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硝化细菌全解析

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1 硝化细菌全解析 一、硝化细菌是什么? 硝化细菌 ( 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著很重要的角色。它们包括形态互异类型的一种杆菌、球菌或螺旋菌。属於自营性细菌的一类,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 ) 溶於水中所生成的阳离子 ( nh4+ ),因为它在化学上的行为就好像是一种金属离子,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,所以铵变成水及溶於水中的氧化氮,後者化学家称为「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硷度 ( 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,用於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,随後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- 滞留累积於水中。 二、硝化细菌对水产养殖的重要性为何? 任何水产养殖池都会自产有机废物,它们绝大部份属於养殖生物的排泄物,除非立刻将这些有机废物由水中完全移除,否则水中自生之异营性细菌将很快地加以摄取利用,并排泄出氨於水中。 水中的的氨有两个不同的形式:一是氨 ( nh3 ),另一是铵 ( nh4+ )。氨有毒,而铵无毒。两者在水中相对百分率由水中之 ph 值来决定,若水中 ph 值越高,则水中所含有毒氨的百分率也越高,但在酸性的水中,有毒的氨几乎不存在。 养殖池中如果没有硝化细菌存在,必然会面临氨含量激增的危险,不论您采取何种方法都不能彻底解决这个问题。因为氨是剧毒物,只要水质偏向硷性,一部份的铵就会自然地...

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