三、关于硝化系统的建立

1989年俄国微生物学家-维诺格雷斯基.无意发现一类所谓的好氧菌.它们生活方式与一般细菌不同.一般细菌需靠利用有机物.而这类细菌不能以有机培养.赤能在通气状况下.利用无机培养.

硝化菌广布于土壤.淡海水和污水处理系统中.等

硝化菌的归纳为两类：1.亚硝酸菌 2.硝酸盐菌.

硝化菌的基本形态：杆状、球状、螺旋状等

硝化菌需要的无机碳源：碳酸、碳酸盐等.

硝化菌需要的营养元素：蛋白质、脂肪、酵素、维生素等

硝化菌需要的无机化学能：氨源或亚硝酸盐.

硝化菌需要的氧气：以每公斤的氨氮核计，至少要4.5公斤的氧，最好不低于2PPM

硝化菌最适合的PH值：7.5~8.2之间

硝化菌最适合的温度：不超过30度不低于20度.

硝化菌的运动:有鞭毛振动的菌体[可移动]，不具鞭毛的菌种[随水流飘移].

硝化菌最适合的水流：硝化菌会分泌出一种黏性强的脂多糖类的化学物质，可把自己黏着在一起，组成凝菌胶团，便经的起水流冲刷.

硝化菌与光：生态上的硝化菌均有避光现象.

新缸中的死鱼原理：[腐生细菌]有机转无机->氨源或亚硝酸盐转为化学能的硝化作用，硝化菌的培养科学家证实在黑暗中比光照下好得多.

1、硝化系统的建立

大家把新买的鱼缸兴冲冲的装备齐全, 加了水, 激活马达, 都会问, 下一步怎么办? “买鱼” 相信这是最快闪入大脑的答案.然而一个星期过后, 鱼一只只的回老家了, 才觉得不对, 哪做错了…… 答案往往是, 硝化系统没有建立完全. 硝化系统意指培养硝化菌把鱼鱼所排出来的毒素排除掉.

2、整个系统的大纲是

鱼的废物 (氨) -> 亚硝酸盐 -> 硝酸盐(以下数据仅供参考, 因为太多的因素会使每个鱼缸都不大一样)

1.初期

鱼下缸, 开始排放废物, 氨 (阿摩尼亚) 开始累积, 阿摩尼亚对鱼是超级有害的.通常在下鱼的三天后氨的浓度开始上扬.

建议: 0.25-1.0 ppm: 25% 换水,喂食减半. 1.0-2.0 ppm: 50% 换水, 减少喂食,>2.0 ppm: 继续换水, 直到<1.0ppm,不要喂食.(因为系统付荷过重)这期间如果感觉鱼快不行了,参照>2.0ppm的作法.

2.中期

Nitrosomanas 开始分解氨, 将它转成亚硝酸盐. 然而这也是对鱼有害的. 有些鱼在亚硝酸盐 = 1ppm 就受不了了. 亚硝酸盐浓度通常在一个星期后开使上扬.

建议: 0.1-0.5ppm: 25%换水,喂食减半.0.5-1.0 ppm:50% 换水,减少喂食,>1.0 ppm: 继续换水,直到 <1.0 ppm,不要喂食.(因为系统付荷过重了)这期间如果感觉鱼快不行了,参照>1.0 ppm的作法.

3.后期

再过一个星期后, Nitrobacter 开始长成. Nitrobacter 成长的比较慢. 差不多15小时才长一倍. Nitrobacter 会将 亚硝酸盐分解成 硝酸盐. 少量的硝酸盐是鱼儿能接受的.且水草也能吸收. 不过浓度太高鱼也会回老家的. 要靠定期的换水来稀释硝酸盐的浓度. 硝酸盐的浓度也最好不要超过 20ppm.

建议：保持在 <5ppm

3、系统的建立只有一个秘诀：时间

因为所需的硝化菌就存在你我的身边.大家所需要给的只是一点时间, 跟一点帮助.

Day 1. 买两三只比较粗养的鱼, 喂少量的饲料. 第二天起开始测量阿摩尼亚的浓度.浓度会持续升高好几天, 不要怕.

大约在一个星期左右, 因为 Nitrosomanas的长成, 开始进入中期. 阿摩尼亚的浓度会快速减退. 在这期间, 如果鱼真的不大行了, 可少量换水来稀释缸中的水.相对的,亚硝酸盐的浓度开始爬升. 一个星期后, 和阿摩尼亚测试同步, 开始测试亚硝酸盐浓度. 每两天量一次, 亚硝酸盐会到顶然后慢慢的捡退

Day 17 开始进入后期阶段. 再过一个星期, 当亚硝酸盐和阿摩尼亚浓度都降为零时, 硝酸盐的浓度开始增加.这时, 恭喜大大. 系统建立完成. 先别急着追加鱼. 先换少量的水. 再等两天. 再加鱼.一次也不要加超过三只. 不然一下子加太多, 系统会崩盘. 前三个星期所做的努力就付诸东水了.

在第一个星其中, 可加入硝化菌, 这样也有帮助.幸运的话,可缩短一个星期的时间养鱼的头一个月, 是关键期. 是老天给我们的测试. 看我们是真的想养鱼还是玩玩而已.

我知道新买的鱼缸如果只有两三只鱼, 空空的能看吗? 不过相信我, 慢慢来, 鱼会感谢你的.



四、硝化菌生长期与生长环境

依生长速率来区分硝化细菌约可分为五个生长期：

1、迟缓期

当硝化菌刚接触生活物质时，生长系用以适应新环境而不增加硝化细菌数的时期。此时期的长短，视新环境对硝化细菌之影响程度而定。

2、对数生长期

硝化细菌适应新环境后，迅速氧化氨或亚硝酸盐以获得能源固定无机碳的时期，于是有机合成反应加速，数目激增，是为对数生长期，盖生长情形系成级数增加。在此阶段中，繁殖速率达最大值。

3、递减生长期

当氨或亚硝酸盐浓度逐渐减少，硝化细菌增加到某一点时，剩余之生长资源将限制硝化细菌的生长速率，使硝化细菌的增加数量，变成十分缓慢的时期。

4、静止期

硝化细菌在环境中的生长受到限制因子的影响(如氨源不足)已达饱和，此时生长速率等于死已速率，硝化细菌的数量达到稳定的状态。因静止期相当短暂，故也有人把这时期的区分从略。

5、内呼吸期

又称内生期。系统内氨或亚硝酸盐已耗尽，硝化细菌呈「饥饿」状态，只能利用体内养分继续进行代谢作用，死亡速率大增，数量大为减少的时期。

硝化细菌在一般环境中也有老化及死亡的问题，老化及死亡是有机生命体必须共同面对的问题。硝化菌的生境条件： 凡是环境之物理、化学及生物等性均会影响硝化细菌之生长，因此硝化细菌的生境条件可被区分为物理因子、化学因子及生物因子三类。其中物理因子主要为温度、光照、底质、水流等：化学因子主要是盐度、溶氧、ph质、抑制剂等：生物因子主要为掠食者、竞争排除作用等。

1.温度

硝化菌合适体温约20~28度c，最适生长及繁殖温度约25度c。一般硝化菌在温度低于5度c及高于42度c就停止代谢作用，超过此一范围一般硝化菌很难存活。

2.光

硝化菌不像绿色植物及某些自营性光合细菌一般具有光合色素，因此不能利用日光进行光合作用合成有机物。不仅无法利用日光，反而会害怕日光照射。

3.底质

硝化菌非常需要底质，但不同的是它的目的不在于觅食，而是底质可以提供附着、掩蔽和获得其所需要的氨源及营养源。许多硝化菌没有找到适当底质前不能进行繁殖，以及不能利氨源与营养源。

4.水流

由于硝化菌的固着生活特征，必须靠水流输送它所需要的氧气、氨及营养物质等生存资源。

5.溶氧

溶氧为硝化菌不可或缺的生活要素。建议是不要低于2ppm。

ph值：一般而言，绝大多数硝化细菌比较喜欢生长在弱碱性的环中，其ph值约7.5~8.2。ph值会影响硝化细菌生长与繁殖。亚硝酸菌ph范围7.0~8.0，最佳平均是7.8。硝酸菌范围约6.5~8.5。

6.竞争排除作用

指硝化菌的生活空间遭到其它异营性细菌的排挤压力，导致硝化菌族群无法持续发展，乃至有逐渐萎缩趋势。有机物污染不但会影响硝化细菌生长，也会引来异营性细菌，逼使它们不得不撤离家园，重觅他处寻求发展。

五、硝化菌的间接确定方法

取样菌在完全无机的含氨营养试液作除氨效率及速度的测试，若样菌有明显的除氨效率及速度，即暗示它可能是硝化细菌，理由是在几乎完全无机环境中，以及又有丰富的氨源之情况下，似乎只有硝化细菌能适其中，并发挥除氨功能。

硝化细菌的作用绝对不是单纯的净水，他是一个水族生态的关键。刚建立的新缸并不存在这些有益的细菌。当你把买来的硝化菌倒如水中的时候，细菌开始在里面繁殖，这是一种有益菌，通过他建立一种生物过滤系统，以自然分解水中的底质和有害物质。当然这需要一段的时间，让这些细菌繁殖，直到他足以处理鱼儿的排泄物。

而这些细菌的繁殖速度，草缸要比裸缸相对快的多。裸缸必须有良好的物理过滤，然后通过硝化细菌在滤材中的繁殖，再起到生物过滤的效果。一旦生物过滤建立好了，才真正开始了你的氮循环。这样一个氮循环的过程有时需要几周，甚至更长的时间

你们可能有这样一种相同的经历

第一天，放入闯缸鱼，此时氨和亚硝酸盐浓度为0，水是非常清澈的，象水晶般

第3天，水开始发白，氨的浓度马上升到一个危险水平，硝化细菌开始繁殖生长，鱼只开始窘迫，拒食

第5天氨的浓度达到高峰，硝化细菌开始把氨转换为亚硝酸盐，鱼出现明显不适，有些鱼可能在这一时间死去

第8天，氨被转换为了亚硝酸盐，亚硝酸盐浓度上升，鱼的状态开始好转

到了第14天，亚硝酸盐的浓度又开始上升到高峰，，鱼再次陷入窘迫，某些强壮的鱼，可以挺过这一时期

第20天左右，亚硝酸盐开始下降，氮循环第2阶段开始，鱼只状态好转，水质也开始稳定

第25天亚硝酸盐被转换成硝酸盐。亚硝酸盐的浓度迅速降低。

第30天，氨 和亚硝酸盐已经检测不出，水族箱完成了氮循环，你可以换掉一部分水，然后放入你想要的鱼了。

还有你的过滤系统，滤材可以换成：过滤棉/瓷环/生化球/沸石/活性炭/过滤棉，因为沙石和瓷环效果差不多，所以不再重复。甚至滤材还可以再简单点：过滤棉/瓷环/生化球就可以了。

六、硝化作用

在“老”水族箱中有上兆的细菌生存着，不同的细菌有着不同的工作和任务，它们会经过许多程序的氧化作用将有机营养盐分解或转化成水、二氧化碳以及各种无机盐类。蛋白质会被分解成为胺基酸而转化成无机盐的氨。鱼类会排泄出氨和尿液，而水质中的酵素会将它们分解成铵盐和二氧化碳。部份硝化细菌能借助溶解于水中的氧气将氨转化为亚硝酸盐，这些亚硝酸盐又被分解为无毒的硝酸盐，这整个过程--阿摩尼亚→亚硝酸盐→硝酸盐→称为“硝化作用”

硝化细菌的特性：大多数细菌进行细胞分裂生殖约需要20分钟时间，而氧化氨的硝化细菌进行分裂却需要2-3个小时，有的甚至需要20-30小时。因此，当其他种类细菌在大量繁衍时。硝化细菌繁殖的速度会明显地落后，结果造成水质中非氮的有机物质会很快地分解掉，而氮化合物以及氨却分解缓慢。这也是造成一般水族爱好者认为水中的氮化合物是最难分解的物质的原因。

硝化细菌的繁殖速度和所需要的时间：刚开始硝化细菌数为1000，至结束时硝化细菌数量已经增加了100000倍，达到了十亿，其繁殖速率是每天增加一倍。或许有爱好者会认为不太客观，但事实就是如此，不过得有一个先决条件，就是水中必须要有充足的养份可以供细菌应用。一定要耐心等待1-3个星期，当新建立的水族箱一切都设置完成时，一般水族爱好者很少有耐性干等1-3个星期，因为水族箱看来一切都很正常：水草茂盛地生长、水质清澈透明，看起来似乎和那些建立已久的“老”水族箱一样，于是就直接将鱼类放养进去，并定时喂食。但经过长久的辛劳经营，鱼类仍然或多或少地生病、感染、死亡……

为什么会这样呢？仔细推究原因，可以得知：因为在这个新的水族箱环境中根本没有硝化细菌来分解毒素。细菌繁殖的能量来自其他生物的排泄物或尸体，尤其是植物。所以，如果水中没有密植水草，那些细菌，尤其是硝化细菌根本无法在空荡荡的水族箱底部繁衍，以此环境来养鱼，可以说是“间接谋杀”。