当サイトはアフィリエイト広告を利用しています（商品リンクにはPRを含む場合があります）。
「立ち上げから安定まで、水質はどう推移するの？」——本稿は、メダカとエビ（ネオカリディナ等）に直結する主要指標を、化学と実運用の両面から整理しました。数式は最小限、でも本質は外さない“やさしめ理系”のガイドです。
結論（要点）
- 水槽は「有機物 → アンモニア（NH3/NH4+） → 亜硝酸（NO2−） → 硝酸（NO3−）」の順で変化。ここに“炭酸塩（KH）”と“pH”が絡み、安定/不安定が決まる。
- 目標は「NH3/NH4+＝0、NO2−＝0、NO3−は低め、KHを切らさず、pHは緩やかに」。塩素は常に0。
- 立ち上げ直後は「アンモニア→亜硝酸の山」が必ず来る。検査と給餌制限、換水・エア強化で乗り切る。
水質の推移を“時間軸”で見る
立ち上げ0〜40日（目安、温度・濾過で前後）
- 0〜7日｜アンモニア期
- 餌/糞/枯れ葉が分解 → NH3/NH4+が上昇。
- 硝化菌（第一段：Nitrosomonas など）はまだ少ない。
- 7〜20日｜亜硝酸ピーク期
- 第一段が稼働し始め、NH3/NH4+は減り、NO2−が急上昇。
- 魚・エビには最も危険な期間。エア強化・給餌最少・換水で凌ぐ。
- 20〜40日｜硝酸蓄積期
- 第二段の硝化菌（Nitrospira など）が増え、NO2−が0へ。
- NO3−（硝酸）が累積。植物が消費するが、基本は換水で希釈。
- その後｜安定期
- 給餌・掃除・換水の“リズム”が水質を決める。バランスが崩れると、再びNH3/NO2−が顔を出す。
化学の裏付け（硝化反応）
- 第一段: NH3 + 1.5 O2 → NO2− + H+ + H2O
- 第二段: NO2− + 0.5 O2 → NO3−
硝化は酸素を消費し、H+（酸）を生むため、pHを下げ、KH（緩衝能）を削ります。
指標別の“意味・安全域・運用”
1) アンモニア NH3/NH4+（総称TAN）
- 何者？ 魚の排泄・有機物分解で発生。NH3（非イオン化）が毒性、NH4+は比較的マイルド。
- pHと温度で“NH3の割合”が激変（pKa ≈ 9.25, 25℃）。
- 例：pH 7.0・25℃ならTANの約0.4％がNH3、pH 8.2・25℃なら約5％がNH3。
- 目標値：常に0（検出限界以下）。緊急の目安は“NH3（非イオン化）< 0.02 mg/L”。
速算のコツ
- pHが高い・水温が高いほど危険。同じTANでも“夏・高pHの屋外”はリスク増。
対策
- 給餌を絞る、強めのエア、1回20〜50％の同温換水、ろ材を殺さない掃除（飼育水で軽くすすぐ）。
- 立ち上げ初期は“種スポンジ/ろ材”が最短ルート。
2) 亜硝酸 NO2−
- 何者？ 硝化の中間産物。ヘモグロビンを変性（メト化）させ“酸欠様”に。
- 目標値：常に0。> 0.1 mg/Lで警戒、エビは> 0.05 mg/Lでも影響。
- 補足：塩化物イオン（Cl−）が取り込みを競合阻害。緊急時は食塩添加が有効な場面も。
- 参考：0.1〜0.3%（1〜3 g/L）短期。ただしエビ・水草・タニシは弱いので慎重に。
3) 硝酸 NO3−
- 何者？ 最終産物。毒性は弱いが“慢性的ストレス源”。コケ、繁殖低下、エビの脱皮不全に波及。
- 目標値：メダカ < 40 mg/L、エビ < 20 mg/L（できれば10台）。
- 対策：定期換水、植物・浮草、給餌最適化。淡水での自然脱窒は限定的（特殊な環境を除く）。
4) 炭酸塩（KH／アルカリ度）
- 何者？ HCO3−（炭酸水素）等の緩衝能。pHを“急変から守るバッファ”。
- 役割：硝化で生じるH+を中和。KHが尽きると“pHクラッシュ”が発生しやすい。
- 目標値：メダカ 2〜6 dKH、エビ 2〜4 dKH（安定を最優先）。
- 対策：換水で補給。必要に応じ重曹（NaHCO3）で微調整（少量ずつ、pH急上昇に注意）。ソイル環境は自然にKH低下しやすい。
ワンポイント
- 昼は光合成でCO2↓ → pH↑、夜は呼吸でCO2↑ → pH↓。KHが低いと日内変動が大きくなる。
5) 塩素（遊離塩素・クロラミン）
- 何者？ 消毒剤。バクテリア・エラにダメージ。ごく微量でも有害。
- 目標値：常に0。
- 除去：中和剤（チオ硫酸系・亜硫酸系）、活性炭。汲み置きは“クロラミン”が残る可能性あり、確実なのは中和剤。
- 注意：原水の残留は季節で変動。新規立ち上げ時は特に厳密に。
6) pH
- 何者？ 酸性/アルカリ性の指標。魚介は“絶対値より変化速度”に弱い。
- 目標値：メダカ 6.5〜7.5（許容6.0〜8.0）、エビ 6.8〜7.4。
- 変動要因：KH、CO2（光合成/呼吸）、底床（ソイル/石灰質）、換水、過密・硝化由来の酸性化。
- 対策：KHを切らさない、換水は小刻みに、強引な薬剤的pH調整は避ける。
相互作用を“因果”で掴む
- 給餌↑ → 排泄↑ → NH3/NH4+↑ → 硝化でO2↓・H+↑ → KH↓・pH↓ → バクテリア弱体化 → NH3/NO2−が再び↑（悪循環）
- 浮草過密＋無風夜 → O2↓ → バクテリアの硝化力↓ → NH3/NO2−↑
- 換水（同温・中和）適切実施 → NO3−↓・KH補給・微量要素補給 → pH安定・バクテリア安定（好循環）
メダカ/エビの推奨レンジ（保存版）
| 指標 | メダカ | エビ（ネオカリディナ等） | メモ |
|---|---|---|---|
| NH3（非イオン化） | 0（<0.02 mg/L） | 0 | pH/温度が上がるほど危険 |
| NH3/NH4+（TAN） | 0（検出下限） | 0 | 初期はTAN低く管理＋pHやや低めで安全域拡大 |
| NO2− | 0 | 0（>0.05 mg/Lで警戒） | 塩化物で一時保護可 |
| NO3− | < 40 mg/L | < 20 mg/L（理想10台） | 植物＋換水で管理 |
| KH | 2〜6 dKH | 2〜4 dKH | 低すぎは日内pH変動↑ |
| pH | 6.5〜7.5 | 6.8〜7.4 | 変化速度を抑える |
| 塩素 | 0 | 0 | 中和剤で確実に0へ |
テストと運用スケジュール（そのまま使える）
- 立ち上げ〜安定化まで（週2〜3回）
- NH3/NH4+, NO2−, pH, KH、（可能ならNO3−）
- 亜硝酸が0になり2週間連続で安定したら“初期完了”
- 安定後（週1〜2回）
- NO3−, pH, KH、必要に応じNH3/NH4+, NO2−
- 日内変動チェック（任意）
- pHを“朝と夕”で比較。±0.3以内が理想。
検査のコツ
- 液体試薬は“期限・保管”で精度が変わる。ストリップは傾向確認用。
- 原水の塩素/KH/pHも把握し、換水の“性格”を知る。
トラブル時の対応チャート
- NH3/NH4+ 検出
- 給餌停止48–72h → 20〜50％換水（同温・中和） → エア全開 → ろ材は飼育水ですすぐ → 数日おいて再検査
- NO2− 検出
- 上記＋塩化物イオンで保護（食塩0.1〜0.3%短期、エビ・水草は慎重） → 原因（過密/濾過機能低下）を是正
- NO3− 高止まり
- こまめな小換水に変更（例：20％を週2回） → 浮草/水草の健全化 → 給餌量の是正
- pH 不安定
- KH測定→不足なら微量の重曹で段階的に補正 → 換水を細かく → CO2要因（過密/換気不足）を改善
- 塩素反応
- 中和剤の使用量・添加手順を見直し。原水の処理を徹底（汲み置きのみは不可の場合あり）
“少し深掘り”の知識
- NH3/NH4+の比はヘンダーソン–ハッセルバルヒの式で近似できる
NH4+ ⇄ NH3 + H+（pKa ＝ 9.25, 25℃）
高pHほど右に寄り、毒性の高いNH3が増加。 - 炭酸系のpHは
pH ≈ pKa(炭酸系) + log([HCO3−]/[CO2])
CO2添加や呼吸で[CO2]↑ → pH↓。光合成で[CO2]↓ → pH↑。 - 硝化はアルカリ度を消費
TAN 1 mg/Lの酸化で、アルカリ度を概ね~7 mg/L as CaCO3消費（目安）→ KHの補給が必要。
まとめ
- 立ち上げは“アンモニアの丘→亜硝酸の山→硝酸の谷”を越えて安定に至る。
- KH（緩衝能）とpHの管理が、事故を“未然に”防ぐ最重要ポイント。
- メダカは寛容でも“急変”に弱く、エビはNO2−/NO3−やpH変動に特に敏感。
- 検査・給餌・換水・エアのシンプルなルーティンが、長期安定の近道です。
コメント