硝化

硝化とは、アンモニアが硝酸塩に酸化される2段階の好気性微生物プロセスであり、化学合成独立栄養細菌によって行われます。アンモニア酸化細菌はNH3/NH4+を亜硝酸塩(NO2-)に変換し、亜硝酸塩酸化細菌は亜硝酸塩を硝酸塩(NO3-)に変換します。これはRASにおけるバイオろ過の原動力であり、飼料を介して加えられる窒素の主要な長期的な吸収源です。このプロセスは大量の酸素(酸化されたTAN 1 mgあたり約4.6 mg O2)とアルカリ度(TAN 1 mgあたり約7.1 mg CaCO3)を消費するため、集約的システムでは硝化負荷を考慮して曝気と緩衝を計画する必要があります。反応速度は25~30°C、pH 7.5~8.0、溶存酸素4 mg/L以上で最も速く、これらの条件を下回ると急速に低下します。中間生成物である亜硝酸塩自体が毒性があり、魚の血液中のヘモグロビンをメトヘモグロビンに酸化させるため、健全なシステムでは亜硝酸塩を1 mg/L未満に保ちます。養殖業者にとって、硝化性能は安定した生産と繰り返される水質危機の分かれ目であり、抗生物質を慎重に使用しなければならない理由を説明しています。多くの治療法は硝化細菌群集に損傷を与え、数日後にアンモニアの再上昇を引き起こす可能性があります。硝化は脱窒と組み合わさって窒素循環を完結させます。

硝化
写真: Jmadhikary / Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0

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