硝化细菌的作用 详解硝化细菌在水产养殖中的功能

近年来，硝化细菌逐渐成为水产养殖中的热门话题，其在水产养殖中的重要性引起了广泛关注。可以说，到目前为止，在大规模集约化养殖模式下，如果没有硝化细菌参与水质净化，很难实现成功的养殖。

鱼、虾等水生动物在水中吃、喝、排泄、生活和休息，因此如何管理水质以适应其生长、生存和健康成为一个重要问题。特别是现代集约化养殖积累了大量养殖生物的排泄物，所有有机物的排泄物，甚至是它们的尸体，都会在异养细菌的作用下慢慢分解它们的蛋白质和核酸，产生大量的氨等含氮有害物质。氨在硝化细菌或光合细菌的作用下转化为亚硝酸。硝酸与某些金属离子结合后可形成亚硝酸盐，亚硝酸盐可与胺结合形成亚硝胺，具有很强的致癌作用。因此，亚硝酸盐常被比作臭名昭著的氨。由于亚硝酸盐的长期积累和中毒，鱼虾的抗病能力会降低，容易导致各种致病菌的入侵，因此常被认为是鱼虾的致病源。而亚硝酸被硝化细菌转化为硝酸时，很容易形成硝酸盐，被植物吸收利用。因此，硝化细菌与培养环境有着密切的关系。

目前市场上一些声称具有硝化作用的异养细菌和真菌也可以将氨氧化成硝酸盐，但通常只能利用有机碳源获取能量，不能利用无机碳源。它们对氨的氧化作用很弱，反应速率比自养硝化细菌慢得多，不能算是真正的硝化。

硝化必须依靠自养硝化细菌。养殖池中有丰富的氮源，原本适合硝化细菌的生长。但由于养殖池内存在大量异养细菌，被异养细菌排斥，适合硝化菌栖息的地方明显比自然环境少很多，自养硝化菌不足以消耗过量的亚硝酸盐氮，这就是问题所在。

一、硝化细菌的基本概念

硝化细菌是指能够以氨或亚硝酸盐为主要生活能源，以二氧化碳为主要碳源的细菌。硝化细菌是一种古老的细菌，广泛分布于土壤、淡水、海水和污水处理系统中，但在自然界中很少大量出现，因为硝化细菌的分布受多种环境因素的影响，如氮源、温度、氧浓度、渗透压、pH值和盐度等。

硝化细菌分为硝化细菌和硝化细菌。硝化细菌的主要作用是将氨氮转化为亚硝酸盐；硝化细菌的主要功能是将亚硝酸盐转化为硝酸盐。氨氮和亚硝酸盐是水产养殖过程中产生的有毒物质，亚硝酸盐也是一种很强的癌症治疗物质。因此，如何降解这两种物质是近年来科学工作者关注的焦点。由于亚硝酸盐细菌生长较快，光合细菌能降解氨氮，现代水产养殖成功地将氨氮控制在较低水平。至于亚硝酸盐，由于自然界的硝化细菌生长非常缓慢，没有发现其他微生物可以替代硝化细菌的功能，培养过程中产生的亚硝酸盐已经成为阻碍培养发展的关键因素。经过多年的努力和大量的实验，研究人员终于研制出一种新型的纯化硝化菌制剂“硝基宝”，能有效地将亚硝酸盐降低到规定的浓度。

二、硝化细菌制剂的生物学特性

生物为了生长繁殖，不仅需要可以用来构建细胞成分的基本物质，还需要能量。硝化细菌是一种化学自养细菌，利用无机物获取能量。硝化细菌利用亚硝酸盐氮获得合成反应所需的化学能，产糖需要相当长的时间。与其他异养细菌不同，它可以直接从有机物中分解吸收所需的糖分，因此硝化细菌的生长繁殖速度比一般异养细菌慢得多。在自然条件下，硝化反硝化不能满足正常培养的需要。温度、酸碱度和水中溶解氧浓度对硝化细菌的生长有重要影响。

硝化细菌在生物脱氮过程中起着重要作用。水中硝化细菌的数量直接影响硝化效果和生物脱氮效率，硝化细菌制剂的浓度与硝化效率成正比。

如果水族箱内没有硝化菌，必然会面临氨含量急剧上升的危险。不管你用什么方法，不管是什么水族用品，这个问题都不能完全解决。当水中的氨浓度达到水生生物的致死浓度时，结果可能对任何水生生物都是一样的——那就是死亡，你会在这一刻感到内疚。但如果水中有足够的硝化细菌持续去除水中的氨，就能保证整个水生生态平衡系统的稳定，水生生物在水族箱中安全生存。

硝化细菌是一种好氧细菌，能在含氧水或砾石中生长，在氮循环净水过程中发挥重要作用。它们包括一种具有不同形态的芽孢杆菌、球菌和螺旋菌，属于一类绝对自给自足的微生物，包括两个完全不同的代谢群:

1.亚硝化单胞菌:在水生生态系统中消除氨(通过氧化)并产生亚硝酸的细菌；亚硝酸盐细菌一般被称为“氨氧化剂”，因为它们的食物来源是氨，氨和氧化产生的化学能足够它们生存。

2.硝化细菌:能氧化亚硝酸分子，然后将其转化为硝酸分子的细菌。硝酸细菌一般被称为“亚硝酸的氧化剂”，因为它们赖以生存的食物来源是亚硝酸(但不一定是亚硝酸，其他有机物也是可能的)，与氧化结合就能产生硝酸，产生的化学能足以让它们存活。

因为这些硝化细菌可以分解去除水中的有毒化学物质(氨和亚硝酸)，所以具有净化水质的作用。但需要注意的是，硝化细菌在pH中性和弱碱性环境中作用最好，在酸性水中作用最差。

在这里，我教你一个自己制作硝化菌的方法，就是一壶纯净水，一条鲫鱼。最好把他们活活打死，免得生病。把鱼弄死，放在盆里，放在氧气里，等鱼烂了，就臭了，水就浑浊了。继续放氧气，直到有一天，这个盆里的水突然很清澈。所以，恭喜你，你成功培养了一盆正宗的硝化菌而不是培养液，直接倒进缸里就行了。该方法简单、经济。唯一要注意的是要保持干净。千万不要养殖有病的鱼，否则会有结果。

硝化菌实际使用中的各种因素肯定会决定结果。请小心，除非你懒得换水或者追求水的透明。

自养型是指大多数绿色植物和少数种类细菌利用光能或化学能作为能源，环境中的二氧化碳作为碳源合成有机物并储存能量的代谢型。

从种类上看，自养型可分为光能自养型和化学能自养型。光自养型是指利用光能将大气中的二氧化碳和土壤中的水合成有机物的自养型。化学自养型是指利用氨氧化成硝酸根离子释放的能量，将大气中的二氧化碳和土壤中的水合成有机物的自养型。

自养生物最明显的特点是不消耗现成的有机物，就能合成有机物用于自身的生命活动。同时为消费者(不能自行合成有机物，只能靠消耗现成有机物维持生存活动的人)和分解者(需要通过分解有机物维持生存活动的人)提供了大量的有机物。

自然界自养生物的出现和生存不仅为消费者和分解者提供了大量的有机物，而且对维持自然界碳循环和氮循环的稳定也起着重要的作用。没有自养生物，我们自然界的碳循环和氮循环之间的平衡就无法维持，自然界的一切生物现在都无法生存。注:自养代谢的生物包括大部分植物和部分细菌(细菌主要指硝化细菌)

异养型是生物代谢的三大类型之一，是指不能自行合成有机物，而是依靠现成有机物氧化分解和现成有机物氧化释放的能量维持自身生命活动的代谢型。具有相同行为分解代谢的生物称为异养生物。异养生物以两种形式利用有机物。一种是将有机物完全分解成二氧化碳和水，同时释放大量能量；另一种是将有机物分解成乳酸或酒精、二氧化碳等不完全氧化产物。同时，自然界的异养生物主要包括消费者(不能自行合成有机物，只能依靠消耗现成有机物维持自身生命活动的生物)和分解者(依靠分解有机物维持自身生命活动的生物)。

对于异养生物来说，它有一个最明显的特点，那就是不能自己制造有机物，只能靠从外界摄取现成的有机物来维持自己的生存，否则，生物就很难生存。

因此异养生物在整个生物圈中也发挥着不可替代的作用。如果存在异养生物，自养生物产生的有机物可以顺利分解为无机物，碳循环和氮循环的稳定性可以保持稳定。否则，整个生物圈将严重失衡，甚至不复存在。

(文章来源:水产门户)