硝化细菌

一类好氧性细菌
image
硝化细菌（Nitrifying bacteria[1]）是一种好氧性细菌，[2]是一类能将氨（氮或铵[ǎn]盐）氧化为亚硝酸或使亚硝酸氧化为硝酸的细菌。通常分为氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌，氨氧化菌（AOB）包括亚硝化单胞菌属、亚硝化球菌属等；亚硝酸盐氧化菌（NOB）包括硝化杆菌属、硝化球菌属等。按照形态分类，包括球菌、球杆菌、杆菌和螺菌（或螺旋菌）。[1]
硝化细菌为自养菌，它通过硝化作用将氨氮转化为亚硝酸盐，再进一步使亚硝酸盐转化为硝酸盐，而氨氧化是硝化作用的限速反应。此外，硝化细菌广泛存在于自然界中，包括土壤、湖泊及其底泥、海洋等。在水生环境中，它们不仅能分解鱼类排泄物，将其转化为水草生长所需的矿物质和维生素，还能把有毒的亚硝酸盐分解为无毒的硝酸盐，并进一步转化为氮。此外，在土壤生态系统中，硝化细菌的存在与代谢活动，对维持土壤肥力、保障植物营养供给也有着至关重要的意义。[1][3]

分类

硝化细菌的分类标准多样。依据其代谢过程中利用的无机氮化物差异，可划分为氨氧化细菌与亚硝酸盐氧化细菌两类；从营养代谢类型角度，可分为自养型硝化细菌和异养型硝化细菌。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。