硝化细菌与反硝化细菌及其在水产养殖业的应用.doc

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菌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。养殖池塘中的氨氮原本很适合于硝化细菌的生长但因养殖池中存在大量的异养菌受异养菌的排斥作用影响适合硝化细菌栖息的地方相对于自然环境而言显然少得多因此没有足够数量的硝化细菌来消费过来的亚硝酸盐就是问题所在。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——硝化宝他能有效地将亚硝酸盐降低至规定的浓度范围。2、硝化细菌制剂的生物学特性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。硝化细菌剂——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℃-37℃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。二、硝化细菌制剂—硝化宝的制备技术硝化细菌制剂——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。1、硝化细菌的高效富集培养技术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备在无菌条件下从自然界中连续富集能降解亚硝酸盐的硝化细菌。该技术是根据科研工作者的需要采用含高浓度的亚硝酸盐体系将小到微米级的高效硝化细菌收集起来。所以采用这种技术获得硝化细菌据偶很强的降解亚硝酸盐的能力。2、硝化细菌的定向驯化技术获得了亚硝酸盐降解能力强的高效硝化菌后科研人员通过定向驯化技术以使