〔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 · 发表于 2018-11-19 00:01:28

本帖最后由舞一夜于 2018-11-19 09:45 编辑

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。