※ 引述《t110147 (隐)》之铭言： : 小弟有个疑问 : 自然界里PH值小於6.5的水域实在不能说罕见，有些甚至低於5(南美、东南亚... : 这些水域都没有细菌演化出能在酸性水域利用铵获取能量? : 我知道自然界里水中的各种氮肥可能被藻类抢走的比例比较多，但以细菌繁殖与演化 : 的速度，除非物理学上不可能，不然小弟有点难想像没有细菌能在酸性水域分解铵 : 当然，有这种菌种存在，跟是否能运用在鱼缸中又是两回事 综合了LiarBu大和Schel大的资讯， 所以我又去研究了一下硝化细菌 在低pH下到底可不可以运作。 事实上可以， 但是有些条件需要符合。 但在这之前有些观念要先说一下 事实上几乎所以的腐生细菌都可以使用铵离子、 亚硝酸离子与硝酸离子， 只是他们的使用受限於碳源的多寡。 因为构成细菌的组成中碳比氮还要多上太多， 所以碳不够的情况下， 氮再多也没有用。 所以水中的氮才会累积 形成大家讨厌的氨与亚硝酸上升。 而植物可以用CO2作为碳源， 这是一般细菌所办不到的， 所以植物的生长可以移除水中多余的氮。 这也是海水缸会用藻缸来去除硝酸浓度的原理。 而我们回到硝化细菌可不可以在低pH下作用? 我看到的很多资料都写说pH小於6硝化细菌无法生长， 所以我一直以为硝化细菌在pH低於6的状况下 就无法进行硝化作用， 而事实上这是错误的观念。 这里要感谢Schel大的提点。 根据SM Allisonc和JI Prosser在1993年 发表的文章"Ammonia oxidation at low pH by attached populations of nitrifying bacteria"里面明确的指出， 硝化细菌在pH为5的时候虽然不会生长， 但是仍然具有氧化氨的能力。 而硝化菌在pH5.5的时候也还具有些许的生长能力。 这篇论文点出了一个重要的事实: 硝化细菌无法生长和不具有硝化能力完全是两回事。 所以硝化细菌在pH小於6时生长速度确实会被明显抑制， 但是其硝化能力到pH为5时仍然存在。 所以在低pH的水族箱中， 硝化细菌仍然可以作用。 但前提是你的水族箱中 原本的硝化细菌菌丛已经建立完善。 因为在低pH中硝化细菌的生长速度非常的慢， 与腐生菌的竞争能力很低， 除非硝化菌的生物膜已经建立完成， 否则很容易被腐生菌所取代。 尤其在pH小於5的时後， 因为硝化菌已经无法分裂， 所以等到硝化菌自然老死，硝化系统就会崩解， 这也是为什麽会说pH小於5的时後 硝化菌就完全无效的原因。 而根据LiarBu大提供的论文还有自身的经验， 确实有一些硝化细菌可以在pH=5.5的时後 不只可以进行硝化作用而且还活得很好。 所以我也研究了一下其他关於低pH之下硝化菌存活的论文。 结论是需要给硝化菌足够的时间还有氨。 由於硝化菌只能使用氨而无法使用铵离子， 而在低pH的时候大多数的氨是以铵离子的方式存在， 所以一定要有足够的氨产生才有办法维持硝化菌的生存。 而这里的氨够高不是指整个水族箱内都要很高， 而是只要局部的氨浓度够高就可以了。 在野外大多以生物膜的形式达成这个目标。 自然状况下的硝化菌会和腐生菌一起 建构出一片完整的生物膜， 当有机废物接触到生物膜後， 腐生菌会负责分解。 腐生菌所产生的氨就会迅速的被硝化菌利用。 水族箱内的硝化系统也是类似的现象。 而为何需要给硝化菌时间呢? 因为所有的细菌都有适应环境的能力。 细菌虽然为单细胞生物但当他们遭遇到环境压力时， 细菌的DNA会开始产生大量的突变。 虽然有一些细菌会因为突变而死亡， 但也有一些细菌会因为突变而获得适应外界的能力。 在新环境中整个细菌族群就会以这几只突变的细菌为中心， 重新建立。 而细菌之间具有分享彼此DNA的能力， 所以除了透过自身的复制外， 细菌可透过分享特殊DNA的方式让所有族群获得特定基因。 因此只要给硝化细菌足够的时间， 连原本不耐酸的硝化细菌， 都可以获得在低pH下生存的能力。 总结以上， 硝化细菌在pH5.5的时候还是具有硝化能力， 而且如果环境pH持续维持在5.5， 则硝化菌也能适应这样的环境， 而形成一个完整的硝化系统。 再低的pH硝化菌也是有可能适应的。 但是与此同时给予的氮原则需要大幅增加， 才有办法维持硝化菌的生长。 --

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