过滤系统之硝化细菌

一、硝化细菌的自白
大家对我们可能都不陌生了吧，我们叫硝化细菌，可不是帮助你们消化大鱼大肉的那个消化哦。我们兄弟二人（等等，怎么是两个？），别急，一会你们就明白了。哥哥叫硝酸菌，弟弟叫亚硝酸菌，因为我们哥儿俩老是形影不离，长得又酷似双胞胎，人们就把我们统称为硝化细菌了，其实我们兄弟两个差别还不小呢，硝酸菌虽然是哥哥，但干起活来打头阵的还是靠弟弟。
    说了半天，大家怎么也不和我们打个招呼呀，伤自尊了，也难怪，我们太小了，大家如果不用显微镜是根本看不见我们的，哎，真是“菌微言轻”啊，好吧，既然看不到我们，那我们兄弟就自我描述一番吧：我们身材都很苗条，人称我们“杆菌”（像电线杆）。在革兰氏染液（一种专门染细菌的染液）里洗过澡后，我们都是红色的。我们大部分的同胞都长着长长的鞭毛，我们可以借助它们像船桨一样在水中自由地游泳。
    在大家的草缸中，氮元素是普遍存在的，水草、鱼、饲料、藻类甚至鱼类粪便中都有它的踪影，它是构成蛋白质的必要元素。那么，烂掉的水草叶子、死去的鱼儿、没吃完的饲料、凋亡的藻类和鱼儿的粪便中的氮后来去哪里了呢？有人可能说，我从来没有注意过它们，可最后都不见了啊，其实它们是被一些称为腐生细菌的家伙分解了，有机的氮变成了无机的氨，就像一条刚死的鱼是没有味的，腐败时就会产生刺鼻的臭味，这里边就有氨的味道。
氨对于鱼类是剧毒的，它能使鱼类血液中的蛋白质变性而失去生理功能，导致鱼类的死亡。当水体中氨浓度超过0.2ppm时就会造成鱼类急性死亡。
    氨有如此剧毒，那为何大家的鱼都还好好的呢？哈哈，就是因为有我们硝化细菌呀。弟弟亚硝酸菌负责把氨氧化成亚硝酸盐，再由哥哥把亚硝酸盐氧化成硝酸盐。亚硝酸盐也是有毒的，但比起氨来说是小得多了，而硝酸盐是无毒的，它是水草等水生植物很好的氮肥。大家种水草时并不添加氮肥，液肥、基肥、根肥的说明书讲得明明白白：不含氮、磷，那为什么大家的水草还养得那么好啊？还不是有我们兄弟呗。
    有人认为鱼的排泄物可以当作水草氮肥，可水草根本无法直接利用鱼类排泄物。这些排泄物必须在那些腐生细菌的“帮助”下（可不是我们兄弟哦，这种事可不能争功）变成一些小分子无机物如氨、硫化氢等（净是剧毒物，这帮小子）。我们得给它们收拾残局，把氨转化成水草可以直接利用的硝酸盐，这才把大家的草养得肥肥壮壮的，鱼儿也避免了氨毒之苦。
硝化细菌的特点
1.我们属于自给自足性的自食其力的细菌，科学家叫我们自营性细菌
我们用最简单的无机物如二氧化碳为碳源来构成我们的身体，而建造我们自己的能量源泉就是我们氧化氨和亚硝酸盐过程中所释放出来的能量。可见我们的工作也不光为了大家，更重要的是为我们自己，那句话怎么说来着“菌不为己，天------”不说了，有点太不厚道了。我们这种生存方式，大家看是不是和水草很相似啊，只不过水草是利用光能来养活自己，我们是利用化学能而已，而另一些家伙比我们聪明得多，它们被称为异营性细菌（就是那些专门制造毒物的家伙），它们用有机物做碳源来构建它们的身体。
2.我们除了像水草一样进行糖类合成反应外（把二氧化碳和水在化学能的作用下合成葡萄糖），也需要其他的营养元素，如铁、锰、磷、钾等，用以代谢合成我们生长所需的一些蛋白质和脂肪等物质，所以大家给水草施的肥料和二氧化碳，我们也笑纳了些，抱歉没打招呼哦。
3.要说我们最不喜欢呆的地方，那就是一个充满了有机废物（如鱼便便）的环境
因为过多的有机物让我们无法忍受，我们又不能把它们当作食物，过多的有机物将会抑制我们的生长和繁殖，但是哥哥硝酸菌对有机物并不那么敏感，有时甚至还能“吃”些水溶性有机物（啊，变节啊），但大多时候我们配合还是非常默契的，兄弟就是兄弟嘛。因为我们有这一特性，所以大家就别指望我们在有一大堆鱼便便的肮脏的过滤棉上安家了，最适宜我们居住的地方是比如生化球、生化环、生化棉这样的，当然在水流流过我们家之前最好把水里的鱼便便、烂叶子提前过滤掉，不然的话，这些东东堵在我们家里，我们可就惨啦，拜托了啊。
4.前边说过了，我们很多兄弟都是游泳健将，我们可以在水中做主动的迁移
虽然这很耗费体能，但如果我们居住的家园受到外来干扰、没有食物吃、有外族入侵、生活环境突然变化时，我们还是会做主动的战略转移的，在转移的途中，我们可是不会吃任何东西的，所以一旦我们背井离乡，请赶快给我们找一个家吧，让我们固定下来好为大家更好地服务。不用担心我们无法在固体表面固定的问题，我们兄弟可是这方面的高手，我们在水中到处游荡时，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，大家都管我们形成的这个膜叫“生物膜”，水质的净化就要靠它了。
5.再透漏些比较隐私的问题，就是我们的繁殖了
我们的繁殖速度说起来真有些不好意思，我们是微生物世界的“大象”，繁殖周期非常长，和那些异营性的腐生菌比较一下大家就明白了。在20个小时内，1个异营性细菌可以分裂成1000000000个，但我们还停留在1个的状态，这也没有什么奇怪的，我们维持生命和繁殖的物质都是靠自己制造的，要耗费大量能量和时间，而那些异营性细菌则可以利用很多现成的东西。讲到这里就不能不说一种发生在开缸后不久容易发生的问题，我们暂且叫它开缸综合征。有些人在开缸后的一个月内鱼儿会不明不白的死去，这主要是因为鱼类的排泄物被那些异营性细菌分解为氨等有毒物质，它们繁殖得实在太快了，相信大家都了解夏天饭菜变质的速度，越来越多的氨在产生，直到超出了鱼、虾能够忍受的极限，它们就……，好痛心啊，那大家问，你们干什么去了？真白养活你们了！各位老大先别急，这事不怪我们，在刚开缸的一个月内，因为我们生得实在太慢了，根本没办法处理那么多的氨，寡不敌众啊。所以提醒各位在开缸后的一个月内勤换换水、少喂喂鱼、用点细菌制剂吧。
6.大家可能认为我们兄弟也太逊了，生得又慢、长得又慢，怎么还没有被淘汰掉呢？
达尔文的理论看来问题是不小啊。先等等，我们兄弟虽然有弱点，但也有其他细菌不具备的优势呢！最主要一点就是我们在食物短缺等恶劣环境下可以像冬天的狗熊一样“休眠”，避免了像其他细菌一样被饿死的命运，我们的休眠期最长可以达到2年之久。利用这个原理，有人把我们制成了菌液出售，可以长期保存，其实那里边就是“休眠”的我们。
7.我们还对氧有一种由衷的偏爱
在缺乏氧气的环境里我们根本就无法高效率地处理氨和亚硝酸盐，以至造成我们的生存危机。所以大家如果想让草缸的水质真正良好的话，就让水草制造更多的氧气给我们吧，大家会得到回报的。
8.可能还有人不知道，我们对光线有多么厌恶
弟弟亚硝酸菌对近紫外线的可见光非常敏感，所以不要把飞利普865照到我们身上哦，紫外线对我们的杀伤力更是巨大的。所以让我们在黑暗中工作吧，我们会感谢大家的。
9.在酸碱度方面我们也提点小小要求
我们在弱碱性的环境里生活得更舒服些，如果是草缸，最好也别把PH值调整到6以下，对我们的健康很不利的呀。另外，最适合我们的温度是25度哦。
10.有些毒物也对我们的健康不利
如一些治疗鱼病的鱼药、硫酸铜或螯合铜等，所以在治疗鱼病的时候一定要注意，如果我们都死光光了，你的缸即使不是新开的，也有可能发生开缸综合征的。
    最后澄清一个问题，那就是在水族箱中即使添加我们也无助于改善水的浑浊问题，因为我们是被大家用来对付氨和亚硝酸盐而不是水中悬浮的细小颗粒、细菌乃至藻类的。但有一点可以肯定，那就是我们会使你的水族箱中的水变得更优质、更适合生物之生长。
二、详解硝化菌
硝化细菌，俗称：A菌、硝化菌
适用于各种海、淡水的水质处理辅助。水族箱中如果没有硝化细菌的存在，必然会面临氨含量的激增的危险，不论您采用何种方法或任何水族用品用品都不能彻底解决这个问题。当水中的氨浓度达到水族生物致命浓度时，对于任何一种水族生物而言，结果可能都是一样的--那就是死亡，这时您一定会心疚不已。但如果水中含有足够数量的硝化细菌为您不断地解除水中的氨，则整个水族生态平衡系统的稳定性将获得确保，并使水族生物安全地生活于水族箱中。
硝化细菌是一种好氧细菌，能在有氧气的水中或砂砾中生长，并在氮循环水质净化过程中扮演着重要的角色。它们包括形态互异类型的一种杆菌、球菌以及螺旋型细菌，属于绝对自营性微生物的一类，包括两个完全不同代谢群： 1.亚硝酸菌属（Nitrosomonas）：在水中生态系统中将氨消除（经氧化作用）并生成亚硝酸的细菌类；亚硝酸菌属细菌，一般被称为"氨的氧化者"，因其所维生的食物来源是氨，氨和氧化合所生成的化学能足以使其生存。 2.硝酸菌属（Nitrobacter）：可将亚硝酸分子氧化再转化为硝酸分子的细菌类。硝酸菌属细菌，一般被称为"亚硝酸的氧化者"，因其所维生的食物来源是亚硝酸（但也不一定是亚硝酸，其他有机物亦有可能），它和氧化合可产生硝酸，所生成的化学能足以使其生存。
因这些硝化细菌能将水中的有毒的化学物质（氨和亚硝酸）加以分解去除，故有净化水质的功能。不过需要注意：硝化细菌在水质pH中性、弱碱性的环境下发挥效果最佳，在酸性水质中发挥效果最差。
光合细菌，俗称：B菌、光合成红菌
适用于各种海水的水质处理辅助。光合细菌是一种水中微生物，因具有光合色素，包括细菌叶绿素和类胡萝卜素等，而呈现淡粉红色，光合细菌能在厌氧和光照的条件下，利用化合物中的氢并进行不产生氧的光合作用。光合细菌可以在某种污染环境下生存，并担负着重要的净化水质的角色。但只有在生存生存环境和污染物质符合其生理、生态特性时，才会发挥其作用，否则很难获得预期。例如在无光或者有氧环境下，光合细菌就很难发挥效果。
在水族箱中由于高密度养殖，投饵不当造成的饵料过剩堆积、水族生物的排泄物等等，往往会造成底砂床有机物堆积过多，而使底砂床受到严重的污染。经底砂床上的微生物将有机质分解，会释放出一些对水族生物有毒的物质，例如：氨、亚硝酸及硫化氢等等。当这些分解产物的浓度增加时，就会导致水族生物中毒死亡。水族箱中若存在光合细菌，它将那些有机质或硫化氢等物质加以吸收利用，而使耗氧的异营性微生物因缺乏营养而转为弱势，因而降低发生有毒分解产物的机会，同时，底质中的水质借以得到净化，而促使养殖的水族生物的健康成长。
目前，水族市场出售的光合细菌，主要是光能异营型红螺菌科（Rhodospirilaceae），特别是其中的红假单细胞属（Rhodopseudomonas）的种类。这种光合细菌在不同的环境条件下，能以不同的代谢方式，有效地净化水质。需要注意：光合细菌在水质pH8.2-8.6的环境下发挥效果最佳，因而比较适合在海水水族箱中使用。 将一些净化水质的细菌引进水族箱，是一件简单而有效的净化水质的方法，对于目前盛行的家庭饲养观赏鱼等生物提供了极其方便的水质管理方式，颇受水族爱好者喜爱。但在使用这类产品时，也必须注意若干问题，以免降低了预期效果。
一般而言，只有在使用环境和使用对象符合细菌的生理、生态特性时，才能发挥其净水作用。否则，很难获得预期效果。为了能让这些有益的细菌细菌充分发挥净水作用，在使用上，通常必须注意下列问题：
1.水中有有机污染源
净水细菌是*水中有机污染而存活的，如果因为水中没有污染源存在，它们就无法长期生存。因此，在新水阶段就加入细菌是否有效，是值得研讨的。
2.勿与消毒杀菌药剂同时使用
为了避免净水细菌被杀灭，切记勿与消毒杀菌药剂同时使用，如果必须使用杀菌药剂或治疗鱼病的药剂，需等药物使用至少一星期以上再进行使用净水细菌。
3.要注意调整适合细菌生长的温度
在净水细菌的使用过程中，能有效地控制在最适宜的水温条件下，当然其发挥的效果也是最理想的。例如：光合细菌在23-29℃的范围内均能正常生长繁殖，当水温低于23℃时，它们的生长逐渐停滞，因此低于23℃的水族箱使用这类细菌效果较差。
4.要注意调整适合细菌生长的pH值
在净水细菌的使用过程中，必须注意水质酸碱度pH的变化。例如：淡水硝化细菌在pH值等于中性时的效果最佳，在酸性水质中效果最差，因此若能将水族箱中的水质调整至中性或弱碱性，它的净水效果会好一些。而光合细菌在pH值8.2-8.6的水质中最具效果，所以它比较适合用于海水水族箱中的使用。
5.要注意细菌之间的共容性
若要同时放养不同的净水细菌应该注意细菌之间的共容性。例如：硝化细菌和光合细菌并不适合同时放养在同一水族箱内，因为它们净化水质的过程互有抑制作用，可能会降低其净化效果。
6.要为细菌提供足够的可居住空间
如果只让细菌生活于水族箱中可能无法满足其繁衍上的需要，这会严重限止细菌的数量使其无法增加。
因此，我们应该配合生化过滤系统为细菌细菌再创造更多的可居住空间供它们繁衍，以期待它们加速降低有害物质以及加强它们分解能力。要成功地建立有效的净水细菌的"生态系统"，必须注意净水细菌的添加方式以及添加的量。净水细菌的量多以及快速生长，可能有助于有机废物的分解，但过多的净水细菌数量竞相消耗有限的细菌营养物质，同样会导致它们的快速死亡。
净水细菌在水族箱中有一个生命周期。当它们在被加入水族箱，并不是以一定速率增长繁殖。通常在最初时菌数保持不变，这是可能因为细菌适应新环境需要一段时间。此时，细菌的代谢反应正常进行，但细胞的分裂却是静止的。这个生长期称为迟滞期（Lag pnase）。 到迟滞期结束之后，细菌的胞体以一定的速度不断分裂，其生长以及繁殖速度达到最大，并在数小时之内达到最高峰，然后细菌的数目又保持不变不再增加，这归因于环境的变化，特别是因为有些营养被消化完了。这种情况也是造成细菌死亡的原因之一，于是细菌开始死亡并数量锐减，假如确保还有一些细菌增殖的话，细菌的死亡将比新生细菌更快，一直到细菌减少到原来的数量为止。这个生命周期约几天至十几天，依水质条件来决定。
净水细菌的添加时机如果能够配合其生命周期是最好不过了，即当它的数量正处于最少时再添加，不要等它繁衍到最高数量时再添加，这样一来反而会加速细菌的死亡速度。可是要真正地去了解它的生命周期是多久是极为困难的事，至少绝大多数的水族爱好者是无法观测注意到的，所以一般都是以定期添加为好。
在水草造景缸、岩礁生态缸等等水族箱中因为定期添加肥料等营养药剂，有些营养药剂诸如微量元素的种类可能与净水细菌所需的营养成份类似，只是数量组成不同而已，因此也可能提供给净水细菌用作生长、繁衍的养分。正因为如此，净水细菌在这类水族箱中的生命周期可能比一般只单独饲养鱼类的水族箱中要存活长许多。换而言之，如果单独饲养鱼类的水族箱是一星期定期补充净水细菌一次，在这类水族箱中只要两星期定期补充一次即可。
除了定期添加之之外，如果发现水质不良或者在更换、清洗过滤器后，以及进行药物治疗以后，都可以不定期补充，以确保净水细菌的生态相能成功的建立。
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”。

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