硝化细菌的工作原理和怎样合理建立硝化细菌

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自己的鱼缸硝化循环崩溃过一次,现转贴,望对新手有所帮助,不要再发生我所经历的惨剧。。一、前言硝化系统是硝化反应系统的简称,指硝化细菌将氨(NH3)氧化为亚硝酸盐(NO2-),或将亚硝酸盐氧化为硝酸盐(NO3-)的反应系统。负责执行这项任务的硝化细菌,分别是「亚硝酸菌」及「硝酸菌」:在有氧气存在时,首先由亚硝酸菌把氨氧化为亚硝酸盐,其次由硝酸菌再把亚硝酸盐氧化为硝酸盐。氨是养鱼过程中的必然产物!因为氨有剧毒性,只需在极低浓度之下,可能就对健康的鱼只产生足以致命的威胁,而氨可藉由硝化系统将之消除,因此若能藉由硝化细菌的硝化作用,不断地把氨给消除掉,将能使养殖鱼类之健康与安全获得更大的保障。笔者有鉴于此,特别针对「如何在水族缸中建立硝化系统」之热门话题,采访柯老师(注:柯老师以前的硕士论文与此有关),希望听听他的看法。在访谈中,柯老师表示:「若能在纯养鱼缸的过滤器中提供足够的生物滤材供硝化细菌着床,以及能让富含氧气的循环水充分且不断地流经过滤系统,硝化系统自然就能自动建立,只是时间迟早的问题而已。因此,想在水族缸中建立硝化系统绝对不是问题,如何在硝化系统尚未建立之前,避免鱼类受到氨毒的伤害,才是我们应该关切的重点!」以下是这次采访过程的摘要。二、氨化作用与氨的累积氨化作用是指鱼排泄物(如粪便)或残饵,经由「氨化细菌」(异营性细菌之一)分解之后,将其中可利用之残留蛋白质转化成氨之作用。经由氨化作用之运作,可将排泄物及残饵清除,但却将副产的氨释放于水中,它可能对鱼类造成严重的伤害。所幸,藉由硝化细菌之硝化作用,能把水族缸所衍生的氨消除,最后让水质得以有获得净化之机会。氨化作用是由氨化细菌来执行的,这类细菌能在水族缸中自生。由于它们的生长及繁殖速度极为快速,在水族缸中能迅速形成庞大的族******很有效率地分解有机废物,使有机污染指数(如BOD)得以降低,不过却将氨直接排泄于水中。这时候如果没有足够的硝化细菌数量,藉以发挥更高效率的硝化作用,把这些氨及时消除掉,那么氨的生产速度必快于被消费速度,易使氨在水族缸中造成累积现象,进而发生毒害问题。在水族缸中,硝化细菌的来源,就如同氨化细菌一般亦能自生,而且也能形成另一庞大的族******得需要一些时间才行!因为硝化细菌的生长及繁殖速度相当缓慢(比长在玻璃上的青苔还慢),所以在鱼类放养初期,经常无法繁殖出足够硝化细菌数量,藉以进行有效率的除氨功能。职是之故,鱼类发生氨中毒事件,主要是在鱼类放养初期造成的(新缸症候******,有些人把新买的鱼,一次悉数放养至新布置的水族缸中,大约过了一星期之后,鱼就开始一只只的暴毙,虽然令人感到有些心疼,不过会发生这事件可是一点也不意外。三、氨、亚硝酸盐及硝酸盐浓度的消长1.氨浓度的消长:把新买的鱼放养至新布置的水族缸中,立即会激活氨化作用的反应机制,藉由氨化细菌对鱼排泄物的分解作用开始产生氨。随着鱼排泄物数量逐渐增加,以及氨化细菌不断快速增殖及消费,氨的产量也迅速增加。例如,由0ppm→0.1ppm→0.5ppm→0.8ppm…等。经过一段时间之后,由于亚硝酸菌在生物滤材表面逐渐形成菌落,并开始消费循环水中的氨,使氨的浓度增加速度减缓,甚至于逐渐下降,因此氨浓度的消长,形成一钟形曲线的走势,最后仍可能回归至0ppm或极接近0ppm的水准。2.亚硝酸盐浓度的消长:亚硝酸盐的消长过程与氨相似,不过它的激活时间较慢,基本上也是形成一钟形曲线的走势。即随着氨浓度逐渐增加,以及亚硝酸菌不断增殖及消费,亚硝酸盐的产量也逐渐增加,但硝酸菌也在这时候开始消费亚硝酸盐,结果亚硝酸盐的浓度变化,可由0ppm→0.05ppm→0.08ppm→0.1ppm…等不断增加,直到达到一个高峰值之后又逐渐下降,最后仍可再回归至0ppm或极接近0ppm的水准。一般而言,它的钟形曲线之高峰值通常比氨低,但基座比氨广,有些接近碟形。3.硝酸盐浓度的消长:硝酸盐浓度的消长过程,与氨及亚硝酸盐不同,而且激活时间也最慢。由于亚硝酸盐受到硝酸菌不断增殖及消费的结果,使得硝酸盐浓度有逐渐增加之倾向,复因在水族缸中,往往缺乏足以让「脱氮细菌」发生厌气性分解之有利条件,使得硝酸盐成为氮循环的最终产物,无法再还原为其它低氧化态的氮化合物,因此它的浓度只会持续增加而不会减少。若要硝酸盐浓度减少,除非不再喂鱼(很难办到),或只能*局部换水才能达到目的。四、如何从养鱼过程中建立硝化系统在水族缸中,氨的累积浓度与养鱼数量成正比,与水量成反比。因此养鱼数量越少,水量越多,氨的累积浓度一定较低。若明白这道理,我们也可以一边养鱼,一边进行硝化系统之建立。此种从养鱼过程中建立硝化系统,可称得上是最自然的建立方法。本法为在一定水量中,利用对养鱼数量的控制,使氨的累积浓度不足以达到危害鱼类的程度,但仍能够作为有效培养硝化细菌的能源。在实际操作时,必须将欲饲养的鱼类分成若干阶段放养,使每阶段在放养期间,氨的累积浓度都能控制在安全范围之内。如此一来,就不致于发生氨中毒事件,而硝化系统也能在最后的放养阶段被建立起来。具体的作法如下:假设在一定量水体中鱼类合理的饲养量是12只,我们可以考虑在45天以内分三批放养(因硝化系统之自然建立通常约需要45天左右的时间)。例如,每个隔约15天放养一批。第一批只放养二只,第二批放养5只,第三批放养7只。在放养期间,喂食一切正常,不必减量喂食,但仍需定期局部换水,同时最好再配合氨及亚硝酸盐的检测。在这过程中,可以不必添加任何硝化细菌制剂(硝化细菌会自生)。五、如何在未养鱼之前先建立硝化系统「养鱼先养水、养水先养菌(硝化细菌)」这是在未养鱼之前先建立硝化系统的主要凭借。由于硝化细菌是一种「自营性生物」(水草也是),所以必须针对它营养的需求,提供必要的无机养分,才能让它有成长及繁殖之机会。硝化细菌就如同水草一般,可以将二氧化碳与水合成有机物,所不同的是,水草系利用「光能」来进行这反应,而硝化细菌则是利用氨或亚硝酸盐氧化所获得之「化学能」来进行这反应。除此之外,硝化细菌也像水草一样,必须吸收无机养分才能正常成长及繁衍,而且二者的必要养分几乎完全相同。了解硝化细菌的营养特性之后,我们就可以在未养鱼之前,事先培养足够的硝化细菌,藉以建立硝化系统。具体的作法如下:取适量的铵盐(例如硫酸铵)溶于缸水中,最好能控制总氨量约200ppm(只是建议量,因为在这浓度之下,休眠菌较能快速活化,以及较能确保硝化细菌有足够的繁殖数量),再添加适量的水草液肥(需含有磷的成分),然后加入适量的硝化细菌制剂(最好是活菌),不定期调节pH值,使pH经常保持为弱碱性(使用小苏打调节最理想,亦可兼作为碳源)。养菌期间,过滤操作系统必须保持24小时的激活状态,但不换水。一星期之后,开始定期(如每隔2-3天)测试总氨量、亚硝酸盐,以及硝酸盐的浓度各一次,直到最后的测试结果为:总氨量和亚硝酸盐均接近0ppm,而硝酸盐呈现高浓度状态,就表示硝化系统已经建立。这时候,可以换水,并开始放养鱼类。各人感觉,如果真的能把这贴看完...那真的能学到不少的知识了....

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