硝化细菌是一类能降解氨和亚硝酸盐的自养型细菌，包括亚硝化菌属和硝化杆菌属两个生理亚群，它们归属于一个独立的科——硝化杆菌科。硝化细菌通过硝化作用氧化无机化合物获取能量来满足自身的代谢需求，并且以CO2作为唯一的碳源，是典型的化能无机营养菌。硝化细菌具有硝化作用，所谓硝化作用指的是硝化细菌在好氧条件下将NH3氧化为NO-，并进一步氧化为NO-3，从中获得生长所需能源的过程。硝化作用可以分为两个相对独立而又联系紧密的阶段。前一阶段NH3氧化为NO-2，称为亚硝化作用或氨氧化作用，由亚硝化细菌完成；后一阶段是NO-2氧化为NO-3的过程，称为硝化作用，由硝化细菌完成。因此，常讲的硝化作用实际上包括了由亚硝化细菌完成的亚硝化作用和由硝化细菌完成的硝化作用两个阶段。硝化细菌是养殖水体生态系统中不可或缺的成员，在水产养殖上具有比较重要的应用价值。在水产养殖上的应用是硝化细菌氨氮氧化、亚硝酸盐氧化的运用，养殖水体中的三氮（NH3-N、NO2-N、NO3-N）中，NH3-N和NO2-N具有很强的毒性，硝化细菌可将亚硝酸盐转化为硝酸盐而被藻类利用，从而起到净化水质的作用；与此同时，硝化细菌在合成自身物质时可同化和异化硫化氢，达到水质净化，改良池塘底质，维护良好的水产养殖生态环境的作用。但由于硝化细菌的生长代时比较长，从而限制了其在水产养殖上的广泛应用。
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