硝化菌详解

不少饲养水龟的网友对硝化细菌的认识产生了一定的误解，有的人认为硝化细菌能够分解粪便； 有的认为可以净化水质，中和水中的悬浮物，这些认识是不准确的。下面就谈谈对硝化细菌的 认识希望大家给我指正。

1、首先先说说分解有机物，这不是娇贵的硝化细菌能完成的，他是靠其它净水细菌完成的。 在水生态循环系统中，若无其它异营性细菌存在，水中将到处充斥未被细菌分解的有机物，此种 自我污染的水族环境一样使水龟无法生存其中。因此，它们常被视为是水质自净作用的先锋部队， 其重要性并不亚于硝化细菌。这类细菌普遍存在于各种不同环境，它们几乎无所不在，而繁殖速 度相当惊人，大部份的异营性净水细菌，在理想的环境只需几十秒钟即可自行增殖一倍，一般只 需二十几分钟即能增殖一倍。但要是裸缸饲养，我们就要借助物理循环，把水中的剩饵或粪便吸 出。——它们要有沙层来居住！培养的方法是依靠一条死鱼自然分解的过程。

2、关于净化水质，中和水中悬浮物的问题。饲养水龟的网友中不少人去买硝化细菌，按照 说明每星期按时添加，这样做对吗？回答是完全正确加100分。可我这种每星期添加的所谓的硝 化细菌其实是光合细菌。

光合细菌，俗称：b菌。光合细菌是一种水中微生物，因具有光合色素，包括细菌叶绿素和 类胡萝卜素等，而呈现淡粉红色，光合细菌能在厌氧和光照的条件下，利用化合物中的氢并进行 不产生氧的光合作用。

光合细菌可以在某种污染环境下生存，并担负着重要的净化水质的角色。但只有在生存环境 和污染物质符合其生理、生态特性时，才会发挥其作用，否则很难获得预期。例如在无光或者有 氧环境下，光合细菌就很难发挥效果。

水族箱中若存在光合细菌，它将那些有机质或硫化氢等物质加以吸收利用，而使耗氧的异营 性微生物因缺乏营养而转为弱势，因而降低发生有毒分解产物的机会，同时，底质中的水质借以 得到净化，而促使养殖的水族生物的健康成长。

目前，水族市场出售的光合细菌，主要是光能异营型红螺菌科（rhodospirilaceae），特别

是其中的红假单细胞属（rhodopseudomonas）的种类。这种光合细菌在不同的环境条件下，能以 不同的代谢方式，有效地净化水质。需要注意：光合细菌在水质ph8.2-8.6的环境下发挥效果最佳， 因而比较适合在海水水族箱中使用。所以这中光合细菌只能起到短暂的效果，因为我们水龟缸里 没有他生活的理想环境。除非我们制作一个无氧过滤区还要有照明。

一、硝化细菌和「氮化合物循环」

1、说到硝化细菌，我们又要老生常谈了，想要了解硝化细菌就要首先明白什么叫氮循环， 那么我下面花个草图，希望对大家有所帮助

第一步：

水龟的排泄物和未吃过的食物（比如鱼血）将会转变为氨（俗称阿摩尼亚）；那是因为在 这些东西里需要氧的细菌会令蛋白质分裂。而氨是有毒的。

第二步：

生存于氧气中的硝化细菌，能把氨会转变为亚硝酸盐（no2）；亚硝酸盐虽然含较少的毒 素，但仍对水龟有致命的毒害。

第三步：

亚硝酸盐及后又被第二种硝化细菌转变为硝酸盐（no3）；而这硝酸盐几乎是无毒的，但 突然或长期暴露在高浓度的硝酸盐里是有害的。但幸运地，硝酸盐的浓度是可以靠更换水龟缸 的水来降低。

第四步：

假如没有换水，那么硝酸盐会被不依附氧气而生存的细菌（厌氧性细菌）变为氮气而升华， 这一步叫“生物脱氮”，从1到4就是一个完整的「氮化合物循环」。

2、么叫做硝化细菌

硝化细菌 ，俗称a菌( nitrifying ) 是一种好气性细菌，能在有氧的水中或砂层中生长， 并在氮循环水质净化过程中扮演着很重要的角色。它们包括形态互异类型的一种杆菌、球菌 或螺旋菌。属于自营性细菌的一类，包括两种完全不同代谢群：亚硝酸菌属 ( nitrosomonas ) 及硝酸菌属 ( nitrobacter )。

亚硝酸菌属细菌一般被称为「铵之氧化者」，因其所维生的唯一食物来源是铵，铵和氧化 合所生成的化学能足以使其生存。什么是铵？这须要解释一下。其实铵是一种氨气 ( nh3 ) 溶

于水中所生成的阳离子 ( nh4+ )，因为它在化学上的行为就好象是一种金属离子，故命名为「铵」。 气体的氨具有刺鼻的臭味，而离子态的铵则无特别的气味，故很容易加以辨认。

在有空气存在时，铵可被亚硝酸菌属细菌吸收利用。它们将其氢原子氧化成水，用氧取代之， 所以铵变成水及溶于水中的氧化氮，后者化学家称为「亚硝酸」，其反应式如下：

藉由氧将铵氧化为亚硝酸 ( no2- ) 可以产生能量，亚硝酸菌可利用该能量从二氧化碳或碱 度 ( 如 co32- 或 hco3- ) 中制造有机物，所以这类细菌根本不需要有机物就能生存及繁衍。 硝酸菌属细菌一般被称为「亚硝酸之氧化者」，因其所维生的主要食物来源是亚硝酸，亚硝酸 和氧化合所生成的化学能足以使其生存，而且生成硝酸为氮循环的终产物，其反应式如下：

硝酸菌可利用此反应所产生之能量，用于合成自己所需之有机物，故这类细菌同样不需要摄取 有机物也能生存及增殖。

铵被硝化细菌氧化成亚硝酸，随后又被氧化成硝酸的反应被化学家称为「硝化反应」。这个反 应系由两种不同的细菌所进行的，须密切配合，才不致使反应的中间物 no2- 滞留累积于水中。

3、如何提高足量的硝化细菌？

在养殖缸中存在的有毒物质主要是氨及亚硝酸，这两种有毒的物质可由硝化细菌所消耗，并生 成无毒性的硝酸，硝酸又是藻类的最佳氮肥，能被藻类所吸收及同化。因此，在养殖缸中绝对不可 缺少硝化细菌，如果硝化细菌缺乏，水中的氨含量将急速增加，使池水内的水龟有致死的危险。许 多人通常不了解这个问题的重要性，以致于常遭遇到养殖失败的命运。这说明如果您不去了解这个 问题的症结所在，并谋求改善的话，既使是有经验的业者，都可能会败在硝化细菌不足的危害之下。 从池水的生态观点来说，我们是无法防止氨的产生的，但是却可以设法提高硝化细菌的数量来 消耗池水中大量的氨。因为硝化细菌是消耗氨的克星，只要这类细菌的数量足够，它们就会很自然 地消耗掉每天自产的氨，使氨不会在水中被大量的累积下来，成为水产养殖的隐形杀手。

至于我们应如何做才能提高硝化细菌的数量呢？从理论的角度而论，为硝化细菌塑造一个理想 的繁殖场所是最根本的解决办法。怎么说呢？原来硝化细菌在繁衍过程中，有附着于固定物外表的 倾向，若能在池水中安置若干多表面积的固定物供其附着，它就能迅速地附着在这些固定物的表面 上，并开始增殖。

然而，要在池水中安置固定物通常是不可行的，理由是这种方式可能会阻碍水龟的活动及不利 于捞补。比较可行的处理方式是在过滤系统中安置合适的滤材，这种产品是专门为硝化细菌提供一 个繁衍场所而设计的，它通常有很大的表面积可供硝化细菌附着。它的原理是让硝化细菌成为「有 壳蜗牛」，增加硝化细菌的生活空间，因此可让硝化细菌依附在这种人造的物体上进行硝化活动， 使滤水中的氨及亚硝酸被硝化细菌所消耗。

添加硝化细菌制剂也是另一种可行的方法，尤其是在做水质检测发现水中氨浓度偏高时，采用 这种方法最有效率。但这种方法只是治标方法，不是治本方法，因为这些制剂在水中被活化成为活

菌之后，它们仍然多属「无壳蜗牛」，在池水中无法增殖，甚至因环境不适而逐渐死亡，故必须定 期添加才能发挥预期效果。

4、如何正确使用滤材？

常用的有玻璃环、陶瓷环等藉由生物化学的方法来除掉氨的特殊滤材，也有最常见的沙子为滤材 的，不过它们并不是依靠滤材本身的作用将氨除去，而是藉由生活于滤材表面的硝化细菌来将氨给 氧化掉，使之转化为无毒性的硝酸，以减少有毒物质的堆积，为养殖生物创造一个优良的生长环境。

5、硝化细菌制剂的使用

硝化细菌制剂是一种用于控制养殖缸水自生氨浓度的处理剂，不仅使用相当方便，而且能发挥 立竿见影的效果，故越来越受渔友的欢迎。使用时可直接将该剂散布于池中，不久即能发挥除铵的 功效。

市售硝化细菌制剂可分为活菌及休眠菌两种，龟友可依自己的需要选购使用。前者是利用细菌 的活体制成，在显微镜的观察下，可看到它们的活动情形。后者是利用休眠菌制成，在显微镜的观 察中，则无法看到它们具有活动能力。

选择活菌的好处是除铵效果迅速，最适用于氨浓度过高的紧急情况。但是因活菌对氧气的要求 十分严格，尤其是硝酸菌属的细菌只能在有充份氧气存在下才能生存，正因为如此，要将活菌保存 并制成产品，常有保存上的困难，所以在购买这类产品时，要特别注意它的有效使用期限，如果使 用过期产品，就除铵的观点而言，也是没有什么效率的。

择休眠菌的优点是能耐久藏，较不用担心失效的问题，但是因为由休眠菌变成活菌所需的活化 时间可能需要数天之久，所以无法使用于紧急状况之处理，仅适用于日常的水质管理。一般言之， 休眠菌的保存期限约为 1 ~ 2 年，使用时仍需注意商品所标明的使用期限，以免过期失效。另外， 此种产品仅亚硝酸菌属之细菌能被制成制剂，故使用后可能会有多余的中间物 no2- 滞留累积于水 中，使亚硝酸的浓度有暂时性突然提高的现象，惟对水质不会有明显之影响

6、硝化细菌的注意事项

水中有有机污染源,净水细菌是靠水中有机污染而存活的，如果因为水中没有污染源存在，它 们就无法长期生存。因此，在新水阶段就加入细菌是否有效，是值得研讨的。

勿与消毒杀菌药剂同时使用

为了避免净水细菌被杀灭，切记勿与消毒杀菌药剂同时使用，如果必须使用杀菌药剂或治疗水 龟病的药剂，需等药物使用至少一星期以上再进行使用净水细菌。

要注意调整适合细菌生长的温度

在净水细菌的使用过程中，能有效地控制在最适宜的水温条件下，当然其发挥的效果也是最理 想的。例如：光合细菌在23-29℃的范围内均能正常生长繁殖，当水温低于23℃时，它们的生长逐 渐停滞，因此低于23℃的水族箱使用这类细菌效果较差。一般来说25-30度时硝化菌都可以较好的 繁殖生长。

要注意调整适合细菌生长的ph值

在净水细菌的使用过程中，必须注意水质酸碱度ph的变化。例如：淡水硝化细菌在ph值等于中 性时的效果最佳，在酸性水质中效果最差，因此若能将水族箱中的水质调整至中性或弱碱性，它的 净水效果会好一些。

要注意细菌之间的共容性

若要同时放养不同的净水细菌应该注意细菌之间的共容性。例如：硝化细菌和光合细菌并不适 合同时放养在同一水族箱内，因为它们净化水质的过程互有抑制作用，可能会降低其净化效果。 要为细菌提供足够的可居住空间

如果只让细菌生活于水族箱中可能无法满足其繁衍上的需要，这会严重限止细菌的数量使其无 法增加。因此，我们应该配合生化过滤系统为细菌细菌再创造更多的可居住空间供它们繁衍，以期 待它们加速降低有害物质以及加强它们分解能力。

最后就是要为硝化菌提供充分的氧气。

二、厌氧菌和“脱氮系统”：

1、 厌氧菌的生活条件：大量的低流速的低氧区，不是完全的无氧区；沙罐、厚沙层

（5厘米——10厘米）底部等地方；当沙层厚度为5厘米时可以 选用直径3毫米以下的中性河沙， 当沙层厚度有10厘米时，应该选用直径5毫米以上的沙子；如果用沙罐是个好的选择；容积一升 的罐子里放置2毫米直径的细沙，留出一个小缝即可；

2、 碳源：生物脱氮的过程里厌氧菌需要有机碳来分解硝酸盐，常用有机碳源是白糖。

定期注入沙罐里即可。

3、 状态，当见到沙灌里冒出气泡时就可以了。

4、 实验，容器大小、滤材选用和碳源补充要看大家的耐心了。

硝化菌需要中性或者弱碱性环境，PH值在6.5-8.0之间，在PH值低于6.5时，其硝化作用强度会有非常明显的下降，菌落较小，为黑褐色，为革兰阴性菌。它的唯一碳源就是CO2。 硝化菌属适应的温度范围是15-30度，最适合温度为25-30度，亚硝化菌属的适应温度范围是2-30度，最适合温度是

20-25度。它们在进行硝化作用是要求水体的溶解氧达到4毫克每升。

还有反硝化菌是兼性厌氧菌，再无氧条件下它以硝酸盐为最终氢受体，进行的是硝酸盐呼吸，产物为亚硝酸、次亚硝酸、一氧化氮、分子氮。除非生物滤膜长得很厚，造成局部厌氧或缺氧，否则在溶解氧不

低于0.2毫克每升时反硝化作用是很难维持的。

硝化菌应该是不怕光的，他的生物蛋白酶在光照条件下没有明显的失活现象。

氨氮去除率虽温度的升高而升高，在20度以上效果最好。