硝化细菌与反硝化细菌及硝化菌类在水体氮素循环中的原理和应用

   本文转载自网络，其中涉及到硝化细菌，反硝化细菌，亚硝化细菌

一、亚硝酸盐是由细菌产生的

而且只能是由细菌产生的！这些细菌统称为“亚硝化细菌”，很讨厌。在水里总会有些氨氮或者氨基酸，而刚好这池水里藻类比较丰富，而又刚好今天太阳比较灿烂（藻类光合细菌产生大量氧气），又很不幸的刚好你的池子里住了些“亚硝化细菌”，又更不幸的你刚好开了下增氧机。好啦，氨氮和氨基酸是一种很富有能量的东西，和氧气（光合作用产生的和增氧机打的）一旦反应，你的亚硝酸盐就等着往上冒吧！
    你一定会问，既然这样，我把亚硝化细菌都除掉不就行了嘛！但是很遗憾，我觉得不大可能。因为实际上：只要能利用氨氮的好氧类生物都很有机会成为亚硝化菌，所以，我根本不知道怎么杀，它们跟人民一样，是杀不尽的，是春风吹又生的。

二、硝化细菌和反硝化细菌都是泛指，实际上微生物里根本没有单独叫的硝化细菌和反硝化细菌的同志，包括亚硝化菌也是泛指。

三、氨氮能变亚硝酸盐 亚硝酸盐能与硝酸盐互变 亚硝酸盐能变氮气 氮气很好很环保。

四、氨氮比较有能量，亚硝酸盐有一点点能量，硝酸盐没能量。但亚硝酸盐和硝酸盐是强氧化剂， 所以（亚）硝酸铵（氨） 可以用来做炸药，很黄很暴力。

以下对比开始：
1、吃些什么？
    硝化细菌是个苦孩子，专门吃别人不愿意吃的、或者说吃剩下的亚硝酸盐，亚硝酸盐就像骨头一样，既难啃又没营养，所以一般他长的比较慢，繁殖个下一代就更不容易了。最囧的是，你要给些好东西他吃，他还不认，跟你撂下一句：“不好意思，吃惯了，口味改不了，您自个留着吧，我还是啃我的骨头去。”你说贱不贱？
    反硝化细菌出身有钱人家，吃惯山珍海味，而且最最喜欢吃营养最高味道最好的葡萄糖，那玩意长个！养人！所以反硝化细菌都保养的好，长的帅，妞儿个个投怀送抱。没一天工夫，就儿孙满堂了。

2、抽些什么？
    抽……什么？抽?对，跟抽烟一样，两种细菌都有这些癖好。跟人类不同，它们抽是为了长身体，燃烧生命火焰。硝化细菌抽的是氧气，氧气那可是普罗大众都爱抽的，大家好才是真的好，价格便宜量又足，我们一直都抽它。作为贫苦百姓的代表，硝化细菌当然也不例外。但是， 氧气经常是个稀缺品，一旦断货，水池里的所有鱼虾和细菌会满大街找烟屁股，那样子真是狼狈不堪。
    反硝化细菌说：“其实别看我讲究，我也爱贴近生活贴近群众，氧气嘛我也喜欢抽，但老是断货，难倒要我跟平民们抢烟头吗？那可折杀身份，万万不行。所以呀，我抽私货，一般人受不了，叫大烟。嘿嘿，其实它还有另一个名字，叫亚硝酸盐。别看这东西贱，硝化细菌那群穷光蛋不识货，拿来啃，其实啊，亚硝酸盐点着抽起来最来劲了，像点了炸药（囧……）一样，哈哈，一般人我不告诉他。”（反硝化菌啊，其实，有个事你还不知道，硝酸盐抽起来那是双倍的来劲，不过估计你在水里很难抽得到，所以你不知道。）

3、卫生是个大问题
    “讲文明，讲卫生”要论个人卫生习惯，硝化细菌就不是太好了，亚硝酸盐给它吃过之后，会变成硝酸盐，它就随手一扔，结果硝酸盐会在它住的地方越积越多，把它自己呛的难受，搞的胃口越来越差，吃饭的速度也会越来越慢，生长也慢下来了。
    而反硝化菌则是细菌界里讲卫生的标兵和楷模，它抽的是硝酸盐和亚硝酸盐，吃的是葡萄糖，吐出的是纯净环保的氮气和二氧化碳，不仅如此，它还会讲究的把这些垃圾装起来扔到垃圾桶（排出水体），住的地方永远是干干净净的，这就让它一直能保持良好的胃口，有多少吃多少，吃得再快也绝对不会消化不良。

好了，说点正经的
    虽然反硝化菌与硝化菌对比有以上那么多的优点，但传统的反硝化菌也有它自己致命的缺点
1、娇生惯养
    反硝化菌对环境的变化很敏感，如果温度变得过快，它会死；如果水份减少的过快，它会死；如果pH变得太快，它会死；如果盐度变得过快，它也会死；如果放在水里没东西吃，它也死；一句话，就是抗逆性比较差。所以如果你见到市面上哪个反硝化菌是水剂的，你基本可以判断这个产品是垃圾。
    相比而言，硝化细菌的抗逆性更强一些，就更容易保存。

2、容易好氧
    反硝化菌虽然利用亚硝酸盐和硝酸盐的速度很快，但是如果有氧气存在的话，它会优先消耗氧气，氧气耗的差不多的时候才会利用硝酸盐和亚硝酸盐，这样在养殖水体中就容易失去效果。
    而硝化细菌无论何时都是氧气和亚硝酸盐同时消耗的，那么如果在增氧充足的情况下，有时候还是有些效果的。

综合以上的情况，咱们列一张表：
 

其他 在硝酸盐很高时会难以生长 在硝酸盐很高时会先现亚硝酸盐增加的情况，然后再降，当然，养殖水体绝少会含有大量的硝酸盐。
    这个就是这两种菌的天然品种的全面对比了，注意，是天然品种哦，天然品种必须要经过改造和筛选加工后才能成为有用的微生物制剂。那么目前来说这两种产品都经过哪些改良呢？又应该怎么挑选市面上的产品呢？咱们下次再说。
     由于天然菌种都有这样或那样的缺点，难以直接用于水质调节，因此作为负责任的厂家，必定要尽可能的通过筛选、改造、改进工艺等一系列手段，才能生产出真正有效的产品

硝化细菌的改良方向:
1、除了亚硝酸盐，是否能确定硝化细菌利用别的营养的能力已经去除？
    事实上，天然的硝化细菌往往不仅能以亚硝酸盐作为能量物质，也能利用其他的能量源如有机物、糖分、甚至氨氮等，因为在天然的环境中，细菌为了生存和繁衍，仅仅能利用亚硝酸盐是效率很低的，太挑食的话就难以在复杂的竞争环境中生存下来。但作为专性降解亚硝酸的产品，如果这些能力不加以屏蔽或去除，就容易造成实际使用的失效，你加了硝化细菌下去，本来是指望它吃亚硝酸盐的，结果它吃别的更有营养的东西，就会背叛你的期望。

2、产物抑制的效应是否已经去除？
     硝化细菌能将亚硝酸盐转为硝酸盐，但是转化硝酸盐越积越多，对它的反应效率就容易变得越来越慢，这就叫产物抑制效应。这种效应如果通过严格的筛选或者基因改造，是有可能消除的，其本质就是对其硝化反应酶进行结构改造，大家有兴趣的话可以看看酶学方面的资料。

3、在以上两点保证的前提下，是否有足够快的生长或这反应速度？
    这个就不用说了，不断的选育是关键

4、保存工艺是否完善？菌数是否多？
    虽然硝化细菌抗逆性还可以，但如果保存方法不妥当,一样会死得很快。在这里要说明，液体装的产品绝对不行！除了乳酸菌等能在高酸性环境下生存的细菌（还要放冰箱保存哦），细菌在液体的条件下是保存不了多久的！一定要是干燥过的，水份在15％以下才行！

反硝化细菌的改良方向：
1、是否已经脱离了对氧气的依赖？
     由于氧气对反硝化细菌利用亚硝酸盐有竞争抑制作用，因此必须首先将反硝化菌改良或筛选，脱离对氧气的依赖，无论是否有氧，它都专性以亚硝酸盐或者硝酸盐做氧化剂

2、保存工艺是否真正完善？
    反硝化细菌的保存一直是难点，在剧烈的干燥加工条件下，反硝化细菌很容易大量死亡，这就需要厂家有独特的保存工艺改进。还有，反硝化菌的液体装也是绝对不可能实现的！

3、是否有合理的活化使用步骤？
    反硝化菌是腐生菌类，而腐生菌一般需要活化才能发挥到最大的效果。负责任的产品，活化的步骤是少不了的。

说了那么多，如果：
    ① 硝化细菌产品，如果它没有提及”专性利用亚硝酸盐，去除产物抑制效应”，或者它是水剂产品
    ② 反硝化菌产品，如果它没有提及“对氧气不敏感、保存工艺先进”，或者是水剂产品，或者没有活化步骤
    那就绝对不要考虑这些产品！功效是否属实暂且不说，至少说明厂家没有意识到这些方面的问题。