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亞硝酸鹽的詳細(xì)說(shuō)明

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先從亞硝酸鹽的產(chǎn)生說(shuō)起:

我們知道,池水中有機(jī)氮(殘餌、糞便等)在氨化細(xì)菌(也有稱為氮氧化菌)的作用下,進(jìn)行有機(jī)氮化合物的脫氨基作用,生成非離子態(tài)氨NH3,或離子態(tài)NH4—的過(guò)程。

氨氮在有氧存在的情況下通過(guò)亞硝化菌和硝化菌的作用(有些文獻(xiàn)將這兩種菌統(tǒng)稱為硝化細(xì)菌)使氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮繼而轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮的過(guò)程。亞硝酸鹽是氨氮和硝酸鹽的中間態(tài)。

當(dāng)然水中還有反硝化過(guò)程,即脫氧變?yōu)榈獨(dú)?。這是養(yǎng)殖后期能夠有效去除亞硝酸鹽的方法,過(guò)后會(huì)講到。

顯而易見(jiàn),亞硝酸鹽的產(chǎn)生就是前面的硝化過(guò)程和反硝化過(guò)程不能順利進(jìn)行的產(chǎn)物。當(dāng)然,我們平常所用到的降解亞硝酸鹽的方法,也是遵循著促使硝化和反硝化過(guò)程的順利完成。

例如我們平常所說(shuō)的硝化細(xì)菌,就是在促進(jìn)硝化過(guò)程的完成。使得亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為硝酸鹽為藻類吸收。這是生態(tài)方法,用微生物降解有害物質(zhì),促進(jìn)物質(zhì)循環(huán)。如果你看了我前面寫(xiě)的日志《生態(tài)調(diào)控》,你也會(huì)發(fā)現(xiàn)另外一些降低亞硝酸鹽的原理:1.藻類,2.無(wú)機(jī)鹽,3.溶解氧。

亞硝酸鹽速降靈原料 

藻類在水中優(yōu)先吸收氨(包括分子氨和離子銨),其次吸收硝酸鹽,當(dāng)藻類繁殖旺盛時(shí),能有效吸收總氨和硝酸鹽,間接促進(jìn)亞硝酸鹽的降解。即總氨減少,生成的亞硝酸鹽就會(huì)減少;硝酸鹽的減少會(huì)促使亞硝酸鹽分解為硝酸鹽。藻類的多少,也就是水體的肥瘦,直接影響著對(duì)亞硝酸鹽的利用情況。水體藻類的多少,直接影響著溶解氧,溶解氧的多少又直接影響著硝化細(xì)菌的活力以及消化過(guò)程的順利與否。將水肥起來(lái)吸收亞硝酸鹽,其中肥水就是利用無(wú)機(jī)鹽的方面。在養(yǎng)殖后期,氮素積累過(guò)多,其它營(yíng)養(yǎng)元素,如磷等含量少,不利于藻類繁殖,水質(zhì)易老化,因此添加適量營(yíng)養(yǎng)鹽有利于水體的活化,降解亞硝酸鹽。

這是從生態(tài)調(diào)控上降解,也就是肥水培藻和有益菌的添加。

除了生態(tài)調(diào)控方法外,還有就是理化調(diào)控,由于原理簡(jiǎn)單,所以只在培訓(xùn)時(shí)講過(guò),現(xiàn)在借機(jī)闡述一下。理化調(diào)控簡(jiǎn)單地說(shuō)就是一個(gè)公式:

其實(shí)就是化學(xué)反應(yīng)方程式,只有生成沉淀和氣體的反應(yīng)才是穩(wěn)定的,否則就是平衡式。換而言之,我們?cè)谔幚硭|(zhì)問(wèn)題時(shí),只有達(dá)到這兩個(gè)條件,效果才不易反彈。

現(xiàn)在我再訴大家一個(gè)簡(jiǎn)易地研究亞硝酸鹽的方法,能夠直觀的明了亞硝酸鹽積累的原因。

在正常的水體中常常不缺少硝化細(xì)菌(在新開(kāi)的池塘中,會(huì)出現(xiàn)水體瘦,亞硝酸鹽積累不降,是缺少硝化細(xì)菌的造成的),所以可以簡(jiǎn)單地把亞硝酸鹽的轉(zhuǎn)化過(guò)程簡(jiǎn)化為:

NH3 + [O] ?  NO2-+ [O]  ? NO3-

平時(shí)用的最多的就是氧化法。如用過(guò)氧化鈣、雙氧水降低氨氮和亞硝酸鹽,以及用二氧化氯去除亞硝酸鹽都是這個(gè)原理。二溴海因和溴氯海因能短時(shí)間去除氨氮和亞硝酸鹽,其原理是與氨氮和亞硝酸鹽生成結(jié)合物,也就是說(shuō)氨氮和亞硝酸鹽成為催化劑提高了二溴和溴氯的殺菌作用。

氧化法是最常用的,如前文所說(shuō),繁殖藻類也是提高溶解氧的一種方法。

通過(guò)增加硝化細(xì)菌和氧化劑在水體的一定時(shí)期是有效的,但在氮素積累過(guò)多時(shí),效果會(huì)變得不明顯著。其原因就是我在生態(tài)調(diào)控中“大金字塔”法則中寫(xiě)的最后一條:容量有限(或承載力有限)。

每個(gè)池塘都對(duì)特定的物質(zhì)都有一定的承載能力,當(dāng)超過(guò)它自身的自凈能力后,就無(wú)法去除某些危害元素。在養(yǎng)殖前期前述的方法都有效,但在后期變得無(wú)效的原因就是水中的氮素超過(guò)藻類的自凈能力,多余的氮素?zé)o法被消耗,積聚在亞硝酸鹽的狀態(tài)。

這個(gè)聽(tīng)起來(lái)有些空泛,不如舉個(gè)例子。很多人問(wèn)我污水的轉(zhuǎn)化過(guò)程,其實(shí)污水的轉(zhuǎn)化和養(yǎng)殖后期相似,現(xiàn)在就用污水的轉(zhuǎn)化作個(gè)例子。

污水尤其是生活有一大特點(diǎn):富營(yíng)養(yǎng)化!我們略過(guò)厭氧菌大量繁殖水體黑臭沒(méi)有透明度的一段,直接講枝角類大量死亡后藻類開(kāi)始繁殖這段。

這段開(kāi)始時(shí),由于富營(yíng)養(yǎng)化,氨氮?jiǎng)「?,其它的營(yíng)養(yǎng)元素也相對(duì)豐富,藻類開(kāi)始繁殖,且速度快速;藻類數(shù)量增多后,水種溶解氧增高,必然促進(jìn)硝化作用生成NO2-和NO3-。

NH3+[O]?NO2-+[O]?NO3-

這時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)一種現(xiàn)象:氨氮迅速降低,NO2-快速升高。有人會(huì)疑問(wèn)此時(shí)的溶解氧也在快速攀升,平衡式應(yīng)該向右轉(zhuǎn)化,NO2-應(yīng)該快速降低才對(duì)。這種想法是正確的,但有個(gè)原因致使亞硝酸鹽升高:

藻類優(yōu)先吸收氨氮(包括分子氨和離子氨),其次吸收NO3-,這就使得在NH3存在下,硝酸鹽的吸收受到抑制。NO3-必然會(huì)在水中積累,使得NO2-+[O]?NO3-平衡式各右側(cè)轉(zhuǎn)化受到阻礙。加上溶解氧的提高,氨氧化作用明顯,必然使水體中的NO2-和NO3-在水中快速升高(當(dāng)然我們只會(huì)測(cè)量NO2-)。

這就是在養(yǎng)殖前期我所說(shuō)的,有氨氮的亞硝酸鹽不好降的原因。

在水體指標(biāo)上就會(huì)表現(xiàn)出,氨氮在4~6天里快速降解完,同時(shí)NO2-快速升高,當(dāng)總氨降解完全時(shí),NO2-也達(dá)到最高。NO2-在最高值持續(xù)2~3天,然后快速下降。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因,想信大家已經(jīng)能從前面的平衡式和文字中推出答案。與些同時(shí)發(fā)生的就是藻類的數(shù)量巨增,pH值的迅速攀升,達(dá)到9.0以上,甚至10.0以上(跟水中的原始氨氮含量有關(guān))。

在4~7天后NO2-降解完全,pH值達(dá)到最大值,藻類達(dá)到最大值。事實(shí)上藻類已達(dá)到飽合狀態(tài),早以出現(xiàn)大量死亡,下風(fēng)頭出現(xiàn)水華。由于營(yíng)養(yǎng)鹽的豐富,藻類生命力依然旺盛。之后(也可能是在中間過(guò)程)會(huì)再次出現(xiàn)枝角類。

現(xiàn)在處理過(guò)污水的朋友就會(huì)知道,為什么在中間過(guò)程中,無(wú)論用什么方法也無(wú)法去除NO2-。

養(yǎng)殖中后期,在投餌量大,殘餌及糞便的積累下會(huì)出現(xiàn)同污水類似的富營(yíng)養(yǎng)化。前期好治,因?yàn)闆](méi)有達(dá)到水體的承載容量,一旦達(dá)到其承載力這外,即超出其自凈能力則不能降解。

有朋友會(huì)疑問(wèn),污水可以通過(guò)藻類的大量繁殖,完全降解NO2-,為什么在池塘中水很肥卻不能降解完全。這是個(gè)好問(wèn)題,其實(shí)原因是:

營(yíng)養(yǎng)鹽失衡,藻類易老化。污水開(kāi)始時(shí)各種營(yíng)養(yǎng)豐富,所以會(huì)出現(xiàn)綠硅藻的藻相;養(yǎng)殖中后期,由于前期長(zhǎng)期時(shí)間的藻類繁殖,將水中的營(yíng)養(yǎng)鹽大量吸收,造成水中上可溶性的營(yíng)養(yǎng)鹽缺乏,僅是有機(jī)氮豐富,因此就出現(xiàn)了藻相以微型的藍(lán)綠藻為主,且水體易老不“爽”不“嫩”。藻類新陳代謝不旺盛。因此,我會(huì)通過(guò)肥水的方法,人為的添加營(yíng)養(yǎng)元素,促進(jìn)藻類的再繁殖,進(jìn)而吸收亞硝酸鹽。老化水體配合凈水效果會(huì)更好,人為的幫助藻類新陳代謝,將老化藻類沉下去。用尿素降解NO2-不單是肥水的原理,還有反硝化的原因,稍后講到。


氮源的不斷供應(yīng)。污水在池塘中凈化,其營(yíng)養(yǎng)元素是固定的,而養(yǎng)殖中,由于餌料的不斷投入,其氮源在不斷的增加,即我們剛降解掉現(xiàn)有的,新的NO2-又產(chǎn)生了,效果被遮掩了。這也是NO2-不易降解的原因之一。減少投餌或者說(shuō)好聽(tīng)些——合理投喂,會(huì)有利于NO2-降解。


換水應(yīng)該說(shuō)是有效的方法,可有效的排出氮素,但很多池塘換水不便,就也就是我們?yōu)镹O2-頭痛的原因。

還有利用NO2-中毒機(jī)理進(jìn)行解毒的。如:

最老的方法使用食鹽20斤。前幾天我還和慶喜說(shuō)些這個(gè)方法,在淡水中成功率在80%左右,2天即可見(jiàn)效?!稘O藥手冊(cè)》上寫(xiě)明使用Cl-的濃度應(yīng)該是NO2-摩爾濃度的6倍。作用原理應(yīng)該與離子的代換力有關(guān)。我們都知道,NO2-毒力大小隨著pH值的升高和鹽度的降低而加大。所以在使用食鹽的同時(shí)可以配合使用少量的硫酸亞鐵和碳酸鈣或者過(guò)氧化鈣。

硫代硫酸鈉2Kg,亞甲基藍(lán)1斤,以及潑灑Vc,是利用它們相對(duì)于NO2-的還原性,將與血液結(jié)合的還原出來(lái),是解毒的作用。同時(shí)硫代硫酸鈉被機(jī)體吸收后,增加體內(nèi)硫的含量,能提高肝臟的解毒能力。所以可用于一般中毒的解救。這是從人和畜禽上舶來(lái)的!

當(dāng)然,它們可以把亞硝酸鹽從血液中還原出來(lái),也可以把它從顯色劑中還原出來(lái)。

另外葡萄糖進(jìn)入肝臟后會(huì)生成一種物質(zhì)(忘記是什么東西!),可以和亞硝酸鹽結(jié)合,也有一定的解毒作用。

使用還原劑也有不利的一方面,那就是會(huì)降低水中的含氧量。注意增氧!

在水處理書(shū)上還寫(xiě)到,乙基大蒜素對(duì)NO2-有抑制效果;還有人提到硫酸鈉也有降NO2-的作用。我未曾用過(guò)。

現(xiàn)在說(shuō)說(shuō)反硝化作用。自然界的反硝化作用,就是NO3-在反硝化細(xì)菌的作用下,轉(zhuǎn)化為N2的過(guò)程。由于這個(gè)過(guò)程是在缺氧條件下進(jìn)行的,所以在養(yǎng)殖中我們可以忽略這種作用的存在。

再說(shuō)說(shuō)藥物的反硝化用。這要從前文提到的尿素說(shuō)起。

我第一次聽(tīng)到有養(yǎng)殖戶用這個(gè)方法時(shí)是丈二和尚,

后來(lái)在網(wǎng)上尋到一些端倪。去除NO2-的尿素酸法。

用尿素的方法成功率并不是太高,因?yàn)樗姆磻?yīng)需要酸性環(huán)境,也就是說(shuō)配合酸性物質(zhì)使用,或者池底腐敗物多的酸性環(huán)境效果會(huì)好些。

我現(xiàn)在經(jīng)常使用的就是臭氧片,其中含有過(guò)碳酰胺成分,也就是過(guò)氧化尿素,其含氧量比過(guò)氧碳酸鈉要高,且能反硝化NO2-,即有氧化作用,又有反硝化作用,因此能有效地控制水體亞硝酸鹽。

還有一些能夠和NO2-結(jié)合進(jìn)行反硝化作用的物質(zhì),且不需要嚴(yán)格條件,是什么?在網(wǎng)上,自己去尋找吧!

對(duì)于NO2-對(duì)蝦的毒害作用,我還是持懷疑態(tài)度(對(duì)紅血類的魚(yú)類毒害作用是肯定的)。

作者:《道法自然》,中國(guó)西南漁業(yè)網(wǎng)略作修改

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