水體的氮素循環(huán)

　　構(gòu)成氮循環(huán)的主要環(huán)節(jié)是：生物體內(nèi)有機(jī)氮的合成、氨化作用、硝化作用、反硝化作用和固氮作用。自然水體中的氮來自水生動(dòng)植物尸體及排泄物的積累及腐敗，含氮有機(jī)化合物通過營(yíng)腐生細(xì)菌分解成氨氮、硫化氫等小分子無機(jī)物 ，然后由各種自養(yǎng)型微生物主要為硝化細(xì)菌的作用 ，轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽 ，這三種氮素一方面被藻類和水生植物吸收，另一方面硝酸鹽在缺氧條件下被反硝化細(xì)菌通過脫氮作用將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)庖莩鏊w ，大氣中的氮被固氮菌利用重新回到水體。

　　由于各種微生物的生長(zhǎng)繁殖速度不同，在整個(gè)氮素轉(zhuǎn)化過程中，從含氮有機(jī)物到氨氮的轉(zhuǎn)化是由多種異養(yǎng)微生物來擔(dān)任，而這類微生物的生長(zhǎng)繁殖較快，因此這過程時(shí)間較短 ；從氨氮到亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化由亞硝化細(xì)菌擔(dān)任，亞硝化菌的生長(zhǎng)繁殖速度為18分鐘一個(gè)世代，因此其轉(zhuǎn)化的時(shí)間也較短；從亞硝酸鹽到硝酸鹽是由硝化細(xì)菌擔(dān)任，硝化菌的生長(zhǎng)速度相對(duì)較慢 ，其繁殖速度為18小時(shí)一個(gè)世代。

　　因此，由亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化到硝酸鹽的時(shí)間就長(zhǎng)很多，亞硝態(tài)氮的有效分解需要12天甚至更長(zhǎng)的時(shí)間。

　　養(yǎng)殖水體中氨氮及亞硝態(tài)氮的積累及毒害

　　一般情況下，水體的氮循環(huán)處于一種穩(wěn)定的狀態(tài) ，水體氨氮及亞硝態(tài)氮維持正常水平 。在高密度養(yǎng)殖及淡水綜合養(yǎng)殖的水體中，由于大量的投餌而留下的殘餌、水體中水生動(dòng)物的大量排泄物的累積，而定期的使用消毒藥劑 ，在殺滅有害微生物的同時(shí)，有益微生物種類及數(shù)量也會(huì)相應(yīng)減少，水生態(tài)失衡 ，表現(xiàn)為水質(zhì)惡化 ，水體透明度降低，水體缺氧，大量積累的氮素硝化過程受阻，形成養(yǎng)殖水體中氨氮和亞硝酸鹽含量高，尤其是溫度及 pH值較低時(shí)，硝化作用減弱，造成亞硝酸鹽積累更明顯 。

　　水體中的總氨包括分子氨(NH )與離子氨(NH )，其中對(duì)魚類有明顯毒害作用的是分子氨。隨著 pH值的不同，兩者在水中是可以相互轉(zhuǎn)化的，水體中分子氨與離子氨的比例與水溫及pH有密切關(guān)系?？偟膩碚f，溫度和pH值上升，游離氨在總氨中的比例增加，游離氨含量越多，毒性就越強(qiáng)。養(yǎng)殖水體中離子氨允許的最高濃度為不超過每升5mg氮 (5 mgN／L)，而分子氨允許的最高濃度僅為每升0.1 mg氮(0．1 mgN／L)。關(guān)于氨的毒性作用一般認(rèn)為滲進(jìn)生物體內(nèi)的分子氨將血液中血紅蛋白分子的 Fe2+氧化成為 Fe3+，降低血液的載氧能力，使呼吸機(jī)能下降?？梢?，水體溶氧愈低，氨毒性也就愈烈。氨主要是侵襲粘膜，特別是魚鰓表皮和腸粘膜 ，其次是神經(jīng)系統(tǒng)，使魚類等水生動(dòng)物的肝腎系統(tǒng)遭受破壞，引起體表及內(nèi)臟充血、肌肉增生及出現(xiàn)腫瘤 ，嚴(yán)重的發(fā)生肝昏迷以致死亡。即使是低濃度的氨 ，長(zhǎng)期接觸也會(huì)損害鰓組織，出現(xiàn)鰓小片彎曲、粘連或融合現(xiàn)象。

　　亞硝酸鹽是硝化反應(yīng)不能完全進(jìn)行的中間產(chǎn)物，當(dāng)水體總氨濃度達(dá)高峰 3~4天后，亞硝酸鹽濃度也相應(yīng)升高并達(dá)到高峰。相對(duì)于氨毒害，亞硝酸鹽對(duì)魚蝦的毒性較小，但由于氨氮的轉(zhuǎn)化速度較快 ，使得亞硝酸鹽的問題最為突出。亞硝酸鹽作用機(jī)理與氨氮毒害相似，主要是通過魚蝦的呼吸作用由鰓絲進(jìn)入血液，可使正常的血紅蛋白氧化成高價(jià)血紅蛋白，降低運(yùn)輸氧氣的蛋白攜氧的功能。出現(xiàn)組織缺氧，魚蝦攝食量降低，鰓組織出現(xiàn)病變，呼吸困難、騷動(dòng)不安或反應(yīng)遲鈍，從而導(dǎo)致魚蝦缺氧甚至窒息死亡。亞硝酸鹽還可與仲胺類反應(yīng)成致癌性的亞硝酸胺類物質(zhì)，pH值低時(shí)有利于亞硝酸胺形成。很多池塘出現(xiàn)魚蝦厭食現(xiàn)象 ，亞硝酸鹽過高就是主要原因之一。

　　養(yǎng)殖水體氨氮的生物調(diào)控

　　目前降低養(yǎng)殖水體氨氮的方法有化學(xué)的氧化還原法、物理的吸附法或開泵增氧法、生物的肥水及細(xì)菌分解法等。前兩種方法長(zhǎng)期使用都會(huì)改變池塘底泥的性質(zhì)，而且不能從根本上解決問題，而生物降解水體氨氮、亞硝態(tài)氮是依靠調(diào)節(jié)水體中的生物因子(藻類及微生物)對(duì)水體的有機(jī)污染物進(jìn)行有效轉(zhuǎn)化，達(dá)到自凈作用，有利于建立合理的水生生態(tài)循環(huán)，是一種健康養(yǎng)殖水質(zhì)調(diào)控的有效方法。

　　2.1 微藻對(duì)水體的凈化作用機(jī)理及在養(yǎng)殖水體中除氨氦的研究微藻也稱單細(xì)胞藻類，是一種在顯微鏡下才能辨別其形態(tài)的微小的藻類類群，約占全球 已知3萬余種藻類的70%。微藻是以水為電子供體的光能自養(yǎng)生物，以光能作為能源，利用氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)合成復(fù)雜的有機(jī)質(zhì)。被藻細(xì)胞吸收的硝酸鹽、亞硝酸鹽和銨鹽可以用于氨基酸和蛋白質(zhì)、葉綠素等含氮物質(zhì)的合成，而微藻又為多種魚類提供食餌，因此，微藻的生長(zhǎng)可降低水體中的氮、磷含量。對(duì)氮和磷吸收效果最好的微藻是螺旋藻、小球藻、柵藻、顫藻，柵列藻等，尤以小球藻的降氮能力最強(qiáng)。

　　在養(yǎng)殖水體中接種有益藻類，既可起到除氮增氧的作用，又起到增餌肥水作用 ，當(dāng)其形成優(yōu)勢(shì)群體時(shí)，還能抑制有害藻類（微囊藻）生長(zhǎng)。水產(chǎn)養(yǎng)殖中適合養(yǎng)魚的最佳水色為油綠色(浮游植物主要種類為隱藻 、硅藻 、金黃藻和綠球藻等)和淺褐色(浮游植物主要種類為硅藻 、金黃藻、黃綠藻等)，而這兩類水中所含的藻類均易被魚類消化吸收利用，是魚類等養(yǎng)殖品種非常好的天然餌料。藻類的光合作用還能產(chǎn)生大量的氧氣，據(jù)報(bào)道，水體中的溶氧80%來自藻類的光合作用。氧充足能促進(jìn)亞硝酸鹽向硝酸鹽的轉(zhuǎn)化，同時(shí)，可減少水體因缺氧而形成的惡臭氣味，改善水體生態(tài)環(huán)境，抑制和減輕氨氮、亞硝酸鹽、硫化氫對(duì)魚類的毒害作用，提高魚類食欲和飼料利用率，促進(jìn)魚類生長(zhǎng)發(fā)育。

　　2.2 微生態(tài)制劑在淡水養(yǎng)殖中的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀微生態(tài)制劑硝化細(xì)菌是從天然環(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性菌制劑，是近年來發(fā)展起來的新型魚餌添加劑。養(yǎng)殖水體環(huán)境本身就是一個(gè)由多種微生物組成的動(dòng)態(tài)平衡系統(tǒng)，有益菌和有害菌共存。眾多研究表明，當(dāng)向水體添加有益微生物，通過大量繁殖成為優(yōu)勢(shì)種群可抑制有害病菌的生長(zhǎng)，同時(shí)通過有益微生物的新陳代謝，可降低水中過剩的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和其他有害物質(zhì)，對(duì)去除水體中的氨態(tài)氮、有機(jī)質(zhì)、降低 BOD、COD和增加溶解氧等方面有明顯的調(diào)節(jié)作用，同時(shí)也調(diào)節(jié)水體的pH值 ，促進(jìn)底泥中氮磷的釋放，以促進(jìn)浮游生物的生長(zhǎng)。

　　源自全球領(lǐng)先的丹麥硝化細(xì)菌生物技術(shù)及菌株，可快速消除水體氨氮和亞硝酸鹽，凈化水質(zhì)，促進(jìn)養(yǎng)殖水體硝化菌群的快速建立。一般情況下使用12小時(shí)后可將氨氮降到安全值以下、48小時(shí)后可將亞硝酸鹽降到安全值以下。

　　本品已通過微生物菌劑評(píng)價(jià)和生態(tài)安全評(píng)價(jià)，不受養(yǎng)殖水體有機(jī)物、水質(zhì)和pH等環(huán)境因素影響。對(duì)水體有益菌、藻類、浮游生物、養(yǎng)殖水生動(dòng)物沒有任何不良影響。

　　推薦用量：養(yǎng)殖前期每畝300-500ml2周一次。氨氮、亞硝酸鹽超標(biāo)時(shí)每畝500-1000ml，一天一次連用2次。高密度養(yǎng)殖氨氮、亞硝酸鹽嚴(yán)重超標(biāo)時(shí)，每立方水體10ml，1天一次，連用2-3次。

　　不可與抗生素、消毒劑、殺蟲劑及強(qiáng)酸強(qiáng)堿等物質(zhì)同時(shí)使用。