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| 硝化细菌 |
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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。
简介
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。
评价
它们可以在这个团体中安定的生活，需要确保的只有它们得具有适当的黏着性质，以能保留在它们需要停留的地方，并攫取它们所需要的生存资源。但是在养殖池中适合它们生长的地方似乎不多，使它们的数量不可能有大量繁衍之机会。与其它异营性腐生细菌相较，显然这是一个很大的缺陷。
除了栖息环境很少外，硝化细菌的生殖很慢，也是一项非常不利的弱点。某些学者(如Shilo and Rimon，1982;Belse，1984)曾就养殖池中的硝化细菌作过生长及繁殖速度的测定，结果发现一些常见的亚硝酸菌种平均要花上26小时才能增殖一倍，而硝酸菌种生殖的周期更长，平均要花上60小时才能增殖一倍。硝化细菌在养殖池中的低生殖率，使它们在微生物的生态系中仅占有一个相当低的百分率。
另外，就环境因子而言，影响硝化细菌最重要的因子主要有光线、pH值及温度的变化等，它们仅能在合适的环境因子中生长及繁衍，如果这些因子的变化超出了它们所能忍受的范围，就很容易受到伤害，严重的话，将引起死亡。下面的论述将以这三个因子为主题，来谈它们脆弱的一面。
光对硝化细菌的不良影响是一般人很难想象的，从许多的相关研究中均显示光对硝化细菌的生长及繁殖均有抑制的现象(Johnstone and Jones，1988;Diab and Shilo，1988)。亚硝酸菌对近紫外线的可见光非常敏感(Alleman，1987)，但太阳光中普遍含有这种光谱。紫外线对硝化细菌的伤害更大。因此在生态上，硝化细菌均有避光现象(Alleman，1987)。光线对硝化细菌所造成之负面冲击(negative impact)的真正原因尚未查出，不过已知只要将光线减弱，则亚硝酸细菌的活性又会逐渐增强(Alleman，1987)，因此可推测硝化作用在黑暗中的效率应该比在光照中还要得高。
当外界的pH值发生变化时，某些硝化细菌(如N. europaea)可以借着调节细胞内(intracelluar)的pH 值作良好的适应(Frijink et al.，1992)，但大部份对pH值的改变颇为敏感。对亚硝酸菌而言，最佳的pH值通常是7.8(Painter，1970;Jones and Paskis，1982;Kumar and Nichols，1983)，其生长和活性则随pH值的减少而降低，这种低于pH=7时就表现得特别明显(Hankison and Schmidt，1988)，如果pH值降到低于6以下，可能对硝化细菌造成直接的伤害(Alleman，1987)。
在温度的适应方面，一般认为最适合硝化细菌生长的温度是25℃，理由是硝化作用所产生之化学能与进行生理代谢所消耗之化学能两者相抵消，在这个温度之下可能有最大的净余值。至于温度的变化对硝化活性之影响，也有多位学者加以研究，发现在温度低于5℃或高于42℃时，硝化作用已经无法进行(Painter，1970)，后又发现硝酸菌忍耐高温的门坎(threshold)要比亚硝酸菌高约7℃，原因是亚硝酸菌的活性若从7℃开始测定，则随温度之升高越来越强，并呈现一种直线正比关系向上攀升，直到达35℃后随即开始急速下降，但硝酸菌的活性必须高至42℃后才有急速下降的情形(Wortman and Wheaton，1991)。硝化细菌在低温无法进行硝化作用之原因，可能是由于生理代谢受到低温的干扰发生代谢失常的现象，而在高温可能是由于高温使细胞内的 发生瓦解(disruption)之故(Alle-man，1994)。[1]