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水中氨的来源与毒害作用及其调节措施

发表时间:2021/1/16 21:04:13  
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池水中的无机氮化合物以三种形式存在,即硝酸盐、亚硝酸盐和铵盐(包括氨)。它们都能被藻类吸收,均为有效氨。其中以硝酸盐和铵盐在水中存在量相对较多和较稳定,为各种藻类吸收的主要氮化合物。

水中氨的来源

非离子氨与离子氨:


天然水的铵盐是指在水中以NH3和NH4+形态存在的氮的含量之和,水化学分析测定的铵氮(或氨氮)都是两者之和,未加以区别。氨和铵离子在水中可以相互转化。但它们是性质不同的两种物质。由于NH3和NH4+对水生生物的毒性有很大的差异,NH4+基本没有毒,NH3的毒性很大。在研究毒性时,需要将两者区别。为了避免混淆,这时一般把两者之和称为总氨或总氨氮,用符号TNH4,-N表示;将TNH4 (铵离子)称为离子氨,或离子氨态氮,用符号TNH4N表示; NH3(氨)称为非离子氨,或非离子氨态氮,用符号NH3-N或UIA表示。


1.来源


池水中有效氮主要是死亡的生物体、鱼类的粪便以及残饵等经细菌分解而产生。鱼类和水生生物排泄的代谢废物主要是氨,还有一部分是有机氮化合物(多肽、氨基酸、蛋白质等),它们也是池中氮的重要来源。此外,池塘中的固氮藻类和固氮菌能将水中的游离氮同化为有机氮,特别是当固氮蓝藻繁殖较多时,其所固定的氮是池塘有效氮的重要来源之一。有时候池塘水源流经含硝酸盐丰富的矿物和泥土,而使水中纯粹无机来源的硝酸盐含量提高,但这种情况一般少见。


2.影响

养殖水体非离子氨含量的因素 


养殖水体中非离子氨的浓度取决于以下因素。


(1)水体总氨的浓度 


取决于养殖水体中的氨输入 (施肥、投饵、动物排泄)和氨的支出(植物吸收利用、硝化作用、向大气发散等)。


(2)水体PH 


由于NH3-N在TNH4-N的比例随pH、离子强度和温度的不同而变化,在一定的温度和离子强度下,NH3-N的比例随着水体pH的增高而明显增大。pH值每增大1,NH3所占的比值增大近10倍。pH越高,非离子氨的比数越大,浓度越高。


(3)溶解氧 


NH3 随水中溶解氧的减少而增大。


非离子氨对养殖动物的毒害作用


NH3对水生动物具有强烈毒性,轻则抑制生长、损害鳃组织、皮肤中黏液细胞充血、血液成分的改变和红细胞受破坏、抗病力下降。在我国海水水质标准(GB 3097- 1997) 和渔业水质标准(GB 11607- -1989)中都规定非离子氨含量不得超过0. 020mg/L.

我国肥水养鱼池塘中,总氨的含量常在2mg/L以上,这一数值在pH较低时对鱼类已有一定的抑制作用,而夏季当水温升高和pH因浮游植物的光合作用而急增时,就可能导致鱼类的直接中毒,特别是刚下塘几天的鱼苗,最容易中毒死亡。鱼池施用铵态氮肥时,必须根据水质的pH等状况,掌握适合的施肥量,防止施用量过多而使水中氨的含量达到危害鱼类的程度。


水体中氨的调节措施


为了防止养殖水域中的非离子氨过高,除了要定期检测水中氨的指标外,还要及时清除养殖水域底层的污垢及养殖动物排泄的粪便等,以防积累过多的含氮有机物。同时要保证水体有足够的氧气,以促使硝化作用的进行。还可以在水中添加一些含有硝化细菌的微生物制剂,促进硝化反应,及时消除氨氨。

以磷促氮


养殖水体中,磷不易参与物质循环,大量沉积底泥,但不能有效利用,缺乏有效磷。由于磷循环的特点,养殖过程中,磷很容易成为“木桶短板”。


通过补充磷(还有钙镁钾等其它矿物元素),促进水体营养平衡,产生藻类,从而达到以磷促氮的目的。通过向养殖水体中添加有机碳源,提高水体中的碳氮比,促使异养细菌数量大量增长,水体中氨氮及其它无机氮被异养细菌同化生成自身菌体蛋白物质。水体中细菌菌落、浮游动植物和悬浮颗粒物等通过生物絮凝作用形成可被鱼类摄食的生物絮凝体。絮体中大量的异养细菌可同化吸收水体中无机氮,残饵粪便的剩余营养素可得到重复利用,既可净化养殖水体,又能提高饲料蛋白质利用率。

以碳促氮

当水体 C/N值很小时,无机氮素的消除主要依赖水体中藻类和一些自养微生物等来清除;当C/N 值在 8-10时,水体主要依赖自养微生物和异养微生物之间相互协同的作用来完成清除过程;当在水体中添加大量碳源提离其C/N 值达到 15以上时,系统则主要依赖异养微生物来清除养殖水体中大量的无机氮,并有效降低养殖水体氨态氮和亚硝态氮。

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