降硝酸鹽,磷酸鹽的基本認識

[jeremychen]

首先先談反硝化作用,也就是硝酸鹽的還原,目前有兩種形式:

一.硝酸鹽同化還原:

由硝酸鹽同化還原酶執行,將NO3還原成NO2,再由亞硝酸同化還原酶還原成NH2OH>NH3>有機氮...組成細胞物質....

硝酸鹽同化還原酶及亞硝酸還原酶受氨阻遏,只要環境中有氨就不執行還原而直接利用氨來同化合成細胞物質...

以上就是目前的主流降N的方式,如NP豆,KZ,BWA,加酒精,伏特加,醋,糖都是如此...

關鍵:

就是要持續性的加入有機碳源,如NP豆,酒精,醋,糖...等等,因為組成細胞的碳氮比約10:1,環境中缺乏足夠的碳即無法合成細菌細胞.加上一隻效率好點的蛋白.

優點:

效率佳,且能同時降低磷酸鹽,細菌和成細胞同時也會攝取磷來組成細胞物質,不管有沒有厭氧區都能進行,但久了就會在物體表面形成局部的厭氧區,讓硝酸鹽異化還原也能同時進行,這就是為何停用有機碳源後仍能發現N升不上去的主要原因.

缺點:

大程度的耗氧,且水中二氧化碳也會升高,不能隨便關掉蛋白,有可能會在短期間內讓生物窒息,異營菌大量繁殖,到處都是細菌膠羽,及菌膜.且異營菌會抑制硝化菌,抑制來自於兩方面,一是奪走硝化菌的生態棲位,覆蓋讓硝化菌缺氧,二是奪走硝化菌化能來源的氨與亞硝酸.

還有一種可能的危害,就是我認為異營菌大量繁殖可能會奪走鐵離子.



二.硝酸鹽異化還原:

由硝酸鹽異化還原酶執行,將將NO3還原成NO2,在由亞硝酸異化還原酶,還原成NO,N2O,N2至大氣(有些專業術語略過,因為不重要)

以上這兩種異化還原酶要無氧才能脫阻遏,只要環境中有氧就不執行...

以上就是更早以前的硝酸鹽化除器,或者厭氧桶,活砂,活石或者厚砂系統的運作方式....

關鍵:

一定要有無氧區,否則還原酶受氧阻遏

優點:

沒有硝酸鹽同化還原上述的缺點

缺點:

效率差,無氧區很難短期間形成,修正的方法就是利用有機碳源大量繁殖異營菌去耗氧並覆蓋堵死活砂活石氧氣通道.



菌種來源:

自然界就有許多種類的異營菌具備硝酸鹽還原作用了,比方說自來水,魚類,軟體活石天然海水自然就能引入菌種,比方說希瓦氏菌本身就是大量存在於海洋沉積物,或者生物腸道及魚體表面的菌種,只要給他合理條件,如加有機碳源或者無氧環境,反硝化作用就能進行了...

另外一種方式就是利用高等薻或者藍綠菌,利用光能來同化硝酸鹽,磷酸鹽,這個原理很簡單在此就略過了.

 

[s2s2]

醍醐灌頂，原來如此

 

[c89119539]

感謝分享..........

 

[shin7high]

一.硝酸鹽同化還原:
缺點
大程度的耗氧,且水中二氧化碳也會升高,不能隨便關掉蛋白,有可能會在短期間內讓生物窒息,異營菌大量繁殖,到處都是細菌膠羽,及菌膜.且異營菌會抑制硝化菌,抑制來自於兩方面,一是奪走硝化菌的生態棲位,覆蓋讓硝化菌缺氧,二是奪走硝化菌化能來源的氨與亞硝酸.

這會不會是許多前輩在說的
加了酒精就會菌種單一化的原因呢???
所以用了np豆也會菌種單一化嗎??

 

[lwc1753]

請問赤子大..若使用NO3及PO4吸附劑是否能有效的降低..謝謝..

 

[jeremychen]

一.硝酸鹽同化還原:
缺點
大程度的耗氧,且水中二氧化碳也會升高,不能隨便關掉蛋白,有可能會在短期間內讓生物窒息,異營菌大量繁殖,到處都是細菌膠羽,及菌膜.且異營菌會抑制硝化菌,抑制來自於兩方面,一是奪走硝化菌的生態棲位,覆蓋讓硝化菌缺氧,二是奪走硝化菌化能來源的氨與亞硝酸.

這會不會是許多前輩在說的
加了酒精就會菌種單一化的原因呢???
所以用了np豆也會菌種單一化嗎??

菌種單一化不是一種科學且嚴謹的說法,隨便一個魚缸都有超級多的菌種...應該要換成另外一種說法..."菌種失衡"..也就是異營菌的總數量會比自營菌多很多,但菌的種類不會單一化..

即使完全不用有機碳源,魚缸本來就是異營菌數量遠大於自營菌,使用了有機碳源後異營菌數量更龐大,這是先天上的限制,他們是大自然的分解者角色,繁殖速度本來就很快.

自營,異營只是根據營養源作出來的簡單分類,但實際上自營,異營的細菌種類相當多樣化...


自營有分光能,化能...光是硝化菌這種化能自營菌就有很多的種類了,且自營菌也不只是硝化菌而以,藍綠藻也算是光能自營菌,但他的種類也是多的嚇人...

 

[jeremychen]

請問赤子大..若使用NO3及PO4吸附劑是否能有效的降低..謝謝..

PO4吸附比較有效,硝酸吸附劑在海水中效果很差

 

[testjack]

感謝分享，以收藏，感謝!

 

[shih87]

"還有一種可能的危害,就是我認為異營菌大量繁殖可能會奪走鐵離子."

這句深深吸引了我...赤子大可否再詳細些....我化學超萌的 (直白就是"爛"啦)

 

[jeremychen]

其實我根本就是生物化學的門外漢= =...

只是剛好很久以前看過已故海洋科學家馬丁的"鐵假說",他認為海洋浮游藻類的生產力受限鐵離子,海洋鐵離子濃度遠比想像中的低很多,早期測量方法不夠精確(加上樣本受汙染),所以一直誤判鐵離子是不虞匱乏的,直到近代科學家繼續"鐵假說"的相關實驗才慢慢證明的馬丁的這點說法正確無誤...

然而又剛好看過有關細菌攝鐵系統的文獻,細菌有高效的攝鐵系統,那麼如果繁殖大量的細菌也等於把鐵離子已經很低下的環境又進一步的降低,在缺乏鐵離子的系統內藻類當然也會因為缺乏鐵離子無法合成完整細胞而受限...異營菌的繁殖速率遠高於藻類的同時,是不是也能影響珊瑚與蟲黃薻的平衡?

目前看到的大部分說法都認為蟲黃薻供應軟體90%的營養需求,假設這個說法為真,表示即使在自然環境中有大量的浮游生物的環境下,珊瑚軟體的異營攝食僅佔10%?那個蟲黃薻在維持珊瑚的營養需求似乎就佔有很大的比例,也許不是單靠異營攝食就能補回來的,珊瑚軟體的異營攝食到的鐵有辦法傳導給蟲黃薻嗎?假設不行...那麼水中的鐵離子是不是也佔有關鍵性的角色?

我是lps sps的門外漢,但常對老齊兄發出的議題感興趣,所以做了一些思考,提出了這種可能性,因為我畢竟不是專家,所已無法斬釘截鐵的說應該就是怎樣,所以我很謹慎的用了"可能"這種不確定的文字來表達我的思考...

當NP很低的時候蟲黃薻還能依賴軟體代謝出來的NP來生存,但鐵離子我就不知道能不能靠軟體代謝了...

另外一點就是當環境中鐵離子缺乏時細菌攝鐵系統的基因就會被表達,表示對生物的侵犯力增強,不管對魚或者珊瑚軟體也是一樣,同時我也發現高換水率的系統,魚類細菌感染率似乎有顯著的降低,有沒有可能是因為鐵離子的影響?

 

[jones888]

有玩過加碳源,打氣不夠會倒缸喔

倒是磷酸鹽自來水就蠻多,補ro水能不能過濾去除也是個問題
種點好養的藻類,好像也能去除這兩種有機鹽吧? 阿知

 

[EricYI]

受益良多 感謝