硝化细菌如何分解氨氮和亚硝酸盐 硝化细菌硝化作用的原理


硝化细菌如何分解氨氮和亚硝酸盐 硝化细菌硝化作用的原理

文章插图
硝化细菌如何去除氨氮和亚硝酸盐,也就是硝化作用的原理 。
【硝化细菌如何分解氨氮和亚硝酸盐 硝化细菌硝化作用的原理】大部分养鱼的鱼友 , 应该都知道硝化细菌 , 但是知道它的作用原理的应该就比较少了 。下面我来简单讲一下硝化过程原理 。
硝化细菌如何分解氨氮和亚硝酸盐 硝化细菌硝化作用的原理

文章插图
我们经常说的硝化细菌其实是由两种化能自养型菌组成,即氨氧化细菌(AOB)和亚硝酸盐氧化细菌(NOB),它们分别负责氨氧化和亚硝酸盐氧化 。
一般情况下,硝化过程是两步反应——氨先被氧化为亚硝酸盐 , 亚硝酸盐再被转化为硝酸盐 。我们来简单看看这个两个反应 。
氨氧化过程氨氧化细菌作用的底物是氨(NH?)而不是铵(NH4+),其反应的过程如下:
硝化细菌如何分解氨氮和亚硝酸盐 硝化细菌硝化作用的原理

文章插图
可以看出,氨氧化过程会产生酸且消耗氧气量比较大,相当于每氧化1g氨氮需要3.43g氧气 。所以 , 每次我都要特意跟鱼友交代:加菌液的时候一定要加大供氧 。
硝化细菌如何分解氨氮和亚硝酸盐 硝化细菌硝化作用的原理

文章插图
亚硝酸盐氧化过程氨氧化后产生的亚硝酸盐会被NOB一步氧化成硝酸盐:
硝化细菌如何分解氨氮和亚硝酸盐 硝化细菌硝化作用的原理

文章插图
此反应由亚硝酸盐氧化还原酶(NOR)催化完成,亚硝酸盐是NOB呼吸过程的电子供体,氧气是最终电子受体 。反应过程同样需要消耗氧气 。
硝化细菌如何分解氨氮和亚硝酸盐 硝化细菌硝化作用的原理

文章插图
硝化过程看起来并不复杂,但是跟所有的微生物作用一样,硝化作用也会受到很多环境因素的影响,如温度、pH、溶解氧 。它们会影响硝化细菌的生长速率,从而影响到硝化速率 。
(1)温度
正常情况下,硝化细菌属中温菌,最佳生长温度为28-36℃ 。因此,硝化细菌的生长速率会随着水温的下降而降低,但是在温度低至5℃时硝化作用仍然进行 。
冬天的时候,寄到北方的菌液可能会冻?。杏阌训P南趸妇崴赖簦涫得皇碌?,硝化细菌不会这么容易就挂掉,只要让它解冻放到室温就可以使用了,因为北方有暖气,所以室温就足够了 。如果着急,可以用温水(30~40℃)浸泡瓶子加快解冻 。
硝化细菌如何分解氨氮和亚硝酸盐 硝化细菌硝化作用的原理

文章插图
(2)pH
一般来说,硝化细菌比较喜欢偏碱性的环境 。硝化作用最适宜的酸碱条件是中性到弱碱性环境(pH=7.5~8.0) 。不过也有研究表明,在酸性条件下 , 硝化作用也能进行 。
因此,尽量提供适宜的酸碱环境 , 降低pH对硝化作用的影响,从而加快硝化速率 。
(3)溶解氧浓度
从上面的反应方程式就可以看出,硝化作用需要消耗氧气,硝化反应对低氧浓度非常敏感 。低溶解氧浓度(DO=0.2-0.5mg/L)时,亚硝酸盐氧化细菌的生长可能会受到抑制 。
加硝化细菌的时候,最好还是要比平时加大氧气供应,以防止氧气不够抑制硝化作用 。
硝化细菌如何分解氨氮和亚硝酸盐 硝化细菌硝化作用的原理

推荐阅读