硝化细菌与反硝化细菌及其在水产养殖业的应用.docx

硝化细菌与反硝化细菌及其在 水产养殖业的应用 硝化细菌与反硝化细菌及其在水产养殖业的应 用 硝化细菌与反硝化细菌及其在水产养殖业的应 用 王玉堂全国水产技术推广总站 l=J近年来，硝化细菌在水产养殖业上应用越来越引 起人美注意，从而引发了较为广泛的研究。可以 说，迄今为止，在大规模集约化养殖生产中，大 都使用硝化细菌来净化水质。因为在集约化的水 产养殖系统中，经过长期的大量积累，水生生物 排泄物等有机污染物甚至动物的尸体较多，在异 养性细菌的分解作用下，其中的蛋白质及核酸会 慢慢分解，产生大量的氨氮等对水产养殖动物有 毒有害物质。氨在亚硝化细菌或光合细菌作用下 转化为亚硝酸盐，亚硝酸与一些金属离子结合形 成亚硝酸盐；而亚硝酸盐有可和胺等物质结合， 形成具有强烈致癌作用的亚硝酸胺。因此，亚硝 酸盐常与氨氮相提并论。由于亚硝酸盐长期蓄 积，致使养殖水生动物中毒，导致鱼、虾等抗病 能力下降而受到各种病原体的侵袭。但亚硝酸盐 在硝化细菌的作用下，可转化为硝酸厚，很容易 l=J 形成硝酸盐，从而成为可以被植物吸收利用的营 养物质。 目前市售的一些据称有硝化作用的异养菌或真 代虽然也能将氨氮氧化成硝酸盐，但通常只能 利用无机碳源，其对氨的氧化作用也有十分微 弱，反应速率远比自养性硝化细菌慢，不能被视 为真正的硝化细菌。硝化作用必须有全自养性硝 化细菌来完成。 l=Jl=JMIA l=J l=J MI A 匕田 一、硝化细菌及其生物学 1、 硝化细菌 硝化细菌是指利用氨或亚硝酸盐作为主要生存 能源，以及利用二氧化碳作为主要碳源的一类细 菌。硝化细菌是古老的细菌群之一，其分布广泛， Ill土壤、海水、淡水及污水处理系统中都有存在， 但在一般环境少有出现，因为其分布会受到很多 环境因素的限制，入氨源、温度、氧气浓度、渗 透压、酸碱度和盐度等 硝化细菌分为硝化细菌和亚硝化细菌。亚硝化细 菌的主要功能是将氨氮转化为亚硝酸盐；而硝化 细菌则主要功能是将亚硝酸盐转化为硝酸盐。氨 氮和亚硝酸盐都是水产养殖系统中产生的有毒 物质，且亚硝酸盐还是强致癌物质。因此，如何 降解这两种物质，是科学工作者近年来的工作重 点。由于亚硝化细菌的生长速度较快，且光合细 菌也具有降解氨氮的作用，因此，现代水产养殖 已能成功的将氨氮控制在较低水平上。而对于亚 硝酸盐，由于自然界中的硝化细菌生长较慢，且 还没有发现其他可替代的任何微生物，所以养殖 过程中产生的亚硝酸盐就成为阻碍养殖业发展 的关键因素。科学人员经过长期的努力，目前已 能通过大量的实验筛选，最终研究出一种新型的 纯硝化细菌一一硝化宝，他能有效地将亚硝酸盐 降低至规定的浓度范围。 Ill 2、硝化细菌制剂的生物学特性 l=Jwl=Jw生物的生长和繁殖除需要可用于构建自身细胞 成分的基本物质外，也需获得能量。硝化细菌是 一种化能自养菌，是利用无机物质获得能量的。 硝化细菌利用亚硝态氮获得合成反应所需的化 学能量，在体内制造糖类；而制造糖类所需的时 间相当得长，不像其他异养性细菌从有机物中直 接分解及摄取所需要的糖类，因此，硝化细菌的 生长和繁殖速度远比一般异养性细菌慢，在自然 条件下，硝化和脱氢效果不能满足正常养殖的需 要。温度、酸碱度和水体中的溶解氧浓度对硝化 细菌的生长均有重要影响。 l=Jw l=Jw 硝化细菌剂一一硝化宝是取自海洋中硝化细菌， 经过特殊工艺筛选而得到的硝化能力极强的纯 化硝化细菌菌株，其适应生长温度为10°C-37°C， 适应的PH为6.5-8.5。硝化细菌形态较小，接种 到肉汤培养基上不能正常生长，是严格的自养型 微生物，是以氧化无机物产生的化学能为能源， 并利用外来的能量，以二氧化碳或者碳酸盐为碳 源合成细菌本身的有机物，能直接分解和利用亚 硝酸盐。其主要特征是自养性，生长速度低，好氧性，依附性和产酸性等。硝化细菌是生物脱氮 过程中起主要作用的微生物，水体中硝化细菌数 量直接影响到硝化效果和生物脱氮反应效率，硝 化细菌制剂的浓度与硝化率成正比。 硝化细菌制剂一硝化宝的制备技二、 术 硝化细菌制剂一一硝化宝是采用现代生物工程 技术，配合国际先进的生产，检测设备，能够大 规模培养生产出可用于水产养殖业的高活性硝 化细菌产品。产品的制备技术包括硝化高效连续 富集培养技术，定向驯化技术，大规模制备技术 和先进的制剂技术。 硝化细菌制剂一硝化宝的制备技 1、 硝化细菌的高效富集培养技术 匕。富集培养又称强化培养，是指在基础培养基中加 入特殊养分，使难于在一般培养基上生长的菌种 能生长的一种培养方法。由于在自然界中存在的 硝化细菌，其硝化率极低，不能直接用于养殖池 塘水体的亚硝酸盐降解。所谓高连续富集培养技 术，是指筛选和富集高效硝化细菌的方法，既采 用世界上先进的德国进口生物技术设