캐나다 산 연갈탄은 수 억년에 걸쳐 빙하지역의 저습지에 퇴적한 식물 잔재물이 바닷물과의 접촉이 없이 시간, 압력 그리고 온도에 의해 형성된 부식화된 유기물로 식물의 리그닌이 성분이 변형되면서 대량의 방향족 관능기와 페놀성 OH 관능기를 가지고 있는 반응성이 큰 음 이온성 물질로 지상서 5미터 이내에서 형성되므로 토압이 낮아 지하 10미터 인근에서 형성되는 석탄(갈탄)과 달리 무기 탄소 성분, 회분 그리고 영양물질(질소, 인, 칼리, 미네랄 등)이 매우 미량으로 물과 접촉시 풀빅산을 방출하여 수질을 가장 청정한 지표수로 간주하는 아마존 유역의 블랙워터와 같은 pH 4 이하의 수질로 바꾸어 줍니다.
이러한 수질은 풀빅산의 폴리네놀과 퀴논기에 의한 REDOX(산화와 환원), DETOX, 항산화 그리고 킬레이팅 반응에 의해 유해 병원균과 모기 유충과 같은 유해 생명체의 서식이 불가능해 이를 아마존 생태권(Amazon Biotope)으로 부릅니다.

연갈탄의 C/N비는 40~50으로 수중에 과잉 질소와 인을 제거하는 미생물의 탄소 에너지원으로 사용되어 유용 미생물 생육을 촉진하여 과일 인과 질소를 제거하고, 연갈탄은 기본적으로 수중 사료 잔류물과 물고기 분비물에 함유된 요소를 봉입하여 과다한 암모니아 가스 생성을 억제하며, 100g의 연갈탄은 약 276mg의 암모니아를 흡착하며, 생성된 암모니아 분자를 산화시켜 암모늄으로 전환하면서 수질을 개선합니다.

연갈탄은 수중에 녹아 있는 존재하는 염류의 양이온성 미네랄들과 선택적 킬레이트 반응을 하여 미생물, 식물 및 물고기 등 수중 생명체가 영양원으로 흡수 이용할 수 있는 유효태 영양원으로 전환시켜 물 속에 존재하는 Cl-, PO4-3 등의 음이온성 분자들과 반응을 억제하여 염류의 생성을 방지합니다.

연갈탄은 식물성 부식물에서만 나타나는 페놀성 OH와 COOH의 수소 양성자의 탈착으로 pH를 완충하여 최적의 수질을 완성하지만 기본적으로 수체(Water Body)의 pH를 7이하의 약산성으로 유지시켜 유해 생명체의 서식을 방지합니다.

연갈탄의 다양한 반응기는 수중 생물에게 스트레스를 유발하는 극성을 가진 중금속(납, 카드뮴, 크롬 등), 독성화학물질(살충제, 제초제 등) 그리고 환경 오염 물질(다이옥신 등)과 이온을 공여 또는 수용하는 리독스 반응으로 독성을 없애는 기능으로 수질을 개선합니다.

연갈탄은 퀴논기와 같은 산소함유량이 많은 관능기들은 수중 산소를 싫어 하는 혐기성 유해 미생물에게는 체내에는 존재하지 않는 오존과 같은 대량 산소 화합물로 작용하여 살균을 하는 기능을 가지고 있습니다.

연갈탄은 아마존 우림 지역과 한랭 지역의 호수와 같은 곳에 존재하는 블랙워터의 기본 물질을 함유하고 있어 철, 칼슘, 마그네슘 등 수중에서 경도를 유발하는 물질을 제거하여 경도가 낮은 연수로 바꾸는 기능을 수행합니다.

연갈탄은 대부분의 수중 식물이나 관상어 생육에 최적 조건을 가진 아마존 블랙워터로 전환시켜 열대어의 산란을 촉진하는 열대 우림의 우기 때 수질 조건을 조성하며 수족관 내부 수중 식물, 미생물, 치어 그리고 다양한 어류가 편하게 자라는 먹이 사슬을 회복 시켜 줍니다.

연갈탄은 한랭 지역 습지에서 산화되어 있는 부식화된 유기물로 수체으l 여러 가지 영양 염류의 양이온을 선택적으로 킬레이팅하여 흡수가능한 영양원으로 변환시켜 수중 미생물 먹이로 이용하게 하고 동시에 pH를 순식간에 낮추어 유해 녹조가 생존하기 힘든 환경을 만듭니다.

블랙워터는 아마존 정글의 유속이 느린 습지나 작은 개울의 갈색 빛을 가진 지표수 중 가장 깨끗한 수질로 여기는 아마존 열대 정글 지역을 흐르는 리오네그로 강과 같은 수질을 의미하며, 수중의 물고기, 새우 또는 거북이 등은 우기가 되어 빗물이 주변 정글 바닥에 퇴적된 식물 부식층을 통과하면서 휴믹산과 풀빅산이 대량으로 녹아 들어 농도가 증가하면서 수압이 증가하면 산란을 시작합니다.
이 현상은 물속에 휴믹산과 풀빅산 등 유기물을 먹고 사는 식물성 플랑크톤 개체수가 증가하고, 또 이를 먹이로 하지만 치어들의 먹이원인 동물성 플랑크톤의 개체수가 증가하게 되면 물고기들은 산란 기능을 촉진되면서 다양한 종류의 치어들이 대량으로 나타납니다.
따라서 연갈탄을 소량만 사용하여도 가장 많은 종의 수중 생명체가 존재하는 리오네그로 강이나 오리노코 강에서 보는 블랙 워터의 수질이 만들어지므로 관상어에겐 마치 고향을 되찾는 느낌을 주는 친근한 수중 환경이 조성됩니다.
연갈탄은 물의 경도를 높이는 칼슘, 철, 마그네슘 등 양이온 미량원소들과 킬레이트 반응을 통하여 흡수 가능한 영양원으로 변환시켜 연수를 만들어 주고 동시에 이를 수중 미생물, 식물 그리고 물고기 생육에 큰 도움을 줍니다.