水產(chǎn)養(yǎng)殖中氨氮、亞硝酸鹽產(chǎn)生的原因、危害以及降解的方法

1、天津農(nóng)學院研 究 生 課 程 考 試 卷 姓名、學號： 張媛媛1209084013 年級、專業(yè)： 12級水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè) 課程名稱： 研究生班討論 授課學時學分： 40課時2學分 考試成績： 授課或主講教師簽字： 水產(chǎn)養(yǎng)殖中氨氮、亞硝酸鹽產(chǎn)生的原因、危害及降解的方法 隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，由于工業(yè)污染排放、種植業(yè)面源污染排放、畜禽業(yè)養(yǎng)殖污水排放、水產(chǎn)養(yǎng)殖污水排放、生活污水排放等引起的水體氨氮污染和亞硝酸鹽污染有加重的趨勢，不僅會引起水體中藻類及其它微生物大量繁殖，形成富營養(yǎng)化污染，嚴重時會引起水中溶解氧的大量消耗，導致水生動物大量死亡，造成生態(tài)破壞和一定程度的經(jīng)濟損失。水體中存在

2、的氨氮和亞硝酸鹽對養(yǎng)殖的水產(chǎn)品具有一定的毒性，影響了水產(chǎn)品的品質(zhì)，限制了水產(chǎn)養(yǎng)殖的可持續(xù)發(fā)展，特別是隨著高密度工廠化養(yǎng)殖技術(shù)的推廣，氨氮污染治理的需求日益突出。因此，氨氮污染對水產(chǎn)品的影響以及相應(yīng)污染的治理對策的研究，成為目前人們研究關(guān)注的熱點。1. 氨氮、亞硝酸鹽產(chǎn)生的原因（1）不合理投飼。馴化養(yǎng)魚時，投喂的顆粒飼料含蛋白較高，有一些蛋白是魚類無法利用的，這些蛋白要排泄到水中；投喂方法不當，造成魚類吃得過飽，有一些飼料來不及消化就排泄到水中；飼料直接落入水中，還有一些殘餌，在水中分解會產(chǎn)生大量的氨和有毒物質(zhì)，再經(jīng)過亞硝化細菌和光合細菌的作用很快轉(zhuǎn)化為亞硝酸，亞硝酸與一些金屬離子結(jié)合后形成亞硝

3、酸鹽。（2）不合理施肥。仍然采用投飼和施肥相結(jié)合的方法養(yǎng)魚，大量長期使用N肥。（3）池底淤泥。長時間不清除池底淤泥，池底養(yǎng)殖密度過大，易造成水底缺氧，含氮有機物分解，通過各種微生物的作用，分別以銨、亞硝酸鹽、硝酸鹽的形態(tài)存在在水體中，俗稱氨態(tài)氮、亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮1。 亞硝酸鹽是氮素在自然界循環(huán)過程中的產(chǎn)物之一。水體中含氮化合物存在的主要形式有：有機氮和氨態(tài)氮(NH3-N)。氨化作用即由氨化細菌或真菌的作用將有機氮分解成為氨與氨化合物，氨態(tài)氮在硝化作用下轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮，這是一個耗氧、耗堿度的過程，亞硝態(tài)氮是其中不穩(wěn)定的中間形式，對養(yǎng)殖生物具有很強的毒性。溶氧充足時，經(jīng)硝化作用可轉(zhuǎn)化為無毒的硝態(tài)氮

4、，在缺氧條件下則經(jīng)反硝化作用，又可能轉(zhuǎn)化為毒性更強的氨氮。從氨態(tài)氮轉(zhuǎn)化成硝態(tài)氮的過程分兩步進行： 2NH4+3O22NO2-+4H+2H2O+能量 2NO2-+O22NO3-+能量反應(yīng)在反硝化桿菌的作用下進行，反應(yīng)在硝化桿菌的作用下進行，二者統(tǒng)稱為硝化細菌，其適宜生長溫度為2030，溫度低于20，氨氮的去除能力逐漸下降，低于15，硝化反應(yīng)受到抑制，低于5硝化反應(yīng)幾乎停止2。 亞硝酸鹽是氨轉(zhuǎn)化為硝酸鹽過程中的中間產(chǎn)物，在養(yǎng)殖水體中由于大量的投餌而留下的殘餌、水體中水生動物的大量排泄物的累積和定期的使用消毒藥劑，把有害的和有益的細菌通通殺滅，氧氣的供應(yīng)不足，造成大量積累的氮素硝化過程受阻，形成養(yǎng)殖

5、中水中氨氮和亞硝酸含量高，但由于氨氮的轉(zhuǎn)化速度較快，使得亞硝酸的問題最為突出3。2. 氨氮、亞硝酸鹽的危害2.1氨氮污染對水產(chǎn)養(yǎng)殖的危害 氨氮對水生生物的危害主要是指非離子氨的危害，非離子氨進入水生生物體內(nèi)后，對酶水解反應(yīng)和膜穩(wěn)定性產(chǎn)生明顯影響，表現(xiàn)出呼吸困難、不攝食、抵抗力下降、驚厥、昏迷等現(xiàn)象，影響水生生物的生理、生化指標與生長狀況，嚴重時可導致養(yǎng)殖生物大批死亡，造成經(jīng)濟損失。氨氮對水生生物的危害機理目前還不是很清楚，一般比較認同的解釋是認為高濃度的氨氮會取代生物體內(nèi)的鉀離子，影響神經(jīng)，引起N-甲基-D-天門冬氨酸(NMDA)受體結(jié)合活性明顯降低，導致中樞神經(jīng)系統(tǒng)中流入過量的鈣離子并引起細

6、胞死亡4。2.2亞硝酸鹽污染對水產(chǎn)養(yǎng)殖的危害 有報道說，亞硝酸鹽中毒后，血液的攜帶氧的能力減弱。也就是說，池水中的溶氧并不低，而只是血液的攜氧能力降低后，養(yǎng)殖對象比較容易形成類似缺氧的癥狀。例如蝦類，常在池底死亡，死亡后又無明顯癥狀，即大家統(tǒng)稱的“死底癥”、“偷死癥”、“冒底”。尤其在脫殼時，大批蝦由于“缺氧”造成脫殼不遂而死亡。如果搬起料臺后，或把蝦起水或集中后，蝦體很快就會變白而死亡。亞硝酸鹽中毒的對蝦外表癥狀有黑鰓、黃鰓、肝胰臟模糊不清晰，解剖后顯微鏡觀察，鰓絲腫脹充水，甚至糜爛粘有污物，腸道充血發(fā)炎，肝胰臟空泡甚至糜爛。 魚類亞硝酸鹽中毒分為兩種：慢性中毒：癥狀不明顯，一般肉眼很難看出

7、，但嚴重影響魚類的生長和生活。中毒較深的攝食量減少，活動力減弱，魚體消瘦，體表無光澤，這為池溏的整體癥狀，只要細心觀察，同樣可以發(fā)現(xiàn)，見人回避反應(yīng)緩慢。只要水體轉(zhuǎn)好，該癥狀會逐步消失，但如果不及時調(diào)節(jié)水質(zhì)，就會嚴重影響成活率，特別是在惡劣天氣或病害侵入時，會造成極大損失。急性中毒：一般發(fā)生在清晨，肉眼觀察似缺氧浮頭，且往往伴隨缺氧癥狀同時發(fā)生，有時難以區(qū)分，但仍然還是有區(qū)別的，缺氧浮頭，魚大多集群，有時甚至集聚得很緊，但硫化氫氣體中毒就不同，魚在整個池塘中不均勻分布，到處都是，即使注水解救，在短時間內(nèi)也不會出現(xiàn)游向水口的情況，太陽出來后，癥狀也不會很快消失，甚至隨時間的推移，癥狀越來越重，晴天

8、中午都不會解除，有的一直按缺氧解救，只在下午有點緩解，第二天病情更重，連續(xù)幾天都不能解除，甚至造成大批量死亡，其死亡率可達90%以上，損失十分嚴重5。3. 氨氮、亞硝酸鹽污染治理方法3.1物理方法 天然沸石是含堿金屬和堿土金屬的含水鋁硅酸鹽類。由于具有較高的分子孔隙度，良好的吸附性，離子交換及催化性能而廣泛應(yīng)用于畜禽飼料添加劑和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中。 失去結(jié)晶水的沸石粉，表面疏松多孔，具有很強的吸附性，可以吸附氨、二氧化碳、硫化氫等大量有毒物質(zhì)。利用這一特性，定期向養(yǎng)殖水體中潑灑沸石粉，既可以去氨增氧，又可以增加水中微量元素的含量。從而達到優(yōu)化養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境，促進水生動物生長發(fā)育的效果。 麥飯石是一種具

9、有生物活性的天然礦物保健品，由于其具有良好的吸附性和離子交換性，因而在水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)凈化方面開始得以應(yīng)用。隨著使用劑量的增加，水體中有害物質(zhì)的含量特別是氨氮和亞硝酸鹽氮的濃度降低效果明顯，尤其在水質(zhì)惡化時，其作用更為明顯。3.2化學方法 次氯酸鈉（NaClO）是一種漂白劑，它在水體中釋放出新生態(tài)氧O，O具有強烈的氧化能力，對池塘浮游植物有強烈的殺傷作用，濃度高時還可破壞細胞色素雞殺傷生物組織。正是利用O的氧化能力才得以還原亞硝酸鹽氮，使其轉(zhuǎn)化為無毒性的硝酸鹽氮。從理論上講，還原一克分子亞硝酸鹽氮，大體上需要有效濃度為一克分子的NaClO。但是，由于水環(huán)境的復雜性，所以NaClO的實際用量要比理論

10、值打2-3倍或更多。 臭氧（O3)是氧氣（O2)的同素異構(gòu)體，具有很強的氧化能力。臭氧對亞硝酸鹽有很強的降解作用，試驗證明只要水中存在有剩余的臭氧，亞硝酸鹽就會被全部氧化。理論上降解亞硝酸鹽的臭氧消耗量為每毫克NO2- 需O31.04mg6。3.3生物學方法 微生態(tài)制劑(Microbial ecological agent)又稱微生態(tài)調(diào)節(jié)劑(Micrological- modulator)、益生素（Probiotic）等。它是從天然環(huán)境中篩選出來的微生物菌體經(jīng)培養(yǎng)、繁殖后制成的含有大量有益菌的活菌制劑，Kozasa(1986)首次將微生態(tài)制劑應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖，他用1 株從土壤中分離的芽孢桿菌(B

11、acillustoyoi)處理日本鰻鱺降低了由愛得華氏菌引起的死亡，之后微生態(tài)制劑的研究便得到迅速發(fā)展。微生物有益菌可用來凈化水質(zhì)，還能防治病害，提高飼料的轉(zhuǎn)化率和養(yǎng)殖動物生產(chǎn)性能，明顯減少水產(chǎn)對周邊環(huán)境造成的污染，同時由于具有無毒副作用，無耐藥性、無殘留、生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)效果顯著等特點而日益受到重視。目前，人們開始廣泛使用微生態(tài)制劑來解決這一問題，并取得一定效果。目前常用的主要有光合細菌、芽孢桿菌、放線菌、乳酸桿菌、EM菌制劑等幾大類7。 光和細菌（Photosynthetic becteria,PSB)是一種在自然界廣泛分布，并在地球物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)化循環(huán)中不可缺少的水生微生物，光合細菌是在養(yǎng)

12、殖水處理當中應(yīng)用較成功的微生物之一，我國近年來也將其應(yīng)用于集約化水產(chǎn)養(yǎng)殖中并取得大量成果。此外，由于光合細菌在代謝過程中可產(chǎn)生和釋放具有消炎作用的抗病因子，因而對水體中的致病原，如嗜水氣單胞菌、愛德華菌、霉菌等均具有一定抑制作用。從而對水產(chǎn)動物的爛鰓病、腸道疾病、水霉病、赤緒病等多種疾病均有防治作用8。4小結(jié)隨著社會的發(fā)展和人們生活水平的提高，水體氨氮的污染的問題可能越來越嚴重，同時人們對水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)品品質(zhì)的要求也會越來越高，因此，開展水產(chǎn)養(yǎng)殖氨氮污染的危害以及相應(yīng)治理措施的研究具有非常重要的現(xiàn)實意義。參考文獻17 劉德生, 史彩華, 李志新. 降解養(yǎng)殖水體亞硝酸鹽的研究進展和前景分析J. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學, 2009, 16(4): 14-1525 武漢科洋生物工程有限公司. 亞硝酸鹽的產(chǎn)生過程及對水產(chǎn)養(yǎng)殖的影響J. 科學養(yǎng)魚, 2005, (9): 793 羅華明, 程巖雄李利衛(wèi). 亞硝酸鹽、氨氮、硫化