一、前言
最近生物活性碳（Biological Activated Carbon，
簡稱“BAC”）技術，
在廢水處理領域的應用，
已經被證實有很好的成效，
它是一種物理吸附和生物分解作用的簡單組合，
即利用活性碳本身所具有對廢水中污染物之吸附作用，
並藉由輸入氧氣，
使活性碳吸附槽能擁有與固定生長型之生物膜反應槽類似之功能，
以遂行生物分解作用，
共同完成廢水處埋淨化水質的目的。
理論上，
此項技術應該也可以應用於水族箱，
不過不是用於去除有機物，
而是希望用於去除氨（劇毒物）。
因為存在於水族箱中的有機物，
過去對活性碳是否能用作水族箱的生物濾材一直存在著疑慮， 最主要的原因是， 活性碳為一種吸附劑， 它能吸附許多有機物， 有機物對硝化細菌的生長有抑制作用， 所以並不認為它是一種很適當的生物濾材。 然而， 這種疑濾也許是多餘的， 就好像過去在廢水處理領域中， 無法確定活性碳是否能用作“生物活性碳”一般。 本文之目的， 即在建議大家如果有興趣的話， 何不多做這方面的嘗試。
二、生物活性碳的作用原理
活性碳有能力去除有機物，
這些有機物轉而作為過濾基質中支持細菌生長的碳源（Servais等，
生物活性碳技術先利用活性碳強大之吸附能力， 將有機污染物吸附於其活性基內， 然後微生物附著在活性碳顆粒上生長而形成微生物膜， 即有機會適應該污染物（或產生分解酵素）並將其分解， 空出之活性基即可再吸附有機污染物。 如此經過吸附、分解、脫附、再生、再吸附等迴圈過程， 可以使活性碳表面維持有效的活性吸附空間， 因此雖經長時間處理有機物， 尚不致飽和， 此即為所謂“生物再生”（工研院環安中心， 2004）。
當廢水有機物負荷突然增加時，
三、生物硝化活性碳的可行性
若把一般專門用於消除有機污染的生物活性碳，
活性碳是所有人造物質中， 具有最大“比表面積”的產品， 它比任何已知的生物濾材， 在相同單位體積或重量的比較基礎上， 都具有更大的表面積。 如果單純從這方面來考慮， 它應該是最理想的生物濾材。
問題是， 活性碳本身的吸附作用， 導致不同種類的被吸附物質夾雜其中， 成了馴養硝化細菌是否成功的最大變數。 另外， 氧氣是否足夠， 以及活性碳與迴圈水接觸時間， 也成了硝化作用的影響因數。
舉例來說， 在滴流式篩檢程式中， 我們使用活性碳作為生物濾材， 並應用在物理過濾及除氯之後， 藉以降低有機物的干擾， 以及防止自來水中餘氯的危害， 硝化細菌仍然有很大機會， 能在活性碳表面形成菌落。 因為活性碳表面有較高的粗糙度使硝化細菌的生物膜容易附著生長， 因此在種植及訓養上較一般生物濾材迅速， 且啟動硝化作用時間較短。 此外， 活性碳亦具有吸附氨的功能， 可增加氨與硝化細菌接觸時間， 因此讓硝化細菌有更多的機會把氨去除掉。
由於活性碳仍可能吸附溶解性有機物， 因此在活性碳表面仍然會有異營性細菌附著生長， 導致異營性細菌所形成的生物膜，可能會抑制硝化細菌的生長。換言之，硝化細菌是否能成功地在粒狀活性碳上正常生長，還要看活性碳“富集”多少溶解性有機物而定。不過，如果能讓活性碳堆積的縱深增加，或增加滴流式篩檢程式的濾層，那麼位於下層的活性碳，仍然有機會形成硝化細菌的生物膜，以遂行硝化作用。
四、結論
綜合上述分析，發現若硝化作用能結合活性碳的特質，運用活性碳對氨的吸附濃縮功能，以及它可以形成巨大的硝化生物膜之特性，似乎可以更有效率解決養水族箱（尤其是海水水族箱）氨污染的問題。當然，這只是從理論上分析所獲得的結論，是否真的如此，還有待大家進一步探討與實驗才能確定。
四、結論
綜合上述分析，發現若硝化作用能結合活性碳的特質，運用活性碳對氨的吸附濃縮功能，以及它可以形成巨大的硝化生物膜之特性，似乎可以更有效率解決養水族箱（尤其是海水水族箱）氨污染的問題。當然，這只是從理論上分析所獲得的結論，是否真的如此，還有待大家進一步探討與實驗才能確定。
