硝化菌有什麼作用

硝化細菌的作用是降低水中的氨氮和亞硝酸鹽的濃度，還有淨水作用。硝化細菌 ( Nitrifying bacteria ) 是一類好氧性細菌，包括亞硝酸菌和硝酸菌。生活在有氧的水中或砂層中，在氮迴圈水質淨化過程中扮演著很重要的角色。

硝化細菌廣泛存在於自然環境中。其存活需要水分及氧氣，只有同時滿足水分與氧氣的供應才能存活。在泥土、沙粒、生化棉、生化球、玻璃環、陶瓷環等各種有微孔的濾材中更宜於大量繁殖。硝化細菌最適宜在弱鹼性的水中生活，在溫度達到25度左右時生長繁殖最快。它的繁殖不遵循分離定律和自由組合定律。

硝化細菌的生命活動：

亞硝酸細菌（又稱氨氧化菌），將氨氧化成亞硝酸。反應式：

2NH3+3O2→2HNO2+2H2O+158kcal(660kJ)。

硝酸細菌（又稱亞硝酸氧化菌），將亞硝酸氧化成硝酸。反應式：

HNO2+ 1/2 O2= HNO3, -⊿G= 18 kcal。

這兩類菌能分別從以上氧化過程中獲得生長所需要的能量，但其能量利用率不高，故生長較緩慢，其平均代時（即細菌繁殖一代所需要的時間）在10小時以上。硝化細菌在自然界氮素迴圈中具有重要作用。這兩類菌通常生活在一起，避免了亞硝酸鹽在土壤中的積累，有利於機體正常生長。土壤中的氨或銨鹽必需在以上兩類細菌的共同作用下才能轉變為硝酸鹽，從而增加植物可利用的氮素營養。時至今日，人們尚未發現一種硝化細菌能夠直接把氨轉變成硝酸，所以說，硝化作用必須通過這兩類菌的共同作用才能完成。（2015年聖誕節前人類已經成功分離出了可以直接將氨氮轉化為硝氮的細菌，稱為短程硝化細菌，結束了發現硝化細菌後100年來對氮素轉化的教條式認知，特此批註。）我們知道，亞硝酸對於人體來說是有害的，這是因為亞硝酸與一些金屬離子結合以後可以形成亞硝酸鹽，而亞硝酸鹽又可以和胺類物質結合，形成具有強烈致癌作用的亞硝胺。然而，土壤中的亞硝酸轉變成硝酸後，很容易形成硝酸鹽，從而成為可以被植物吸收利用的營養物質。在硝化細菌的作用下，土壤中往往出現較多的酸性物質。這些酸性物質可以提高多種磷肥在土壤中的速效性和永續性，可以防治馬鈴薯瘡痂病等植物病害，甚至可以使鹼性土壤得到一定程度的改良。所以說，硝化細菌與人類的關係十分密切。農業上可通過深耕、鬆土提高細菌活力，從而增加土壤肥力。但硝酸鹽也極易通過土壤滲漏進入地下水，成為一種潛在的汙染源，造成對人類健康的威脅。因此農業上既可採用深耕、鬆土的方法提高細菌活力，亦可通過用施入氮肥增效劑（即硝化抑制劑），以降低土壤硝化細菌的活動，減低土壤氮肥的損失和對環境的汙染。