水产养殖中氨氮、亚硝酸盐产生的原因、危害以及降解的方法(精).doc

天津农学院研 究 生 课 程 考 试 卷 姓名、学号： 张媛媛1209084013 年级、专业： 12级水产养殖专业 课程名称： 研究生班讨论 授课学时学分： 40课时2学分 考试成绩： 授课或主讲教师签字： 水产养殖中氨氮、亚硝酸盐产生的原因、危害及降解的方法 随着我国经济的发展和人们生活水平的提高，由于工业污染排放、种植业面源污染排放、畜禽业养殖污水排放、水产养殖污水排放、生活污水排放等引起的水体氨氮污染和亚硝酸盐污染有加重的趋势，不仅会引起水体中藻类及其它微生物大量繁殖，形成富营养化污染，严重时会引起水中溶解氧的大量消耗，导致水生动物大量死亡，造成生态破坏和一定程度的经济损失。水体中存在的氨氮和亚硝酸盐对养殖的水产品具有一定的毒性，影响了水产品的品质，限制了水产养殖的可持续发展，特别是随着高密度工厂化养殖技术的推广，氨氮污染治理的需求日益突出。因此，氨氮污染对水产品的影响以及相应污染的治理对策的研究，成为目前人们研究关注的热点。1. 氨氮、亚硝酸盐产生的原因（1）不合理投饲。驯化养鱼时，投喂的颗粒饲料含蛋白较高，有一些蛋白是鱼类无法利用的，这些蛋白要排泄到水中；投喂方法不当，造成鱼类吃得过饱，有一些饲料来不及消化就排泄到水中；饲料直接落入水中，还有一些残饵，在水中分解会产生大量的氨和有毒物质，再经过亚硝化细菌和光合细菌的作用很快转化为亚硝酸，亚硝酸与一些金属离子结合后形成亚硝酸盐。（2）不合理施肥。仍然采用投饲和施肥相结合的方法养鱼，大量长期使用N肥。（3）池底淤泥。长时间不清除池底淤泥，池底养殖密度过大，易造成水底缺氧，含氮有机物分解，通过各种微生物的作用，分别以铵、亚硝酸盐、硝酸盐的形态存在在水体中，俗称氨态氮、亚硝态氮、硝态氮1。 亚硝酸盐是氮素在自然界循环过程中的产物之一。水体中含氮化合物存在的主要形式有：有机氮和氨态氮(NH3-N)。氨化作用即由氨化细菌或真菌的作用将有机氮分解成为氨与氨化合物，氨态氮在硝化作用下转化为硝酸盐氮，这是一个耗氧、耗碱度的过程，亚硝态氮是其中不稳定的中间形式，对养殖生物具有很强的毒性。溶氧充足时，经硝化作用可转化为无毒的硝态氮，在缺氧条件下则经反硝化作用，又可能转化为毒性更强的氨氮。从氨态氮转化成硝态氮的过程分两步进行： 2NH4+3O22NO2-+4H+2H2O+能量 2NO2-+O22NO3-+能量反应在反硝化杆菌的作用下进行，反应在硝化杆菌的作用下进行，二者统称为硝化细菌，其适宜生长温度为2030，温度低于20，氨氮的去除能力逐渐下降，低于15，硝化反应受到抑制，低于5硝化反应几乎停止2。 亚硝酸盐是氨转化为硝酸盐过程中的中间产物，在养殖水体中由于大量的投饵而留下的残饵、水体中水生动物的大量排泄物的累积和定期的使用消毒药剂，把有害的和有益的细菌通通杀灭，氧气的供应不足，造成大量积累的氮素硝化过程受阻，形成养殖中水中氨氮和亚硝酸含量高，但由于氨氮的转化速度较快，使得亚硝酸的问题最为突出3。2. 氨氮、亚硝酸盐的危害2.1氨氮污染对水产养殖的危害 氨氮对水生生物的危害主要是指非离子氨的危害，非离子氨进入水生生物体内后，对酶水解反应和膜稳定性产生明显影响，表现出呼吸困难、不摄食、抵抗力下降、惊厥、昏迷等现象，影响水生生物的生理、生化指标与生长状况，严重时可导致养殖生物大批死亡，造成经济损失。氨氮对水生生物的危害机理目前还不是很清楚，一般比较认同的解释是认为高浓度的氨氮会取代生物体内的钾离子，影响神经，引起N-甲基-D-天门冬氨酸(NMDA)受体结合活性明显降低，导致中枢神经系统中流入过量的钙离子并引起细胞死亡4。2.2亚硝酸盐污染对水产养殖的危害 有报道说，亚硝酸盐中毒后，血液的携带氧的能力减弱。也就是说，池水中的溶氧并不低，而只是血液的携氧能力降低后，养殖对象比较容易形成类似缺氧的症状。例如虾类，常在池底死亡，死亡后又无明显症状，即大家统称的“死底症”、“偷死症”、“冒底”。尤其在脱壳时，大批虾由于“缺氧”造成脱壳不遂而死亡。如果搬起料台后，或把虾起水或集中后，虾体很快就会变白而死亡。亚硝酸盐中毒的对虾外表症状有黑鳃、黄鳃、肝胰脏模糊不清晰，解剖后显微镜观察，鳃丝肿胀充水，甚至糜烂粘有污物，肠道充血发炎，肝胰脏空泡甚至糜烂。 鱼类亚硝酸盐中毒分为两种：慢性中毒：症状不明显，一般肉眼很难看出，但严重影响鱼类的生长和生活。中毒较深的摄食量减少，活动力减弱，鱼体消瘦，体表无光泽，这为池溏的整体症状，只要细心观察，同样可以发现，见人回避反应缓慢。只要水体转好，该症状会逐步消失，但如果不及时调节水质，就会严重影响成活率，特别是在恶劣天气或病害侵入时，会造成极大损失。急性中毒：一般发生在清晨，肉眼观察似缺氧浮头，且往往伴随缺氧症状同时发生，有时难以区分，但仍然还是有区别的，缺氧浮头，鱼大多集群，有时甚至集聚得很紧，但硫化氢气体中毒就不同，鱼在整个池塘中不均匀分布，到处都是，即使注水解救，在短时间内也不会出现游向水口的情况，太阳出来后，症状也不会很快消失，甚至随时间的推移，症状越来越重，晴天中午都不会解除，有的一直按缺氧解救，只在下午有点缓解，第二天病情更重，连续几天都不能解除，甚至造成大批量死亡，其死亡率可达90%以上，损失十分严重5。3. 氨氮、亚硝酸盐污染治理方法3.1物理方法3.1.1沸石粉的使用 天然沸石是含碱金属和碱土金属的含水铝硅酸盐类。由于具有较高的分子孔隙度，良好的吸附性，离子交换及催化性能而广泛应用于畜禽饲料添加剂和水产养殖业中。 失去结晶水的沸石粉，表面疏松多孔，具有很强的吸附性，可以吸附氨、二氧化碳、硫化氢等大量有毒物质。利用这一特性，定期向养殖水体中泼洒沸石粉，既可以去氨增氧，又可以增加水中微量元素的含量。从而达到优化养殖生态环境，促进水生动物生长发育的效果。3.1.2麦饭石的使用 麦饭石是一种具有生物活性的天然矿物保健品，由于其具有良好的吸附性和离子交换性，因而在水产养殖水质净化方面开始得以应用。随着使用剂量的增加，水体中有害物质的含量特别是氨氮和亚硝酸盐氮的浓度降低效果明显，尤其在水质恶化时，其作用更为明显。3.2化学方法3.2.1次氯酸钠的使用 次氯酸钠（NaClO）是一种漂白剂，它在水体中释放出新生态氧O，O具有强烈的氧化能力，对池塘浮游植物有强烈的杀伤作用，浓度高时还可破坏细胞色素鸡杀伤生物组织。正是利用O的氧化能力才得以还原亚硝酸盐氮，使其转化为无毒性的硝酸盐氮。从理论上讲，还原一克分子亚硝酸盐氮，大体上需要有效浓度为一克分子的NaClO。但是，由于水环境的复杂性，所以NaClO的实际用量要比理论值打2-3倍或更多。3.2.2臭氧的使用 臭氧（O3)是氧气（O2)的同素异构体，具有很强的氧化能力。臭氧对亚硝酸盐有很强的降解作用，试验证明只要水中存在有剩余的臭氧，亚硝酸盐就会被全部氧化。理论上降解亚硝酸盐的臭氧消耗量为每毫克NO2- 需O31.04mg6。3.3生物学方法 微生态制剂(Microbial ecological agent)又称微生态调节剂(Micrological- modulator)、益生素（Probiotic）等。它是从天然环境中筛选出来的微生物菌体经培养、繁殖后制成的含有大量有益菌的活菌制剂，Kozasa(1986)首次将微生态制剂应用于水产养殖，他用1 株从土壤中分离的芽孢杆菌(Bacillustoyoi)处理日本鳗鲡降低了由爱得华氏菌引起的死亡，之后微生态制剂的研究便得到迅速发展。微生物有益菌可用来净化水质，还能防治病害，提高饲料的转化率和养殖动物生产性能，明显减少水产对周边环境造成的污染，同时由于具有无毒副作用，无耐药性、无残留、生产成本低、生产效果显著等特点而日益受到重视。目前，人们开始广泛使用微生态制剂来解决这一问题，并取得一定效果。目前常用的主要有光合细菌、芽孢杆菌、放线菌、乳酸杆菌、EM菌制剂等几大类7。 光和细菌（Photosynthetic becteria,PSB)是一种在自然界广泛分布，并在地球物质与能量转化循环中不可缺少的水生微生物，光合细菌是在养殖水处理当中应用较成功的微生物之一，我国近年来也将其应用于集约化水产养殖中并取得大量成果。此外，由于光合细菌在代谢过程中可产生和释放具有消炎作用的抗病因子，因而对水体中的致病原，如嗜水气单胞菌、爱德华菌、霉菌等均具有一定抑制作用。从而对水产动物的烂鳃病、肠道疾病、水霉病、赤绪病等多种疾病均有防治作用8。4小结随着社会的发展和人们生活水平的提高，水体氨氮的污染的问题可能越来越严重，同时人们对水产养殖产品品质的要求也会越来越高，因此，开展水产养殖氨氮污染的危害以及相应治理措施的研究具有非常重要的现实意义。参考文献17 刘德生, 史彩华, 李志新. 降解养殖水体亚硝酸盐的研究进展和前景分析J. 现代农业科学, 2009, 16(4): 14-1525 武汉科洋生物工程有限公司. 亚硝酸盐的产生过程及对水产养殖的影响J. 科学养鱼, 2005, (9): 793 罗华明, 程岩雄李利卫. 亚硝酸盐、氨氮、