メダカの室内飼育の水換えを不要にするいくつかの方法

2026年3月2日

今回はメダカの水換えを室内飼育で不要にするというテーマでいくつかの方法やその背景理論を解説するという内容です。

ただ結論としては「面倒だし管理も難しいから水換えを普通にやったほうが簡単だと思う」という内容となります。

水換え不要とはつまりどうなっていればいいのか？

そもそも水換えとはなぜやるのかというところから解説します。

水換えをする理由

例えば水換えの必要性に関しては以下の記事で解説しました。

簡単にまとめると以下のようになります。

生物ろ過で生じた硝酸イオンを排出する
エサが分解されたモノの中のリン酸などの栄養素の排出
生物ろ過で下がったpHの低下を戻す
貝殻や石などが溶けて生じたカルシウムイオンによる硬度上昇を戻す

主に上の4つの理由で水換えを定期的に行うことが推奨されます。

なお生物ろ過に関しては以下の記事で詳細に解説しているので参考にしてみてください。

生物ろ過を簡単に解説すると、エサは魚や水中のバクテリアに分解されてアンモニウムイオンになります。

これは有毒なのですが、硝化バクテリアというバクテリアによって亜硝酸イオンになります。

しかし亜硝酸イオンも有毒なのです。しかしこれも別の種類の硝化バクテリアによって硝酸イオンまで分解されます。

硝酸イオンも過剰蓄積で有毒ですが、アンモニウムイオンと亜硝酸イオンほど有毒ではありません。

なので硝酸イオンの毒性が出てくる前に週一回1/3量くらいのペースで水換えをしてきれいな水で交換・薄めることで硝酸イオンの過剰蓄積を防いでいます。

またエサが分解されるとリン酸塩などが生じます。これは水草の栄養にもなりますが、苔の栄養にもなります。結局水換えをしないとこうした苔の栄養分が蓄積されていき、苔まみれの水槽になるので水換えをして栄養分を薄めます。

そして生物ろ過を行うとアンモニウムイオンが亜硝酸イオンに変わるときの化学反応で水素イオンが生じます。

これは直接的にpHを下げるので、あまりにもpHが下がった水槽ではメダカは生きていけません。なので水換えで中性付近の水を入れてpHを戻すというのも水換えをする理由です。

さらに貝殻とか大磯砂にはカルシウムイオンを生じさせる物質が含まれていて、次第にこれが溶け出して水の「硬度」を上げます。

メダカはグッピーとかと同じで硬度がある程度高い水に適応できる魚なのであまり気にしなくていいのですが、かといってあまりにも高まった硬度だと害があるのでそれを硬度がそれほど高くない軟水の水道水で薄めるというのも水換えの理由です。

ではどうすれば水換え不要になるのか

結局上で挙げた4つの水換えの理由を水換え無しに実現できれば理論上は水換え不要となります。

ただ結論から言えば水換えの手間より多くの労力を必要とする手段が多く、水換えを不要にする手間で水換えが何回もできてしまう、という状況になりがちです。

具体的な水換え不要のためのアプローチ

以下の6つのアプローチを取れば理論的には水換え不要になるかそれに近い長期間の水換え不要水槽になります。

植物（または植物プランクトン）の力を借りる
脱窒（還元ろ過）
バイオフロック法
デトリタス摂食性のある貝を使う
ソイルかゼオライトを大量に使う
極端に生体数を抑える

ここからは長くなりますが、それぞれの方法のやり方と理論を解説していきます。

植物（または植物プランクトン）の力を借りる

アクアポニックス型

アクアポニックスという農業が最近研究されています。

これは魚を育てて排出されたフンや尿などの排泄物が分解されたアンモニウムイオンや硝酸イオンを含んだ水を農業時の水耕栽培の溶液として利用して、栄養たっぷりの水が農作物によって薄まり、それをまた水槽に戻せば硝酸イオンやリン酸塩などの苔の栄養分や害になる成分を除去でき（つまり植物に移動する）、その植物を収穫すれば食料にもなるし一石二鳥でしょう、という手法です。

アナカリスろ過槽というものを開発して実験しているYouTuberの方もいますね。

これも原理はアクアポニックスと一緒です。

ただアクアポニックスがうまく行かない原因の一つは「カリウム不足」です。

植物は窒素・リン・カリウムの3大栄養素が特に必要とされますが、水槽のエサにはカリウムが少ないので、普通の水草水槽でもカリウム液肥をあえて添加するというのはよくある話です。それについては以下の記事をご覧ください。

なので大きく野菜を育てようとするとカリウムをどこかで添加しないといけなくて、このあたりの管理コストや手間がアクアポニックスが活況にならない原因だと思います。

ただ上の動画のようにアナカリスという鑑賞とは別次元で成長の速い強い水草を硝酸塩吸収の歯車として使うならアリかもしれませんね。

もちろん観葉植物でもいいです。ソイルを敷き詰めた上部フィルターみたいな装置を自作して、そこに観葉植物を水耕栽培します。

観葉植物が育ってきたら適当に間引きして草体を適切な大きさに止めればかなりの長期間水換え不要で維持できます。以下そういう製品も売っています。

リンク

ちょっと深堀【植物とpHと窒素の話】→アンモニウムイオン編

アナカリスの話が出たのでここの理屈を知っておくと後々の話が理解しやすくなるので、植物とpHと窒素の話をしておきます。

まず植物というのは窒素が必要です。そのほかにリン酸やカリウムも必要なのですが、窒素も非常に重要な元素になります。

普通水草は水槽に入ってきたエサの中の窒素分（アンモニウムイオンや亜硝酸イオン、硝酸イオン）のどれかを利用して体内に窒素を取り込んでいます。

そしてこの窒素の取り込みですが、基本的にアンモニウムイオンを吸収することになります。

硝酸イオン、亜硝酸イオンも取り込むのですが体内で還元反応をしてアンモニウムイオンに戻して吸収しています。

亜硝酸イオンは自然界でそれほど存在しない（硝化で硝酸イオンになる場合がほとんど）なので硝酸イオンとアンモニウムイオンに的を絞って解説します。

まずアンモニウムイオンの場合。

プロトンポンプという機構によって植物内には常にマイナスの電圧がかかっています。（-100mV 〜 -200mV 程度）

アンモニウムイオンはNH₄⁺ですからプラスのイオンです。

プラスはマイナスに引き寄せられるので細胞はアンモニウムイオンを引き寄せることができ引き寄せたアンモニウムイオンを吸収できます。アンモニウムイオンは植物内でアミノ酸に変換されます。（同化作用）

このとき最終的に水素イオンが発生します。

\[NH_4^+ + \text{炭素骨格} \rightarrow \text{アミノ酸} + {H^+}\]

でも一回引き寄せてしまうとプラスとマイナスが合わさってゼロになり、電圧がなくなって次のアンモニウムイオンを引き寄せることができなくなります。（脱分極）

そこで電気的な能力を維持するためにアミノ酸合成で発生した水素イオンを放出します。

するとプラスの要素が減ったのでまた細胞の電圧はマイナスに戻ります。

さらに細胞内に水素イオンが蓄積されるとだんだん酸性が強くなりすぎて細胞の酵素が働かなくなってしまうのでそれも予防できます。

これがアンモニウムイオンの吸収とpHの関係です。

でもこの反応、発生する水素イオンは一回の反応で一個なんですよね。

これが硝化のときの反応になると以下となります。

\[NH_4^+ + 2O_2 \rightarrow NO_3^- + H_2O + \mathbf{2H^+}\]

一個のアンモニウムイオンに対して二個の水素イオンが放出されますよね。

つまり硝化の前にアンモニウムイオンを吸収してしまえば水素イオンの放出個数が少ないのでpHの低下が遅くなります。

これが上のアナカリスろ過の動画でpHの低下が遅くなった原因と思われます。

植物はアンモニウムイオンと硝酸イオンがあった場合アンモニウムイオンを優先して取り込む性質があります。

硝酸イオンを吸収する場合は硝酸イオンをアンモニウムイオンまで何段階も還元反応で戻す作業が必要になりエネルギーが多く必要ですが、アンモニウムイオンの場合はそのままアミノ酸に変換できるので効率がよく、植物はアンモニウムイオンを優先して吸収する性質があります。

つまりアナカリス水槽はディスカスハンバーグという極めて窒素が多いアンモニウムイオンを大量に発生させるエサを与えてもアンモニウムイオンが硝酸イオンになる前に吸収するのでpHの低下が緩やかになったと考えられます。

またCO2の吸収もあります。CO2の水中での平衡式は以下の記事から以下のように表せます。

CO₂＋H₂O　↔　H₂CO₃ （1）
H₂CO₃　↔　H^＋＋HCO₃^－（2）
HCO₃^－　↔　H^＋＋CO₃^2－（3）

CO2が光合成で吸収されると(1)の左辺が減るのでバランスを取るために右辺が減ります。

すると(2)式の左辺が減るので右辺がバランスを取るために減ります。するとここで水素イオンが消費されpHが上がります。

さらに(3)式の左辺が減るのでバランスを取るために右辺が減ります。また水素イオンが消費されpHが上がります。

つまりアナカリスろ過というのは光合成が活発に行われるので光合成によってpHが上昇し、これもディスカスハンバーグを入れているのにpHが下がらない原因と思われます。

さらにここがアナカリスを使うメリットなのですが、アナカリスはC4植物みたいな仕組みを持っていて、光合成のときに高濃度のCO2が不要なためわざわざ水草水槽定番のCO2添加をしなくてもある程度光合成が阻害されずに続くという点があります。

この性質については以下の記事で解説しているのでよろしければご覧ください。

ちょっと深堀【植物とpHと窒素の話】→硝酸イオン編

アンモニウムイオンの話をしてきましたが、硝酸イオンの話もします。

硝酸イオンを吸収すると植物は体内の水素イオンを活用して最終的に以下の化学反応を起こします。

\[NO_3^- + 8e^- + \mathbf{10H^+} \rightarrow NH_4^+ + 3H_2O\]

一個の硝酸イオンを処理するのに水素イオンが10個も必要です。

すると細胞内から水素イオンが大量になくなってOH^–が大量に余ります。すると細胞内はアルカリになりすぎて生命活動が行えなくなります。

なので植物（水草）はアルカリで体が終わらないようにアルカリのイオンであるOH^–を体外に排出してバランスを取ります。

このあたりの話は以下の記事で行っているのでよろしければご覧ください。

結局硝酸イオンが吸収されるとアルカリのイオンが水中に放出されpHが上がります。

じゃあどうして水槽は結局硝化で酸性になっていってしまうのか。

これは以下の化学反応式で説明できます。アンモニウムイオンが硝化で硝酸イオンになる反応は以下となります。

\[NH_4^+ + 2O_2 \rightarrow NO_3^- + H_2O + \mathbf{2H^+}\]

続いて植物が硝酸イオンを吸収してアルカリを吐き出す反応は以下となります。

\[NO_3^- + H_2O \rightarrow \text{アミノ酸}(R\text{-}NH_2) + \mathbf{OH^-}\]

つまりアンモニウムイオンが硝酸イオンに変わるときに水素イオンが二個発生して、硝酸イオンを吸収するときに水酸化物イオンが一個出てくるので二個発生した水素イオンを一個だけ打ち消せるのですが一個は打ち消せずに残ります。

つまり結局植物に硝酸イオンを吸収してもらおうとやっても水素イオンが一個余るのでこれをどうにかしないと酸性が強すぎる水槽になってしまいます。

また植物はアンモニウムイオンや硝酸イオンの他にカリウム（\(K^+\)）、カルシウム（\(Ca^{2+}\)）、マグネシウム（\(Mg^{2+}\)）などの「プラスのイオン（陽イオン）」も大量に吸収します。

プラスのイオンを吸収するとバランスを取るためにそのたびに水素イオンが放出されるので結局水中には水素イオンが大量に発生します。

結局水槽は徐々に酸性になってしまうということです。

ただ上記のアナカリスろ過の場合、光合成で水素イオンが結構消費されるのでこの影響をあまり受けずにpHの低下が抑えられるというのはメリットですね。

ちょっと深堀【植物とpHと窒素の話】→結局どうすればいいのか

アンモニウムイオンにしろ硝酸イオンにしろpHが下がっていくのは避けられないので、光合成をいっぱいさせるとか（アナカリスろ過）別の方法で水素イオンを打ち消さないといけません。

1番簡単なのがカキ殻や石を入れてアルカリ（カルシウムイオン）を添加して酸性を打ち消します。

しかしこれにも問題があって、硬度が上がりすぎます。硬度に関しては以下の記事もご覧ください。

硬度が上がるとこれも問題で魚には適応できる硬度の上限があり、メダカは高硬度でも割と平気なのですが、かといって無限に大きい硬度だと死んでしまうので、水換えしないならやはりどこかで硬度を下げる必要があります。

水槽の硬度の正体であるカルシウムイオンは貝の殻を作るときに使われます。

つまりヒメタニシを入れておいて、勝手に繁殖するので稚貝に貝殻をたくさん作ってもらうか、寿命で死んでしまった貝殻を回収して水槽の外に持ち出すことでカルシウムイオンを消費すると硬度の過剰上昇が防げます。

ヒメタニシはデトリタス摂食性があり、メダカのフンをきれいにしてくれたりもするのでおすすめです。メダカとヒメタニシについて書いた以下の記事もご覧ください。

リンク

青水型

金魚飼育では青水にするといいと言われています。

これはメダカ飼育でも同じで、青水というのは要するに「植物プランクトン」です。

これがたくさんいれば水は緑で鑑賞性はゼロになりますが、植物プランクトンがアンモニウムイオンとか硝酸塩を自身に取り込んでくれるのでついでにリン酸とかも使ってくれるので水換えの間隔を伸ばせます。

以下青水の作り方です。

ネットで「グリーンウォーターの素」を買う
バケツにカルキ抜きした水を張り、種水を入れる
ハイポネックス原液をごく微量（10リットルに対して数滴〜1ml程度）入れる
エアレーションしながら日当たりのよい温かい場所に置く
3日から1週間くらいで緑色になるのでそれを種にして水槽に薄めて入れる
あとはエサと光があれば勝手に水槽で増える
色が薄くなってきたら種水を足して色を戻す

グリーンウォーターの素には生クロレラが使えます。

リンク

ハイポネックス液肥は園芸用液肥では超有名です。

リンク

青水を速く作りたいなら生クロレラをカルキ抜きした温かい水に入れて、LEDライトを24時間照射してください。もちろんエアレーションも併用します。

アナカリスやマツモを大量に入れて光を当てる

アナカリスろ過が優秀という話は上でしましたが、何も専用のろ過槽を作らなくてもメダカ鉢にアナカリスを浮かべて日光に当てておくだけでアナカリスろ過と同じようなことは可能です。

低CO2に耐性が強いアナカリスがおすすめですが、マツモとかでも丈夫なのでいいと思います。

リンク

光合成でpHを上げつつ、アンモニウムイオンや硝酸イオンを吸収してもらうことで硝酸イオンの過剰蓄積を防ぐことである程度水換え不要な長い期間を維持できると思います。

カキ殻をちょっと入れて、なおかつヒメタニシを飼育するなんてことをするとなおいいかもしれません。サンゴ砂でもカキ殻と同じ効果が得られます。

リンク

なおpHを測りつつ酸性側にそれほど下がらないならカキ殻とヒメタニシは不要です。

リンク

脱窒（還元ろ過）

自然界では蓄積した硝酸イオンは脱窒という還元反応で窒素分子になり、大気中に放出されるので水中の硝酸イオンの濃度は下がりすぎないようになっています。

ただ普通の水槽で脱窒反応は起きません。嫌気性環境という酸素が無い空間が必要で、これは普通の水槽では発生しないし、無理に発生させると嫌気性環境では硫化水素が発生して魚が死んでしまうからです。

硫化水素については以下の記事もご覧ください。

ただ水槽内で意図的に脱窒をコントロールできればある程度硝酸イオンの過剰蓄積が防げるので水換え期間を伸ばせます。

ここからは「簡単な脱窒」と「難しい脱窒」について解説します。

簡単な脱窒【テトラの試薬を使う】

リンク

テトラの水リサイクルという試薬を使うと本来は嫌気性環境で行われる脱窒みたいなことを嫌気性環境をわざわざ作らずにバクテリアの作用で実現でき長期間水換え不要になるらしいです。

効果はそれなりみたいです。

でも脱窒環境を自人工的に作るのはかなり難しいのでこれを入れておけばとりあえず水換え期間を伸ばせるなら手を出してみてもいいかもしれません。

難しい脱窒【嫌気性環境をコントロールする】

一般的にマニアの方がやっている方法です。

通水性の悪いカゴの中に、多孔質濾材（猫砂や赤玉土など）を詰めます。

中心部に鉄分等の養分（鉄釘）を配置します。

カゴの中心部を貧酸素（無酸素に近い）状態にし、そこで嫌気性バクテリア（通性嫌気性菌）を繁殖させます。

バクテリアが硝酸塩の酸素原子を呼吸に利用することで、窒素ガスへ還元します。

一般には大磯砂を10cmくらい分厚く敷くことで嫌気性環境を作る方法もありますが、上の方法のほうが安全と言われています。

なぜ嫌気性環境なのに硫化水素が出ないのかというと嫌気性バクテリアの優先順位があるからです。

酸素（O₂）：一番好き。これがあれば普通の好気性濾過をする。
硝酸塩（NO₃）：酸素がない時、仕方なくこれの「酸素原子」を使います。これが「脱窒」。
硫酸塩（SO₄）：硝酸塩すらなくなった時の最終手段。これを使うと「硫化水素」が出る。

つまり酸素が少ない環境で常に硝酸塩が供給されるなら脱窒が問題なく進行します。

なぜ大磯砂10cmの方法が危険かと言うと水が全く移動しない区域が出てそこで硝酸塩が食い尽くされると硫酸塩の代謝が始まるからです。

水が移動しなければ硝酸塩の供給が滞ってしまうんですね。

これに対して上で説明した鉄釘を使う方法は万が一硫化水素（\(H_2S\)）ができても鉄釘から染み出した二価鉄（\(Fe^{2+}\)）が反応して硫化鉄（\(FeS\)）になり硫化水素を無毒化するからです。

ただ赤玉土に埋めた鉄釘を酸素が少ない環境で維持するというのが重要で、二価鉄は酸素があるとそっちと反応して3価鉄（\(Fe^{3+}\)）になり、ようするにサビになって安定してしまい、反応しなくなります。

しかも表面をサビでコーティングするので鉄の染み出しもストップしてシステムが終わります。

通水をほとんどなくすけど完全にはなくさないくらいの絶妙な通水性を維持するのが重要なので、さじ加減が難しく、これがテトラ水リサイクルのほうが簡単だよ、という根拠になります。

なおこの還元層にエサの残りとか水草のかけらとかを入れるとそこで腐敗が起きて硫化水素が発生しやすいので還元層に入る水はウールマットなどでゴミを濾し取ったきれいな水を通します。

メダカ水槽でやるなら以下の手順になります。

全面に厚く敷かない: 水槽全体に土を厚く敷くのはリスク管理が難しい。
「植木鉢」や「カゴ」を使う: 小さな植木鉢やスリット鉢に、赤玉土と少量の鉄釘（または鉄力あぐり等の鉄材）を混ぜて入れ、それを水槽に沈める。
通水性の確保: 土は泥状のものではなく、粒がしっかりした赤玉土（中粒〜小粒）を使い、水が分子レベルで浸透できるようにする。

脱窒してもpHは下がっていく

脱窒は硝酸イオンだけ見れば蓄積を抑えて良いのですが、結局pHは下がります。

脱窒の化学反応式は以下となります。

\[4NO_3^- + 5CH_2O + \mathbf{4H^+} \rightarrow 2N_2 \uparrow + 5CO_2 + 7H_2O\]

一個の硝酸イオンに対して一個の水素イオンが消費されます。

ただ硝化の反応で発生する水素イオンは硝酸イオン一個に対して、2個の水素イオンでした。

\[NH_4^+ + 2O_2 \rightarrow NO_3^- + H_2O + \mathbf{2H^+}\]

なので窒素原子一個に対する水素イオンの収支としては脱窒して多少水素イオンが消費されても水素イオンが一個水中に残ります。

結局pHの低下は脱窒で抑えられますが、pHは下がりすぎるので、植物による話のところで出てきたように「カキ殻」＋「ヒメタニシやラムズホーン」というアルカリ中和剤とカルシウムイオンを固定する硬度上昇を抑える貝のセットが必要になります。

バイオフロック法

養殖業などで行われている方法です。

水中に炭素源（糖蜜など）を添加し、C/N比（炭素と窒素の比率）を調整します。

するとヘテロトロフィック（従属栄養）バクテリアが爆発的に増えます。

このバクテリアがアンモニアや亜硝酸を直接取り込み、バクテリアそのものがタンパク質の塊（フロック）となり、それをメダカが再び食べるというサイクルです。

だた水はバイオフロックで濁るので鑑賞性は悪くなります。

炭素源（エサ）の投入:水槽に、メダカのエサだけでなく、「糖蜜（とうみつ）」や「砂糖」などの炭水化物を添加します。
バクテリアの爆殖:水中の「C/N比（炭素と窒素の比率）」が変わると、特定のバクテリア（従属栄養細菌）が爆発的に増えます。バクテリアは、メダカのフン（アンモニア）を猛スピードで取り込みます。
フロック（塊）の形成:増えすぎたバクテリアたちは、互いにくっつき合って目に見える大きさの「モヤモヤした塊（フロック）」になります。
メダカの食事:この「フロック」は高タンパクな栄養の塊です。メダカはこれをパクパク食べます。

バクテリアが大量に酸素を消費するため、エアレーション（ブクブク）をかなり強めにしないと、一瞬で酸欠になり全滅します。

砂糖などを入れすぎると水が腐ります。

要するにアンモニウムイオンが硝化で硝酸イオンになる前にバクテリアに消費させてそれがフロックを作ってそれをメダカが食べるというサイクルを作る方法です。

養殖業ほど厳密にやらなくても以下の方法でメダカ水槽で水換え期間を伸ばすことが可能です。