어항 pH 조절하기 2탄 - 소일 - feat.약산성 수질 유지 방법

 

소일이 약산성 수질을 만드는 원리.

 

 

 

우리는 약산성 수질을 만들고 싶을때 바닥재로 소일을 선택하는 경우가 많습니다. 그렇다면 소일은 어떤 원리로 수질을 약산성으로 바꿔줄까요? 첫번째 원리를 살펴보면 소일 자체의 성질 때문에 나타나는 pH하강 입니다. 우리가 사용하는 소일의 재료는 화산회토라고 합니다. 화산 회토란 습윤 또는 아습윤 기후에서 화산재, 부석, 그 밖의 화산분출물로 이루어진 토양을 말합니다. 부식층은 두껍고 검정색 또는 암갈색이며 표층은 황갈색을 띄는데 하와이, 알래스카, 뉴질랜드, 인도네시아, 아프리카 동부, 칠레 등지에 많이 분포해 있다고 합니다. 이 화산회토는 양이온 교환능력이 좋습니다. 토양에 있는 유기산도 이와같은 역할을 합니다. 처음 상태의 소일은 비금속 양이온인 수소이온이 가득 차 있는 상태로 있는데 이 수소이온들에 의해서 어항의 pH가 떨어지는 겁니다. 우리가 pH하강시키기 위해 많이 사용하는 연갈탄도 유기산이 풍부해서 pH하강 현상이 일어나는걸로 알고 있습니다. 또한 앞서 말한 양이온 교환능력에 의해서 물속에 있는 금속양이온들과 소일에 붙어있던 수소이온의 교환이 일어나는데 이렇게 되면 어항물의 KH수치가 0이 됩니다. KH가 0이 되면 물이 중성 수질을 유지하고자 하는 버퍼능력이 상실되기 때문에 더욱 쉽게 어항 물의 pH가 하강하게 됩니다.

 

토양의 양이온 교환 능력에 대해서 우리 주변에서 확인할 수 있는 한가지 예로 산성비로 인한 토양의 황폐하를 들 수 있습니다. 일반적으로 순수한 빗물의 pH는 5.6인데 순수한 빗물은 산성이지만 빗물을 산성비라고 하지는 않습니다. 그 이유는 빗물은 증류수에 가까운 순수한 물이기 때문에 물의 KH값이 0이고 그로 인해 이산화 탄소가 녹아 들어갈 경우 쉽게 pH 하강이 발생하기 때문에 순수한 물은 pH가 산성을 띄는게 자연스런 현상입니다. RO수도 이런 이유로 pH가 산성을 띄는 것입니다. 하지만 이런 물은 그냥 빗물이고 토양을 황폐화 시키지 않습니다. 산성비는 화석 연료의 연소에 의해 생기는 황 산화물이나 질소 산화물 및 황산, 황산염, 질산염 등을 함유한 pH5.6 미만의 비를 산성비라고 하는 것입니다. 산성비가 토양을 황폐하 시키는 원인은 바로 토양의 양이온 교환 능력 때문인데 산성물질을 함유한 빗물이 토양에 들어오면 토양에 결합되어 식물에게 영양분으로 작용하는 금속 양이온들이 수소이온으로 교환되면서 토양의 영양분들은 흘러가 버립니다. 그래서 토양은 영양분을 잃게 되고 산성을 띄게 되며 이런 환경은 작물을 키우기에 적합하지 않은 토양이기 때문에 토양의 황폐하라고 하는 것입니다.

 

 

 

약산성 수질 유지 방법.

 

 

 

아이러니하게도 우리는 새우같은 생물들이 좋아하는 환경인 약산성 수질을 유지하기 위해 지속적으로 소일이 황폐화된 상태?로 유지시켜야 합니다. 바로 소일에 수소이온이 많이 결합된 상태를 말하는 것입니다. 이 방법은 간단합니다. 앞서 말한 KH 그러니가 우리가 환수 해주는 물의 금속 양이온들을 제거해 주면 됩니다. KH가 0에 가까운 물을 만드는 방법은 RO멤브레인 필터로 정수한 물에 KH를 상승시키는 미네랄이 제거된 미네랄제를 사용해서 GH를 맞춰주는 방법으로 만들수 있습니다. 대표적인 미네랄제로는 핀토아줌마 쉬림프용 미네랄제가 있습니다. 이렇게 만들어진 물로 환수를 할 경우 소일과 금속 양이온의 교환이 일어나지 않아 염기포화도가 낮은상태로 유지되기 때문에 약산성 수질을 꾸준히 유지할 수 있습니다.

 

환수물을 만들어서 약산성 수질을 꾸준히 유지하는 방법 말고는 약산성 수질을 제대로 유지하는 방법은 없다고 봐도 된다고 생각합니다. 뿌리식물이 소일에 결합된 금속 양이온을 이용하는 방법을 이용해 소일의 염기 포화도를 낮추거나 환수물을 최소화하는 방법등이 있긴 하지만 결과적으로는 시간이 흐르면 pH는 꾸준히 상슬할 것입니다.

 

 

 

수초용 소일의 경우 식물 영양성분인 금속 양이온들이 잔뜩 들어있는데 왜 수질이 약산성이 되는걸까?

 

 

 

맞습니다. 수초용 소일의 경우는 수초 영양을 위해 금속 양이온들이 많이 첨가되어 있습니다. 앞서 말씀드린 산성비에 의한 토양의 황폐화의 예에서 볼 수 있듯이 수초용 소일은 수초 성장에 도움을 주는 금속 양이온들이 결합되어 염기포화도가 높은 상태의 소일이 수초에겐 좋은 소일입니다.

 

소일의 염기 포화도가 높은 상태임에도 불구하고 수초용 소일이 이탄 첨가에 의한 pH하강을 제외하고도 pH가 떨어지는 현상을 보이는 이유는 수초 영양분으로 소일에 첨가된 암모니아 때문입니다. 암모니아는 질화균에 의해 아질산 질산염의 형태로 바뀌는데 이때 수소 이온이 발생해서 pH하강이 발생하는 것입니다. 소일에 의한 pH하강과 암모니아의 탈질과정에 의한 pH하강의 가장 큰 차이점은 소일은 pH를 일정하게 유지 할 수 있지만 암모니아의 경우 질화균의 컨디션과 소일에서 용출되는 암모니아의 양에 따라 pH하강 정도가 다르기 때문에 pH를 일정하게 유지시키기 어렵다는 점입니다. 수초용 소일에서 새우를 키우다가 바닥재를 뒤적거려서 새우들이 떼죽음을 당했다는 글들을 종종 본적이 있는데 그 이유를 유추해 보면 아마도 소일의 상층부만 물과 활발히 접촉해서 암모니아가 조금씩 용출되어 일정하게 pH가 유지되던 상황에서 소일의 뒤적거림에 의해 갑작스럽게 많은 양의 암모니아가 용출되어 급격한 pH하강이 발생해서 새우가 떼죽음을 당한게 아닌가 조심스럽게 유추해 볼 수 있습니다.

 

 

 

마무리.

 

 

 

소일의 기본적인 성질을 이해하고 이용한다면 약산성 수질을 유지시키는데 많은 도움이 되리라 생각합니다. 집집마다 그리고 어항마다 변수가 많기때문에 딱 잘라서 말하기는 매우 어렵지만 단순히 pH를 내리는게 목적이라면 연갈탄이 효율이 좋고 약산성 수질을 일정하게 유지하는게 목적이라면 처음 세팅부터 목적에 맞게 세팅하시는걸 추천드립니다.