细菌大盘点（十）硝化细菌

[所属分类:公司新闻] [发布时间:2021-3-19] [发布人: ] [阅读次数:] [返回]

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硝化细菌 ( Nitrifying bacteria ) 是一类好氧性细菌，包括亚硝酸菌和硝酸菌。生活在有氧的水中或砂层中，在氮循环水质净化过程中扮演着很重要的角色。

分类

硝化细菌分类:硝化细菌属于自养型细菌，原核生物，包括两种完全不同的代谢群:亚硝酸菌属( nitrosomonas ) 及硝酸菌属( nitrobacter )，它们包括形态互异的杆菌、球菌和螺旋菌。亚硝酸菌包括亚硝化单胞菌属、亚硝化球菌属、亚硝化螺菌属和亚硝化叶菌属中的细菌。硝酸菌包括硝化杆菌属、硝化球菌属和硝化囊菌属中的细菌。两类菌均为专性好氧菌，在氧化过程中均以氧作为最终电子受体。大多数为专性化能合成自养型，不能在有机培养基上生长，例如亚硝化单胞菌(Nitrosomonas)、亚硝化螺菌(Ni-trosospira)、亚硝化球菌(Nitrosococcus)、亚硝化叶菌(Ni-trosolobus)、硝化刺菌(Nitrospina)、硝化球菌(Nitrococcus)等。只有少数为兼性自养型，也能在某些有机培养基上生长，例如维氏硝化杆菌(Nitrobacterwinogradskyi)的一些品系。从形态上看，也有多样，如球形、杆状、螺旋形等，但均为无芽孢的革兰氏阴性菌;有些有鞭毛能运动，如亚硝化叶菌，借周身鞭毛运动;有些无鞭毛不能运动，如硝化刺菌。一般分布于土壤、淡水、海水中，有些菌仅发现于海水中，例如硝化球菌、硝化刺菌。

硝化细菌完全无需专门购买，鱼缸中氧含量和有机物多达到正常水平后，2个月左右就可以建立起稳定的菌落。硝化细菌也不是药物，一旦稳定之后，只要环境不发生剧烈变化(如放入杀菌剂、或开水倒入)，就可以长期不断繁殖，完全无需添加。

生命活动

硝化细菌的生命活动:

亚硝酸细菌(又称氨氧化菌)，将氨氧化成亚硝酸。反应式:

2NH3+3O2→2HNO2+2H2O+158kcal(660kJ)。

硝酸细菌(又称亚硝酸氧化菌)，将亚硝酸氧化成硝酸。反应式:

HNO2 + 1/2 O2= HNO3, -⊿G= 18 kcal。

这两类菌能分别从以上氧化过程中获得生长所需要的能量，但其能量利用率不高，故生长较缓慢，其平均代时(即细菌繁殖一代所需要的时间)在10小时以上。硝化细菌在自然界氮素循环中具有重要作用。这两类菌通常生活在一起，避免了亚硝酸盐在土壤中的积累，有利于机体正常生长。土壤中的氨或铵盐必需在以上两类细菌的共同作用下才能转变为硝酸盐，从而增加植物可利用的氮素营养。时至今日，人们尚未发现一种硝化细菌能够直接把氨转变成硝酸，所以说，硝化作用必须通过这两类菌的共同作用才能完成。(2015年圣诞节前人类已经成功分离出了可以直接将氨氮转化为硝氮的细菌，称为短程硝化细菌，结束了发现硝化细菌后100年来对氮素转化的教条式认知，特此批注。)我们知道，亚硝酸对于人体来说是有害的，这是因为亚硝酸与一些金属离子结合以后可以形成亚硝酸盐，而亚硝酸盐又可以和胺类物质结合，形成具有强烈致癌作用的亚硝胺。然而，土壤中的亚硝酸转变成硝酸后，很容易形成硝酸盐，从而成为可以被植物吸收利用的营养物质。在硝化细菌的作用下，土壤中往往出现较多的酸性物质。这些酸性物质可以提高多种磷肥在土壤中的速效性和持久性，可以防治马铃薯疮痂病等植物病害，甚至可以使碱性土壤得到一定程度的改良。所以说，硝化细菌与人类的关系十分密切。农业上可通过深耕、松土提高细菌活力，从而增加土壤肥力。但硝酸盐也极易通过土壤渗漏进入地下水，成为一种潜在的污染源，造成对人类健康的威胁。因此农业上既可采用深耕、松土的方法提高细菌活力，亦可通过用施入氮肥增效剂(即硝化抑制剂)，以降低土壤硝化细菌的活动，减低土壤氮肥的损失和对环境的污染。

存活条件

硝化细菌的存活条件:硝化细菌广泛存在于自然环境中。其存活需要水分及氧气，只有同时满足水分与氧气的供应才能存活。在泥土、沙粒、生化棉、生化球、玻璃环、陶瓷环等各种有微孔的滤材中更宜于大量繁殖。硝化细菌最适宜在弱碱性的水中生活，在温度达到25度左右时生长繁殖最快。它的繁殖不遵循分离定律和自由组合定律。