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【飼養討論】硝化菌的功能

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星球大戰 姓名學[hr]
養水晶蝦不像養魚,養魚可靠勤換水來維持水質。但多種的因素,養蝦不需常換水。既然不適常換水,那隻有靠硝化系統來維持水質的穩定性。養蝦不僅養蝦而已,
也要養硝化菌(nitrification bacteria)。除了砸大錢買最好的濾器濾材,但有多少養者了解硝化菌?
如果你的硝化菌培養不好,蝦子就一定養不好!



氮(nitrogen)在所有有生命生物的構造演個非常重要的角色,在水族缸中可存在氨(ammonia)、亞硝酸(nitrite)、硝酸鹽
(nitrate)裡。但循環系統水中所生產的氮氣對有機生物幾乎無所影響(因為無法滲入,除非過度飽和狀態)。循環系統水中生物的排洩物(尿酸、氨基
酸)和殘渣會很快的被異養菌(heterotrophic bacteria)化解成氨。



氨分二種NH4﹢和NH3 (NH4﹢為離子ionized、NH3非離子un-ionized),彼此在水中的比率依PH和溫度而定。氨再氧化後由亞硝酸菌(Nitrosomonas)硝化,排洩成亞硝酸(N02¯ )。

化學程式(Water Pollution Control Federation, 1983, USEPA, 1975, and Boyd, 1979):

NH4+ + 1.5O2 → 2H﹢+ H2O + N02¯

(二種都有毒性,NH3為劇毒,而亞硝酸菌硝化的是NH4+)



硝酸鹽菌(nitrobacter)再把把氧化後的亞硝酸硝化,排洩為硝酸鹽(N03¯ )。

化學程式:NO2¯ + 0.5O2 → NO3¯



跟據以上第一個化學程式,我們可明確得知亞硝酸菌不是直接的把氨轉換成亞硝酸,而是氧化後(oxidized)的氨轉換成亞硝酸,氧化後的氨成為亞硝酸菌
的主要食物及能量的來原。大多數所得到的能量是用來長新細胞,而且須要大量的能量去生產少量的細胞。在過濾系統而言,這是個有益的特徵(不會短期內堵
塞)。



硝化過程中的化學計量為(Gujer and Boller 1986):

氧化1公克的氨須要4.34公克的氧氣 + 7.14公克的鹼物質(alkalinity CaCO3)。

所生產:0.21公克新硝化菌細胞 + 1.98公克酸(acid) + 4.43 公克亞硝酸。

到底一公克的氨是多少?

我們以一隻成蝦0.5公克、一天入食5%的體重來算

然後1.0公克入食量會產生(Colt, 1986):

0.28公克二氧化碳(carbon dioxide)

0.38公克固體(solid)

0.03公克氨

那100隻蝦每天會生產75毫克的氨或0.33公克的亞硝酸。

但也需要:10.85公克的氧 + 17.85公克的鹼物質。


闆球教練
以下水質會使硝化菌達到最高的功能:



ph 7.5 – 9.0

硝化系統在ph和氨量偏低時(也是一般循環系統ph質),硝化系統也會達到它的功能。ph會影響NH4+和NH3的比率;ph越低,NH3越低,ph越高,NH3越高。

循環系統在ph偏低時會有另一好處:氨的毒性是跟ph成比;ph越低,毒性(NH3)越低,ph越高,毒性(NH3)越高。

ph=6.0 溫度=24C NH3=0.05%

ph=8.2 溫度=32C NH3=12.6%

由以上情況一到二,NH3增加252倍!

http://ecaaser3.ecaa.ntu.edu.tw/weifang/lab551/fish/UIA.htm

明顯可見ph和溫度對氨的毒性佔有絕對的影響力!



水中的鹼物質

從硝化過程中的化學計量來算,我們得知硝化1公克的氨須要7.14公克的鹼物質,而且排出1.98公克的酸。

這也是為什麼循環系統的水過久不換會越變越酸。

循環系統的水中的鹼物質一定要定時監測。如用加劑時,一定要小心避免ph震盪。



溫度

生存條件:-5C 到 38C

理想的溫度是 22C – 25C

氣溫越低,硝化速度越慢,氣溫越高,硝化速度也越快。

水中氨的毒性與溫度高低成正比(NH3與NH4+的比率);溫度越低,毒性越低,溫度越高,毒性越高。



氧氣
中井
水中的溶氧量對消化系統是關鍵!

入硝化系統的氧不要低於 2.0mg/L

低於 1.0mg/L 的系統,氧(而不是氨)成為限制硝化菌的成長因素。





硝化菌無法生存在超過1%陽光(Olson, 1981)。

完全黑暗是最理想的生存環境(Horrigan, et al., 1981)。



鹽份

無影響!

海水中的硝化可生存在淡水裡,而淡水中的硝化可生存在海水裡(Kawai, et al., 1965)。

但加鹽或淡水化一定要慢慢的調整(<5ppt)→給予硝化菌充分的調整時間。



其他

任何化學物,隻要是對魚蝦有害,對硝化系統一定也有害。有些藥量對魚會達到醫療效果,但對硝化菌是毒性。

醫療前可把硝化系統移出,醫療後換水去殘藥再把硝化系統裝回。



新系統

開始建立淡水硝化系統時,最好用“移種”方式起動系統:隻須要3%的濾材來自於已建立的系統可省一半的時間!

新系統不用“移種”方式起動:亞硝酸菌約21天,硝酸鹽菌約35-40天。

氨和亞硝酸多於15-20mg/L時,對消化菌是毒性。開始建立硝化系統時,一定要定時監測。



當多數養蝦者(包括我)用的是ADA土時,ph質會固定在5.5-6.5左右,也是操作在理想區之外,養者一定要特別注意消化系統需求和定時監測水質,尤其是水中的溶氧量和鹼物質,否則會有不堪設想的結果。殘渣也需勤快的撈出,減輕水質負擔。


by:酷蝦網

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作者: hozafjhwd
  (2011-12-26 16:35)
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