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水中氨的來源與毒害作用及其調節(jié)措施

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池水中的無機氮化合物以三種形式存在,即硝酸鹽、亞硝酸鹽和銨鹽(包括氨)。它們都能被藻類吸收,均為有效氨。其中以硝酸鹽和銨鹽在水中存在量相對較多和較穩(wěn)定,為各種藻類吸收的主要氮化合物。

水中氨的來源

非離子氨與離子氨:


天然水的銨鹽是指在水中以NH3和NH4+形態(tài)存在的氮的含量之和,水化學分析測定的銨氮(或氨氮)都是兩者之和,未加以區(qū)別。氨和銨離子在水中可以相互轉化。但它們是性質不同的兩種物質。由于NH3和NH4+對水生生物的毒性有很大的差異,NH4+基本沒有毒,NH3的毒性很大。在研究毒性時,需要將兩者區(qū)別。為了避免混淆,這時一般把兩者之和稱為總氨或總氨氮,用符號TNH4,-N表示;將TNH4 (銨離子)稱為離子氨,或離子氨態(tài)氮,用符號TNH4N表示; NH3(氨)稱為非離子氨,或非離子氨態(tài)氮,用符號NH3-N或UIA表示。


1.來源


池水中有效氮主要是死亡的生物體、魚類的糞便以及殘餌等經細菌分解而產生。魚類和水生生物排泄的代謝廢物主要是氨,還有一部分是有機氮化合物(多肽、氨基酸、蛋白質等),它們也是池中氮的重要來源。此外,池塘中的固氮藻類和固氮菌能將水中的游離氮同化為有機氮,特別是當固氮藍藻繁殖較多時,其所固定的氮是池塘有效氮的重要來源之一。有時候池塘水源流經含硝酸鹽豐富的礦物和泥土,而使水中純粹無機來源的硝酸鹽含量提高,但這種情況一般少見。


2.影響

養(yǎng)殖水體非離子氨含量的因素 


養(yǎng)殖水體中非離子氨的濃度取決于以下因素。


(1)水體總氨的濃度 


取決于養(yǎng)殖水體中的氨輸入 (施肥、投餌、動物排泄)和氨的支出(植物吸收利用、硝化作用、向大氣發(fā)散等)。


(2)水體PH 


由于NH3-N在TNH4-N的比例隨pH、離子強度和溫度的不同而變化,在一定的溫度和離子強度下,NH3-N的比例隨著水體pH的增高而明顯增大。pH值每增大1,NH3所占的比值增大近10倍。pH越高,非離子氨的比數(shù)越大,濃度越高。


(3)溶解氧 


NH3 隨水中溶解氧的減少而增大。


非離子氨對養(yǎng)殖動物的毒害作用


NH3對水生動物具有強烈毒性,輕則抑制生長、損害鰓組織、皮膚中黏液細胞充血、血液成分的改變和紅細胞受破壞、抗病力下降。在我國海水水質標準(GB 3097- 1997) 和漁業(yè)水質標準(GB 11607- -1989)中都規(guī)定非離子氨含量不得超過0. 020mg/L.

我國肥水養(yǎng)魚池塘中,總氨的含量常在2mg/L以上,這一數(shù)值在pH較低時對魚類已有一定的抑制作用,而夏季當水溫升高和pH因浮游植物的光合作用而急增時,就可能導致魚類的直接中毒,特別是剛下塘幾天的魚苗,最容易中毒死亡。魚池施用銨態(tài)氮肥時,必須根據水質的pH等狀況,掌握適合的施肥量,防止施用量過多而使水中氨的含量達到危害魚類的程度。


水體中氨的調節(jié)措施


為了防止養(yǎng)殖水域中的非離子氨過高,除了要定期檢測水中氨的指標外,還要及時清除養(yǎng)殖水域底層的污垢及養(yǎng)殖動物排泄的糞便等,以防積累過多的含氮有機物。同時要保證水體有足夠的氧氣,以促使硝化作用的進行。還可以在水中添加一些含有硝化細菌的微生物制劑,促進硝化反應,及時消除氨氨。

以磷促氮


養(yǎng)殖水體中,磷不易參與物質循環(huán),大量沉積底泥,但不能有效利用,缺乏有效磷。由于磷循環(huán)的特點,養(yǎng)殖過程中,磷很容易成為“木桶短板”。


通過補充磷(還有鈣鎂鉀等其它礦物元素),促進水體營養(yǎng)平衡,產生藻類,從而達到以磷促氮的目的。通過向養(yǎng)殖水體中添加有機碳源,提高水體中的碳氮比,促使異養(yǎng)細菌數(shù)量大量增長,水體中氨氮及其它無機氮被異養(yǎng)細菌同化生成自身菌體蛋白物質。水體中細菌菌落、浮游動植物和懸浮顆粒物等通過生物絮凝作用形成可被魚類攝食的生物絮凝體。絮體中大量的異養(yǎng)細菌可同化吸收水體中無機氮,殘餌糞便的剩余營養(yǎng)素可得到重復利用,既可凈化養(yǎng)殖水體,又能提高飼料蛋白質利用率。

以碳促氮

當水體 C/N值很小時,無機氮素的消除主要依賴水體中藻類和一些自養(yǎng)微生物等來清除;當C/N 值在 8-10時,水體主要依賴自養(yǎng)微生物和異養(yǎng)微生物之間相互協(xié)同的作用來完成清除過程;當在水體中添加大量碳源提離其C/N 值達到 15以上時,系統(tǒng)則主要依賴異養(yǎng)微生物來清除養(yǎng)殖水體中大量的無機氮,并有效降低養(yǎng)殖水體氨態(tài)氮和亞硝態(tài)氮。

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