金魚飼育のあれこれ(11)

水換えと硝酸塩


水換えの意味

 金魚に限らず水棲動物を水槽などの有限の空間で飼育していると、時間とと
もに、水槽内で様々な化学反応が起こり、化学物質(有機・無機化合物、各種
イオン、微量元素など)の組成が徐々に変化します。単に変化といっても水槽
内の変化は非常に複雑です。ある物質は少しだけ減少し、ある物質は大幅に増
加したりしますので、組成の割合がデコボコになっていくわけです。これは、
元々ナチュラルな組成を持った飼育水が、次第に“くせのある水”になってし
まうことを意味しています。一般的にいって、金魚は環境の変化に強い動物と
いわれていますが、それでもその適応能力には限界があります。そのまま放置
していると、飼育水は、元の物質組成から極端にかけ離れた水に変化してしま
い、生体に大きなストレスを与えることになるでしょう。

 こうした不均衡を是正するために考えられる方法として、たとえば「麦飯石」
の使用が考えられます。これは通常の石の数十倍もの種類の化合物を含む多孔
質の自然石で、日本では岐阜県などで産出されます。麦飯石はゼオライトとは
似て非なるもので、ただ単に有害な物質や雑菌を吸着するだけでなく、自らの
成分である豊富な元素成分をその水槽水の状態に応じて溶出させるという、き
わめて稀有な性質を持っております。さらに、その効果が長期間なくならない
という――ゼオライトとは比較にならない優れた特長を持っているわけです。
まさに金魚飼育のために大自然が作りあげたといってもいいくらいの、いわゆ
る“魔法石”ですね。
 ですが、麦飯石といえども、吸着やイオン交換の対象となる物質は限られて
いますので歪められた凹凸の物質組成を完全にトリミングすることはできませ
ん。結局のところ、飼育水の“定期的な部分換水”が、もっとも効果的で、ほ
とんど唯一といってよい選択肢となります。

 時間とともにプラスあるいはマイナス側に変化していく物質のなかで、とり
わけ「硝酸塩」の増加量は群を抜いています。水槽の水は時間とともに、学校
の化学実験室の棚に置いてある“硝酸イオン溶液”に変化していくといっても
過言ではありません。
 水換えはよく硝酸塩を減らすためにするということが、色んなところに書か
れていますし、このホームページでも各所でそう申し上げていますが、正確に
いえば、硝酸塩を含めたすべての水溶性物質の組成を整えることが水換えの目
的です。
 そうした多くの物質のなかで何故、硝酸塩に注目して、その上昇レベルを水
換えの目安にするのかといいますと、一つは硝酸塩の変化量(増加量)が他の
物質に比べて群を抜いて大きいことがあげられます。これさえ抑えておけば、
他のものもそこそこに抑えられるだろう、という考え方ですね。もう一つは、
硝酸塩のじんわりとした毒性によるものです。

 なお、水草をたくさん入れた水槽では、よほど大量に餌を与えない限り硝酸
塩の上昇速度はゼロか、あるいはきわめてゆっくりしています。水草が硝酸塩
を栄養分として吸収してくれるからです。その意味では、水草というのは生き
たゼオライトと考えれば理解しやすいでしょう。しかし、だからといって水換
えが不要ということではありません。硝酸塩とは無関係に、それ以外の物質や
イオンの組成は着実に元の状態からかけ離れていくからです。
 たしかに、水換え量や頻度という意味では、一番注意すべき物質である硝酸
塩が蓄積しないことから、水草のない水槽に比べるとはるかに有利です(たと
えば場合によっては3〜4週間に1回程度の部分換水で対応可能)。ですが、
「水草水槽では水換えはまったく必要ない」というのは、長期的飼育の観点か
らいって、残念ながら希望的観測といわざるを得ません。

 なお、蒸発でなくなった分を補充するだけの「足し水」だけではどうか?と
いう話も水草水槽をなさっている人からはよく聞きます。たしかに、蒸発によ
る水量減少は水槽水の物質濃度を反比例的に高めますので、足し水は絶対に必
要ですが、換水をせずに足し水だけで数ヶ月飼育していると、気が付いたら飼
育水の物質組成ががらりと変わってしまったという経験をすることになるでし
ょう。これは、補充する水が完全な真水でない以上、「足し水」という行為自
体が特定の化合物・元素・イオンを一方的に増加させ、徐々に蓄積させるから
です。また、長期間経過した水は、有機物レベルや微生物の構成なども大きく
変化しているのが通例です。最初から居る個体であれば、こうした変化に対し
て(ある程度までは)かろうじて適応してくれるかもしれませんが、新たに仲
間を増やしたい場合――特に遺伝的に弱い種類を導入する場合は非常な困難を
伴うでしょう。


■窒素系の有害物質

 さて、ここで、硝酸塩も含めて、水槽内で有名な窒素化合物の毒性について
お話したいと思います。

アンモニア

 これは超が付くほど有名な毒物質ですね。パイロットフィッシュを使って水
を作っていうときは、このアンモニアが急速に発生し、金魚を殺します。死因
の多くは、エラの細胞が破壊されての窒息死、あるいは腎疾患といわれていま
す。
 実は、水槽中のアンモニアは二つの形態で存在しています。ひとつはNH3で
こちらは本家本元の毒性アンモニアです。もうひとつは、NH4でアンモニウ
ム・イオンといわれています。実は、アンモニウム・イオンのほうは、金魚に
はほとんど無害です。
 ですが、これらの二つは、温度やpH(ペーハー)によって互いに姿を変化
させます。一般的にいって、温度が高く、pHが高いほど、毒性アンモニアで
あるNH3の割合が増えます。ついでに覚えておくと何かの役に立つかもしれま
せんので申し上げますが、まず、温度が20℃から30℃に上がると毒性アンモニ
アの割合は2倍に増えます。また、pHが7.0から8.0に増えると毒性アンモニ
アの割合は約10倍!に増えます。おそるべきことです。なお、蛇足ですが、今
流行の“ミネラルの多い岩塩?”などを水槽に入れると、pHがぱっと上昇し
ますから、ニトロソモナスが少ない水槽などでは毒性アンモニアがそれに伴っ
て激増することになります。通常、塩は病気の治療や予防で使いますが、これ
では何をやっているのかわかりませんよね(笑)。塩の使い方には十分な注意が
必要です。

 次にアンモニアの致死量についてお話します。上で申し上げたとおり、pH
などによってかなり違ってきますが、たとえばpH6.5では 0.7ppm程度といわ
れています。ちなみにpHが8.5に上がると、その致死量はほんの0.2ppmです。
バスタブに1滴垂らすような感覚でしょうか・・・・。青酸カリを彷彿とさせるほ
どの戦慄すべき毒性です。パイロットフィッシュ法で生き残った金魚に対して
は国民栄誉賞を与えたいくらいですね(笑)。

亜硝酸

 亜硝酸はアンモニアよりは毒性が低いですが、それでも恐ろしい物質です。
0.5ppm程度の微量でも金魚はストレスを感じ、免疫機能が阻害されます。10ppm
以上になると長期間の生存は期待できません。これは “100リットル水槽に対
して1グラム”に相当しますから、これまた凄まじい毒性です。
 私のコラムのどこかで書きましたが、亜硝酸は血液中のヘモグロビンと結び
ついて酸素を運べない化学形態にしてしまいます。ブラウン・ブラッド病とい
われている有名な病気ですね。これについては色々な飼育本やホームページで
詳しく書かれていると推測しますので、ご興味のある方はそちらをご覧くださ
い。
 ちなみに、アンモニアや亜硝酸の「管理レベル」はいくらでしょうか?と思
われる方がいらっしゃるかもしれませんが、これは「ゼロ」が正解です(笑)。
特にアンモニアについては、ごく一過性のわずかな上昇であっても金魚には致
命的ですので、餌のやり過ぎには十分ご注意ください。

硝酸塩

 硝酸塩といっても色々とあります。硝酸ナトリウム、硝酸カルシウム、硝酸
カリウムなどですね。金魚や熱帯魚の世界で“硝酸塩濃度”といった場合、普
通は“硝酸イオン(NO3)濃度”のことを指します。あとは、“硝酸態窒素
(しょうさんたいちっそ)濃度”という言葉もあります。これは、硝酸塩とい
う化学形態で存在している物質のうち窒素(N)だけの濃度を意味します。硝酸
イオン(NO3)の分子量は窒素(N)の約4.43倍ですから、以下の関係が成り
立ちます。

        硝酸イオン濃度=硝酸態窒素濃度×4.43

 例えば、皆さんが普段、水換えで使っている水道水に注目してみましょう。
水道水の水質基準は水道法で詳細に定められていますが、硝酸塩あるいは亜硝
酸については、“硝酸態または亜硝酸態窒素”の濃度でその基準が示されてい
ます。具体的には 10ppm以下です。これを「硝酸イオン濃度」に換算すると、
約44ppmとなります。

 次に硝酸塩の毒性についてお話します。先におことわりしておきますが、こ
こで申し上げるのはあくまでも「魚毒性」の話であり、決して人体影響ではあ
りません。(一般的にいえることですが、人毒性と魚毒性はまったく別物であ
ると考えたほうが余計な混乱を避けられます。)
 硝酸塩の魚毒性はアンモニアや亜硝酸とはかなり異なっています。一言で言
うと、前者は魚の健康に慢性的で間接的な悪影響を与える物質であるのに対し、
後者の二つはいわゆる“急性毒”です。後者の毒性があまりにも強すぎるがた
めに、硝酸塩については昔から「アンモニアや亜硝酸と比べてほとんど無害」
という(判ったような判らないような)言い方がされてきました。あるいは、
伝言ゲームではありませんが、「ほとんど安全」という言い方に勝手に変えて
しまった方もいらっしゃいます(笑)。たしかに硝酸塩の試薬が最高値に到達し
ているのに、水槽を平然と泳いでいる魚の姿を見てしまうと、“無害”という
ワードがどんどんクローズアップされてくるのは当然のことかもしれません。
 実際の話、硝酸塩中毒による死亡という観点でいうと、その致死量はかなり
余裕があります。硝酸塩の耐性については、魚の種類や個体差が著しく大きい
ため、定まった数字はありませんが、安定した水槽で数ヶ月かけて徐々に硝酸
塩濃度を数百ppm まで上昇させていったとすると、そのまま生存を続けるケー
スもあるでしょう。もちろん、金魚本来の寿命(平均10年前後)は大幅に短縮
されることになりますが、それでも遺伝的に和金に近い成魚であれば1、2年
以上サバイバルする例もあるはずです。

 ですが、このとき金魚はどういう状態なのか――飼育者であればまずこれを
考えなければなりません。「健康である」というのと「とりあえず生きている」
というのはまったく違います。高濃度の硝酸塩にさらされている金魚は、生来
の適応能力をフル稼働して“生き長らえている”だけであって、“健康”から
は程遠い状態となっています。

 金魚に対する硝酸塩の影響として、古くからいわれているのは、免疫機能の
低下です。これについては1980年代から2000年にかけて米国などで盛んに研究
が行われていますが、わかりやすい例として、バージニア工科大学のフルベッ
クという方が行った実験結果を紹介しましょう。これは、フロリダを中心とし
て棲息しているストライプト・バスという大型の淡水魚(成魚は50キロにもな
るらしい)を高濃度の硝酸イオン水(約900ppm!)で飼育したときに魚の血液
中の免疫細胞がどういう変化を示すか――を詳細に調べたものです。なお、硝
酸塩濃度を急激に上げると魚はすぐに死んでしまうので、数週間かけて徐々に
慣らしながら濃度を上げたり、アエロモナス菌の防疫を施した水を使うなどし
て、実験の条件はできるだけ正常な水槽飼育に合わせて設計されています。

 報告によれば、5週間後に血液検査をしたところ、免疫細胞の主役である白
血球の減少を示し、血液を構成する各種の細胞組成がデコボコになってしまっ
たことが確認されています。白血球のなかでは、特に成熟した白血球数がなん
と半分以下に減少しており、さらに、高度な免疫システムを司る“リンパ球”
も1割弱の減少が見られたということです。また、血液中の塩化物(クロライ
ド)濃度が激減しているのは腎機能の異常を示唆している可能性があります。
なお、臨床的な症状としては、1週間後に視力を失った個体が現れ、体表は黒
っぽく変色し、7週間後には元気がなくなり、個体が次々と死に始めたとして
います。
 上の結果はバス(すずきの一種)飼育の一例でありますが、金魚についても
同様の結果となることはほぼ確実でしょう。遺伝的に弱い金魚の場合は、むし
ろもっと厳しい結果になると思われます。ちなみに免疫が弱くなる原因は硝酸
塩そのものの毒性にくわえて、最近有名なのは「ストレス説」ですね。ストレ
スによって副腎からある種のホルモンが放出され、金魚の免疫機能を阻害する
というものです。ストレスの原因としては、硝酸塩などの慢性毒物の蓄積はも
ちろんのこと、冒頭で申し上げた物質組成の偏りなども大きなファクターとな
ります。

 さて、金魚にとって免疫機能が低下した状態というのは、どう理解すればよ
いのでしょうか。わかりやすくいうと、それは色んな“病気”に罹りやすい状
態のことです。人間界には免疫不全症候群というものがありますが、あれの金
魚版だと考えればいいでしょう。ですので一見変な話ですが、相当な高濃度の
硝酸イオン水に浸けられ免疫が破壊された状態にあったとしても、水槽さえ安
定していれば、長期間、病死を逃れることが可能です。免疫が必要ない環境で
はその機能の有無はほとんど無関係だからです。ですが、長期の安定性という
ものを、数年オーダーでしかも小さな60センチ水槽に求めるのは実際の話ほと
んど不可能ですし、“内因性”の病原を完全に断ち切ることも絵に書いた餅の
ような話です。さらに、硝酸塩の場合、腎臓、生殖器――などの器官障害や、
体表の色素・粘液分泌機能や成長ホルモンの異常を引き起こすことはほとんど
常識的な事実となっています。いくら金魚が厳しい環境に強い魚だとはいえ、
このような状態で金魚が10年という寿命をまっとうすることはありません。

 次に硝酸塩の濃度はどのレベルに抑えればいいかという話ですが、これは徐
々に硝酸塩の濃度を上げていったときに、どのあたりから金魚のストレスが深
刻なレベルに達するのか、あるいは免疫機能が本格的におかしくなり始めるの
か――が目安となるでしょう。これは、色々な数字が報告されていますが、最
大公約数でいうと、おおむね100ppmに到達するまでのあいだに、その“しきい
値”があるようです。最もよくいわれているのが60ppm です。ちょうどこの辺
りが、免疫細胞の数に変化の兆しが現れ始め、病理学的な影響が顕在化してく
るレベルということになります。もっとも、その下の濃度でも、細胞自体の活
性度は弱まっていて、機能全体としては“しきい値?”に関わりなく、濃度の
上昇とともに徐々に低下していきます。
 したがって、昔から、硝酸イオンの濃度は 50とか60ppm未満に抑えることと
されていますが、それ以下であれば絶対大丈夫ということではなく、金魚の健
康を考えれば、管理するレベルを可能な限り低く抑えるのを基本的な方針とす
るべきです。なぜかというと、硝酸塩という物質は亜硝酸などと比べて“much
 less toxic”ではありますが、“harmless”ではない――れっきとした毒物だ
からです。

 さらに、おまけで付け加えるなら、硝酸塩はコケ(Algae;アルジー)の大好
物です。この濃度が上昇してくると、コケの大発生を招きやすくなります。コ
ケは本来、物凄い数の種類があって、1ppm以下の硝酸塩でも成長できる種類も
存在しますが、「大発生」をできるだけ避けるという観点から、米国やドイツ
などでは一般には 10ppm以下に抑えることが推奨されていて、一般の飼育者に
もよく流布されています。

 ちなみに、本家本元の日本ではなぜか、硝酸塩の話がそこかしこで唱われて
いるにもかかわらず、硝酸塩に毒性に対してソフトな?疑問をお持ちになる方
があとを絶たないようです。動物愛護の考え方の違いなのでしょうか(笑)。そ
れと、私にも覚えがありますが、特に飼育を始めて1〜2年くらい経ったぐら
いのときに最初に買った金魚がまだ生き長らえていたりすると、古くからいわ
れている色んなノウハウを多少修正したい気持ちになってくるものです。もち
ろん、趣味の世界ですから、飼育者本人の領分としてやりたいことをやるのが
精神衛生上も好ましいことですが、私としましては、金魚にとって明らかに体
に悪いことをお勧めすることはできません。

 どうしても高濃度の飼育をなさりたい方は、いくつか留意点があります。ひ
とつは水槽の安定には十分気を付けるということです。気候の移り変わりは不
安定になりやすいので要注意です。それに、免疫不全の金魚はちょっとしたこ
とでアエロモナス症を引き起こしますので、餌の与えすぎなどは特にチェック
が必要です。
 また、新しい金魚を導入することはかなりリスキーです。金魚は数ヶ月かけ
て少しずつ硝酸塩が増えるのには適応できますが、高濃度の硝酸イオン水に数
日やそこらで慣れることはできないからです。古株の金魚は見た目なんともな
いのに新しく入れた金魚だけが死んでしまった――という経験をお持ちの方は
たくさんいらっしゃると思いますが、それは多くの場合、硝酸塩に対する適応
障害です。硝酸イオン水のインパクトというのは、通常の水質ショックとは比
べ物にならないほど大きなストレスを金魚に与えるからです。また、逆の意味
で、高濃度の水をいきなり大型換水したりすると、今度は古株の金魚が適応障
害を起こしてしまいますので注意してくださいネ(笑)。
 なお、稚魚や当歳くらいの幼魚は硝酸塩やストレスに対する耐性がきわめて
低く、また、免疫力も弱いので、高濃度飼育は厳禁です。なんとか生き残った
としても、そのあと正常な発育を期待することはできません。

 最後に、現実問題として目標とするべき硝酸塩濃度の話をいたします。前述
しましたが、水道水の硝酸イオン濃度の水質基準は約44ppm と申し上げました。
一方で、コケの大発生を回避する管理レベルとして 10ppmが使われているとい
うこともお話しました。「これでは一生かかっても管理レベルを満足できない
ではないか?」――という声が聞こえてきそうです(笑)。そりゃそうですよね。
水換えの元となる真水が44ppm では、飼育水の濃度をそれ以下にできるはずが
ありません。
 ですが、ここで思い直してもらいたいことは、水道水の44ppmというのはあく
まで国が定めた基準であって、実際ははるかに低い値となっていることです。
最近は水道法も改正になって、浄水施設には定期的な水質検査の実施と公開が
義務付けられています。たとえば東京都の水質検査結果(ホームページで簡単
に閲覧できます。)を例にとりますと、場所によっては高いところもあります
が、おおむね9ppm(硝酸イオン換算値)を超えることはほとんどないようです。
ですので、やろうと思えば、10ppmで管理することもあながち不可能ではないと
もいえますが、これだと水換え量が膨大になり過ぎて、逆に金魚に負担をかけ
てしまいます。大量の換水を頻繁に行うのは金魚をパニックに陥らせてしまい、
ストレス蓄積の大きな原因となるからです。いわゆる“いじりすぎ”の弊害で
す。
 したがって、私Hinconとしましては、おおむね 25〜30ppm程度を目安にする
ことをお勧めします。この辺のレベルであれば、リーゾナブルな換水量で継続
飼育することが可能ですし、金魚の健康という点からもほとんど問題がありま
せん。