水中氨氮的降低和去除措施

在許多工業(yè)廢水中本身就存在著高濃度的氨氮，如果富含氨氮的水體排入另外的水體特別是流動(dòng)較緩慢的湖泊、海灣容易引起水中藻類(lèi)及其他微生物大量繁殖，形成富營(yíng)養(yǎng)化污染，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使水中溶解氧下降，魚(yú)類(lèi)大量死亡。

水中的氮主要以氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮和有機(jī)氮幾種形式存在。在特定條件下，如氧化和微生物活動(dòng)，有機(jī)氮可能轉(zhuǎn)化為氨氮。在好氧情況下，氨氮又可被硝化細(xì)菌氧化成亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮。

氮在廢水中以分子態(tài)氮、有機(jī)態(tài)氮、氨態(tài)氮、硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮以及硫氰化物和氰化物等多種形式存在，而氨氮是最主要的存在形式之一。

水中氨氮濃度也并非固定不變，而是可在多種氮的存在形式間互相轉(zhuǎn)化。氮是藻類(lèi)必需的一種常量元素。也是養(yǎng)殖水體中較常見(jiàn)的一種限制初級(jí)生產(chǎn)力的營(yíng)養(yǎng)元素，對(duì)生產(chǎn)影響很大。

在人工池塘的養(yǎng)殖水體中，氮以分子態(tài)氮、無(wú)機(jī)態(tài)氮及有機(jī)物（如尿素、氨基酸、蛋白質(zhì)）等形式存在。在生物、非生物及人為因素的影響下，它們?cè)谒w中，不斷地轉(zhuǎn)化、遷移，不斷地進(jìn)行著動(dòng)態(tài)循環(huán)。其中水中的氨態(tài)氮對(duì)生產(chǎn)影響最大，都是藻類(lèi)必需的營(yíng)養(yǎng)鹽，幾乎所有藻類(lèi)都能直接、迅速而且優(yōu)先利用。

其不利的一面是由于氨態(tài)氮的存在抑制藻類(lèi)對(duì)亞硝酸態(tài)氮和尿素的利用；而且氨態(tài)氮在轉(zhuǎn)化成硝酸鹽的過(guò)程中還要消耗水中溶氧，尤其是分子態(tài)氨對(duì)魚(yú)類(lèi)及其他水生動(dòng)物有很強(qiáng)的毒性，即使?jié)舛群艿?，也?huì)抑制生長(zhǎng)，損害鰓組織，加重魚(yú)病，對(duì)養(yǎng)殖生產(chǎn)造成不利影響。

池塘水體中氨氮的主要來(lái)源是池水和底泥中含氮有機(jī)物的分解及水生生物的代謝作用，這是水體氨含量增加的主要途徑。尤其在高投入、高產(chǎn)出的池塘中人為的大量投餌、施肥使池塘中含氮有機(jī)廢物數(shù)量增加；放養(yǎng)的密度大，生物代謝旺盛，排泄廢物氨的數(shù)量增多。氨的增加速率大大超過(guò)了浮游植物利用極限，至使氨在水中集累。

氨態(tài)氮在水中以氨和銨兩種形態(tài)存在，并且在復(fù)雜的水環(huán)境條件下不斷地按下式相互轉(zhuǎn)化達(dá)成動(dòng)態(tài)平衡。影響氨和銨的動(dòng)態(tài)平衡的環(huán)境因子，主要是水的溫度和pH值，在pH值小于7時(shí)，水中的氨幾乎都以銨的形式存在，在pH大于11時(shí)，則幾乎都以氨的形式存在，溫度升高氨的比例增大。也就是說(shuō)在堿性條件下，水溫越高氨分子所占的比例越大毒性越強(qiáng)。有人研究表明，魚(yú)類(lèi)能長(zhǎng)期忍受的最大限度的氨濃度為0.025毫克氨/升。

水中氨氮的來(lái)源：

①魚(yú)類(lèi)代謝以氨的形式通過(guò)鰓排到水中，水中的有機(jī)質(zhì)，包括魚(yú)的糞便，殘餌等的分解產(chǎn)生氨。

②在缺氧情況下，含氮物質(zhì)被反硝化細(xì)菌還原成氨。

③也是造成現(xiàn)在養(yǎng)魚(yú)損失最大的氨氮來(lái)源是使用地表水養(yǎng)魚(yú)的地區(qū)地表水的污染造成外源性的氨氮過(guò)高。

氨氮對(duì)養(yǎng)殖的危害：

氨氮是水中經(jīng)常存在的物質(zhì)，氨氮過(guò)高可引起魚(yú)類(lèi)中毒死亡。氨氮過(guò)高可以造成魚(yú)類(lèi)鰓部受損，影響?hù)~(yú)類(lèi)的鰓部的呼吸作用，從而產(chǎn)生“缺氧癥”。

目前尚未統(tǒng)計(jì)分子氨對(duì)魚(yú)類(lèi)的安全濃度，但一般都按0.05-0.1毫克／升的分子氨作為可以允許的極限值。而池塘中分子氨的濃度和池塘的溫度、pH值和總氨的濃度有關(guān)，在氨的濃度一定時(shí)，pH值越高毒性越大。

根據(jù)上述氨在水中的一般變化規(guī)律后，我們就可以有針對(duì)性地制定具體的降氨措施，力求減少分子態(tài)氨對(duì)養(yǎng)殖生產(chǎn)的影響。

在水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)中降氨和減少氨的危害常用的方法有以下八種:

一．換水。

改善換水條件，增加換水量這是降氨最有效的辦法。

二．栽種水生植物。

在池中一角圍欄栽種水生植物如水浮蓮或鳳眼蓮等飄浮植物，可有效地降低水中的氨。經(jīng)試驗(yàn)證實(shí)當(dāng)移植的鳳眼蓮復(fù)蓋水面達(dá)10%時(shí)，五天后水中總氨可由8毫克/升降至3毫克/升，降氨效果明顯。

三．控制浮游動(dòng)物數(shù)量。

控制浮游動(dòng)物數(shù)量可減少水中氨的來(lái)源。有資料介紹，甲殼類(lèi)每天排出的代謝廢物氨為1毫克/克；蚤狀蚤每天每公斤可排出約為5.11克的氨。因此，適當(dāng)?shù)胤硼B(yǎng)以浮游動(dòng)物為食的魚(yú)類(lèi)，或適時(shí)殺滅一定數(shù)量的水蚤可減少水中氨氮的來(lái)源。

四．改善水中溶氧狀況。

增加水中溶氧量，可促進(jìn)氨的硝化使氨轉(zhuǎn)化為硝酸態(tài)氮和亞硝酸態(tài)氮。研究表明由硝化細(xì)菌和亞硝化細(xì)菌形成的硝作用，在溶氧小于5~6毫克/升時(shí)，硝化速度隨溶氧的增多而加快，硝化作用最適pH=8.4，在溫度5~30℃范圍內(nèi)，溫度升高硝化作用加快。測(cè)定結(jié)果表明，在溶氧多時(shí)有效氮以硝酸態(tài)氮為主，在缺氧狀態(tài)下則以氨態(tài)氮為主。因而改善水體的溶氧狀況在一定程度上可降低氨含量和氨的危害。

五．利用生物轉(zhuǎn)盤(pán)和生物轉(zhuǎn)筒去氨。

該設(shè)備在工廠(chǎng)化養(yǎng)魚(yú)和特種水產(chǎn)品的養(yǎng)殖中應(yīng)用較多。其作用原理是利用生物轉(zhuǎn)盤(pán)或轉(zhuǎn)筒上附生的藻類(lèi)和硝化細(xì)菌吸收和轉(zhuǎn)化水中的氨，去除氨的效率可達(dá)80%以上。

六．使用潑灑沸石粉。

利用沸石粉這一多孔鋁硅酸鹽具有的較高的離子交換和吸收有毒代謝物的能力降低水中的氨含量。當(dāng)池塘中浮游植物同化作用降氨或其它降氨措施無(wú)法實(shí)施時(shí)，可在池塘中施用沸石粉，用量一般為25~50ppm(每1立方水用25-50克)，可達(dá)到使氨減少90~97%的良好效果。而且沸石并不吸收硝酸鹽和亞硝酸鹽也不影響水質(zhì)的其它化學(xué)指標(biāo)。此外在水產(chǎn)動(dòng)物飼料中添加5%沸石粉也有降低水中的氨含量的作用。

七．使用光合細(xì)菌。

利用光合細(xì)菌進(jìn)行水質(zhì)的改良，許多研究表明，養(yǎng)殖水質(zhì)中施用光合細(xì)菌，可明顯降低底質(zhì)和水質(zhì)的有機(jī)物含量。從而減少了礦物質(zhì)分解產(chǎn)物氨的釋放，從這一角度出發(fā)，施用光合細(xì)菌對(duì)降氨也有一定的輔助作用。

八．使用甲醛。

據(jù)國(guó)外資料報(bào)導(dǎo)，甲醛在水中可以同氨反應(yīng)生成環(huán)六亞甲基四胺和甲酰胺，氨與甲醛反應(yīng)的這兩種生成物是相當(dāng)穩(wěn)定的，在實(shí)驗(yàn)室處理的7天里，去氨效果明顯。但是，甲醛能殺死池中的浮游植物并引起溶解氧降低，在處理后的第二天，水中氨氮立即下降了40%，在以后幾天里氨氮含量變化下大。十天后，用甲醛處理過(guò)的池塘，氨氮濃度為0.3毫克/升而對(duì)照池為2.1毫克/升。

在養(yǎng)殖池塘中使用20~25毫克/升的甲醛對(duì)魚(yú)池的病害處理是成功的。目前東南亞各國(guó)早已有用甲醛去除蝦池中氨氮的作法。我國(guó)這方面的研究報(bào)導(dǎo)較少，施用前還應(yīng)先通過(guò)試驗(yàn)。

總之，降低水中氨還缺少定量的防治措施。此外，據(jù)報(bào)導(dǎo)利用水質(zhì)凈化池，科學(xué)地利用活性污泥法，厭氧消化法等生物化學(xué)方法循環(huán)處理養(yǎng)殖用水是很有前途的凈化節(jié)水養(yǎng)魚(yú)方法。