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硝化細菌與反硝化細菌及硝化菌類在水體氮素循環中的原理和應用

2013/10/26 10:51:01   文章來源:強微生物科技   瀏覽次數:23106
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硝化細菌與反硝化細菌及硝化菌類在水體氮素循環中的原理和應用

   本文轉載自網絡,其中涉及到硝化細菌,反硝化細菌,亞硝化細菌

一、亞硝酸鹽是由細菌產生的

而且只能是由細菌產生的!這些細菌統稱為“亞硝化細菌”,很討厭。在水里總會有些氨氮或者氨基酸,而剛好這池水里藻類比較豐富,而又剛好今天太陽比較燦爛(藻類光合細菌產生大量氧氣),又很不幸的剛好你的池子里住了些“亞硝化細菌”,又更不幸的你剛好開了下增氧機。好啦,氨氮和氨基酸是一種很富有能量的東西,和氧氣(光合作用產生的和增氧機打的)一旦反應,你的亞硝酸鹽就等著往上冒吧!
    你一定會問,既然這樣,我把亞硝化細菌都除掉不就行了嘛!但是很遺憾,我覺得不大可能。因為實際上:只要能利用氨氮的好氧類生物都很有機會成為亞硝化菌,所以,我根本不知道怎么殺,它們跟人民一樣,是殺不盡的,是春風吹又生的。

二、硝化細菌和反硝化細菌都是泛指,實際上微生物里根本沒有單獨叫的硝化細菌和反硝化細菌的同志,包括亞硝化菌也是泛指。

三、氨氮能變亞硝酸鹽 亞硝酸鹽能與硝酸鹽互變 亞硝酸鹽能變氮氣 氮氣很好很環保。

四、氨氮比較有能量,亞硝酸鹽有一點點能量,硝酸鹽沒能量。但亞硝酸鹽和硝酸鹽是強氧化劑, 所以(亞)硝酸銨(氨) 可以用來做炸藥,很黃很暴力。

以下對比開始:
1、吃些什么?
    硝化細菌是個苦孩子,專門吃別人不愿意吃的、或者說吃剩下的亞硝酸鹽,亞硝酸鹽就像骨頭一樣,既難啃又沒營養,所以一般他長的比較慢,繁殖個下一代就更不容易了。最囧的是,你要給些好東西他吃,他還不認,跟你撂下一句:“不好意思,吃慣了,口味改不了,您自個留著吧,我還是啃我的骨頭去。”你說賤不賤?
    反硝化細菌出身有錢人家,吃慣山珍海味,而且最最喜歡吃營養最高味道最好的葡萄糖,那玩意長個!養人!所以反硝化細菌都保養的好,長的帥,妞兒個個投懷送抱。沒一天工夫,就兒孫滿堂了。

2、抽些什么?
    抽……什么?抽?對,跟抽煙一樣,兩種細菌都有這些癖好。跟人類不同,它們抽是為了長身體,燃燒生命火焰。硝化細菌抽的是氧氣,氧氣那可是普羅大眾都愛抽的,大家好才是真的好,價格便宜量又足,我們一直都抽它。作為貧苦百姓的代表,硝化細菌當然也不例外。但是, 氧氣經常是個稀缺品,一旦斷貨,水池里的所有魚蝦和細菌會滿大街找煙屁股,那樣子真是狼狽不堪。
    反硝化細菌說:“其實別看我講究,我也愛貼近生活貼近群眾,氧氣嘛我也喜歡抽,但老是斷貨,難倒要我跟平民們搶煙頭嗎?那可折殺身份,萬萬不行。所以呀,我抽私貨,一般人受不了,叫大煙。嘿嘿,其實它還有另一個名字,叫亞硝酸鹽。別看這東西賤,硝化細菌那群窮光蛋不識貨,拿來啃,其實啊,亞硝酸鹽點著抽起來最來勁了,像點了炸藥(囧……)一樣,哈哈,一般人我不告訴他。”(反硝化菌啊,其實,有個事你還不知道,硝酸鹽抽起來那是雙倍的來勁,不過估計你在水里很難抽得到,所以你不知道。)

3、衛生是個大問題
    “講文明,講衛生”要論個人衛生習慣,硝化細菌就不是太好了,亞硝酸鹽給它吃過之后,會變成硝酸鹽,它就隨手一扔,結果硝酸鹽會在它住的地方越積越多,把它自己嗆的難受,搞的胃口越來越差,吃飯的速度也會越來越慢,生長也慢下來了。
    而反硝化菌則是細菌界里講衛生的標兵和楷模,它抽的是硝酸鹽和亞硝酸鹽,吃的是葡萄糖,吐出的是純凈環保的氮氣和二氧化碳,不僅如此,它還會講究的把這些垃圾裝起來扔到垃圾桶(排出水體),住的地方永遠是干干凈凈的,這就讓它一直能保持良好的胃口,有多少吃多少,吃得再快也絕對不會消化不良。

好了,說點正經的
    雖然反硝化菌與硝化菌對比有以上那么多的優點,但傳統的反硝化菌也有它自己致命的缺點
1、嬌生慣養
    反硝化菌對環境的變化很敏感,如果溫度變得過快,它會死;如果水份減少的過快,它會死;如果pH變得太快,它會死;如果鹽度變得過快,它也會死;如果放在水里沒東西吃,它也死;一句話,就是抗逆性比較差。所以如果你見到市面上哪個反硝化菌是水劑的,你基本可以判斷這個產品是垃圾。
    相比而言,硝化細菌的抗逆性更強一些,就更容易保存。

2、容易好氧
    反硝化菌雖然利用亞硝酸鹽和硝酸鹽的速度很快,但是如果有氧氣存在的話,它會優先消耗氧氣,氧氣耗的差不多的時候才會利用硝酸鹽和亞硝酸鹽,這樣在養殖水體中就容易失去效果。
    而硝化細菌無論何時都是氧氣和亞硝酸鹽同時消耗的,那么如果在增氧充足的情況下,有時候還是有些效果的。

綜合以上的情況,咱們列一張表:
 

 

 

硝化細菌

反硝化細菌

生長速度

非???/p>

降解速度

慢而不穩定,不徹底

快而穩定,徹底

營養要求

低,有亞硝酸鹽和氧氣就行

較高,必須有糖分

效果

反彈 容易反彈

沒有反彈

好氧

必定好氧,氧氣越多越好

容易耗氧,耗氧不利于降解亞硝酸鹽

保存

容易保存

難于保存

 

 

 

其他 在硝酸鹽很高時會難以生長 在硝酸鹽很高時會先現亞硝酸鹽增加的情況,然后再降,當然,養殖水體絕少會含有大量的硝酸鹽。
    這個就是這兩種菌的天然品種的全面對比了,注意,是天然品種哦,天然品種必須要經過改造和篩選加工后才能成為有用的微生物制劑。那么目前來說這兩種產品都經過哪些改良呢?又應該怎么挑選市面上的產品呢?咱們下次再說。
     由于天然菌種都有這樣或那樣的缺點,難以直接用于水質調節,因此作為負責任的廠家,必定要盡可能的通過篩選、改造、改進工藝等一系列手段,才能生產出真正有效的產品

硝化細菌的改良方向:
1、除了亞硝酸鹽,是否能確定硝化細菌利用別的營養的能力已經去除?
    事實上,天然的硝化細菌往往不僅能以亞硝酸鹽作為能量物質,也能利用其他的能量源如有機物、糖分、甚至氨氮等,因為在天然的環境中,細菌為了生存和繁衍,僅僅能利用亞硝酸鹽是效率很低的,太挑食的話就難以在復雜的競爭環境中生存下來。但作為專性降解亞硝酸的產品,如果這些能力不加以屏蔽或去除,就容易造成實際使用的失效,你加了硝化細菌下去,本來是指望它吃亞硝酸鹽的,結果它吃別的更有營養的東西,就會背叛你的期望。

2、產物抑制的效應是否已經去除?
     硝化細菌能將亞硝酸鹽轉為硝酸鹽,但是轉化硝酸鹽越積越多,對它的反應效率就容易變得越來越慢,這就叫產物抑制效應。這種效應如果通過嚴格的篩選或者基因改造,是有可能消除的,其本質就是對其硝化反應酶進行結構改造,大家有興趣的話可以看看酶學方面的資料。

3、在以上兩點保證的前提下,是否有足夠快的生長或這反應速度?
    這個就不用說了,不斷的選育是關鍵

4、保存工藝是否完善?菌數是否多?
    雖然硝化細菌抗逆性還可以,但如果保存方法不妥當,一樣會死得很快。在這里要說明,液體裝的產品絕對不行!除了乳酸菌等能在高酸性環境下生存的細菌(還要放冰箱保存哦),細菌在液體的條件下是保存不了多久的!一定要是干燥過的,水份在15%以下才行!

反硝化細菌的改良方向:
1、是否已經脫離了對氧氣的依賴?
     由于氧氣對反硝化細菌利用亞硝酸鹽有競爭抑制作用,因此必須首先將反硝化菌改良或篩選,脫離對氧氣的依賴,無論是否有氧,它都專性以亞硝酸鹽或者硝酸鹽做氧化劑

2、保存工藝是否真正完善?
    反硝化細菌的保存一直是難點,在劇烈的干燥加工條件下,反硝化細菌很容易大量死亡,這就需要廠家有獨特的保存工藝改進?;褂?,反硝化菌的液體裝也是絕對不可能實現的!

3、是否有合理的活化使用步驟?
    反硝化菌是腐生菌類,而腐生菌一般需要活化才能發揮到最大的效果。負責任的產品,活化的步驟是少不了的。

說了那么多,如果:
    ① 硝化細菌產品,如果它沒有提及”專性利用亞硝酸鹽,去除產物抑制效應”,或者它是水劑產品
    ② 反硝化菌產品,如果它沒有提及“對氧氣不敏感、保存工藝先進”,或者是水劑產品,或者沒有活化步驟
    那就絕對不要考慮這些產品!功效是否屬實暫且不說,至少說明廠家沒有意識到這些方面的問題。


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