硝化细菌是好氧性细菌，它包括（亚硝酸菌）和（硝酸菌）。生活在有氧的水中或砂层中，鱼缸中氧含量和有机物达到正常水平后，1周左右就可以建立起稳定的菌落，一旦稳定之后，只要环境不发生严重变化（如放入杀菌剂、或开水倒入），就可以长期不断繁殖，完全无需添加。
生存环境：
1 硝化细菌的存活在水中，还需要很高的氧气，所以只能生活在生化棉、玻璃环、生化球、陶瓷环等各种有微孔空隙的滤材当中。只有同时满足了氧和水的时候，它们才能存活。硝化细菌最适宜在弱碱性的水中生活，在温度达到25度左右时生长繁殖最快，例如：光合细菌在23-29℃的范围内均能正常生长繁殖，当水温低于23℃时，它们的生长逐渐停滞，
2 现在对硝化细菌的认知有些偏差，有人感觉它可以净化水质，还有人认为硝化细菌能够分解粪便，中和水中的悬浮物，这些认识是不准确的，或者可以说是错误的，不准确的。
3 有机物的分解不是硝化细菌能完成的，是有其他它净水细菌完成的。若无其它异养性细菌存在，水中将到处充斥未被细菌分解的有机物，此种自我污染的水族环境一样使鱼儿无法生存其中。因此，它们常被视为是水质自净作用的先锋部队，其重要性并不亚于硝化细菌。这类细菌普遍存在于各种不同环境，它们几乎无所不在，而繁殖速度相当惊人，大部份的异营性净水细菌，在理想的环境只需几十秒钟即可自行增殖一倍，一般只需二十几分钟即能增殖一倍。但要是裸缸饲养，我们就要借助物理循环，把水中的剩饵或粪便吸出。
分解步骤
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鱼类的排泄物和未吃过的食物将会转变为氨（俗称阿摩尼亚）；那是因为在这些东西里需要氧的细菌会令蛋白质分裂。而氨是有毒的。
2
生存于氧气中的亚硝酸菌，能把氨会转变为亚硝酸盐（NO2-）；亚硝酸盐虽然仅有较小的毒性，但仍对鱼类有致命的毒害。
3
亚硝酸盐及后又被第二种硝化细菌转变为硝酸盐（NO3-）；而这硝酸盐几乎是无毒的，但突然或长期暴露在高浓度的硝酸盐里是有害的。但幸运地，硝酸盐的浓度是可以靠更换鱼缸的水来降低。
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硝酸盐等会被不依附氧气而生存的细菌（厌氧性细菌）变为氮气而挥发，这就是一个完整的「氮化合物循环」。
硝化菌的搭建和紧急处理
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硝化细菌喜欢附着于固定物外表的倾，比较可行的处理方式是在过滤系统中安置「生化培养球」，这种产品是专门为硝化细菌提供一个繁衍场所而设计的，在里面加上增氧设备暴氧。
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水质检测发现水中氨浓度偏高时，添加硝化细菌制，采用这种方法最有效率。但这种方法只是治标方法，不是治本方法，因为这些制剂在水中被活化成为活菌之后，它们仍然多属「无壳蜗牛」，在池水中无法增殖，甚至因环境不适而逐渐死亡，故必须定期添加才能发挥预期效果。
硝化菌喜欢生长的ph值
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在净水细菌的使用过程中，必须注意水质酸碱度ph的变化。例如：淡水硝化细菌在ph值等于中性时的效果最佳，在酸性水质中效果最差，因此若能将水族箱中的水质调整至中性或弱碱性，它的净水效果会好一些。而光合细菌在ph值8.2-8.6的水质中最具效果，所以它比较适合用于海水水族箱中的使用。
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一个新开缸的水族箱，第一周最好不要使用硝化细菌，因为第一周的时间里水体不仅不会产生足够的氮，胺等物质，而且水体中的残留氯还会抑制硝化细菌的着床和生长。建议在开缸的第一周每日在水族箱水体中加入适量的光合细菌，来分解有害物质。
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影响硝化细菌最重要的因子主要有光线、pH值及温度的变化等，它们仅能在合适的环境因子中生长及繁衍，如果这些因子的变化超出了它们所能忍受的范围，就很容易受到伤害，严重的话，将引起死亡。下面的论述将以这三个因子为主题，来谈它们脆弱的一面。
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对亚硝酸菌而言，最佳的pH值通常是7.8，其生长和活性则随pH值的减少而降低，这种现在低于pH=7时就表现得特别明显，如果pH值降到低于6以下，可能对硝化细菌造成直接的伤害。
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