利用反硝化细菌

改善养殖水体还原为氮气

养殖户必须通过反硝化菌，才能将氨氮、亚硝酸盐等有害无机氮还原为氮气，以改善水质。基本上，反硝化菌可分为好氧及厌氧。好氧反硝化菌是利用好氧反硝化酶的作用，在有氧条件下进行反硝化作用，而厌氧则是在厌氧过程中形成反硝化作用。

为了取得最大的效益，水产养殖趋向高密度、集约化模式发展，导致水体出现大量氨氮、亚硝酸盐等有害氮源，破坏水环境之余，还影响水产的健康，长久下来反而对养殖行业造成极大为害。

当水产产生的氨氮、亚硝酸盐获得减少，它们才能健康成长。

 

好氧vs厌氧

养殖户必须通过反硝化菌，才能将氨氮、亚硝酸盐等有害无机氮还原为氮气，以改善水质。基本上，反硝化菌可分为好氧及厌氧。好氧反硝化菌是利用好氧反硝化酶的作用，在有氧条件下进行反硝化作用。

好氧反硝化菌的反硝化作用过程包括４个步骤，分别由硝酸盐还原酶、亚硝酸盐还原酶、一氧化氮还原酶及一氧化二氮还原酶催化完成。与厌氧反硝化菌的反硝化相比，好氧反硝化菌的反硝化主要产物是一氧化二氮，而厌氧反硝化菌的反硝化则主要产生氮以及少量的一氧化二氮。

当然，好氧反硝化菌能在好氧条件下进行反硝化，使其与硝化能够同时进行，因此，铵态氮就能在好氧条件下直接转化成气态产物。相比厌氧反硝化菌，好氧反硝化菌的反硝化速率较慢，同时也会消耗水体的部分氧气。养殖户若采用好氧硝化菌，必须妥当掌握，避免影响水产的氧气需求。

水产产业广泛应用生物脱氮技术，尤其是采用循环水养殖系统，此法更能发挥重要作用。

 

释放氮元素

反硝化是氮循环中的重要环节，这在水产养殖中尤其重要。反硝化作为一种重要的脱氮方式，可将土壤、水域中的氮元素向大气中释放。过去，专家认为反硝化只会在厌氧过程中形成，但在20世纪80年代，Robertson和Kuenen首次发现一种可以在有氧状态下进行反硝化的细菌Paracoccus denitrification，从此将此现象命名为好氧反硝化。很多专家的研究显示，在氧气和硝酸盐都存在的情况下，反硝化细菌在不同环境条件下，脱氮效率会有不同水平的呈现。

虽然户外池塘养殖可通过持续的注水排水来减少氨氮、亚硝酸盐的累积，但若能配合反硝化菌的应用，就能进一步减少水质的败坏现象发生。

 

生物脱氮技术

脱氮技术是养殖户用于改善水质的重要关键，当中生物脱氮技术出于无需后续处理、无副产物产生而成为最适宜的脱氮方法。基本上，水产产业广泛应用生物脱氮技术，尤其是采用循环水养殖系统，此法更能发挥重要作用。

因着循环水必须重复使用水，不似传统养殖般借由外在水源的持续灌入来减少氨氮和亚硝酸盐的积累，循环水养殖户时常得严格控制水质，而他们通常利用生物滤池中的硝化细菌形成的硝化作用将氨氮和亚硝酸盐转化为低毒性的硝酸盐。

脱氮技术是养殖户用于改善水质的重要关键，当中生物脱氮技术出于无需后续处理、无副产物产生而成为最适宜的脱氮方法。

 

不过，硝酸盐的持续积累最终仍然会导致水质崩溃，因此将硝酸盐通过反硝化作用转化为气态氮，完成氮元素由水域向大气的转移成了必要。

专家指出，循环水养殖系统内需要高溶氧，以满足高密度养殖的水产溶氧需求，而传统的反硝化过程是在厌氧环境下进行，这与循环水养殖的基本要求产生矛盾，促使循环水养殖户额外增加水处理环节以实现厌氧反硝化。基于厌氧反硝化徒然增加养殖成本，专家指出循环水养殖户采用好氧反硝化是最为妥当。

３方法取好氧反硝化细菌

取得好氧反硝化细菌的方法有３种：一是间歇曝气法；二是使用选择性培养基或呼吸抑制剂；三是使用酸堿指示剂。间歇曝气法乃是利用好氧反硝化细菌可以同时利用氧气和硝酸盐的特点，频繁转换富氧、缺氧条件，从中促使好氧反硝化细菌取得竞争优势。

选择性培养基或呼吸抑制剂则是根据好氧反硝化细菌对培养条件的特殊要求，制作选择培养基以抑制其他细菌的生长。酸堿指示剂泛指用溴百里酚蓝来制作培养基，筛选因反硝化消耗亚硝酸盐或硝酸盐而显蓝色的菌落。