以前提到過生物過濾即是氨氮無害化的過程,這個過程由我們請來的水管工——細菌來完成,然而這個家夥很挑,先要喝龍井(硝化作用要消耗大量的氧氣),後要抽中華(反硝化作用要求無氧環境),氨氮最後才轉化成氮氣排出系統。而在絕大部分正常換水的系統當中,隻需要進行到硝化反應即可結束。所以我們今天隻關注硝化細菌。
科技名詞定義中文名稱:硝化細菌英文名稱:nitrifying bacteria 定義:将氨氧化為亞硝酸和進一步氧化為硝酸的兩個階段的兩類作用菌。 應用學科:土壤學(一級學科);土壤生物與土壤生物化學(二級學科)
電子顯微鏡下的硝化細菌
硝化細菌:
硝化細菌 ( nitrifying ) 是一種好氧性細菌,包括亞硝化菌和硝化菌。生活在有氧的水中或砂層中,在氮循環水質淨化過程中扮演着很重要的角色。
那我們先來扒一扒硝化細菌這個家夥的幾大癖好。
硝化細菌膠囊(幹粉型)
No.1 嗜氧如命
硝化細菌絕大部分是化能自養細菌,少部分是兼性自養。翻譯成人話就是,它們大部分專門吃氨鹽和亞硝酸鹽,而且非常懂得保持身材的秘訣——不吃碳水化合物(即有機質),極少數吃一點點碳水化合物。鹽吃多了又不就着饅頭,怎麼辦,要喝湯啊,不然多齁得慌。湯比作是氧氣的話,吃一份鹽要喝兩碗湯,也即解決一分子氨氮大概要消耗掉兩分子的氧氣才能變成一分子硝酸鹽。為什麼我們強調生物池内曝氣的重要性,吃飽喝足才好努力工作。
No.2 無堿不歡
硝化細菌除了好氧,還喜歡吃堿。家裡煮小米粥時放點小蘇打(碳酸氫鈉)會更香,沒想到這家夥也深谙此道,甚至口重到火堿(氫氧化鈉)也不放過。其實加堿還有一個作用是提升pH,促進硝化反應的進行。
No.3 喜歡搞基
硝化細菌隻是一類統稱,包含了任何時候都要搞在一起的兩個家夥,亞硝酸菌屬( Nitrosomonas ) 和硝酸菌屬(Nitrobacter )。老大(亞硝酸均屬)負責把氨氮轉化為亞硝态氮,老二(硝酸菌屬)負責把亞硝态氮轉化為硝态氮。老大最喜歡的pH範圍為7.2至7.8,老二則是7.2至8.2。老大喜歡在氨氮濃度較高的地方呆着,老二則是喜歡亞硝酸鹽濃度高的地方。
No.4 貼牆癖
咱們循環水系統中的硝化細菌都有一個癖好——貼牆,見着牆或牆狀物就死乞白賴的貼在上邊,除非硬拽下來或者死了才會脫落。這就是為什麼我們需要填料來增加牆狀物的面積,這樣就會吸引大量的硝化細菌在我們需要的地方停留。填料的設計也是遵循單位體積表面積最大的原則,此外還有一個原則就是減少外部摩擦的部分,減少硝化細菌的脫落。
其實并非所有的硝化細菌都有貼牆癖,有些天性爛漫的家夥喜歡随波逐流,不容易受控制。我們要做的就是盡量培養并截留那些有貼牆癖的細菌,讓那些放蕩不愛自由的随他去吧。
當我們了解了大佬的喜好之後,我們要做的就是竭盡所能的滿足他。因此生物過濾的設計遵循這樣幾個要點:
第一,選擇比表面積較大的填料;
第二,充分曝氣滿足充足的氧氣供應;
第三,适當加堿保持pH值在偏堿性環境;
第四,生物池适當分級給老大老二各自的最适空間。
硝化細菌的存活條件:
硝化細菌的存活需要水分,還需要很高的氧氣,所以隻能生活在生化棉、生化球、玻璃環、陶瓷環等各種有微孔的濾材中。隻有同時滿足了水分與氧氣的供應,它們才能存活。硝化細菌最适宜在在弱堿性的水中生活,在溫度達到25度左右時生長繁殖最快。它的繁殖不遵循分離定律和自由組合定律。
硝化細菌與魚類養殖:
誤區
不少魚友對硝化細菌的認識産生了一定的誤解,有的人認為硝化細菌能夠分解糞便;有的認為可以淨化水質,中和水中的懸浮物,這些認識是不準确的,或者可以說是錯誤的,硝化細菌是生産者。
關于分解有機物
首先先說說分解有機物,這個粗重的體力勞動可不是嬌貴的硝化細菌能完成的,他是靠其它淨水細菌完成的。在水生态循環系統中,若無其它異營性細菌存在,水中将到處充斥未被細菌分解的有機物,此種自我污染的水族環境一樣使魚兒無法生存其中。因此,它們常被視為是水質自淨作用的先鋒部隊,其重要性并不亞于硝化細菌。這類細菌普遍存在于各種不同環境,它們幾乎無所不在,而繁殖速度相當驚人,大部份的異營性淨水細菌,在理想的環境隻需幾十秒鐘即可自行增殖一倍,一般隻需二十幾分鐘即能增殖一倍。但要是裸缸飼養,我們就要借助物理循環,把水中的剩餌或糞便吸出。
淨水與中和水中懸浮物
魚友中不少人去買硝化細菌,按照說明每星期按時添加,這樣做對嗎?可我要告訴大家的是,你們的做法沒錯,可你們對硝化細菌的認識産生的錯誤。因為我們買的這種每星期添加的所謂的硝化細菌其實是光合細菌哦。
今 日 福 利
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