硝化系統對于養魚的重要性,大家都清楚。因此養魚必加硝化細菌,幾乎成為共識(雖然鸫龜先生并不這樣認為)。但硝化細菌要怎麼加,似乎很多魚友并不清楚。為何要這麼說呢?這是因為有一個關于硝化細菌的“經典”問題,持續不斷的出現在網絡上。這就是類似“硝化細菌加多了”,“會怎麼樣”、“有什麼危害”之類的問題。
比如我們打開今日頭條APP,以“硝化細菌加多了”為關鍵詞搜索,可以查到至少2007年就有人問這個問題,一直持續到現在。就在昨天,悟空小秘書還給鸫龜先生推送了該問題,不得不說,這真是一個經久不衰的問題。難道回答了這麼多年,就沒有一個令人信服的答案嗎?帶着這個疑問,鸫龜先生翻閱了曆年來的回答,發現“曆史總是驚人的相似”。
對于這個問題的答案,曆年來口徑驚人的一緻,大家基本都是認為“硝化細菌加多了,對魚沒有什麼危害”。事實果真如此嗎?其實并非這樣,硝化細菌使用過量,對魚的危害還是有的,而且還是多方面的危害。今天我們就來分析下這方面的問題,供對此感興趣,特别是有此困惑的朋友們參考。要明白這個問題,我們首先要了解下硝化細菌。
一、硝化細菌及其作用對于養魚的朋友們,硝化細菌的大名可謂是如雷貫耳。開缸,請硝化細菌!換水,請硝化細菌!水質混濁,請硝化細菌!甚至魚生病,也是請硝化細菌!這硝化細菌在養魚圈,似乎成為無所不能的“神藥”,以至于出了任何問題,總有“沒加硝化細菌”、“硝化系統不完善”或“硝化系統崩潰了”等等說法。那麼,小小的硝化細菌,到底是何方聖神,它有什麼絕活,能讓這麼多人都對它“寵愛有加”呢?說起來,硝化細菌的刷子,還是有兩把的。
我們都知道,魚是水生動物。養魚就要喂食,之後魚吃了餌料,就會消化、排洩。在這個過程中,難免有魚食殘渣、魚的排洩物進入水中。這些物質中的含氮有機質(如蛋白質等),在水中可以被腐敗菌(即氨化細菌)分解,釋放出氨(NH3,即氨氮)。而餌料被魚取食、消化後的含氮廢棄物,也多數以氨的形式,經魚鰓或排洩孔排放到水中。而問題,恰恰就出現在氨氮上。
氨是無色、有刺激性氣味、極易溶于水的氣體。氨溶于水後,形成氨水,具有刺激性和腐蝕性,并能損傷中樞神經系統。水中的氨,對魚的危害性也非常大。根據研究,低濃度的氨會影響魚類生長,并對魚鰓、肝髒和腎髒等器官造成損害;當氨濃度高時,則會造成魚急性中毒,甚至直接死亡。由于氨是無色的,因此可以說是魚缸中的隐形殺手,稍不注意就會中招。要想養好魚,就必須要除去魚缸中的氨。
水中對魚類危害巨大的氨,卻是一類細菌的“食物”。這細菌就是硝化細菌,一類好氧性細菌,它們在有氧環境中生長繁殖,包括亞硝化細菌和硝化細菌。它們的作用,就是專門處理氨氮的。處理過程主要包括以下兩個反應:
(1)亞硝化過程(亞硝化反應)。是指氨氮在亞硝化細菌和氧氣的作用下,被氧化為亞硝酸的過程,反應方程式為:
上述反應生成的亞硝酸也是有毒的,且具有緻癌性。但好在其容易被繼續氧化,生成低毒的硝酸。
(2)硝化過程(硝化反應)。是指亞硝酸鹽在硝化細菌和氧氣的參與下,被氧化為硝酸的過程,反應方程式為:
在上述兩個反應過程中,氨氮先是被氧化為亞硝酸(有毒且緻癌),接着亞硝酸被氧化為硝酸,在水中形成硝酸根(稱為硝氮)。硝酸根對魚微毒,在低濃度下可以認為無毒。就這樣,在硝化細菌的作用下,原本對魚毒害性較大的氨氮,被氧化成了無毒的硝氮。從這個意義上來說,硝化細菌的作用确實重大,具有解氨毒的作用。
以上就是對于硝化細菌及其作用的簡單介紹,有幾個重點需要強調一下:硝化細菌是好氧菌,亞硝化反應和硝化反應都需要氧氣的參與;生成的中間産物為亞硝酸(亞硝酸根),最終産物為硝酸(硝酸根)。這幾個重點,有助于我們理解硝化細菌加多了後,到底對魚有沒有危害。
二、硝化細菌加多了,真的對魚無害嗎?不,危害其實很多硝化細菌的作用,是處理有毒的氨氮,将其轉化為低濃度下無毒的硝氮。看起來是不是有“加的硝化細菌越多,處理氨氮的能力就越強、越快”的感覺?這也許就是那麼多人都認為硝化細菌加多了,對魚無害的原因。
其實這種認識是錯誤的,這是隻看到了硝化細菌的有利作用,而忽視了其危害所緻。俗話說過猶不及,事實上魚缸中硝化細菌加多了,不僅會對魚造成危害,且影響面還不少。主要表現為耗氧,降低水中溶解氧含量;産生過多亞硝酸和硝酸,促使水質酸化;硝氮(硝酸根)産生過多,容易使魚缸爆藻;硝酸根濃度過大,使魚産生鹽分毒害等幾個方面。
1、硝化細菌加多了,消耗水中氧氣
由上文所述可知,硝化細菌是好氧菌,無論是亞硝化反應,還是硝化反應,都需要氧氣參與。因此,硝化細菌加多了,自然會大量消耗水中的氧氣。魚也是需要氧氣的,特别是高氧魚,對氧氣的需求更大。而一定溫度下,水中溶解的氧氣總量是有限度的,由此形成硝化細菌和魚對氧氣的競争關系。
如果此時魚缸中沒有供氧設備,或者供氧能力不足,那麼氧氣被硝化細菌大量消耗的後果就是魚缸中的魚會缺氧,輕則浮頭,重則直接缺氧死亡(特别是高耗氧魚)。這也是為什麼加入硝化細菌後,我們通常需要大量增氧的原因。氧氣不足,真的會死魚!
其實硝化細菌的過量使用,不僅可能會造成缺氧,也會造成魚缸水質惡化。其原因是,加入初期,水中的溶解氧被硝化細菌大量消耗;當水中氧氣含量下降到一定程度後,滿足不了硝化細菌的需求,此時硝化細菌會因為缺氧而大量死亡,進而造成水質惡化(如水變混濁,有異味等)。
2、硝化細菌多了,促使水質酸化(酸跌)
水質酸化(即酸跌),一直是讓很多魚友頭疼的一件事情。而硝化細菌的過量使用,對水質酸化具有重要促進作用。如上文所述,在硝化細菌轉化氨氮的過程中,中間産物是亞硝酸,最終産物是硝酸。這兩者都是酸,特别是硝酸,這是典型的強酸。因此,硝化細菌加多了的一個直接後果就是促進水質酸化(其他細菌也會産酸,因此硝化細菌不是水質酸化的唯一原因)。
而水質酸化(酸跌)對魚的危害是非常大的,會引起魚類的酸中毒。水質酸化會使魚生長緩慢,導緻魚組織内缺氧(水體不缺氧時,魚也會出現呼吸困難等缺氧症狀)。此外,過多的酸也會對魚鰓和皮膚具有刺激作用,降低魚的抵抗力,使魚更容易發生感染,誘發各種魚病的發生。
3、硝化細菌加多了,促使魚缸爆藻
爆藻也是養魚過程中的一個常見現象,不僅影響魚缸美觀,還會造成魚缸溶解氧降低,有些藻類甚至會産生毒素,嚴重的則會造成魚死亡。關于爆藻的原因,多認為是光照和富營養化帶來的結果,幾乎沒有人往硝化細菌身上考慮(就算偶爾有考慮的,也多是認為硝化細菌能夠抑制藻類爆發)。
而實際上,硝化細菌加多了,是容易造成魚缸爆藻的,這同樣和硝化細菌對氨氮的轉化過程有關。硝氮(即硝酸根态氮)是硝化細菌轉化氨氮的最終産物,對于藻類而言,這是十足的養分(氮肥)。研究發現,當水中磷元素不缺乏時,氮的濃度超過0.2mg/L時,就會促使藻類大量繁殖。因此,在氧氣充足的情況下,加入的硝化細菌越多,生成的硝氮就越多。也就是說,硝化細菌為魚缸藻類的爆發,提供了大量的氮源。
4、硝化細菌加入過多,可能會對魚産生鹽分脅迫危害
硝化細菌轉化氨氮的終産物為硝酸,容易與水中的堿性物質發生反應,生成硝酸鹽。因此,在其他條件不變的情況下,加入的硝化細菌越多,硝化反應越強,生成的硝酸鹽也就越多。雖然低濃度的硝酸根是無毒的,但濃度高了,會增加水中硝酸鹽的濃度,使魚受到鹽分脅迫的危害。受滲透壓的影響,當魚缸水中鹽分濃度超過魚體内鹽分濃度時,水分就會由魚體進入水中,魚可能會因為失水過多而死亡。
5、硝化細菌加入過多,可能會造成魚亞硝酸鹽中毒
亞硝酸是硝化細菌轉化氨氮的中間産物,作為酸,同樣會與堿性物質反應生成亞硝酸鹽。而我們知道,亞硝酸鹽是有緻癌作用的有毒物質。水中的亞硝酸鹽可以通過魚鰓,被吸收進血液中。可以使血液血紅蛋白中的二價鐵離子氧化成三價鐵離子,使血紅蛋白喪失運輸氧氣的能力,造成魚組織缺氧,會對魚的許多器官造成危害,如肝髒、魚鰓、視網膜等。嚴重者,會因為亞硝酸鹽中毒而直接死亡。
在其他條件不變的情況下,硝化細菌過量使用,帶來的中間産物亞硝酸鹽含量也就高,因此容易造成魚類的亞硝酸鹽中毒。
三、結語綜上所述,硝化細菌雖然可以轉化水中的氨氮,但也不是越多越好,硝化細菌過量使用,危害是多方面的。硝化細菌是好氧菌,轉化氨氮的中間産物是亞硝酸(亞硝酸根),最終産物是硝酸(硝酸根)。硝化細菌加多了,會造成水中氧氣大量消耗,當氧氣不足時,會造成水中魚缺氧;中間産物和最終産物都是酸,硝化細菌加多了,也會促進水質酸化;硝氮對于藻類而言是氮肥,硝化細菌加多了,生成的硝氮就越多,會促進魚缸爆藻;同時硝化細菌隻管轉化氨氮,并不負責清除最終産物硝酸根,硝氮生成的越多,水中硝酸鹽含量越高,會對魚産生鹽分脅迫危害;而中間産物亞硝酸鹽,是緻癌的有毒物質,硝化細菌過多,也會造成魚類亞硝酸鹽中毒。
總之一句話,過猶不及,什麼東西都要有個度,對于硝化細菌,同樣也是如此。适度利用有助于轉化氨氮,利于我們養好魚;而硝化細菌加入過多,則有可能是個養魚的煩惱之源。
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