〔资料帖〕碳源的高阶讲解。此贴一出天下不需要再有碳源资料了。

生化海水

写一篇关于碳源的高级教程吧。论坛碳源所有的资料帖我基本都看过了。总体来说基本是对的没有违背客观事实。

但是还很不专业。今天我就从专业的角度谈一谈碳源问题。粗浅的碳源固氮问题就不在多说。
    首先是厚沙系统。厚沙系统的厌氧环境培养反硝化细菌这个基本是常识。


反硝化细菌通过反硝化作用，以碳源作为电子载体和能源将no3还原成氮气。从而撇除还说中的no3。
从另一个角度来说，厚沙系统只能除去no3.而不能除去po4。这就会形成另外一个麻烦po4累积。又想办法除po4.
当然有些人说，厚沙系统并没有添加碳源就开始工作。这个是认识误区。这就是我今天要讲的碳源问题。


不管是伏特加，还是np豆。都是碳源问题。而所有碳源问题，并没有专业帖子。因此我开一贴文献专业贴。
回到刚才的问题，厚沙系统的碳源来自于哪里？厚沙系统的碳源来自于鱼饲料以及排泄物中的有机碳，或者细菌细胞死亡降解后的生物碳。


所以厚沙系统实际上依然依靠碳源工作的。碳源一共可以分为三大类。这就是加碳源有些人翻缸有些人效果好的本质原因。


第一类，生物碳源，第二类多碳糖，第三类单碳源。生物碳源成分比较复杂，是细胞裂解后的水解产物。
多碳糖就是指白糖蜂蜜淀粉纤维素等甚至油脂也勉强属于这一类。第三类单碳源，主要是甲醇甲醛甲酸，乙醇乙酸乙酸钠虽然是双碳源，但与单碳源性质相似，归为单碳源一类。




那么这三类碳源的区别是什么？其实区别就是细菌利用碳源来干什么而已。反硝化细菌利用单碳源进行反硝化作用效率更高。
97%左右的单碳源参与了反硝化作用。多碳源细菌主要用来繁殖增生。也就是说甲同学加伏特加或者白醋，实际上作用是加酒精或者乙酸，增加了反硝化细菌的反硝化作用


。对于海缸来说比较安全，短期内效果有限。后文分析。乙同学加白糖实际上被细菌快速利用后增生繁殖。
如果略多，四个小时候就会看到鱼缸白茫茫一片。实际上就是增生繁殖消耗no3 po4后的细菌报团或者死亡报团。细菌大量繁殖一是消耗大量氧气，造成生物缺氧。


二是改变海水表面张力，蛋分可以打出很多浓稠的液体，三是no3 po4快速消耗带来的生物不适应。更大的问题是你无法控制繁殖细菌的类型。
很有可能有害细菌大量繁殖挤兑了有益细菌的生存空间。最简单就是大量耗氧使得硝化细菌死亡。当然还有更复杂的问题。

而第一类生物碳源介于单碳和多糖碳之间。既参与反硝化又参与细菌繁殖。为什么会这样了？其原因是生物碳成分复杂，水解后有葡萄糖等多碳糖也会有酒精乙酸等单碳。所以二者均有参与。
  做一个小结。单碳是化学碳，参与反硝化作用，只能除去no3.多碳是能量碳食物碳，参与细菌繁殖，可以除去no3也可以按比例除去po4.

第二个解祸。白糖碳源参与细菌繁殖实际上4个小时就看到效果了。而且效果非常凶猛。蛋分打出了细菌尸体起到了除no3 po4.的作用
。很有可能这个时候你海水no3突然降低很多，甚至no2不再为0。经过两天左右时间发现no3又上升了，


甚至no2还不为0。这是因为，还有很多细菌尸体并没有完全被蛋分打出去。假如没有蛋分，这些细菌尸体再次死亡破裂水解。这时候或许因为硝化细菌的被挤占而死
，导致no2上去更或者氨上去了。最终还是变成no3。所以白糖这类碳源控制不好就是翻缸。加少了细菌繁殖不报团蛋分打不出去，没用。


加多了细菌繁殖过多，破坏生态系统。总之一句话白糖不是乱加的。
那么伏特加酒精白醋能乱加吗？某种意义来说，伏特加的确安全很多。
他不会引起细菌爆增，所以比较安全。但是也不要狂加，不然还是会出问题。


不过总体来说，加白酒哪怕你多加了一个数量级也不会翻缸。但是白糖你多加两倍就危机四伏。
所以新手要加还是加伏特加吧。醋酸加多会影响ph。

第三大问题。那就是为什么加酒精起作用慢。为什么厚沙系统起作用慢要3个月。准确来说厚沙系统起作用3个月是一个准确值，


无论大神还是新手，做出来的厚沙起作用都是3个月左右。这是什么原因呢？为什么加白糖4小时就爆菌了，而反硝化细菌要3个月才形成？


其实这些问题都是同一个问题。那就是反硝化细菌其实也只在4小时内就造成繁殖增生了。有人会说你这话不是前后矛盾吗？反硝化细菌4小时就繁殖了为什么要3个月才起作用。


7天或者14天你信吗？你不信我信，原因我来告诉你。普通厚沙系统，反硝化细菌的繁殖还是很快的，一两天就繁殖好了。但是反硝化细菌对碳源利用有适应期，更改碳源适应期要变。所以碳源还不能反复更改。普通生物碳源作为反硝化细菌的碳源，反硝化细菌反硝化作用适应时间就是3个月


。因此两天内繁殖完的反硝化细菌要3个月才能稳定高速的进行反硝化作用除no3。而反硝化细菌对乙醇乙酸的适应期是14天和12天。
如果你定期用针管向厚沙注射伏特加，14天就可以稳定作用了。然而问题来了，你如果停止加酒精，会导致反硝化细菌没有酒精碳源又要花3个月去适应海缸里的生物碳。


所以你这是没事找事。但如果你持续加酒精，你没有这部分知识的情况下你自己都分不清no3降低是酒精碳源作用还是厚沙作用。现在你懂了吧？


而回到最开始的问题，我说的，加白糖见效快，加酒精见效慢的问题。包括国外一篇加伏特加用量问题，什么每天加伏特加，如果no3没有变化就缓慢增加伏特加的用量。


实际上你随便加多少伏特加，在前期都不会有太大作用。加进去的伏特加细菌并没有用于繁殖，反硝化细菌也没有用于反硝化作用。实际上酒精就一直游离在你的海缸中。
如果每天看见加酒精没啥变化，胡乱增加用量，总有一天酒精累积多了，刺激生物，小心把鱼儿喝醉了。更别说珊瑚了。


不过你放心，要达到鱼儿醉估计这用量起码半斤了。不过对珊瑚刺激性还是很大的。小结一下，反硝化细菌不是3个月繁殖，加酒精14天内很难起作用，
不要盲目增加用量。酒精甲醇乙酸甲酸比白糖更安全。插一句嘴，纤维素这种多碳，细菌很难用来繁殖，利用率极低，妄图扔甘蔗皮或者木头块的打消这个念头吧。


第四个答疑。tm液体碳源，固体碳源，np豆狗骨到底是什么东西？那么贵，我能否找到东西代替。这个肯定大家都喜欢了。
tm液体碳源是甲醇乙酸混合液。为什么用混合液呢？告诉你把，甲醇起作用时间快7天就起作用了，乙酸便宜。


哈哈哈就是这么简单。实际上反硝化细菌还是有菌落的，某些菌落先接触到部分甲醇就利用甲醇，某些菌落接触不到甲醇了就利用乙酸。
达到甲醇菌落率先达到利用期你就看到效果了，然后信心暴增，继续添加，直到乙酸也起效果了，你就觉得东西神奇了。


如果不给你加昂贵的甲醇，估计你加10天没有反应也就放弃了。为什么不是甲醇加酒精啊？酒精比白醋贵，才是根本原因。
那么tm碳源盐中的碳源是什么呢？嘿嘿嘿，实际上我不想告诉你们的，秘密啊，天下人都不知道，我一个人知道多好啊。


你说是不是？我告诉你把，那是葡萄糖。哎，多么简单的道理啊。葡萄糖非常怪异，属于6碳糖，甚至比蔗糖12碳糖，碳还少。而且蔗糖水解之后还是葡萄糖。
但是，就是这么怪异，细菌利用葡萄糖繁殖远远低于利用白糖繁殖。意思你加葡萄糖很难看到爆菌现象。为什么呢？因为葡萄糖是细菌的能量啊。


细菌的饭啊，吃饭你不一定长高啊。细菌的活动耗费葡萄糖。葡萄糖并没有参与繁殖，而且提供细菌ATP参与线粒体能量所需求了。使细菌更加活跃了。
当时多余的糖分还是会参与繁殖的。然后就是np都和狗骨成分。实际是是pha降解塑料。pha是什么呢？phb和phv的混合塑料。也叫做phbv。


但是pha和phbv价格相差一倍。这是什么原因呢？工艺问题。pha其实是phbv的废弃原料混合的，用来生产塑料膜的。而phbv是高质量的，用来生产降解饭盒的。
所以就更贵。phbv是啥东西。怎么做出来的？举个例子吧。我天天给你喂馒头，又不准你运动，每天喂，当养猪一样，然后让你长膘。


也就是长脂肪，然后杀鸡取卵。哦不是，杀人取脂肪。这个脂肪是啥呢，就是phbv用来干嘛呢？养猪啊，下一个猪吃了不就长得更快了吗？
phbv就是这样生产出来的，给细菌喂淀粉。细菌吃了后降合成细菌用的脂肪储存在细菌体内。然后用高温蒸汽把细菌弄破，里面的脂肪就跑出来了，然后提取这种脂肪


。也就是phv被提取出来，加到一种类似骨架的东西phb上。就得到phbv了。你就可以用phbv这种塑料做成降解塑料。
别觉得稀奇1926年就开始生产了。用phbv做的降解塑料，到了大自然，细菌就直接吃这种脂肪，繁殖迅速，塑料被吃了，就叫做降解了。


把phbv做成颗粒状，就成了np豆了。通过高氧和翻滚，细菌大量吃脂肪大量繁殖消耗no3和po4，再被翻滚打出去，
再成为珊瑚食物或者被蛋分打出去，最终降低no3和po4。所以叫np豆。由于这种降低方式np比例大概是25：1。消耗n快于p。
而海缸最佳np比例为16：1。最终p还是会增加。所以又研究了黑豆，就是phbv加rowa。你说吧。道理说穿了，就不稀奇了。狗骨原理差不多，里面加了点pla。


乳酸聚合物也就是3d打印材料。主要就是做大了，做成孔洞球，而已。
现在是不是对于碳源知识恍然大悟啊？有没有茅塞顿开的感觉？



最后说一下。滴定碳源推荐乙酸钠。原因价格便宜又不会改变ph。更搞笑的是，乙酸钠和乙酸碳源都是醋酸根离子，然后乙酸钠反硝化稳定时间快于乙酸。
这个就不知道为什么了。有人觉得添加乙酸钠会增加钠离子。这就是杞人忧天了。你每天加1-2g乙酸钠。一年下来不换水也加不了100g钠离子


。更何况你还换水。别以为100g钠离子很多，每次换水时候手一抖多出来的盐都是这个好几倍的钠离子。更何况你还换水。
而且1.023比1.025少得钠离子都是这个的几百倍了。怎么没人担心1.025比1.023钠离子更高。更何况加碳酸氢钠引入的钠离子是这个的几百倍也没啥。一瓶500g乙酸钠8元钱足够用到上岸了。

摇光

呵呵，实际上碳源确实可以分为两类，但是区分的不是什么单碳源和多碳源，而是同时可以参与无氧代谢和有氧代谢的碳源和只能参与有氧代谢的碳源这两类。


碳源的实际作用其实就是给微生物提供能量和物质，换句话说是给生物送的“饭”，微生物吃饱了饭，就会加快生长和增殖，增加体重和人口，从而消耗掉水体内的营养盐。


那么，关于生物代谢我们都知道，分为无氧代谢和有氧代谢两类。


对应起来，能够提供给生物进行无氧代谢的碳源算一类，这类碳源主要是各种糖类，从葡萄糖、果糖这样的单糖，到蔗糖、半乳糖、甘油、淀粉、纤维素等多糖都算。在无氧代谢的条件下，糖类的代谢产物是能量加上醇类（比如甲醇、乙醇、肌醇、山梨醇、甘露醇）、酸类（乙酸、山梨酸、柠檬酸）等，这个过程我们有个更加常见的称呼：发酵。


这些发酵的产物，比如各种醇类（甲醇、乙醇、甘露醇等）或者酸类（乙酸等），如果想继续为生物提供能量，那么就必须是在有氧气参与的条件下的代谢反应了，所以它们是只能参与有氧代谢的第二类碳源，参与有氧代谢的碳源最终的产物是能量加上二氧化碳和水。


所以，你就知道往水里加白糖和加醋或者伏特加的区别了。
加白糖：可以同时进行无氧代谢和有氧代谢，威力大效率高，有氧菌、厌氧菌、兼性菌都可以利用，在某些条件下可能产生发酵的中间产物。
加醋或者伏特加：效率相对低，只能供有氧菌利用，最后产物是二氧化碳和水。


以上是最简略的解释，完整版要打太多字，没时间写。

生化海水

东方夏威夷 发表于 2018-11-20 14:16
大师，你觉得可以添加某种硝化细菌或某种其他细菌可以去除no3或po4吗？

理论上可以。但是即便你添加了硝化细菌，你鱼缸中的氨浓度低到接近于0，硝化细菌没食物还是会休眠。只要硝化细菌不繁殖就起不到降低no3po4的目的。如果你缸子里面氨浓度很高，就可以繁殖消耗no3po4。话说回来，你氨浓度很高估计早团灭了，根本没有轮到你谈营养盐的机会就上岸了。我正在研究一种吸收po4.的且可重复使用的对海缸完全无害的碳源。这种碳源以除p为主除n为辅，结合phbv，就能够严格控制np。不是氯化镧，配方保密。效果比rowa好很多。关键还安全，不会引入杂志，还可以重复使用。只是重复使用需要用盐酸洗，不如不重复使用

afoxw

好文章

生化海水

剪爱 发表于 2019-4-29 11:36
另外长期添加乙酸钠，或者过量添加乙酸钠，会有什么后果么？

我没加过过量，所以无法给你确切答复。我也只加了一个月，营养盐控制下来了50变5，也就没加了。我60缸，一天加1-2g

飞车

学习

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小阳

楼主，zeo starts是什么碳源呢，加多了长浅褐色菌膜。滴定了三月了，停了后可以改滴定乙酸钠么？

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老白

zellrrj 发表于 2019-2-11 17:55
前辈，你棉花是怎么用的，多久换，放在类似篮子里吗。普通医药棉花可以用吧。

普通衣服棉布就可以了，打个结丢下水隔

chenmas

马克一下

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生化海水

鱼痴如醉 发表于 2018-12-2 14:32
氯化镧是属于单碳还是多碳？是降NO3为主，还是PO4为主？有没有副作用？添加时需要注意些什么？

氯化镧不是碳，就是镧离子与氢氧根形成胶体，胶体吸附并置换出磷酸根离子，达到除磷酸根的目的

生化海水

秦时明月No.1 发表于 2019-1-7 15:46
那能帮透彻分析下，透明凝胶-缓释酵素能不能增加海水表面张力？

这个就不懂了。我用过自制凝胶聚合铁基，除磷酸盐，效果很好

天仙哥哥

沙发一下写的不错

iceage2014

学习了

炮打司令部

路过|

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BuleWings

学习了，今天还在论坛学习煮豆机的知识

wolfkin

我也想過淘一點phbv 當NP豆試用，但每一間的量都很大，一個小缸真的吃不消。

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老痴

谢谢分享！乙酸钠的滴定使用量能否也分享一下？

怕冷的北极星

厚沙大缸还是很好用的

AsahinaMari

碳源，，，，，，

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老白

cmf唯一一篇综合了大多数文献的帖子。

为何是说大多数，其中需要补齐的一点是，纤维素也是良好的碳源，我实验过棉花，纸，竹子，木，以棉花的降解最为稳定，竹子最为困难。这个也是有文献支持的。实测酒精和白糖生效时间是一样的。
pla如果只是扔打印机线材进去，降解也很慢，如果打印成网状，效果比较好。

蓝宝呀蓝宝

学习了

生化海水

舞一夜 发表于 2018-11-19 09:42
建议楼主分楼字体大一些这样发送便于观看，这样容易看串行

手机编辑的，没有字体大小选项呢。

生化海水

wolfkin 发表于 2018-11-19 00:59
我也想過淘一點phbv 當NP豆試用，但每一間的量都很大，一個小缸真的吃不消。

phbv就是反应快，要加少量少量，或者直接放蛋分进水附近，不用煮，也可以控制速度。

生化海水

老痴 发表于 2018-11-19 08:13
谢谢分享！乙酸钠的滴定使用量能否也分享一下？

我6缸每天2g，浓度随便配就可以了。多点少点没关系，看你no3.前两周可以少点，后面看每天每天no3降低情况而决定，当no3降下去了，又可以少点。

生化海水

老白 发表于 2018-11-19 09:11
cmf唯一一篇综合了大多数文献的帖子。

为何是说大多数，其中需要补齐的一点是，纤维素也是良好的碳源， ...

pla乳酸聚合的，也不是细菌的脂肪。其作用与白糖类似。但因为不溶解，所以反应非常慢。要快的话。就是磨成粉就快

生化海水

舞一夜 发表于 2018-11-19 09:48
我已经帮你搞好了

谢谢

ahmo

wolfkin 发表于 2018-11-19 00:59
我也想過淘一點phbv 當NP豆試用，但每一間的量都很大，一個小缸真的吃不消。

有家店1kg起卖，但加上邮费要100大元。

好久没超神

我觉得这里面最有用的就是最后一句，乙酸钠 8块钱，如果没人反驳，那我就可以抛弃每瓶100的np去除液了

生化海水

ahmo 发表于 2018-11-19 10:17
有家店1kg起卖，但加上邮费要100大元。

也对。而且没买对会买成粉末。还得自己加热超液体在冷却做颗粒。不过np都是1000ml220元，大概220元500g。phbv我买的加运费90元一千克。三个人打伙买一份就超值