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聊一聊硝化系统

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发表于 2019-12-12 19:48:05 | 显示全部楼层 |阅读模式
      硝化系统、硝化细菌,是论坛出现频率比较高的词,也是回答各种问题出现频率比较高的词。水混了,答:硝化系列未建立,鱼死了,答:硝化系列未建立。似乎养鱼就是在养硝化系统,硝化系统建立了,一切问题都解决了一样。



        事实上,这很多很多的问题,特别是多数新手碰到的问题,都扯不到硝化系统身上去。自然界里,水体自净的生化部分依次分为三个步骤进行:氨化系统,硝化系统,反硝化系统。



        氨化作用是将大海江河湖泊池塘里面一切生物生活所排放的粪便或是人为倒入的人类的粪便等含氮有机化合物分解并释放出氨(NH3/NH4)的过程。




        

        硝化作用是将氨化作用产生的氨先转换为亚硝酸盐(NO2-),再转换为硝酸盐(NO3-)的过程。




        

        反硝化作用是将硝化作用产生硝酸盐的转换为氮(N)的过程。






氨化作用


        氨化作用是这三个步骤中最复杂,参与细菌种类最多的过程,是日常生活中所见的,一块猪肉放一个地方一直不管,它就腐烂发臭,最终凭空消失只剩一点残渣的过程。我们把这些菌统称为腐生类细菌,因为参与的细菌种类非常之多,这当中有很多能让人得病的菌,在人的角度来说,这属于有害菌,所以你才不能把这块布满腐生类细菌的烂猪肉吃下去,自来水厂才需要把这类菌杀的一干二净之后才能出厂。



        但相对于水来说,没有这些菌,它的自净能力的第一步都没法完成,还硝什么化,所以你才需要进行这么一个过程----养水,为这类菌的繁殖创造时间与空间。



        氨化作用所产生的氨是一种很有趣的物质,它是构成人体和一切生物的成分,(氨构成氨基酸,氨基酸构成蛋白质,蛋白质构成细胞,细胞构成生物)但单纯的氨对一切生物却又都是有毒的,所以有了下一步----硝化作用。







硝化作用


        参与硝化作用的细菌只有两种,先由亚硝酸菌将氨结合氧转换为亚硝酸盐,再由硝酸菌将亚硝酸盐结合氧转换为硝酸盐,亚硝酸盐是剧毒,人类食入0.3~0.5克的亚硝酸盐即可死亡,但硝酸盐基本无毒,是所有植物的肥料。在自然界里,一部分的硝酸盐由植物吸收,一部分作为反硝化作用的原料进行下一个步骤。

硝化反应:

2NH3+3O2――(亚硝化菌)――2HNO2+2H2O+能量(氨的氧化)
2HNO2+O2――(硝化菌)――2HNO3+能量(亚硝酸的氧化)





反硝化作用


        在自然界里,这一切的作用都发生于水体下面的泥沙中,泥沙的表层,活跃着氨化作用的腐生类细菌,泥沙的中层,活跃着硝化细菌,在泥沙的深处,(15CM深度以下)因为水流基本静止,而中层活跃的硝化细菌进行硝化作用的时候耗除了水中的氧,使这里的水成了不含氧的水,于是活跃着另外一种菌落----厌氧菌,这些菌把硝酸盐转换为氮气并排放到大气中,这就是自然界的整个循环。



        也许有的同学会有疑问,既然水流基本静止,那么怎么减低上面水体中的硝酸盐呢?那是因为硝酸盐就是在这附近的土里出来的,而不是在水里出来的,而也正正就是因为这样,使普通鱼缸难以实现反硝化作用。在鱼缸里,铺上一层15CM厚度以上的泥沙非常不现实,故氨化作用发生在过滤棉上,硝化作用发生在玻璃环等滤材上,因为过滤里水的高速流动,其产物硝酸盐一并溶于水里,即便让水再经过有15CM厚度以上的泥沙做成的设备,其下方可以有无氧环境,但水却不能得到很好的互换,根本就没有效率。







怎么实现水清鱼靓?
        多数人养鱼,目标是水清鱼靓。而氨化作用是水清的必要因素,它把所有的令水不清的东西都分解掉了,到氨化作用这一步,水就清了,但事物总是两面性的,氨化作用让水清了却产生了氨,这对鱼有害,所以要鱼靓,还必须要有硝化作用来转换掉氨。可很多新手连水都还不会清,氨化系统都没有,何来硝化系统。



        既然氨化作用才是水清的关键,为何大家都在说硝化系统呢?我想这是因为多数人都是已人类的日常生活经验来看待事物的,参与氨化作用的菌,基本都是对人有害的菌,心里上就有障碍,所以很多新手就经常干着这样的事,一方面想水清,一方面却在那消毒杀菌。其实人跟鱼的生存条件是不一样的,你把你家缸壁上的细菌和脏东西吃下去,你估计得上医院,但是清道夫把它吃下去,它却长大了。



        另外一个原因,可能是因为这类菌的生长条件不苛刻,生长繁殖速度还惊人,自然就会有,无需理会,不需要重视。是的没错,但是,这是相对的,如果你了解一个细菌有多大,要分解一颗最小的鱼饲料需要的菌的数量是亿以上的数量级的话,你大概就能明白,一个又高锰又干啥消毒出来的无菌环境的缸,要让细菌繁殖起来并产生肉眼可见的水的变化,需要多长的时间。如果还不明白,你可以看看一块猪肉,在25度左右的温度下,要腐烂到无踪无影,需要多长的时间。时间单位显然是月。



        如果是新开缸,还是在一个月后,才谈硝化系统吧,很多人对硝化细菌比较纠结是因为它看不见摸不着,显得神秘。但事实上并没什么,就是一种非常自然的现象。氨化作用到了一定的程度,自然就会生长,就跟把水加热到一定的温度,水就会沸腾一样。把缸放那里一直不管它,就算是裸缸,缸壁缸底也会有硝化细菌,只是量太少,起不到作用,跟一根蜡烛无法烧开一桶水一样。只要滤材足够,菌是一定会有的,只是时间的长短问题罢了。



        也许有的同学会有疑问,既然水流基本静止,那么怎么减低上面水体中的硝酸盐呢?那是因为硝酸盐就是在这附近的土里出来的,而不是在水里出来的,而也正正就是因为这样,使普通鱼缸难以实现反硝化作用。在鱼缸里,铺上一层15CM厚度以上的泥沙非常不现实,故氨化作用发生在过滤棉上,硝化作用发生在玻璃环等滤材上,因为过滤里水的高速流动,其产物硝酸盐一并溶于水里,即便让水再经过有15CM厚度以上的泥沙做成的设备,其下方可以有无氧环境,但水却不能得到很好的互换,根本就没有效率。



        另外在淡水缸,硝化作用在酸性水体里,早期反而是鱼的杀手。氨化作用产生的氨,在水中的有两种不同的形式,一种是氨(NH3),另一种是胺(NH4)。氨有剧毒,胺无毒。氨和胺在水中是根据PH值来互相转化的,PH越高,水中所含有毒的氨(NH3)的百分比也越高。例如PH=9时,水中有25%的总氨是有毒的氨(NH3),PH=7时有毒氨的含量只占总氨的1%。



        在酸性水中,有毒的氨(NH3)基本不存在,所以鱼是不会氨中毒的,但在亚硝酸菌的作用下出来的NO2-却是可以让鱼中毒的,当然NO2-不会一直的升高,因为硝酸菌会跟上来。之所以很多文章帖子会说到硝化系统,早期是因为海缸而提出,第一海水含盐高,这不利于各种菌的繁殖,生长条件苛刻。第二海水碱性,这让氨以NH3的形式存在的比例高,鱼会中毒。第三人工海水换水不易,必须依赖于其自净能力来保持水质不恶化。





结论:


重点:

氨化作用与硝化作用同样重要,所以重视养水阶段;

在普通鱼缸中实现反硝化作用不现实,踏踏实实换水吧。





要水清,请多多关注氨化系统,想法如何加快鱼便和食物残渣的腐烂速度,而不是还尚未发生的硝化系统。



要鱼靓,需要留意硝化系统,但这是在以后的事情,到时你也许自然就明白,无需现在纠结。



多数的人工养殖观赏鱼,是在整天投放青霉素等抗生素的渔场养大的,把它们放到你的更加接近自然环境的非常生态的富含各类菌的缸里,未必会马上适应,很多不皮实的鱼可能挺不过这一关。



不同的鱼种有不同的养法,同样鱼种在不同地区也有不同养法,不能一本天书读到老。



加强物理过滤,勤劳换水清理鱼便,同样可以水清鱼靓甚至更靓。



越是折腾,各种系统的建立越慢,水质稳定的时间也越长。



水质变好的基本时间单位是周。而水质变坏的基本时间单位是秒,只要你胡乱把药仍下去。



水体里自然生长出软体生物是水质更加接近自然的体现,可以根据不同情况采取不同措施,但下药是让一切前功尽弃从头再来的动作。



硝化细菌叫好氧菌是为了区分于厌氧菌,厌氧菌是接触到氧就立刻死亡的菌,这个好字不是喜好的意思,它有氧就行,不是需要大量的氧,水中氧的含量低到所有的鱼都死了,它还能正常工作,同时也不需要高速的水流,这点是很多有关硝化细菌的文章的错误。


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发表于 2019-12-27 15:26:42 来自手机 | 显示全部楼层
全面,有理,学习了
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