硝化細菌的特徵
硝化細菌具有以下主要特徵:
- 好氧性:需要氧氣進行代謝活動
- 自養性:以二氧化碳為碳源
- 生長緩慢:平均代時通常在 10 小時以上
- 對環境敏感:對 pH 值、溫度等因素變化較為敏感
硝化作用過程
硝化作用分為兩個階段:
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亞硝化:亞硝化菌將氨氧化為亞硝酸
NH₃ + O₂ → NO₂⁻ + 3H⁺ + 2e⁻
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硝化:硝化菌將亞硝酸進一步氧化為硝酸
NO₂⁻ + H₂O → NO₃⁻ + 2H⁺ + 2e⁻
生態學意義
硝化細菌在自然界中具有重要的生態學意義:
- 氮循環:將有機氮轉化為植物可吸收的無機氮形式
- 水質淨化:降低水體中有毒的氨和亞硝酸含量
- 土壤肥力:提高土壤中植物可利用的氮素營養
應用
硝化細菌在多個領域有重要應用:
- 水產養殖:淨化養殖水體,降低有毒物質含量
- 污水處理:在生物處理階段去除氨氮
- 土壤改良:提高土壤肥力,改善酸性土壤
培養和使用注意事項
為了有效利用硝化細菌,需要注意以下幾點:
- 保持充足的溶氧量(2-3 mg/L)
- 提供適當的碳源(如碳酸鹽)
- 控制適宜的 pH 值和溫度
- 避免使用抗生素等抑制劑
- 選擇合適的菌種和添加方式(活菌或休眠菌)