硝化菌和PH漫谈（XXSMZY）

这里主要是氮物质的循环，氮循环是指有机氮化合物在自然界中的物质循环过程，它由微生物的固氮作用、氨化作用、硝化作用及脱氮作用所构成，惟在水族缸中，通常主要发生氨化作用及硝化作用，所以氮循环并不具完整性。

（因本人的知识有限，仅仅是用最通俗的来解释，估计是要有一些名词或其他一些问题，欢迎大家共同交流完善），

（一）这里就着重分析一下氨化作用及硝化作用。

一鱼类的粪便等----（经氨化过程）----二氨----（经氧化过程）----三亚硝酸盐----（经氧化过程）----四硝酸盐

一：鱼类的粪便等

1：这是各种细菌的原始食物，其实是产生了有机物-氮，

2：大部分主要集中在滤棉上；

氨化过程：

1：由氨化细菌工作完成，它清除了粪便缺产生附属物无机物-氨，氨化细菌属于异营性细菌，喜欢氧气；

2：在食物蛋白质越多，水体中又具有很高的含氧量，且温度适当时，会有较激烈的氨化作用：

3：氨化细菌在鱼缸里能自生，生长和繁殖极快，并能有效地进行工作；

二：氨

1：氨（Ammonia，即阿摩尼亚），或称“氨气”，分子式为NH3，是一种无色气体，有强烈的刺激气味。极易溶于水，常温常压下1体积水可溶解700倍体积氨。它是所有食物和肥料的重要成分。

2：氨在水中产生少量氢氧根离子,是弱碱性；所以此处的水中PH呈碱性；

3：还是可以挥发的，使用上滤和滴流过滤可以去除一定的氨，从而会短缺以后的细菌的食物供应，为以后的食物链的平衡也有一定的作用；

4：剧毒；

氧化过程：

1：先对硝化细菌做一介绍：硝化细菌有两种，分别为亚硝酸菌和硝酸菌。硝化细菌是一种好氧细菌，并在氮循环水质净化过程中扮演着重要的角色属于绝对自营性微生物的一类。

硝化细菌的存活需要水分，还需要很高的氧气，所以只能生活在生化棉、生化球玻璃环、陶瓷环等各种有微孔的滤材中，如果发现有什么固体物质，就会立即分泌一种粘性物质，牢牢地把自己粘到那上边，这样一层层地粘上去，直到形成一个膜，形成的这个膜叫“生物膜”。另只有同时满足了水分与氧气的供应，它们才能存活。硝化细菌最适宜在在弱碱性的水中生活，在温度达到25度左右时生长繁殖最快。

2：硝化菌的生长和繁殖是极慢的，尤其是新缸初期，常常是开足马力、加班加点也跟不上氨化过程，所以这一段时间是很容易出问题的，初期的鱼类死亡，主要是第一步氨化产生氨中毒和氨化过程中消耗的大量的氧气所导致的缺氧；

硝化菌的生长和繁殖是极慢的，但在食物缺乏和恶劣的环境下，还是可以冬眠的，且冬眠期可达两年之久；

3：硝化细菌只是来对付氨和亚硝酸盐的，并不是来对付水中悬浮的细小颗粒、细菌乃至藻类的。只是有了硝化菌，只能使水质变得更优秀；

4：对光线有十分厌恶，喜欢阴暗的环境。亚硝酸菌对近紫外线的可见光非常敏感，所以尽量不要使用飞利普865灯管，紫外线杀伤力更是巨大的。如一些治疗鱼病的鱼药、硫酸铜或螯合铜等，也是对硝化细菌有极大的伤害的，不到万不得已，就尽量不要使用这些药物；

5：好了，综述了这么些全面知识，该谈谈亚硝酸菌了。在这一段里主要由硝化细菌的亚硝酸菌工作，它将剧毒的氨经氧化作用转化成剧毒的亚硝酸盐；反应式：2NH₃＋3O₂→2HNO₂＋2H₂O＋158kcal(660kJ)。一般被称为"氨的氧化者"，只要有食物-氨，和大量的氧气，就足够它生存；

6：其余的关于这里由亚硝酸菌的问题，基本上参考关于硝化菌的知识就可以了；

三：亚硝酸盐

1：有毒，但是中间产物，在硝化菌的下一步会为硝酸菌的食物。

2：亚硝酸盐只是氮循环的中间产物，大量亚硝酸盐可使人直接中毒，而且硝酸盐在人体内也可被还原为亚硝酸盐。亚硝酸盐与人体血液作用，形成高铁血红蛋白，从而使血液失去携氧功能，使人缺氧中毒。由此推断亚硝酸对鱼体的危害也与人类似。所以我们在亚硝酸含量高的鱼缸中有时会发生鱼体呼吸急促，以及鱼鳔功能失调或者鱼体表面粘膜增多的情况发生。

氧化过程：

1：这里由硝化细菌的硝酸菌工作，在这里将亚硝酸盐氧化再转化为硝酸盐，反应式：NO2 + 1/2 O2 = NO3, -⊿G = 18 kcal。一般被称为"亚硝酸的氧化者"，

四：硝酸盐

1：硝酸（最终产物），硝酸是一种强酸性化学物质，溶解于纯水中会导致pH下降。由于自然水体的缓冲作用系统也能适度抵消硝酸对pH的影响，所以少量的硝酸溶解其中，可能仍无法改变自然水的pH，但会削减对H＋缓冲容量。当硝酸的产量不断增多时，缓冲作用系统逐渐失去缓冲H＋的功能，最终会导致pH下降。

2：硝酸的产量会受到硝化作用强度的直接影响，即当硝化作用强度越强时，硝酸的产量也会因而增加。硝化作用强度又与氨的浓度、pH、溶氧量、温度，以及硝化细菌数量等有关。例如，当氨的产量较多、高溶氧量，或温度和pH适当时，通常会有较激烈的硝化作用，导致硝酸的产量大幅增加。因此，pH也会受到这些环境因子的间接影响而有降低之趋势。

3：通过换水能最有效的降低硝酸盐的数值，这也就是换水时间上的一个（其他的还有软硬等等）参考值；

（二）

熟悉以上的就应该知道这个NH3和NO2,NO3这些的数值，对了解整个水质参数就有了一定的认识。NH3和NO2,NO3的处理

1：，NH3高，NO2,NO3低；证明氨值高，说明硝化系统不工作，没工作，至少是不健全，那么就要根据情况通过换水，补充硝化菌了；

2：NO2高，NH3和NO3低，那就说明硝化系统不健全，需要等等或再补充一点硝化菌吧，实在必要时也可以换点水稀释一下；

3：NO3高，NH3和NO2低，那就说明硝化系统正常，很复杂的降NO3就太麻烦了，就换水最简单有效，好处多多;再增加硝化菌只是浪费了；

4：在此简单的增补一点关于水质软硬的知识，硬水有助于PH的稳定，而软水更能加剧水质的酸化，而全面的跌酸更是养龙人头疼的一件事，所以说在追求酸软水的同时，平衡稳定和谐才是最关键的。

（三）硝化系统对pH的影响

1：由于氨化细菌无所不在，不仅可以在水族缸自生，而且繁殖速率相当快速，所以不需要我们特别去处理，即能自动进行氨化作用。反观硝化细菌就显得有些不同，虽然它也可以在水族缸自生，但是繁殖速率极为缓慢，同时必须要有适当的环境，才能慢慢地繁殖出足够的数量，并藉以进行有效率的硝化作用。

2：由此判定，在水族缸经常存在强而有力的氨化作用，却不一定出现强而有力的硝化作用。如果您鱼缸的pH有逐渐升高或偏高的迹象时，显示可能只有氨化作用正旺盛在进行，且氨含量一直在攀升之中，也就是说有机污染源转化为氨之后，并未进一步有效的转化为硝酸，使pH得以回降。由此观之，硝化作用效率实际上是影响pH的主要关键所在，而硝化作用效率则是由硝化系统健全与否来决定的。

3：影响硝化作用效率的相关因子之组合体系，称为硝化系统。健全的硝化系统系由足够数量的硝化细菌，以及执行硝化作用的适当条件建构而成。主要的作用条件，包括合适的温度（20~30℃）及pH（7.5~8.2）、足够的溶氧（至少2 ppm以上）及不受有机污染且可供的硝化细菌附着的的作用表面（如生物滤材）等。

4：不健全的硝化系统，氨化作用的强度通常高于硝化作用，因此氨生产的速度势必高于被氧化的速度，难免有氨残留于水中，当其累积量多时，足以导致pH上升。健全的硝化系统则是能繁殖出足够数量的硝化细菌，及时把来自氨化作用所生产的氨氧化掉。虽然在硝化作用过程中所产生的硝酸，量多时，可能因pH降低而抑制硝化作用之进行，可是不断由氨化作用所生产的氨，又把酸度给中和掉，让硝化作用又可恢复而能持续进行。因此，最后的演变总是：所有的氨都可能被硝化细菌氧化为硝酸，使水质变酸，但通常又被限制于酸度不低于pH6.0的弱酸性状态之下。

五、结论

硝化系统在纯淡水养鱼缸中，对pH的影响是极端明显的，凡是具有健全硝化系统的缸子，它的水质应该都是呈酸性的。如果不是这样的话，显示缸中的硝化系统可能仍处于不健全的状态。