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硝化作用是指氨经过亚硝酸这一中间过程氧化成硝酸的过程，由亚硝酸细菌（Nitrosomonas）和硝酸细菌（Nitrobacter）分别经氨氧化为亚硝酸和亚硝酸氧化为硝酸这两个作用阶段．这两个过程是同时和连续进行的，两种细菌共存。由于它们是需氧型化学能无机营养型细菌，所以，在氧气充足的条件下作用旺盛。对于其他条件，要求的pH为6.2~9.2,温度为２５～３５℃！！在此条件下作用最旺盛，能将绝大部分的氨转化为硝酸盐。

具体过程已有文章介绍，这里不作说明。

另外，回答一位鱼友的关于硝化细菌的染色属性的问题：硝化细菌是革兰氏阴性。