氨氮是池塘水质的一项重要指标,而调节池塘水质在水产养殖动物安全的氨氮值范围内,是水产养殖获得高产稳产的必要条件之一。在水产养殖实践中,用试剂盒或滴定法测得的是总氨氮。氨在水中以游离氨(NH3,俗称“分子氨”)和铵离子(NH4+,又称“离子铵”)两种形式存在,分子氨加离子铵称为总氨氮(TAN)。
其中分子氨对鱼虾是有毒的,而离子铵则几乎无毒,且是水生植物的营养源之一,二者在水中是可以相互转化的。 氨是一种无色气体,有强烈的刺激性恶臭气味,还具有腐蚀性、有毒、易燃、预热易爆炸等危险性质。由于氨可以提供孤对电子,所以它也是一种路易斯碱。极易溶于水,常温常压下1体积水可溶解700倍体积氨,溶于水时和水反应生成一水合氨的水溶液又称氨水,呈弱碱性。而铵离子是由氨气和酸或水作用,氨分子与一个氢离子配位结合形成(氨提供孤对电子),由于在许多化学行为方面和碱金属离子有些相像,故命名为“铵”。由于铵盐中含氮,铵盐可用作氮肥,称为铵态氮肥。此类肥料不宜与碱性肥料混用,否则铵离子会被反应掉从而肥效降低。 在水产养殖过程中,我们经常碰到池塘中氨氮过高的问题,
在高密度精养池塘中这个问题更加严重,给养殖造成了一定的危害。氨氮过高会导致养殖鱼虾的免疫力和抵抗力下降,摄食减少,生长缓慢,易发生疾病。这些水体中的氨氮的来源是哪里? (1)氨化作用:水体中养殖动物的排泄物、残饵、浮游生物残骸和底层有机污物等被池塘中的微生物分解后产生氨基酸,氨基酸被氨化细菌等微生物氨化生成氨。(2)反硝化作用:水体缺氧时,含氮有机物、硝酸盐和亚硝酸盐在反硝化细菌的作用下,发生反硝化作用还原产生。
(3)泌氨作用:鱼类通过鳃和尿液,甲壳类通过鳃和触角腺向水中排出体内的氨,这是水中氨氮的又一来源,养殖密度加大,泌氨作用也会大幅度提高。(4)氮素化肥的引入,如尿素、碳铵、氯化铵等。 氨对各种养殖动物的安全浓度有所不同,一般而言,同种鱼的鱼种比成鱼对氨气耐受力弱,不同鱼类对氨氮的耐受力也不同。为保证鱼虾的安全,水产养殖生产中氨的控制浓度在0.02 ppm。 氨氮同时也是水体中的主要营养元素,会导致水体富营养化现象,是水体中的主要耗氧物,只要投饵、水体中存在淤泥,氨氮就会不断产生,想通过药物,一次性控制氨氮是不可能的,也是不现实的。
我们的养殖水域就是一个小型的生态系统,自身承受力和自我恢复能力较弱,可以改底增氧,以促进氨氮的转化、降低水体中氨氮的含量;定期泼洒微生物制剂,促进水体藻类和有益微生物繁殖,吸收利用氨氮;氨氮浓度偏高,应急处理时,可施用氨离子螯合剂、活性炭、吸附剂(如沸石粉、麦饭石粉)、腐植酸聚合物等水质吸附剂,通过离子交换作用,吸附或降解氨氮;也可以泼洒有机酸,降低水体pH,促进分子氨(NH3)向无毒的离子铵(NH4+)转化等等,根据实际情况的不同,采取适当的措施。
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氨可能源于鱼体内氨的积累
在养殖过程中,发现有极少量的分子氨的存在即对鱼类产生毒性,有实验表明,成鱼可耐受的分子氨浓度在0.3ppm以下,而养殖中一般按
0.05-0.1ppm作为可允许的极限值 ,在育苗生产中应将分子氨控制在0.02ppm以下。氨分子对鱼是极毒的,相比亚硝酸盐具有更低的安全浓度。我们常说,水体中的总氨来自于含氮有机质的分解,对于大量投饵的养殖池塘来说这可能构成了水体中大部分的总氨来源。然而就其对鱼类毒性而言,鱼类是否氨中毒取决于鱼体内的氨的水平, 而并非来自水体中氨的进入;而亚硝酸盐对鱼的毒性主要依赖于水体中高浓度的渗透 ,因此亚硝酸盐对鱼的毒性浓度要远高于氨分子。
使用有机酸可以缓解氨的毒性 ,其实是促进了鱼体的排氨,从而缓解鱼类的中毒症状。与之相反,水体pH值升高,水体氢氧化氨水平升高,鱼鳃排氨受阻,在水质恶化的条件下,鱼体可能代谢出更多的氨,加剧了氨的中毒情况。
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鱼类和分子氨的排泄
氨是通透性高的小分子,尤其在鱼的鳃部有较高的通透性,若血液中氨的含量超过1%,动物就会中毒死亡,因此,氨即使浓度很低对鱼也是有害的 。
鱼类食物中有三种营养物质:即糖、脂肪和蛋白质。蛋白质由各种氨基酸组成,氨基酸在代谢过程中先脱去氨基,而氨基除了供合成氨基酸外,其余的则转变为氨气、尿素或尿酸排出体外。在排泄的含氮废物中,有90%来自蛋白质,只有少量来自核酸。
水生动物含氮废物的排泄情况(%)(李永才,1985)
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氨的排泄
一般淡水硬骨鱼类的含氮代谢废物主要以氨的形式从鳃排出 ,鲤、金鱼从鳃排泄的氮为肾排泄氮量的6-10倍。由上图可知虾蟹和淡水鱼排泄的氮,60-70%是以氨的形式排出体外。
氨通过鳃排泄的方式主要是被动扩散,某些鱼类也有一小部分可以通过铵离子的主动分泌排出体外。尽管细胞膜对氨的通透性比氧以及二氧化碳低得多,但由于鳃具有很大的交换面积 ,扩散距离短,以及很大的通水量,足以保证代谢产生的氨顺浓度梯度扩散到水体,扩散到水体的氨,往往与水中的氢离子结合生成铵离子,而被限制返回性扩散,维持血液与水体间氨的浓度梯度。
因而偏碱性的水体往往阻碍氨的扩散排泄 ,即养殖水体中pH值升高,易发生氨中毒。偏酸性水体可促进氨的扩散排泄 ,因此氨中毒时使用酸性药物可减缓氨中毒,但未从根本上解决问题。
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尿素的排泄
尿素的毒性比氨低得多,在水中的溶解度以比较大。淡水鱼尿素的排泄量远小于氨的排泄量。尿素在水体中很容易被浮游植物利用,但也可以经细菌分转化成氨分子。
在养殖中有人发现,底泥中存在大量的氨化细菌,这些细菌主要以含氮物质为底物进行分解作用,而鱼类正常的排泄过程中,含氮物质主要以氨分子释放到水体中,粪便中的尿素、尿酸含量较少,因此推测这些氨化细菌的底物大部分来自残饵和鱼类因过剩摄食而引起的蛋白质的浪费 。
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控制养殖水体氨氮含量的措施
氮元素在水体中的存在形式主要有硝酸氮(NO3-)、亚硝酸氮(NO2-)、总氨氮(包括分子态NH3和离子态NH4+)和氮气(N2)。这四种形式可以相互转化,在亚硝盐和硝酸盐的作用下,这个过程被称为硝化反应;反之,在反硝化菌作用下,亚硝酸盐和硝酸盐以被还原为氨氮,称为反硝化反应。一般认为,硝酸氮对水生生物是无毒的,氨氮、亚硝酸氮是有毒的、不稳定的中间产生,而氮气是稳定无毒的,它不能被生物体直接利用,也不参与水体中的氮素转化过程。
由此可见,对水生生物有危害的是总氨氮 (包括分子态NH3和离子态NH4+),其中构成主要危害的是指分子态的氨氮(NH3)。水体中的NH3过高不仅阻止生物体内的氨向体外排出,还能从水中向其体内渗透,使水生生物代谢减少或停滞,损害包括鳃在内的一些重要器官,抑制其生长发育,甚至造成死亡。因此,在水产养殖过程中,控制水体中的氨氮含量就成为一项至关重要的工作,具体可采取以下措施:
1、彻底清塘
每年养殖生产结束后,要将池底淤泥全部清除,进行曝晒。第2年放苗前,使用生石灰、漂白粉、高锰酸钾等氧化剂对池底彻底消毒。生石灰可改善池子底质,杀菌消毒,并使池水保持微碱性,有利于硝化作用的进行,是一种高效实用的消毒剂。
2、种植水生植物
淤泥较深的池塘可种植一些大型水生植物 ,约占池塘面积的1/3,其根须可吸收淤泥中的有机物质。"鱼菜共生"模式也是一个有效方法 ,池塘中的浮游植物 也可充分利用水体中的氨氮,使其不能积累到有害浓度。
3、合理配置饵料
按营养需求合理配制饵料,控制饵料中蛋白质的含量和蛋白质中氨基酸的组分,防止过多营养流失避免发生富营养化。
4、混养滤食性鱼类
在池塘中混养一些以有机碎屑为食的滤食性鱼类(比如花白鲢等),可降低有机物的积累,减少氨氮的产生。
5、使用增氧机
使用增氧机,促进水的流动,可以增加底层水的氧气,有利于硝化反应的进行。同时,氨氮由浓度较大的底层升到水面,可促进氨氮逸出。
文章来源:水花鱼
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