水をつくり、水を育てる濾過バクテリア パワーバクター PG
健全な飼育水をつくる鍵がここにあります。

1 自然界の水と水道の水

熱帯魚や金魚など観賞魚を飼育するためにはまず水づくりから始めなければなりません。
そもそも魚が住んでいる自然界の川や湖沼、海の中には目に見えない微生物が数多く生息し、それぞれが重要な役割を担っています。なかでも濾過バクテリアとよばれる細菌群は、魚の排泄物や枯葉などの有機化合物を分解しながら水を浄化し、多くの水生動物にとって安全な環境をつくり出しています。
各家庭に送られてくる水道水の起源も川や湖などですが、途中の浄水場などで沈澱、濾過された上、塩素またはカルキと呼ばれる次亜塩素酸ナトリウムなどによって殺菌処理されています。
この水道水に溶け込んだ塩素は魚にとって有害な物質であるとともに、濾過バクテリアも殺してしまいます。
観賞魚を飼育するためには、この有害な塩素を速やかに取り除き、濾過バクテリアを育てることから始めなければなりません。
「購入後まもなく魚が死んでしまった」とか「水が濁って困る」などしばしば耳にする問題は、これら濾過バクテリアが十分に繁殖していないために起こる水質の悪化によることが多いようです。

2 フィルター（濾過器）の働き

自然界では汚れた水を濾過する壮大な規模の濾過システムが完成しています。この濾過システムを小さな水槽内で実現するためにはフィルター（濾過器）とさまざまな濾過材を用いて飼育水を管理する必要があります。

●水槽内で実践する濾過システムの種類

• 物理的濾過
  魚の排泄物や水草の枯葉、餌の食べ残しなどのゴミや浮遊物を濾し取る方法を物理的濾過と呼んでいます。
  通常、フィルターに用いる濾過材のなかでホワイトマットに代表されるケミカルウールマット類の多くはこの物理的濾過を主な目的にしています。
  フィルターが目詰まりを起こす前に洗浄や交換を行わなくてはなりません。
  物理的濾過によって予め多くのゴミや浮遊物を取り除くことで、次に紹介する生物学的濾過や化学的濾過の負担を軽減することができます。
• 生物学的濾過
  生物学的濾過とは、魚の排泄物や枯葉などの有機化合物を水中に生息しているさまざまな種類の濾過バクテリアの働きによって「有機化合物→アンモニア→亜硝酸塩→硝酸塩」と順次害の少ない物質へと変化させる濾過方法です。
  詳しくは次に紹介する「窒素サイクルを担う生物学的濾過」をご覧ください。
  
• 化学的濾過
  活性炭やゼオライト、イオン交換樹脂、オゾン発生装置などを用い、物理的濾過では取り除くことが困難なごく細かな懸濁物や有害な物質を、吸着作用やイオン交換作用、酸化による分解など化学的原理に基づいて取り除く濾過方法です。
  ※図はゼオライトのイオン交換例（軟水化）

3 窒素サイクルを担う生物学的濾過

魚の排泄物や水草の枯葉、餌の食べ残しなどの有機化合物は（好気性）従属栄養細菌群によって分解され、アンモニアやアンモニウムなどの無機化合物になります。
これによって発生したアンモニアは毒性が強く、飼育生物にとっては極めて危険な物質です。
しかしこれらの無機化合物は水中に十分な酸素と炭素源があれば、独立栄養酸化細菌である濾過バクテリアの一種「ニトロソモナス」などによって徐々に分解され亜硝酸塩へと酸化します。
ところがこの亜硝酸塩もまた毒性の強い物質なのです。
次に登場する「ニトロバクター」などの濾過バクテリア群はこれを分解し、亜硝酸塩は硝酸塩へと酸化します。この硝酸塩は比較的毒性の低い物質ですが、溶存量が増すとやはり害が生じます。
硝酸塩の一部は水草などの栄養源となって吸収されますが、定期的な水換えによって常に安全なレベルを維持することが必要です。
これら一連の生物学的濾過は、水槽内の窒素サイクルにおける酸化過程としてとりわけ重要なファクターを担っています。

4 生物学的濾過の促進

「今すぐ飼育したい」「たくさん飼育したい」初心者に限らず誰もが思う気持ちです。 しかし、ここで少しの我慢が必要です。すべて新品の器具からスタートした場合、生物学的濾過システムが完成し、亜硝酸塩が分解されて安全なレベルに下がる（水が成長する・立ち上がる）までに早くても25日、通常は35日〜40日、遅い場合には60日以上も要することがあります（スドー社内実験データから）。この期間は“魔の40日間”と呼ばれ、細心の注意が必要です。この間は魚や餌の量を極力少なくし、パワーバクターPGの力を借りて、水をゆっくりと育てるとよいでしょう。 パワーバクターPGには、魚の排泄物や水草の枯葉、餌の食べ残しなどの有機化合物を分解する従属栄養細菌と呼ばれるバクテリア群が休眠状態で封入されています。水槽に投入することで、これらのバクテリア群は速やかに活動を開始し、増殖を繰り返しながら濾過材やガラス面、底砂などに定着し、バイオフィルム（生物膜）をつくり活動を開始します。そして有機化合物を徐々に低分子化させ、短時間にアンモニアなどの無機化合物に変化（アンモニア化成）させます。 パワーバクターPGが担うこのアンモニア化成は“生物学的濾過システム”を完成させる上で極めて重要なプロセスなのです。
※パワーバクターPGの投入初期には、中に含まれる従属栄養細菌群が強烈に細胞分裂（概ね8時間に一度）を繰り返すため、飼育水が白く濁ることがあります。やがて独立栄養酸化細菌群の増殖にともなって水質が安定し、この現象も治まります。 数日経過しても白濁現象が治まらない場合は、有機化合物の増加（魚の数やエサの与え過ぎなど）によって、水の成長が阻害されていることが考えられます。対処方法は次に紹介する「“魔の40日間”を乗り切るために」と同じです。次の1〜6を参考に適宜メンテナンスを行ってください。

5 “魔の40日間”を乗り切るために

1. 魚やエサの量は極力少なく
   魚は丈夫な種類を少数だけ入れて様子を見るようにしましょう。残餌は水質を急速に悪化させるため、餌の量は必要最小限にとどめます。
2. 水換え
   水換えは最良の方法です。この期間は最低週1回の水換えを行いましょう。水換え時には必ずカルキの中和処理をしてください。せっかくの濾過バクテリアがダメージを受けてしまいます。
3. エアーレーション
   魚も濾過バクテリアも多量の酸素を必要とします。できる限り溶存酸素を高いレベルで保つためにもエアーポンプを用いたり、シャワーパイプの位置を工夫するなどして、エアーレーションを行ってください。
4. パワーバクターPGの定期的な添加
   新たに水槽をセットしたあとは1週間に1度、これを最低5週間継続して添加してください。またフィルターや濾材の交換後、水換えの後にも規定量添加してください。
5. 濾材を工夫する
   セット初期から発生する有害なアンモニアを吸着させるために、最初の数日間は活性炭やゼオライトなどの濾材を併用するのも効果的です。
6. 残留塩素やアンモニア、亜硝酸塩などの数値をチェック
   水質テスターを用いて残留塩素やアンモニア、亜硝酸塩などの濃度が危険値に達していないかチェックすることをおすすめします。