硝化细菌需要定期加吗(硝化细菌放多了有哪些后果)

硝化系统对于养鱼的重要性,大家都清楚。因此养鱼必加硝化细菌,几乎成为共识(虽然鸫龟先生并不这样认为)。但硝化细菌要怎么加,似乎很多鱼友并不清楚。为何要这么说呢?这是因为有一个关于硝化细菌的“经典”问题,持续不断的出现在网络上。这就是类似“硝化细菌加多了”,“会怎么样”、“有什么危害”之类的问题。

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比如我们打开今日头条APP,以“硝化细菌加多了”为关键词搜索,可以查到至少2007年就有人问这个问题,一直持续到现在。就在昨天,悟空小秘书还给鸫龟先生推送了该问题,不得不说,这真是一个经久不衰的问题。难道回答了这么多年,就没有一个令人信服的答案吗?带着这个疑问,鸫龟先生翻阅了历年来的回答,发现“历史总是惊人的相似”。

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对于这个问题的答案,历年来口径惊人的一致,大家基本都是认为“硝化细菌加多了,对鱼没有什么危害”。事实果真如此吗?其实并非这样,硝化细菌使用过量,对鱼的危害还是有的,而且还是多方面的危害。今天我们就来分析下这方面的问题,供对此感兴趣,特别是有此困惑的朋友们参考。要明白这个问题,我们首先要了解下硝化细菌。

一、硝化细菌及其作用

对于养鱼的朋友们,硝化细菌的大名可谓是如雷贯耳。开缸,请硝化细菌!换水,请硝化细菌!水质混浊,请硝化细菌!甚至鱼生病,也是请硝化细菌!这硝化细菌在养鱼圈,似乎成为无所不能的“神药”,以至于出了任何问题,总有“没加硝化细菌”、“硝化系统不完善”或“硝化系统崩溃了”等等说法。那么,小小的硝化细菌,到底是何方圣神,它有什么绝活,能让这么多人都对它“宠爱有加”呢?说起来,硝化细菌的刷子,还是有两把的。

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我们都知道,鱼是水生动物。养鱼就要喂食,之后鱼吃了饵料,就会消化、排泄。在这个过程中,难免有鱼食残渣、鱼的排泄物进入水中。这些物质中的含氮有机质(如蛋白质等),在水中可以被腐败菌(即氨化细菌)分解,释放出氨(NH3,即氨氮)。而饵料被鱼取食、消化后的含氮废弃物,也多数以氨的形式,经鱼鳃或排泄孔排放到水中。而问题,恰恰就出现在氨氮上。

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氨是无色、有刺激性气味、极易溶于水的气体。氨溶于水后,形成氨水,具有刺激性和腐蚀性,并能损伤中枢神经系统。水中的氨,对鱼的危害性也非常大。根据研究,低浓度的氨会影响鱼类生长,并对鱼鳃、肝脏和肾脏等器官造成损害;当氨浓度高时,则会造成鱼急性中毒,甚至直接死亡。由于氨是无色的,因此可以说是鱼缸中的隐形杀手,稍不注意就会中招。要想养好鱼,就必须要除去鱼缸中的氨。

水中对鱼类危害巨大的氨,却是一类细菌的“食物”。这细菌就是硝化细菌,一类好氧性细菌,它们在有氧环境中生长繁殖,包括亚硝化细菌和硝化细菌。它们的作用,就是专门处理氨氮的。处理过程主要包括以下两个反应:

(1)亚硝化过程(亚硝化反应)。是指氨氮在亚硝化细菌和氧气的作用下,被氧化为亚硝酸的过程,反应方程式为:

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上述反应生成的亚硝酸也是有毒的,且具有致癌性。但好在其容易被继续氧化,生成低毒的硝酸。

(2)硝化过程(硝化反应)。是指亚硝酸盐在硝化细菌和氧气的参与下,被氧化为硝酸的过程,反应方程式为:

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在上述两个反应过程中,氨氮先是被氧化为亚硝酸(有毒且致癌),接着亚硝酸被氧化为硝酸,在水中形成硝酸根(称为硝氮)。硝酸根对鱼微毒,在低浓度下可以认为无毒。就这样,在硝化细菌的作用下,原本对鱼毒害性较大的氨氮,被氧化成了无毒的硝氮。从这个意义上来说,硝化细菌的作用确实重大,具有解氨毒的作用

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以上就是对于硝化细菌及其作用的简单介绍,有几个重点需要强调一下:硝化细菌是好氧菌,亚硝化反应和硝化反应都需要氧气的参与;生成的中间产物为亚硝酸(亚硝酸根),最终产物为硝酸(硝酸根)这几个重点,有助于我们理解硝化细菌加多了后,到底对鱼有没有危害

二、硝化细菌加多了,真的对鱼无害吗?不,危害其实很多

硝化细菌的作用,是处理有毒的氨氮,将其转化为低浓度下无毒的硝氮。看起来是不是有“加的硝化细菌越多,处理氨氮的能力就越强、越快”的感觉?这也许就是那么多人都认为硝化细菌加多了,对鱼无害的原因。

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其实这种认识是错误的,这是只看到了硝化细菌的有利作用,而忽视了其危害所致。俗话说过犹不及,事实上鱼缸中硝化细菌加多了,不仅会对鱼造成危害,且影响面还不少主要表现为耗氧,降低水中溶解氧含量;产生过多亚硝酸和硝酸,促使水质酸化;硝氮(硝酸根)产生过多,容易使鱼缸爆藻;硝酸根浓度过大,使鱼产生盐分毒害等几个方面。

1、硝化细菌加多了,消耗水中氧气

由上文所述可知,硝化细菌是好氧菌,无论是亚硝化反应,还是硝化反应,都需要氧气参与。因此,硝化细菌加多了,自然会大量消耗水中的氧气。鱼也是需要氧气的,特别是高氧鱼,对氧气的需求更大。而一定温度下,水中溶解的氧气总量是有限度的,由此形成硝化细菌和鱼对氧气的竞争关系

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如果此时鱼缸中没有供氧设备,或者供氧能力不足,那么氧气被硝化细菌大量消耗的后果就是鱼缸中的鱼会缺氧,轻则浮头,重则直接缺氧死亡(特别是高耗氧鱼)。这也是为什么加入硝化细菌后,我们通常需要大量增氧的原因。氧气不足,真的会死鱼!

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其实硝化细菌的过量使用,不仅可能会造成缺氧,也会造成鱼缸水质恶化。其原因是,加入初期,水中的溶解氧被硝化细菌大量消耗;当水中氧气含量下降到一定程度后,满足不了硝化细菌的需求,此时硝化细菌会因为缺氧而大量死亡,进而造成水质恶化(如水变混浊,有异味等)。

2、硝化细菌多了,促使水质酸化(酸跌)

水质酸化(即酸跌),一直是让很多鱼友头疼的一件事情。而硝化细菌的过量使用,对水质酸化具有重要促进作用。如上文所述,在硝化细菌转化氨氮的过程中,中间产物是亚硝酸,最终产物是硝酸。这两者都是酸,特别是硝酸,这是典型的强酸。因此,硝化细菌加多了的一个直接后果就是促进水质酸化(其他细菌也会产酸,因此硝化细菌不是水质酸化的唯一原因)。

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水质酸化(酸跌)对鱼的危害是非常大的,会引起鱼类的酸中毒。水质酸化会使鱼生长缓慢,导致鱼组织内缺氧(水体不缺氧时,鱼也会出现呼吸困难等缺氧症状)。此外,过多的酸也会对鱼鳃和皮肤具有刺激作用,降低鱼的抵抗力,使鱼更容易发生感染,诱发各种鱼病的发生。

3、硝化细菌加多了,促使鱼缸爆藻

爆藻也是养鱼过程中的一个常见现象,不仅影响鱼缸美观,还会造成鱼缸溶解氧降低,有些藻类甚至会产生毒素,严重的则会造成鱼死亡。关于爆藻的原因,多认为是光照和富营养化带来的结果,几乎没有人往硝化细菌身上考虑(就算偶尔有考虑的,也多是认为硝化细菌能够抑制藻类爆发)。

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而实际上,硝化细菌加多了,是容易造成鱼缸爆藻的,这同样和硝化细菌对氨氮的转化过程有关。硝氮(即硝酸根态氮)是硝化细菌转化氨氮的最终产物,对于藻类而言,这是十足的养分(氮肥)。研究发现,当水中磷元素不缺乏时,氮的浓度超过0.2mg/L时,就会促使藻类大量繁殖。因此,在氧气充足的情况下,加入的硝化细菌越多,生成的硝氮就越多。也就是说,硝化细菌为鱼缸藻类的爆发,提供了大量的氮源

4、硝化细菌加入过多,可能会对鱼产生盐分胁迫危害

硝化细菌转化氨氮的终产物为硝酸,容易与水中的碱性物质发生反应,生成硝酸盐。因此,在其他条件不变的情况下,加入的硝化细菌越多,硝化反应越强,生成的硝酸盐也就越多。虽然低浓度的硝酸根是无毒的,但浓度高了,会增加水中硝酸盐的浓度,使鱼受到盐分胁迫的危害。受渗透压的影响,当鱼缸水中盐分浓度超过鱼体内盐分浓度时,水分就会由鱼体进入水中,鱼可能会因为失水过多而死亡。

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5、硝化细菌加入过多,可能会造成鱼亚硝酸盐中毒

亚硝酸是硝化细菌转化氨氮的中间产物,作为酸,同样会与碱性物质反应生成亚硝酸盐。而我们知道,亚硝酸盐是有致癌作用的有毒物质水中的亚硝酸盐可以通过鱼鳃,被吸收进血液中。可以使血液血红蛋白中的二价铁离子氧化成三价铁离子,使血红蛋白丧失运输氧气的能力,造成鱼组织缺氧,会对鱼的许多器官造成危害,如肝脏、鱼鳃、视网膜等。严重者,会因为亚硝酸盐中毒而直接死亡。

在其他条件不变的情况下,硝化细菌过量使用,带来的中间产物亚硝酸盐含量也就高,因此容易造成鱼类的亚硝酸盐中毒。

三、结语

综上所述,硝化细菌虽然可以转化水中的氨氮,但也不是越多越好,硝化细菌过量使用,危害是多方面的。硝化细菌是好氧菌,转化氨氮的中间产物是亚硝酸(亚硝酸根),最终产物是硝酸(硝酸根)。硝化细菌加多了,会造成水中氧气大量消耗,当氧气不足时,会造成水中鱼缺氧;中间产物和最终产物都是酸,硝化细菌加多了,也会促进水质酸化;硝氮对于藻类而言是氮肥,硝化细菌加多了,生成的硝氮就越多,会促进鱼缸爆藻;同时硝化细菌只管转化氨氮,并不负责清除最终产物硝酸根,硝氮生成的越多,水中硝酸盐含量越高,会对鱼产生盐分胁迫危害;而中间产物亚硝酸盐,是致癌的有毒物质,硝化细菌过多,也会造成鱼类亚硝酸盐中毒。

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总之一句话,过犹不及,什么东西都要有个度,对于硝化细菌,同样也是如此。适度利用有助于转化氨氮,利于我们养好鱼;而硝化细菌加入过多,则有可能是个养鱼的烦恼之源。

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