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養(yǎng)殖池塘亞硝酸鹽的成因及防治措施

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一、亞硝酸成因

養(yǎng)殖水體中氮素的循環(huán)及其生物轉(zhuǎn)化是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,對(duì)其產(chǎn)生影響的因素也有很多,而且各因素間關(guān)聯(lián)性也很強(qiáng),養(yǎng)殖水體中氮循環(huán)路徑如下圖所示,在這個(gè)過(guò)程中,微生物起著重要的推動(dòng)作用:
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養(yǎng)殖池塘中氮循環(huán)的主要過(guò)程有以下幾個(gè):

1、氨化作用:微生物分解有機(jī)氮化物產(chǎn)生氨的過(guò)程,也稱為礦化作用。參與氨化反應(yīng)的細(xì)菌稱為氨化細(xì)菌。氨化細(xì)菌的種類(lèi)很多,主要有好氧性的熒光假單胞菌和靈桿菌,兼性的變形桿菌和厭氧的腐敗梭菌等。氨化作用受環(huán)境因素影響較小,可在有氧或厭氧條件下進(jìn)行,主要受pH的影響,以中性、弱堿性環(huán)境為最佳。

 2、硝化作用:是有氧環(huán)境中,氨氮在硝化細(xì)菌作用下轉(zhuǎn)化為硝酸鹽的過(guò)程,這個(gè)過(guò)程又分為兩個(gè)步驟:①氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽,主要微生物是亞硝化細(xì)菌(Nitrosonas),又稱氨氧化細(xì)菌;②亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為硝酸鹽,主要微生物是硝化細(xì)菌(Nitrobacter),又稱亞硝酸鹽氧化細(xì)菌。硝化細(xì)菌對(duì)溶解氧、溫度、pH等外界因素的變化反應(yīng)靈敏,易受外界環(huán)境的影響。硝化作用最適宜的pH范圍為弱堿性,在一定范圍內(nèi),溫度越高,溶解氧越豐富,硝化作用越快。

 3、反硝化作用:是硝酸鹽先轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽,亞硝酸鹽再轉(zhuǎn)化為氮?dú)獾倪^(guò)程。參與這類(lèi)反應(yīng)的微生物是反硝化細(xì)菌(Denitrobacteria),反硝化細(xì)菌一般為厭氧菌,溶解氧在低于0.15~0.5mg/L時(shí),反硝化才能順利進(jìn)行。在養(yǎng)殖水環(huán)境中,反硝化作用主要受溶解氧含量、pH(6.5-7.5)的影響。

由此可見(jiàn),硝化作用和反硝化作用是養(yǎng)殖水體中亞硝酸鹽產(chǎn)生的兩個(gè)最主要的微生物過(guò)程,因此亞硝酸鹽的積累情況取決于水體中硝化和反硝化的共同作用。

另外,當(dāng)養(yǎng)殖池塘氮輸入量過(guò)大、池塘內(nèi)氨化作用強(qiáng),而氮的同化作用較弱的時(shí)候都也會(huì)造成亞硝酸的積累。

(1)浮游植物不足。在春秋季節(jié),溫度變化較大的時(shí)候,養(yǎng)殖水體中的浮游植物不足(主要是由于低溫、營(yíng)養(yǎng)不足、天氣不好、除草劑的使用等)引起藻對(duì)氨氮的吸收能力減少,使得硝化細(xì)菌對(duì)氨氮負(fù)荷加大。如果亞硝酸鹽的濃度超過(guò)菌群轉(zhuǎn)化亞硝酸鹽的能力,就會(huì)導(dǎo)致亞硝酸鹽的積累。

(2)氨氧化細(xì)菌和硝化細(xì)菌繁殖速度不對(duì)等。硝化作用兩個(gè)階段的微生物群體在養(yǎng)殖期間先后建立起來(lái),由于第1階段的氨氧化細(xì)菌繁殖速度比第2階段的亞硝酸鹽氧化細(xì)菌快,先形成種群優(yōu)勢(shì),導(dǎo)致前期亞硝酸鹽大量積累,在養(yǎng)殖開(kāi)始后的大概20-30天亞硝酸鹽氧化細(xì)菌開(kāi)始形成優(yōu)勢(shì),繼而亞硝酸鹽才開(kāi)始被轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的硝酸鹽,直到45-55天亞硝酸鹽含量會(huì)降到很低。

(3)養(yǎng)殖密度過(guò)大、浮游植物不足或天氣急劇變化導(dǎo)致系統(tǒng)溶解氧下降,將出現(xiàn)有利于反硝化作用的條件,當(dāng)環(huán)境中同時(shí)出現(xiàn)能量物質(zhì)不充足時(shí),反硝化作用進(jìn)行不徹底會(huì)造成亞硝酸鹽的積累。

(4)新建養(yǎng)殖池塘,由于挖去含微生物豐富的表層土,養(yǎng)殖初期池塘中有效微生物缺乏,會(huì)出現(xiàn)硝化細(xì)菌種群發(fā)展不平衡的現(xiàn)象;另外,在池塘換水時(shí)過(guò)多的使用自來(lái)水、井水,也會(huì)造成亞硝化和硝化兩種功能種群的不平衡,導(dǎo)致養(yǎng)殖初期亞硝酸鹽的積累。不過(guò),當(dāng)養(yǎng)殖系統(tǒng)中硝化細(xì)菌的兩種功能種群發(fā)展平衡后,硝化作用就不會(huì)再導(dǎo)致亞硝酸鹽積累,因?yàn)橄趸到y(tǒng)完善的養(yǎng)殖水體中,硝化細(xì)菌受環(huán)境因素的影響比氨氧化細(xì)菌要小,其轉(zhuǎn)化亞硝酸鹽的速度往往超過(guò)氨氧化細(xì)菌產(chǎn)生亞硝酸鹽的速度。

二、亞硝酸鹽處理措施

1、減少來(lái)源

宗旨是減少池塘氨氮的輸入,措施主要是定期清塘?xí)裉?,減少養(yǎng)殖池塘中有機(jī)廢物的積累,亞硝酸鹽過(guò)高發(fā)生時(shí)采取的停料或減料的措施也可以有效減少亞硝酸鹽的產(chǎn)生。

2、物理化學(xué)法消解

(1)增加氧氣或使用化學(xué)增氧劑:可采用機(jī)械提水、機(jī)械充氣、加入新水、混合水體或潑灑化學(xué)增氧劑等方法迅速增加池底的溶解氧,充足的溶解氧可促進(jìn)亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的硝酸鹽。但是當(dāng)在氧含量沒(méi)有達(dá)到其亞硝酸鹽氧化為硝酸鹽的水平,或水體中氨氮過(guò)高時(shí)導(dǎo)致氧化不徹底不但起不到處理效果反而存在增加池內(nèi)亞硝酸鹽含量的危險(xiǎn)。另外要注意,雖然提高池內(nèi)溶氧能夠促進(jìn)硝化作用的進(jìn)行,但是當(dāng)池內(nèi)硝化系統(tǒng)未形成的情況下卻不能很好的去除亞硝酸鹽。

(2)吸附型改底劑:使用具有高吸附能力的物質(zhì),如沸石粉、硅膠、活性炭、海泡石、麥飯石等吸附劑,將亞硝酸鹽吸附在其微小結(jié)構(gòu)中。這種方法在生產(chǎn)中廣泛使用,許多底質(zhì)改良產(chǎn)品均含有吸附劑成分。其優(yōu)點(diǎn)是作用時(shí)間短、成本低,缺點(diǎn)是用量大,如沸石粉,需50-100公斤/畝,這種方法可以作為應(yīng)急的處理措施,其實(shí)并沒(méi)有從根源上控制亞硝酸的產(chǎn)生。

(3)換水:外源水質(zhì)優(yōu)良的情況下可以采用換水進(jìn)行處理,但是換水法控制亞硝酸鹽存在成本高,治標(biāo)不治本的弱點(diǎn)。

(4)全池潑灑食鹽水溶液。氯離子可降低亞硝酸鹽的毒性,這是由于亞硝酸根離子和氯離子都需要通過(guò)鰓小板上的氯細(xì)胞才能進(jìn)入魚(yú)體,水中氯離子可以與亞硝酸根離子競(jìng)爭(zhēng)氯細(xì)胞上的吸收位點(diǎn),增加亞硝酸根離子進(jìn)入魚(yú)體的難度,從而起到了降低水體中亞硝酸鹽對(duì)養(yǎng)殖對(duì)象的毒害作用。在水體亞硝酸鹽超標(biāo)時(shí),可潑灑適量的氯化鈣、氯化鎂、食鹽等氯化物,增加氯離子的濃度。一般情況下,當(dāng)水體的氯離子濃度達(dá)到亞硝酸鹽濃度的10倍時(shí)即可以有效抑制亞硝酸鹽對(duì)養(yǎng)殖生物的毒性,不過(guò)全池潑灑食鹽的方法同時(shí)也存在造成土壤鹽堿化的隱患,需謹(jǐn)慎使用。

(5)全池潑灑復(fù)合維生素。復(fù)合維生素的施用對(duì)于增加養(yǎng)殖動(dòng)物的抗應(yīng)激能力,減少亞硝酸鹽的危害也起到一定的作用。

 3、生態(tài)法去除

(1)培養(yǎng)或增加優(yōu)質(zhì)藻類(lèi),通過(guò)藻類(lèi)對(duì)氨氮的吸收,使氨氮向亞鹽的轉(zhuǎn)化減少;提高藻類(lèi)濃度以吸收更多的硝酸鹽,促進(jìn)亞硝酸鹽向硝酸鹽轉(zhuǎn)化,減少亞硝酸鹽的積累。

(2)添加具有去除亞硝酸鹽能力的微生態(tài)制劑:

硝化細(xì)菌在有氧條件下可將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為硝酸鹽而被藻類(lèi)利用,從而起到凈化水質(zhì)的作用。自然界中硝化細(xì)菌廣泛存在,但因其繁殖時(shí)間長(zhǎng)(約20小時(shí)一個(gè)繁殖周期)限制了硝化細(xì)菌的應(yīng)用效果。

反硝化菌在缺氧條件下可將亞硝酸鹽還原成氮?dú)狻⒎聪趸?xì)菌接種于養(yǎng)殖池中并形成優(yōu)勢(shì)菌群,可有效地分解水體中的腐敗物質(zhì),并將水體中的亞硝酸鹽、硝酸鹽轉(zhuǎn)化成氮?dú)馐┓诺娇諝庵腥?,降低了水體中的亞硝酸鹽、硝酸鹽的含量,減輕了其毒害作用及水體富營(yíng)養(yǎng)化程度。

其他微生態(tài)制劑,如乳酸菌,一方面乳酸菌可以產(chǎn)生亞硝酸鹽還原酶直接還原亞硝酸鹽為氮?dú)猓硪环矫?,乳酸菌產(chǎn)生的有機(jī)酸、小分子能量物質(zhì)為一些反硝化菌的生長(zhǎng)提供能量物質(zhì),進(jìn)而促進(jìn)反硝化作用,乳酸菌的代謝產(chǎn)物可以增加養(yǎng)殖水體中的益生菌繁殖,豐富養(yǎng)殖水體中微生物的種類(lèi),進(jìn)而促進(jìn)硝化作用。當(dāng)然,投入一些常用微生態(tài)制劑也會(huì)對(duì)亞硝酸的去除產(chǎn)生作用,因?yàn)楸WC菌群多樣性,使微生物生態(tài)發(fā)展均衡,進(jìn)而加速了氮的轉(zhuǎn)化,減少亞硝酸鹽的積累。

(3)在養(yǎng)殖前期,要?jiǎng)?chuàng)造條件促進(jìn)硝化菌的生長(zhǎng)建立起硝化體系。除保證充足溶氧外,有研究表明,向模型體系中投加Mo元素(亞硝酸氧化酶的活性中心Mo-Fe-S蛋白)在一定程度上促進(jìn)了硝化作用的進(jìn)行,縮短了亞硝酸鹽積累所持續(xù)的時(shí)間,并加快了亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為硝酸鹽的速度。

(4)在養(yǎng)殖密度過(guò)高或是養(yǎng)殖池塘溶氧比較低時(shí),要?jiǎng)?chuàng)造反硝化細(xì)菌的適合生長(zhǎng)條件,促進(jìn)反硝化作用對(duì)氮的轉(zhuǎn)化:比如在養(yǎng)殖水體中投加能量物質(zhì)(一些有機(jī)酸、乙醇等)能夠促進(jìn)反硝化作用的進(jìn)行,但是能量物質(zhì)一定要投放充足,不然會(huì)導(dǎo)致反硝化作用進(jìn)行的不徹底,僅能完成硝酸鹽向亞硝酸鹽的轉(zhuǎn)化,亞硝酸鹽無(wú)法進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為N2,造成亞硝酸鹽的過(guò)度積累。

三、小結(jié)

雖然處理亞硝酸鹽的措施很多,但是如果沒(méi)有追溯亞硝酸鹽形成的根源,其處理結(jié)果也只能是按下葫蘆浮起瓢無(wú)法解決根本問(wèn)題,所以要從本質(zhì)上解決亞硝酸鹽含量高的問(wèn)題,必須根據(jù)池塘的現(xiàn)場(chǎng)情況分析產(chǎn)生的原因并采取相應(yīng)的解決方法,才能達(dá)到即治標(biāo)又治本的處理效果。


(成都通威水產(chǎn)科技有限公司 薛愛(ài)琴)

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