水产养殖中亚硝酸盐的产生机理及防治措施

2012-11-22 来源:齐鲁渔业 浏览次数：0
　　
目前现代生物工程技术、水处理技术、自动监测控制等高新技术在水产养殖中应用越来越广泛，但是随之带来的问题也越来越明显，其在大幅度提高产量、推动水产养殖业发展的同时，对自身所依赖的水环境的破坏也日益加剧，水体的负载达到或超过饱和程度，进而使水体的理化条件不断恶化，水体的氨氮、亚硝态氮等有毒有害物质大量产生，致使养殖品种容易生病甚至中毒死亡，往往会造成较大的损失。



1水产养殖中亚硝酸盐的产生机理



在水产养殖过程中，通常用溶氧、pH值、氨氮、亚硝酸盐、硫化氧、水色和透明度来判断水质的好坏。而在这些评价指标中，氨氮和亚硝态氮尤为突出，他们是养殖水体化合态氮的2种存在形式，对动物均有较大的毒性。要确保养殖水质长期维持在良好状态，让含氮有机物进行有效转化是养殖成功的关键之一。

在整个氮素转化过程中，从含氮有机物到氨氮需要的时间不长，由多种微生物来担任；从氨氮到亚硝酸盐由亚硝化细菌担任，亚硝化菌的生长繁殖速度为18分钟一个世代，因此其转化的时间不长；从亚硝酸盐到硝酸盐是由硝化细菌担任，硝化菌的生长速度相对较慢，其繁殖速度为18个小时一个世代，因此由亚硝酸盐转化到硝酸盐的时间就长很多。我们知道，当氨氮的浓度达到高峰时(3～4天)，亚硝态氮就开始上升，当亚硝态氮的浓度达到高峰时(3～4天)，硝态氮就开始上升。亚硝态氮的有效分解需要12天甚至更长的时间。在养殖水体中由于大量的投饵，造成氮素的大量积累。氮素通过各种微生物的作用，转化为氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐，这3种氮素。一方面被藻类和水生植物吸收，另一方面硝酸盐在条件成熟的时候通过脱氮作用将硝态氮转化为氮气。如果水体中达到一定的自净平衡状态，没有外来干涉(如没有用消毒剂)，那么水的氮循环会比较正常，三态氮会一直维持在稳定状态。但是在养殖水体内，由于定期使用消毒药剂，把有害的和有益的细菌通通杀灭，氧气的供应不足，常常造成硝化过程受阻，这就是水中氨氮和亚硝酸含量高的主要原因，由于氨氮的转化速度较快，因此亚硝酸的问题最为突出。当然，温度对水体硝化作用也有较大影响，硝化细菌在温度较低时，硝化作用减弱．造成亚硝酸盐积累，从而诱发水产动物发生疾病，生长速度缓慢，重者会使水产动物血液中的亚铁血红蛋白被其氧化成高铁血红蛋白，从而抑制血液的载氧能力，使水产动物呼吸困难，甚至中毒、窒息而死亡。



2养殖过程中预防亚硝酸盐超标的措施



2．1使用过滤吸附调节剂

目前在水产养殖中使用的过滤吸附调节剂主要是沸石粉、麦饭石、膨润土。

活性沸石是富Ca、Mg、K、Na、Fe、Cu、Mn、Si、P、Al等20多种常量和微量元素的铝硅酸盐非金属矿物，也就是含碱金属和碱土金属的铝硅酸矿的总称。由于具有许多分子孔隙度、良好的吸附性、吸水性、可溶性、离子交换性及催化性等优良性能，而广泛应用于水产养殖生产。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。

天然麦饭石是一种以氧化硅为主，富含多种元素和金属氧化物的矿物质，其内部含有众多的空隙和通道，因此麦饭石具有净化水质、排除生物体内毒素、促进酶类活力和增加水中溶氧的能力，且能防止水产动物病害发生和缺氧浮头。麦饭石的内含物氧化铁可消解水中的硫化氢、亚硝酸盐等有害物质，另一成分氧化钙是水体内厌氧菌群对有机质进行矿化作用的促进剂，且具较强的吸附性和阳离子交换能力，对细菌的吸附能力在6小时内可高达96％，对有毒金属的吸附力达98％。同时由于麦饭石组成成分中也含有二氧化碳，故添加麦饭石的同时也将二氧化碳带入水中。麦饭石的孔洞吸足水分后，二氧化碳在水中呈游离状态，为藻类生长繁殖提供了丰富的碳素营养，从而提高了浮游植物的光合作用强度。

膨润土属粘土类矿物质，其物化特性是高铝、低铁、富含氧化物，分散性能和成胶性能都很好。由于其透气性较好，具有强烈的吸水性，入水后能迅速溃化成微小颗粒(体积能涨大10～30倍)；在水中呈悬浮和凝胶状，并兼有良好的阳离子交换性能和粘结力。因此常用于净化水质，吸附和粘集水中悬浮物，使其沉淀和覆盖池底，从而起到了降低池水富营养化程度、减弱底土耗氧量和控制营养盐类的溶出速度的作用。



2．2使用微生态制剂

当前使用的微生态制剂主要有光合细菌、芽孢杆菌、乳酸菌、放线菌等几类，它们的作用机理是修复水体微生态环境，改良水质和底质，间接增加水体溶氧，保证硝化，反硝化的正常循环。

其中，光合细菌在水产养殖中的应用最为广泛。它是在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称，是一类没有形成芽孢能力的革兰氏阴性菌。目前在水产养殖中运用的光合细菌主要是光能异养型红螺菌科中的一些品种，例如沼泽红假单胞菌。在自然界淡、海水中通常每毫升含有近百个PSB菌，光合细菌的菌体以有机酸、氨基酸、氨和醣类等有机物和硫化氢作为供氧体，通过光合磷酸化获得能量，在水中光照条件下可直接利用降解有机质和硫化氢并使自身得以增殖，同时净化了水体。

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，对水产动物的烂鳃病、肠道疾病、水霉病等均有防治作用，其在水产养殖中具有广阔的推广应用前景。



2．3使用化学氧化剂

亚硝酸根离子中的氮为中间价态，具有被氧化的特性。当介质中的NO2-遇氧化剂时则会改变氮的价态，发生氧化，最终N02-离子会转变为毒性较小甚至无毒的物质。具有氧化亚硝酸根离子能力的物质很多，如：臭氧、双氧水、次氯酸钠等，但适合在养殖水体中使用的仅三氯异氰脲酸、二氯异氰脲酸、溴氯海因、二氧化氯等几种强氧化消毒剂。

用强氧化剂来氧化N02-离子使其成为NO3-离子的优越之处在于反应速度快、成本低、氧化效率高。但在实际生产中很少采用这种方法来降解亚硝酸盐，主要原因是这些强氧化消毒剂在常规使用浓度下对亚硝酸盐降解率低(低浓度下降解亚硝酸盐效果不明显，高浓度下会造成药害)，此外氧化法降解亚硝酸盐还存在容易反弹的弱点。



2．4使用肥水剂

亚硝酸盐富含氮肥，是藻类生长繁殖的基本营养。因此，加快水体藻类生长繁殖速度，能有效降低亚硝酸盐的浓度。生产上做法是使用单细胞植物生长调节剂(复硝酚钠、生化黄腐酸、氨基酸等)、光合作用催化剂、微量元素、硅肥等来实现的。值得注意的是当水体亚硝酸盐偏高，说明氮肥是比较充足的，不要再使用氮肥，以免加重水体氮循环负担，可以施加磷肥，达到“以磷促氮”的目的。