氮循環的概念

像所有生存生物, 魚釋放廢品(小便和大便) 。這些含氮廢會分解及轉化為氨NH4+, 氨對多數魚類來說是高度毒性的。在大自然裡, 水的稀釋度是極端高的。然而, 在魚缸裡只要幾個小時氨含量就可到達危險水平。

"氮循環" (或氮的硝化作用) 是把氨轉換成其他相對地無害的氮化物的生物過程。幸好, 幾個細菌的種類都會做這個工作。一些種類會將氨NH4+ 轉換成亞硝酸鹽N02-(亞硝酸鹽形成的細菌), 而其他則轉換亞硝酸鹽成硝酸鹽NO3-(硝酸鹽形成細菌) 。一般來說，魚缸中的"氮循環"是指細菌在過濾器床中將氨轉換成亞硝酸鹽再轉換成硝酸鹽。

第一步 ( 亞硝酸鹽形成的細菌)
NH4+ + 11/2O2 => 2H+ + NO2- +H2O

第二步 (硝酸鹽形成細菌)
NO2- + 1/2O2 => NO3-

硝化細菌無處不在，空氣中 ，泥土中都可以找到 。所以, 一旦您的魚缸中有氨, 硝化細菌的出現只是時間問題。最常用的方法就是安置一兩條強壯和廉價的魚(如金魚、斑馬)在您的魚缸裡。魚的廢物包含細菌居住的氨。不要餵食太多! 更多食物會帶來更多氨!

在循環的過程期間, 氨水平將慢慢上升和然後在亞硝酸鹽形成的細菌發揮作用後突然下降。當亞硝酸鹽累積到一定水平，硝酸鹽形成細菌就會大量繁殖令亞硝酸鹽水平下降及硝酸鹽水平上升, 令魚缸充分地循環。整個過程約2-6 個星期。

太多的氨

有些魚類可以忍受較高水平的氨，有些則不能。不過，科學家指出，只要很低水平的氨都可能令魚類慢性中毒，降低生殖能力。長期生活在含有低水平的氨的水中(0.002-0.15mg/l 一星期至三個月)，會使幼魚食欲下降，生長減慢，甚至畸形。一般來說，把氨的水平維持在0.01mg/l以下為最理想。
太多的氨對水生植物同樣有害，但一般來說植物都比魚類更能忍受氨，氨更能促進一有些品種的生長(例如槐葉蘋Salvinia molesta)。整體來說，高於1mg/l 的氨會對較易受傷害的植物有害，但在肥沃環境生長的植物卻可以忍受高達26mg/l的氨。

水草的作用

研究發現大多數水生植物在同樣含有氨(NH4+)及硝酸鹽(NO3-)的水中只會吸收氨，只有在氨不存在時才吸收硝酸鹽。不論是氨(NH4+)、亞硝酸鹽(NO2-)或者硝酸鹽(NO3-)都是植物所需的氮肥的來源。所以，生長良好的水草就是魚缸中最好的排毒工具！