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本帖最后由 robert_zh 于 2009-12-19 14:46 编辑
硝化菌的理想工作環境
quote fr http://www.hkaquazone.com/forums ... =&threadid=2828
戲劇中，日常生活裏，有句常聽到的對白，在魚友口中，卻變奏成：「你可以X 我，也可以X
我老母，但係唔可以X 我的硝化菌。」，可見這些菌，在魚友心中的地位，是何其高。
魚缸內的垃圾，比如屎、所有大細生物屍體、分泌物、吃剩的食物等，都是有機化合物，會被
NH3 生產菌吃了，化作NH3 / NH4，是為氨化作用。
NH3 有毒，NH4 冇(有說有毒，不過輕微)。兩者的相對含量，與水的pH 有關。pH 每上升1.0，
NH3 的含量升十倍。Ph7 時有99.7%NH4，0.3% NH3；pH8.4 時有84.7% NH4，15.3%
NH3。
硝化作用nitrification 是兩個步驟，
1. NH3 化為NO2。
2. NO2 化為NO3。
由兩種細菌，化NH3 菌和化NO2 菌負責，它們統稱硝化菌。
硝化菌的理想工作環境：
1. 溫度：攝氏8-30 度。30 度為最佳［1］，即工作效率最高。
所以在開缸時，把水溫調至30 度，有最好效果。
2. pH：7.5 – 8.5［1］。在pH6 或以下，硝化工作會慢下來，甚至停下。
所以水草缸中，ADA 的泥不是正 ，因太酸，pH 肯定低過6，這使泥中完全沒有硝化
作用。
海水、淡水的硝化作用，會生產H 離子，副作用是使水質的pH 下降，即消耗鹼性。其
公式是：NH3 + 2O2 化為NO3 + H2O + 2H (公式1)。
3. 氧氣：起碼高過2ppm［1］。
從公式 1 的左手邊，可看見須加入O2 氧氣，才能成事。
水流去生化濾水器(包括底喉)，第一關卡的硝化菌開始搶劫氧氣，經歷硝化菌十入銅人
陣後，後面的氧可能已所餘無「2」了。因此多生物環未必多硝化菌。運作良好的水缸，
水中應有約6ppm 的氧含量。所有魚缸，氧多百利無一害，沒有高壓，你不可能做到有
害的含量。足氧更是護墊，能應付萬一有生物死去，腐化時，有關細菌的搶氧。
4. 毒害：有趣的是，雖然硝化菌吃NH3，NO2，但它們含量高時，也會毒死硝化菌。就
如有些珊瑚愛光，但你用十萬w 燈來照牠，一樣照死牠。微元素也一樣。
所以開缸時，有不要心急的格言，其真義在於不能使到NH3 太多，化NH3 菌才能生存，
又NH3 給菌降至一定度數時，化NO2 菌才能生存。有些「天才」誤會了，以為狂落開
缸魚，食物，或他們以為能使NH3 上升的東西，比方食物、死屍，就開缸開得快。這
些東西加得太多，第一步就是使NH3 生產菌得益，用去大量氧，霸佔生物過濾濾材的
空間，酸化住所，生產大量NH3，總總使化NH3 菌更難起頭。
重金屬對硝化菌有毒性，銀、水銀、鋅、鎳等是例子。醫魚病的銅也是重金屬，施藥時應考慮。
它在NH3 含量高時，毒性更重［Satoetal,1988］。沙（所以要洗）、水喉水、和低質鹽有可
能含重金屬，有些新水劑如seachem 的prime 能除之。廁所水就一定有添。
有人覺得用廁所水來飼養好勁。用邏輯推理，香港的廁所水從那處抽來？會否從離岸遠處？或近
岸嚴重污染之地？會否先好好過濾，才送到你家來沖屎？把廁所水自行處理，用碳等，是否浪費
時間金錢？又幾有效？是否比用鹽節省很多？舊式魚店用廁所水是否必定正確？有否研究？
水喉水的氯和chloramine 氯胺是用來殺菌的，硝化菌等益菌也是菌。把水喉水放一段時間，
打氣，前者能散出，後者不能，新水劑卻能清除。
植物，藻會分泌出phenol，也對硝化菌有毒性，幸好正常來說量不多，活性碳，skimmer 能
幫手除之。不過沙面，石面有太多藻，可能對沙，石的生物過濾有點影響。
Reference: 1［US EPA ,1977, Wastewater biology, Bitton Gabriel］
上面所說的有毒物質，影響化NH3 菌較大；pH，溫度則影響化NO2 菌較多。
每化一個NH3，其細菌得能量2.75KJ。每化一個NO2，得75KJ。這是化NO2 菌生長速度較
高的其一原因。
NH3，為什麼咁毒？
如果在水中，有鯊魚張大口衝向你，你應引牠攻擊閣下的要害，在最後一刻，就快咬到時，你痾
尿，牠定照單全收，後而逃走。全因尿中的NH3。
水族缸中，NH3 另一來源，是尿。這句只答對一半，因滲透壓力，淡水魚會痾很多尿，但海水
魚卻小得交關。鹹水魚排放NH3 的機制，主力是鰓，以擴散形式進行。水中的NH3 濃度越高，
擴散率越低，即魚本身的排毒(NH3)率越低。理論上，當魚內和水中的濃度相等時，便擴散不
到。
NH3 的另一麻煩處，是它不帶電荷 (NO2，NO3，NH4 全帶電荷)。以此特性，它很容易便進
入生物的細胞，話入就入，冇得防禦。題外話，H2S也是不帶電荷的。
NH3=0 魚缸才算合格。
它含量高，魚會有爛鰭、爛鰓的症狀。珊瑚會不開。
NH3 會傷害生物的器官。0.5ppm 的份量已能使魚的紅血球失去運輸氧的能力，於是魚便吸氣
快急。同等份量也傷害到珊瑚［Matt Clarke,2002］。
鹹、淡水水草，巨藻(如提子草，羽毛草)，藻(包括珊瑚的共生藻)等植物，最喜愛，最優先吸取
的不是NO3，而是NH3。全因其不帶電荷，話入就入的特性，植物吸取NH3 時，花費的氣力
是最低的。若吸取NO3，植物又要用多些能量去吸，又要自製出酵素來幫手。第二原因，植物
會以NH4 的形式來貯存，及使用。植物吸NH3 再把它變NH4 不難，如植物體內是低pH，NH3
自動變身。這比直接吸NH4 節省工夫。但植物吸NO3 後，把它變為NH4，便要多多工序了。
所以，一缸水中，若有齊NH3、NO2、NO3，植物會優先吸NH3，吸到冇，才吸NO2 和NO3。
因此，開缸時見到啡藻開始出現，是不等於NO3 已形成的。另一謬論是，N 氮循環的結尾是
NO3 被植物吸收了。只是很多人講極都唔信。蠢人和氮氣，永遠是過剩的。
要注意，太高NH3 濃度，一樣毒死植物的。
植物吸食NH3，硝化菌也吸食NH3，故，彼此是敵對的。植物有對策，就是剛才說硝化菌毒害
時的phenol，還有vanillic acid, syringic acid, gallic acid, tannic acid 等都是硝化菌抑制
素。Tannic acid 是單寧酸，我們飲紅酒時的澀味，就是它的味度。這些植物毒素是有機物質，
skimmer，碳能幫手，通常缸中也不會有大量。
NO2
NO2=0 魚缸才算合格。
它含量高，魚鰭會有啡色條紋的症狀。珊瑚會不開。
跟 NH3 一樣，它能影響紅血球失去運輸氧的能力，和傷害生物的器官。海水中的鹽是NaCl，
原來其Cl 氯化物會幫助海水魚抵抗NO2 的。Cl 和NO2 會爭著被魚吸收，前者通常是贏家［Matt
Clarke,2002］。所以淡水魚有加鹽療法，不過大部分人都不知為何加鹽，卻加鹽。
脫氮作用 Denitrification
也談談 NO3。
脫氮作用就是NO3---->(化成)NO2---->N2O---->N2------------(公式2)。由化NO3 菌掌
管。
最後產品是N2 氮氣，會升上水面，再蒸發到空氣。
化 NO3 菌喜歡的環境：
1. pH7-8.5，最好是7［Christensen and Harremoes, 1977］。
2. 溫度，攝氏35-50 度［Christensen and Harremoes, 1977］。
3. 含氧量：低［Christensen and Harremoes, 1977］。即是微氧anoxic 0.5 to 2.0
ppm，但不是無氧anaerobic。如果在無氧狀態，化NO3 菌不會行公式2，卻會行：
NO3---->NO2---->N2---->NH4［Bob Goemans,2000］。最後產物NH4 又會有
部分變成NH3，因海水缸的pH。
Plenum 過濾法，沙內那個架的功能，就是氧氣貯存室，用來保證沙內的微氧量，不至
去到無氧。這過濾法很妙，妙在其中文名。照翻譯它，及它的別名，可叫做天然硝酸鹽
（NO3）減除過濾法（NNR，Natural Nitrate Reduction），充水層過濾法（plenum），
質巴過濾法（發明者是Jean Jaubert 質巴博士，他在80 年代後期，於Nice 大學提出）。
或改個貼切的名，但不知那位天才，改為活沙過濾法。活沙是live sand，乃沙的一種，
指沙內住有菌、蟲及其他生物的沙。「Plenum 用活沙啊！」DSB 也用活沙，又叫那名
字嗎？那麼底喉過濾法用活沙，或放些活沙去濾水器，也應叫做活沙過濾？
4. 4，毒害，跟硝化菌的相同，但敏感度較低。
為何魚缸的NH3，NO2 低到測不到，但卻有NO3？
第一，從化NO3 菌喜歡的環境中，pH 與溫度兩項，可見到海水缸的環境是偏心向硝化菌的。
海水缸一例pH8.2，攝氏25 度。
第二，微氧環境較難做成，掌握。九成DSB 專家都是靠估的。
第三，化NO3 菌工作效率較硝化菌慢。
此脫氮作用會便pH 上升。
NO3 一樣有毒，只是害性較低。
海水魚，珊瑚缸中，它應低過15ppm。過高NO3 與頭洞病lateral line erosion 的形成有直
接關係［J.Davids,1993］。淡水魚的應低過40ppm。
換水能沖淡NO3，綱上有有關的計算機：
http://www.practicalfishkeeping. ... ange_calculator.php |
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发表于 2009-12-19 10:39:05
