水體“富氮”的危害和防治技術(shù)

lxf1567 · 發(fā)表于 2009-6-18 12:32:29

氮在水體中以氮氣、游離氨、離子銨、亞硝酸鹽、硝酸鹽和有機氮的形式存在。其中游離氮和離子銨被合稱為氨氮。水體中只有以NH4＋、NH2－和NO3－形式存在的氮才能被植物所利用。水體中不能被浮游植物所利用而相對過剩，并且對池魚產(chǎn)生危害，超過國家漁業(yè)水標準的那部分氮稱為“富氮”。

　　一、水體氮的來源
1．魚池中施入大量畜禽糞肥，分解產(chǎn)生無機氮。
2．注入含有大量氮化合物的生活和工業(yè)混合水。
3．水生生物和魚類的代謝產(chǎn)物中含有氮。
　　池塘中氮主要來源于肥料和飼料。進入水體中的氮一般以氨的形式存在。這些氮來源于魚鰓排泄物和細菌的分解作用。據(jù)研究，飼料中的氮有60～70％被排泄到水體中，因此水產(chǎn)養(yǎng)殖生態(tài)中總氮濃度與投飼率及飼料蛋白含量有直接關(guān)系，在精養(yǎng)池中經(jīng)常會出現(xiàn)對魚類有害的“富氮”。
　　
　　二、養(yǎng)殖水體中“富氮”與其它氮之間的轉(zhuǎn)化和比例
　　精養(yǎng)高產(chǎn)池中，氨氮、亞硝酸鹽、硝酸鹽三者比例分別為60％、25％、15％。當池中有效氮含量不變而氨氮比例下降、硝酸鹽比例上升時，說明池水中硝化作用強，水質(zhì)條件好。因此三者的比例變化可以作為評價水質(zhì)的指標之一。
　　
　　三、水體中“富氮”對魚的危害
　　水體中對魚有危害作用的主要物質(zhì)是氨氮和亞硝酸鹽，我國水質(zhì)標準規(guī)定氨氮小于0．5mg/L，亞硝酸鹽小于0．2mg/L。
　　1．水體氨氮對魚類毒性
　　氨氮由NH4＋和NH3兩部分組成，其中NH3對魚類有毒性，NH4＋對魚類無毒性。兩者在氨氮中所占百分比要受pH值、溫度、鹽度等因素決定。PH值、溫度、鹽度升高，都會引起氨氮中NH3比例增加，加重水體對魚的毒性。
　　1 氨氮對各種魚類的毒性
　　氨氣對鰱、鳙魚苗24小時半數(shù)致死濃度分別是1．106mg/L和0．559mg/L（雷衍之等，1983），隨著魚體的發(fā)育，氨的致死濃度也逐漸增大。NH3對47日齡、60日齡和125日齡草魚種的48小時半數(shù)致死濃度分別為1．727mg/L、2．050mg/L和2．141mg/L，96小時半數(shù)致死濃度分別為0．570mg/L，1．609mg/L、1.683mg/L。對草魚生長有抑制作用的NH3濃度為0．099～0．455mg/L，草魚種最大允許NH3濃度為0．054～0．099mg/L。氨對雜交羅非魚（平均體長7．5～9．5cm，體重6．14～11．09）24小時、48小時、96小時半數(shù)致死濃度分別為1．82mg/L、1．78mg/L和1．57mg/L，最大允許毒物濃度為0．035～0．171mg/L。氨對鯉魚種96小時半數(shù)致死濃度是0．962mg/L，但超過0．66mg/L時就會產(chǎn)生毒性作用。氨氣對體重25g的鱖魚24小時、48小時、96小時半數(shù)致死濃度分別為0．763mg/L、0．663mg/L、0．525mg/L，而安全濃度為0．0525mg/L（高愛銀等，1999）。氨氣對體重為0．56～0．70g、體長為3．6～4．2cm加州鱸的24、48、96小時半數(shù)濃度為0．99mg/L、0．96mg/L 、0．86mg/L ，安全濃度為0．086mg/L （余瑞蘭等，1999）。氨氣對體重為0．94～1．32g、體長為4．9～5．8cm鰱魚的24小時、48小時、96小時半數(shù)致死濃度為2．47mg/L 、1．95mg/L 、1．56mg/L ，安全濃度為0．156mg/L （余瑞蘭等，1999）。
　　一般而言，同一魚類的魚種比成魚對氨氣耐受力弱；不同魚類對氨氮的耐受力也不同，麥穗魚耐受力最差，草胡子鯰相對較強，因此經(jīng)常排放氨水的河段中以鯰、鰍科等無磷魚為優(yōu)勢魚群。
　　2環(huán)境條件對氨氮毒性的影響
　　氨氮毒性大小受環(huán)境條件的影響較大，不同濃度的氨氮與環(huán)境條件互作對魚類的影響見下表：
資料來源：阮德明《河水氨污染爭性死魚模擬試驗》1999年
　　　　實驗魚的規(guī)格，鰱魚體長11～14.5cm，體重22～25g，　　　　鯉魚體長23.5～32cm，體重225～600g，鯽魚體長5～　　　　10cm，體重10～16g。
　　3氨氮急性中毒的癥狀
　　A．魚群出現(xiàn)掙扎、游竄現(xiàn)象，并時而出現(xiàn)下沉、側(cè)臥、痙攣等癥狀。
　　B．呼吸急促，口裂時而大張。
　　C．鰓蓋部分張開，鰓絲呈紫黑色，有時出現(xiàn)流血現(xiàn)象。
　　D．鰭條舒展，基部出血。
　　E．體色變淺，體表粘液增多。
4氨氮慢性中毒癥狀：
A．魚群吃食量下降，吃食時間短，或吃食時一會便散開了，在四周漂游喝料沫；
B．遇到陰雨天，鰱魚浮頭，鯉魚吃食逐漸減少。鰱魚急性時能大批死亡，慢性時長時間浮在水面上。
　　4氨氮中毒的原因
　　A.水體氨氮增加會抑制魚類自身氨的排泄，使血液和組織中氨的濃度升高，降低血液載氧能力，血液CO2濃度升高。
　　B.NH3不帶電，具有較高的脂溶性，很容易透過細胞膜直接引起魚類中毒，使魚群出現(xiàn)呼吸困難，分泌物增多并發(fā)生衰竭死亡。
　　C.NH3會引起鰓表皮細胞損傷而使魚的免疫力降低。余瑞蘭等1999年研究表明：鱖魚血清堿性磷酸酶（AKP）活性和分子氨濃度呈拋物線變化關(guān)系，鯽魚血清溶菌酶（LSZ）活性隨分子氨濃度遞增而下降。保持鯽魚AKP和LSZ活力的NH3臨界值為0．70mg/L（72小時）、0．56mg/L（96小時），而保持鱖魚AKP活力的NH3臨界值為0．143mg/L(96小時)。
　　2． NO2－對魚類的毒性
　　1NO2－對各種魚類的安全濃度是：團頭魴為2．5mg/L（王明學等，1997）；鰱魚為2．4mg/L（王明學，1989）；鯉魚為1．8mg/L；羅非魚為2．8mg/L（趙云岡，1991）；鯽魚在48小時、96小時分別為1．82mg/L，0．80mg/L（魏泰莉，1999）；鱖魚苗為5．01mg/L。
　　2魚類NO2－中毒后的癥狀
　　A．體色變深
　　B．魚不大游動，觸動時反應遲鈍。
　　C．呼吸急速，經(jīng)常上水面呼吸。
　　D．鰓絲呈暗紅色。
　　3． NO2－引起魚類中毒的機理
　　高濃度NO2－會使魚體血液中含二價鐵的血紅蛋白(還原型血紅蛋白)變成含三價鐵的高鐵血紅蛋白，從而影響血液攜帶氧氣的機能，造成組織缺氧，使魚群體質(zhì)下降甚至影響生長，為病原的入侵創(chuàng)造條件。
　　一般而言，當NO2－濃度在魚的安全濃度以下時，魚類可以通過自身的生理調(diào)節(jié)來補償因高鐵血紅蛋白升高而引起的載氧能力不足問題。NO2－濃度超過魚類的安全濃度時，魚體自身的生理調(diào)節(jié)不能補償因高鐵血紅蛋白的含量升高而引起魚體組織缺氧即可表現(xiàn)中毒癥狀。與氨相比雖然NO2－對水生動物毒性要低得多，但是，當集約化養(yǎng)殖池中NO2－濃度過高時，也可能引起水生動物發(fā)生NO2－中毒癥。與氨中毒相比，NO2－中毒沒有亂撞，掙扎等劇烈活動的癥狀。
　　
　　四、水體“富氮”的防治
　　1．飼料是水體氮的主要來源，通過提高飼料質(zhì)量，降低飼料系數(shù)來減少魚類氮排泄量是防治水體產(chǎn)生“富氮”的主要措施。通過準確測定魚的需要量和飼料中可利用氨基酸的含量；以可消化氨基酸含量為基礎(chǔ)配制符合魚類需要的平衡日糧；應用代謝調(diào)節(jié)劑如酶制劑，有機酸制劑、肉堿等提高氨基酸和磷的利用率；減少飼料中抗營養(yǎng)因子的不利影響來提高飼料的轉(zhuǎn)化率、減少氮的排泄率。另外采用科學的投喂標準可減少殘餌量，這些都可以降低水體氮的含量。
　　2．水體“富氮”的防治方法
　?。?）以磷帶氮
　　水體中N、P比例嚴重失調(diào)，可引起大量氮不能被浮游植物利用而形成“富氮”，并對魚產(chǎn)生危害。江蘇無錫市在夏季魚類主要生長季節(jié)對精養(yǎng)魚池水體測定結(jié)果表明:水體中有效磷的含量很低,在0．01mg/L以下，有效氮則在0．5～2．0mg/L，最高達到4mg/L。水體中N、P比例為300～500：1，出現(xiàn)嚴重失調(diào)現(xiàn)象。由于精養(yǎng)池塘中大量使用高蛋白飼料，使水體中氮含量很高，施用P肥可使水體中N、P比例降至較為適宜的水平，從而使浮游生物數(shù)量能夠增長近1倍，易消化的藻類也明顯增長。但是當浮游植物死亡之后，水體中的氨濃度將會突然升高，因為水中的氨除來自魚類外，細菌分解死亡的浮游植物也能釋放氮，因此浮游植物并不能真正將水體氮去掉。
　?。?）種植水生植物改良水體
　　在養(yǎng)殖水體中可適當種植浮萍，鳳眼蓮和水葫蘆等水生植物，而且當這些植物收獲時被吸收的氮也同時離開水體。
　?。?）增加水體中的溶氧　
　　池水溶氧尤其是池底溶氧充足，可使水體有毒的氨氮，亞硝酸鹽含量下降，硫化氫被消除，水質(zhì)的pH值穩(wěn)定。
　　A、合理使用增氧機。充分發(fā)揮增氧機的攪水功能，使池水發(fā)生上下對流。因此在天氣晴朗的高溫季節(jié)，中午應開機1～2小時，可使晚上發(fā)生浮頭的魚群比例減少。
　　B、合理施肥。精養(yǎng)池塘中應少施有機肥，因為其效果慢、耗氧大，如果肥水應以施化學肥為主，高溫季節(jié)多施磷肥。
　　C、使用化學增氧劑。冬季是魚非寄生蟲和細菌病的發(fā)病季節(jié)，主要是由于水質(zhì)尤其是底層水層不良引起。精養(yǎng)池用合適的化學增氧劑對水體“富氮”問題大有好處。筆者認為增氧劑最好選用過氧化鈣和過硫酸銨，因為它們在水中分解緩慢，不會形成過氧化氫等有毒物質(zhì)。據(jù)國外資料報道，當水溫為20℃時，它們在水中能放氧200日以上，當水溫為40℃時，在水中能放氧60～70日。在某越冬魚池中施入35ppm濃度過氧化鈣，兩日后氨氮濃度可由原來的2．44ppm下降至1．44ppm，1個月后降至0．62ppm濃度。此外經(jīng)常清除淤泥、換水、減少水體中浮游生物和有機物數(shù)量都可以增加水體溶氧。
　　D、使用微生態(tài)制劑
　　使用一些有益的微生態(tài)制劑，可以把水體特別是水體底層中的氨氮、硫化氫、油污物等有毒物質(zhì)分解變成有益物質(zhì)，從而達到凈化水質(zhì)的目的。常用的微生態(tài)制劑有光合細菌、硝化細菌、芽胞桿菌等。
　　光合細菌可吸收、降低水體中的氨氮等有毒物質(zhì)，消除它們對水體的危害，從而達到凈化水質(zhì)、預防疾病的目的。光合細菌在魚池中使用劑量，首次為15g/m3水體，以后每隔15天用2g/m3水體。
　　在水體中引入少量的硝化菌，使其在水體中自行繁殖，從而將氨氮轉(zhuǎn)化為無毒成份。
往水中添加硝化細菌（nitrifying bacteria）
　　E、吸附性礦物質(zhì)的使用。石粉、麥飯石、膨潤土、活性炭等都具有吸附作用，可減少水體中氨氮含量。
　　筆者認為精養(yǎng)池塘更應該使用水質(zhì)改良劑，水質(zhì)改良劑不像水產(chǎn)藥物，施用后見效慢，也不是使用一次就能徹底解決水質(zhì)問題。特別是在高溫季節(jié)，更需要養(yǎng)殖者定期使用。
　　F、“富氮”中毒的防治
　　a.氨氮的防治?！】捎名}酸或醋酸調(diào)節(jié)水體pH值，使其低于7．0可以解除氨氮毒性，后使用每畝魚池施用沸石粉等吸附劑200～300kg/1.5米水深，去除氨氮；抽去氨氮抽去池塘的底層水，然后加注新水。
　　b.亞硝酸的防治。
　　使用NaCl 25ppm，當水體中Cl－濃度和NO2－濃度比例為3：1時，可以防止魚高鐵血紅蛋白血癥。在飼料中加大Vc的用量也有一定作用，沸石粉清除NO2－無效。