執意要把水族缸中細菌數量降至最低，那把漂白水直接倒入缸中不也是一樣的意思嗎？而且成本花費還更低（菸）
獅子這邊提供一個觀念，我們都知道物極必反，意指讓事物發展到極點，必然會遭到反噬。萬物生長的地球本是充滿微生物的處所，我們每天都跟數不盡的微生物打交道，所以無需那麼懼怕細菌，大多數細菌對人類沒有嚴重危害，所以要學習與它們和平共存，難不成有人會因為世上有細菌存在，就把自家打造成無菌屋，並且從此終生足不出戶，每天用次氯酸水洗澡？要知道自然界中生態環境越豐富的區域，微生物的種類也越具多樣性。天行健，萬物生生不息。
把同樣的情境類比水草缸，今天缸內藻類橫行，我們應以找出藻類大量孳生的原因為要務，不是一直用雙氧水、戊二醛來雙拳重擊，想像藻類生長跟細菌一樣，只要孳生藻類的因素不去除，它們依然會繼續擴大生長，反覆使用雙氧水、戊二醛對一些體弱的水草及生物會有生理傷害，藻類處理跟細菌問題最大的不同之處，就是藻類肉眼可見，可以驗證我們採用去藻手段的成效，例如：光太強就減光、養分過多就減少肥料、碳源不足就補足二氧化碳等；細菌因為肉眼不可見，則需要累積較多的知識及經驗來處理相關問題。
假設現在情況緊急或有其他某些需求要減少細菌數量，根據電腦模擬的結果，應注重「持續性」的殺菌力，不然一般殺菌操作從時間的角度來看，只能算是一個「點」的效果，這樣是追不上細菌的繁殖速度，至於可以滿足持續性的殺菌操作，本人第一個想到的就是殺菌燈可以擔任如此重任，由於硝化菌是附著於物體表面，所以殺菌燈並不會對硝化菌產生迫害，但是設缸初期就不可以用殺菌燈，理由是硝化菌尚未附著於固體表面進行繁殖，初期開啟殺菌燈會對硝化菌造成威脅。
▲使用殺菌燈務必要24小時開啟，不然效果也是有限，從〈自製水質穩定劑與氨的模擬分析〉的內容也能得知，在自來水中添加氯的用意，就是要在供水管線中形成持續性的消毒效果。以上面示意圖為例，左邊是假設每日24小時開啟殺菌燈，能持續將細菌抑制在相對低點的數量；右邊是殺菌燈一天只開啟6小時，可以看出其他的時間仍是細菌大量繁殖的時間。同樣的概念，用殺菌燈減少水中孢子數量來預防藻類也有適用。
▲本文提供一個使用殺菌燈限制細菌數量進行治療的實例。某位飼主在戶外錦鯉池飼養一隻長達15年以上的錦鯉，姑且先稱此錦鯉為「老橘」，前些日子因魚隻打架導致受傷，同時也造成緊迫及免疫力下降，後來飼主把老橘移入室內的水族缸安置進行療養，經過一段時日，牠的傷勢非但沒有康復的跡象，反而還更加惡化，於是該名飼主急忙尋求專業人士協助處理（照片由Cheng Chieh Wu拍攝）
▲老橘的傷勢深可見骨，可從頭頂直接看到牠的骨頭，而且老橘呈現一個精神恍神、體況不佳的狀態。原先飼主有投藥的打算，但專業人士認為當下投藥容易在過程中產生緊迫，可能導致魚隻遭受水中其他病原菌侵襲感染，加上體況欠佳的老橘或許在康復之前，就因體力不支而蒙主寵召，專業人士認為這時輕率投藥易發生直接暴斃的憾事。還有一點，戶外池塘為了減少像是綠水之類的藻類問題，有的人會施用除藻劑，只是戶外池塘的形狀大多並沒有像家中水族缸方便計算水量，所以除藻劑的使用劑量估算困難，只要劑量拿捏不恰當，就會累積魚隻肝臟、腎臟的傷害，同樣可能促使在投藥的過程有所傷亡，所幸飼主沒有胡亂投藥的習慣，這真的是不幸中之大幸（照片由Cheng Chieh Wu拍攝）
▲因為情況緊急，最後選用的醫療對策就是以「防止感染」及「恢復體力」作為優先考量，於是採用鹽浴、維持換水頻率讓老橘有正常新陳代謝，再來就是餵食量也要適度縮減，並且搭配24小時開啟殺菌燈減少水中細菌數量，如此便可減少遭受細菌感染的機會。歷經約一個月的療程，在毫無投藥的情況下，老橘的傷勢有明顯改善，可以看到頭部的傷口逐漸病癒，假以時日定會回復健康。魚的壽命其實不像人們所認知的暫短，特別是像錦鯉這種大型魚種，牠們一般都可以存活數十年之久，然而人們誤以為魚類壽命不長，其主因是相關知識、技術、環境、管理方式等因素不足促使牠們提早夭折。水族有很大的學問，細分的領域眾多，絕對不是單純用一個玻璃瓶裝一隻小魚就是水族的全貌（照片由Cheng Chieh Wu拍攝）
我們知道水族是「科學」的延伸應用，但卻總有人老把科學誤當「玄學」看待，如果今天是信奉正氣凜然的神祇那也罷了，偏偏有人硬要拿邪教意旨奉為圭臬，縱使提出再多有力證據仍然屢勸不聽，有時候真的會對這種邪教的神祕力量感到不可思議，竟然可以把人洗腦洗得這麼徹底。現代人廣泛都有受過教育，知識水平高度早已超越我們祖父母的年代，但獨立思考的能力依然裹足不前，到底為什麼會有這種現象？
獅子早年接觸水族時，由於缺乏正確的水族觀念，遇到某些店家、店員為了營業績效，會以話數誘導不知情的顧客購買價高、低效或無用的水族商品，再者，本身是文組並非相關系所出身以至於難辨訊息真偽，偏偏又還誤信一堆網路不真確的都市傳說及邪教資訊，導致在滿布荊棘的道路上跌跌撞撞，走了一大堆冤枉路，最後破釜沉舟找尋正路從頭研習，這邊希望大家也能學習正確的水族知識，不要去誤信偏方。本文發布日期為2021年9月22日，未來遇相關法令有所修改，依新法優於舊法、特別法優於普通法原則從其適用。
參考資料
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