一、前言

KH值是HCO3－的浓度值，为淡水中含量最多的阴离子。它的来源，主要是CO2溶解于水中之后，部分形成碳酸（H2CO3），碳酸再与不溶性碳酸盐类（即CO32－、主要是碳酸钙、CaCO3）作用，形成可溶性重碳酸盐类【即HCO3－、主要是碳酸氢钙、Ca（HCO3）2】，所以KH值可以称得上是一种CO2在水中被永久储藏的化学形式。

生物脱钙作用（Biogenic decalcination）为水草消费KH值，让CO2从化学储藏形式，转为水草光合作用可利用的CO2游离形式，此过程再让可溶性重碳酸盐类（HCO3－）重新被还原成不溶性碳酸盐类（CO32－），并在水草叶片发生沉积的现象。

生物脱钙作用可以被认为是CO2化学储藏的逆反应。CO2化学储藏必须与不溶性碳酸盐类作用才能达到目的，如果在原水体中，缺乏此种盐类，那么有再多的CO2都无法转为KH值而永久被储藏下来。

二、KH值与KH硬度的迷失

在旧观念中，KH值与KH硬度被视为具有相同的意义，都可以指HCO3－的浓度。这个观念主要受到德国水族界的影响，德国人还把KH值视为「碳酸盐硬度」。我国水族界接受这样的观念，已经有相当长的一段时间了，因此已经习以为常。

然而，在国际上探讨水的硬度时，有区分成「永久硬度」及「暂时硬度」，其中的暂时硬度就是指重碳酸盐类（HCO3－）中的硬度离子，所以也称为KH硬度。如此一来，非常容易引起混淆，即水族界所称的KH硬度是指HCO3－阴离子，惟在水的硬度探讨上KH硬度是指重碳酸盐类中的阳离子，如－Ca2＋、Mg2＋、Fe2＋…等等阳离子（测定时以碳酸钙或氧化钙的含量做代表）。

为避免混淆，我们建议今后宜将单纯的HCO3－浓度以「KH值」表示，而非「KH硬度」，这样应该会更明确一些。因为HCO3－阴离子，与Ca2＋、Mg2＋、Fe2＋…等等阳离子显然是不同的。否则如果有人使用水族专用KH测试剂测定的结果，把它当作是暂时硬度，那就糗大了，因为水族专用KH测试剂根本无法测定暂时硬度。

三、KH值的变化及其重要性

KH值可因CO2在水中与碳酸盐作用而增加，亦可因生物脱钙作用而减少。KH值除了受到CO2直接影响之外，也会受到酸性（H＋）或碱性（OH－）物质存在的间接影响。当有酸性物质进入水体时，KH值会降低；当有碱性物质进入水体时，KH值会降增加。因此，KH、CO2、pH三者之间有一个互动关系存在，或谓KH值会受到CO2及pH之影响。

KH值的重要性，在于它对CO2所引起的pH值变化，具有直接的缓冲作用；对其他酸或碱物质所引起的pH值变化，也具有间接的缓冲作用。所谓缓冲作用是指水体的pH值，不因加入少量的酸或碱物质而有明显的变化之作用。因此，缓冲作用具有稳定pH值之功能，可以让水中生物生活在一个较安定的pH环境中。

一般而言，CO2是影响水体中pH变化的主要因素。CO2是一种酸性气体，来自大气中CO2的溶解、水体中有机物的分解，或水生生物的呼吸作用等，它会导致pH降低。另外，水生植物的光合作用消费CO2，则会导致pH上升。在低KH值的状态下，此种pH变化会很大，对水中生物可能有不利的影响，所以KH值不能太低。

四、水族缸中KH值的调整

一般而言，只要水源一定，在水族缸中KH值，通常是固定而少变化的。但不同的水源有不同的KH值，有些较高，另一些较低。KH值若固定，CO2与pH之间即形成一种稳定的互动关系，即CO2高时，pH低；反之CO2低时，pH高。在高KH值的水源中，CO2对pH影响幅度会减少。

水草需要CO2才能进行光合作用，因此在水草缸中，通常会施加CO2，这难免会对pH造成不同程度的冲击。当施加CO2浓度越高，对激化光合作用的强度越有帮助，但对pH的冲击也越大，这种现象在低KH值的状态下表现得非常明显，所以有必要限制CO2的施加量。不过，若要限制CO2的施加量，则又会影响到化光合作用的强度。为了解决这种矛盾现象，只好视情况重新调整水源的KH值。

如果水源的KH值偏低，可在水族缸中添加不溶性碳酸盐类（如碳酸钙，可用珊瑚砂替代），让它与CO2作用，形成可溶性重碳酸盐类，使KH值增加。当此操作达到理想的KH值时，必须把珊瑚砂取出，否则KH值可能会偏高反而不利。因为KH值也是自然水体的主要碱度（alkalinity）来源之一，在中止添加CO2时，水质可能会偏碱，因此较不适合用作栽培水草的水源。

有些水源的KH值天生就是偏高的，虽然它具有较多添加CO2的「本钱」，但是易导致因水质过于碱化而较不适合用作养殖用水。为了适度降低KH值，我们可以使用蒸馏水或去离子水来稀释。另外，使用不含肥料的酸性草泥的「释酸性」也可以中和掉多余的KH。以及使用氢型酸性离子交换树脂处理，亦能有所改善，不过会发生离子交换作用而影响水草养分的均衡性，这点倒是要特别注意。

五、生物脱钙作用

只有水体中缺乏CO2来源时，才可能发生生物脱钙作用，所以此种现象仅发生于没有添加CO2的水草缸。由于光合作用所需求的无机碳源不只局限于CO2，可溶性重碳酸盐类（如重碳酸钙）亦可提供这方面的需求，其反应如下：

Ca（HCO3）2 → CaCO3↓＋ H2O ＋ CO2

生物脱钙的结果，固然可以满足一部分光合作用所需求的碳源，但是水体中的钙离子会因此而减少，有可能造成「缺钙症」。如果能经常以换水的方式，来提供此种无机碳源，并藉以补充钙离子被还原的损失，那么有些低CO2需求的水草，在没有添加CO2的水草缸仍可能被育成。

虽然水草的光合作用可利用生物脱钙的方式获得碳源，但是有时候水草的叶片也可能因沉积一层碳酸钙（CaCO3）而影响到它对光能的吸收，所以必要时应该将它从叶片清除掉。除掉方法是，当它沉积到明显可视的厚度时，只需将叶片用手抖一抖，通常都会自动剥落。