市政相关详解：关于硝化细菌[

查看全部 · 发表于 2021-4-17 16:31:15

硝化细菌（Nitrifying bacteria,or Nitrifier）在自然界氮元素循环中扮演着重要的角色。它们可以通过硝化作用把氨氮转化为亚硝酸盐，并进一步将亚硝酸盐转化成硝酸盐。硝化细菌被认为可以以CO2为唯一碳源而生产有机物和细胞结构。一般认为从氨氮到硝酸盐这个过程不是一步完成的，是两类细菌连续作用的结果。一类是氨氧化细菌（亚硝酸细菌），将氨氮转化为亚硝酸盐；另一类是亚硝酸细菌（硝酸细菌），将亚硝酸盐转化为硝酸盐。另外，也有一些文献最近有提到同步反硝作用，这里暂且不表。

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根据文献，大多数硝化细菌属于专性化能自养菌，甚至很难在有机培养基上生长。并且两类细菌对底物的选择有着高度的专一性。亚硝酸细菌只以氨氮为能源物质，硝酸细菌只以亚硝酸盐作为能源物质：硝化细菌均生长缓慢，平均世代在10小时以上。生长相对于腐生细菌要缓慢许多：硝化细菌为专性好氧菌，氧气为最终电子受体；均是革兰氏阴性细菌；对溶氧、温度、pH等外界因素的变化反应敏感，很容易受到外界环境的影响；最佳生长温度20－30摄氏度；pH最适范围在7－8；DO需保证大于2mg/L。

因此，我们可以从硝化细菌上述的特征得到以下结论：给硝化细菌准备的营养组成十分简单，不需要独立添加碳源。另外，硝化细菌极有可能有“洁癖”，不适合生活在有机物丰富的环境，生化滤材前的物理性过滤十分必要。硝化细菌生长缓慢，因此一般所说的开缸21天微生态系统初步建立应该是有道理的。想加速消化系统的成熟，基本上有两种手段，一是提供给硝化细菌更多的食物，例如腐肉开缸法；二是增加硝化细菌的基础数量，如加入硝化细菌类产品、旧滤棉引种等等。在中性、弱酸性、弱碱性水质条件下都可生活。需要充足氧气，合适的温度。另外，硝化细菌是比较敏感的细菌类群，pH变化，溶氧变化，底物浓度变化都可能引起硝化系统的敏感反应。因此，在换水后，日常维护过程中，适当补充硝化细菌是有帮助的。

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影响硝化细菌生长的环境因子很多，但主要的大概有几个。

首先是溶解氧。至于溶解氧的具体数值，说法很多。大多数学者认为溶解氧最适范围在1.5-2.0mg/L之间，低于0.5mg/L，硝化作用将趋于停止。还有人认为需大于2.0mg/L为好。最近也有研究表明，在无氧条件下，硝化细菌也可以做短程硝化作用。但作用十分微弱。具体的反应动力学问题在这里就不多说了。实际上给出这个数值对大多数鱼友来说意义也不大。因为无法从直观表象上看出端倪。但应记住的是，在水质不稳定的水族箱中，千万不可缺氧。尤其在投喂过量、长期没有换水的水族箱中。

温度也是影响硝化细菌生长的重要因素。适宜的温度在20－30摄氏度，与大多数观赏鱼、观赏水草接近。高于35摄氏度，将对硝化细菌带来伤害，低于10摄氏度，硝化作用将显著减弱。耐受上限为40摄氏度。

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酸碱度。硝化细菌与大多数细菌一样，偏好微碱性环境，最适pH在7.5-8.5。硝酸细菌和亚硝酸细菌稍微有所区别，硝酸戏最佳pH在7.3-7.5，亚硝酸细菌在7.8-8.0。pH小于7时，生长缓慢，小于6硝化作用将趋于停止。但是，硝化细菌还是可以应付大范围的pH瞬间变化，而且在驯化后，可以很好的完成硝化作用。但为了保持其活性，应该尽量维持pH的稳定。

有机物质。长期以来对有机物是否会对硝化细菌产生毒害作用这个问题,有着很多争论。但，现在越来越多的证据表明，有机物对硝化细菌的作用不是直接毒害作用，更可能时有机物刺激异养菌大量生长，从而与硝化细菌竞争溶氧、氨和微量元素等等，使硝化细菌生长受到抑制。Hanaki认为有机物导致硝化作用的降低不是直接毒害的结果，主要原因有：一是异养菌的同化作用导致氨的减少；而是异养菌细胞的凝聚体会对氨的氧化作用产生抑制。

渗透压。硝化细菌对渗透压的变化适应能力很强。由一个盐度转变到另一个盐度，多数硝化细菌可以很快适应，并且活性不变。因此，盐度通常不是我们所需要特殊注意的问题。

光照。亚硝酸细菌对近紫外波段的光很敏感。因此，最好使硝化系统处于暗光或是避光环境较为适宜。

化学物质。很对化学物质将对硝化细菌产生抑制作用。如：抗生素、乙炔、重金属、金属螯合剂等。在水族箱中应尽量避免这些物质的进入。

载体。硝化细菌需要一定的固着物作为载体来生活。常见的载体有玻璃环、陶瓷环、生化棉、生化球等等。一个空隙大小合适，通水透气的载体对硝化细菌来说是十分适宜的。活性碳的表面积很大，空隙率也很高，但其空隙的大小并不适合硝化细菌居住，因此不是作为载体使用的。相比较玻璃环的结构比较适合。另外长期生长的硝化细菌会形成菌膜，菌膜过厚已经死亡的硝化细菌遗体等都会降低硝化效率，因此，滤材需要定期更换比较合适。生化球有自洁功能，相应更换时间可以延长。

硝化细菌作为水族箱生态中重要的成员，有着举足轻重的作用。正常代谢产生的氨氮、亚硝酸使水族箱中危害鱼类、虾螺的主要物质。因此，一个好的硝化系统是养好观赏水族的必要保证。