氮的循环及氨氮、亚硝酸盐对鱼体健康的影响.pdf

2 0 1 4年第 5期 黑龙江水产 3 6节 约 用 水 以前本地区养殖黄颡鱼的水深都在 2 m以上，高温季节还要换水 2次以上。本实验将水 深始终保持在 1 5 m左右，而且整个饲养期间没有进行换水，只是少量注水补充蒸发量。这样 每 h a 水面可节约水资源 l O 0 0 0 m 。3 7 经济效益 本实验总面积 2 h a，平均每 h a 利润高达 1 3 9 4 2 9元，是主养鲤鱼利润(7 5 0 0 元左右)的 1 8 倍以上。可见池塘主养黄颡鱼的经济效益十分可观。而且，能够出口创汇，因此，该鱼是值得 大力推广的优良养殖种类。氮的循环及氨氮、亚硝酸盐 对鱼体健康的影响 张绍波 李改娟 z 戴欣。(1 榆树 市水产技术推广站 吉林榆树1 3 0 4 0 0)(2吉林省水产科学研究院)(3 松辽流域水资源保护局 吉林长春1 3 0 0 3 3)鱼类进食、呼吸、粪便排泄、繁殖、吸收和排泄盐类等行为全部都发生在水 中，因此水质 的好坏直接影响着鱼类的健康程度和水产品的安全性。1 氮的循环 氮的循环是水产养殖生态系统中物质循环的重要环节，养殖水体中氮的多少关系到水 产养殖生态系统中物质能量的转化。氮是浮游植物生长所必需的，是组成蛋白质的重要成 分，也是一些微生物参与生化反应的媒介。氮在水中存在的形式有：硝酸盐、亚硝酸盐、氨、铵 及不同形式的有机氮。在养殖水体中，这些含氮化合物在水中经氨化、硝化、反硝化等作用，组成了氮的循环系统。1 1 硝 化 作 用 硝化作用：包括含氮有机物的氨化和氨的氧化过程。氨化作用可在有氧或厌氧条件下将 含有氮的有机物氧化为氨氮。氨的氧化过程分两个阶段，首先是氨在亚硝化细菌的作用下被 氧化为亚硝酸盐，亚硝化细菌主要有亚硝酸单胞菌属、亚硝酸球菌属等；然后亚硝酸盐在硝 化细菌的作用下被氧化为硝酸盐，硝化细菌主要有硝化杆菌属、硝化球菌属等。硝化作用主 要受水体中溶解氧、p H和温度的影响。硝化作用最适宜的 p H范围为弱碱性，在一定 p H值环 2 4 黑龙江水产 _|i 2 0 1 4 年第 5 期 境中，温度越高，溶解氧越丰富，硝化作用越快。硝化过程可用公式表示如下：五 日啊晴 1 Oz I 02 水 中含I【有机物 氰I N 1，l 一亚硝酸盐(N O 2)硝酸盐(N Os)舶 M 佣重黼 m4 t,1 2反 硝 化 作 用 反硝化作用又可称为硝酸盐呼吸或硝酸盐还原。硝酸盐还原又有同化性硝酸盐还原和 异化性硝酸盐还原之分。大多数细菌、放线菌和真菌都能以硝酸氮为营养，将硝酸还原为氨，进而合成氨基酸、蛋白质和其他含氮有机物。这种硝酸盐还原是同化性质的，故称为同化性 硝酸盐还原。另外一些微生物可将硝酸盐逐级还原为 N 2 0和 N 等气态产物而逸出水体，这 是异化脱氮过程，故称为异化性硝酸盐还原。反硝化作用适宜的温度是 2 0 3 5，反硝化速率 一般随着温度的升高而增大。反硝化作用适宜的 p H值为 7 0 8 5 之间。反硝化过程可用公式 表示如下：N 撇(z,x o D 一亚l瀚隘(Z T O i)N 2 、Z,r 2 0 养殖水体中存在的各种形态的氮发生着某种程度的转化，这种转化构成了氮的一个复 杂的动态循环，对于这些过程，贝哈拉诺归纳出了氮的循环过程如图 1。图 1 氮的循 环过程 2 氨氮对鱼体健康的影响 2 1 氨氮存在形式 氨氮是鱼类的排泄物、残饵、及动植物尸体等含氮有机物分解 的终产物。在水体中氨氮(N H r N)以非离子氨(N H，)或铵盐(N H 4+)两种形态存在，并不断地按下式相互转化达成动态 平衡。影响两者动态平衡的是水体的p H值和温度。NH3+H -NH4+其中非离子氨因为不带电荷，具有较强的脂溶性，能够穿透细胞膜，而表现出毒性效应，2 0 1 4年第 5期 黑龙江水产 因此对鱼类构成危害的主要是非离子氨。而 目前水质分析中所测氨氮为总氨氮。表 1 为非离 子氨占总氨氮的百分 比，受水温和 p H影响的换算表。表 1 不同温度、不同 p H值的溶液中 N H 3占总氨氮的百分含量 温度()p H 6 5 p H 7 0 p H 7 5 p H 8 0 p H 8 5 p H 9 0 p H 9 5 0 0 0 2 6 0 0 8 3 0 2 61 0 8 2 0 2 5 5 7 6 4 2 0 7 5 0 0 3 9 0 1 2 5 0 3 9 4 1 2 3 3 8 0 1 1 1 2 8 3 1 0 0 0 5 9 0 1 8 6 0 5 8 6 1 8 3 5 5 6 1 5 7 3 7 1 1 5 0 0 8 6 0 2 7 3 0 8 5 9 2 6 7 7 9 7 21 5 4 6 4 2 0 0 1 2 5 0 3 9 6 1 2 4 3 8 2 1 1 2 2 8 4 5 5 7 2 5 0 1 8 O 0 5 6 6 1 77 5_ 3 8 1 53 3 6_ 3 6 4 3 3 0 0 2 5 4 0 7 9 9 2 48 7 46 2 0-3 4 4 6 71 8 2 2 非 离子氨(NH)的毒性 不同品种、不同时期的鱼类对氨的耐受性有所不同。对大多数养殖的淡水鱼而言，水体 中非离子氨 N H，O 0 2 m g L是相对安全的，当氨含量超过某一临界值时会导致鱼类死亡。水体中氨的浓度较低时，鱼类会发生氨的慢性中毒会造成鱼体肝、肾等组织损害，对于 肝切片镜检可以发现肝细胞空泡化现象和肾组织损害，胆囊肿大，肠壁松软透明，有出血点。较高浓度的氨接触鱼体粘膜或表皮时，可以吸收其水分，碱化脂肪，造成组织坏死，使深 层组织受损，会使鱼的次级腮丝上皮肿胀，粘膜增生，柱状细胞完全分解，使原来排列整齐的 鳃小片产生扭曲，鳃上皮增生，甚至出现鳃小片融合。由于对于鱼鳃的危害，使鱼从水中获取 氧的能力降低，甚至使鱼窒息死亡。鱼类发生氨急性中毒，表现为严重不安，由于碱性水质具有较强的刺激性，使鱼类体表 粘液增多，体表充血，鳃部及鳍条基部出血明显，鱼在水体表面游动，死亡前眼球突出，张大 口挣扎。鱼体及血液有氨的蓄积。中毒初期的鱼放入清水中可恢复正常，对于鲤鱼类急性毒 性范围在 0 5 1 8 m g L，回避阀浓度约为 l m L。2 3 鱼类非离子氨 中毒诊断特征 a 水面游动，张大 口挣扎；h 眼球突出；c 体表粘液增多；d 鳃部受损、鳃盖张开；e 水体呈 碱性；f 鱼体鳃部及水体有氨刺激气味。2 4 水体 内氨 氮的调 节 在养殖生产中，要定期检测并控制水中的氨氮指标，水体内氨氮的调节可以分为减少氨 氮的来源和加速非离子氨的无害化处理。2 4 1 减少氨氮来源的方法调制氨基酸平衡的饲料和控制适宜的饲料蛋 白质含量；投 饵技术方面，应根据水环境的各项指标调整投饲率，以鱼吃八成饱为宜，投饵时间间隔上，仔 鱼至少 1 1 5 h，成鱼至少 2 2 5 h；做好清除淤泥和残饵的工作，根据情况少施或不施氮肥。黑龙江水产 2 0 1 4年第 5期 2 4 2 加速非离子氨的无害化处理包括如下措施，更换新水；下调 p H或温度；利用化 学吸附作用；培植藻类及浮萍等水生植物；向养殖水体加入有益微生物如光合细菌及益生康 等。3 亚硝酸盐对鱼体健康的影响 水中亚硝酸盐氮是标志水体被有机物污染的指标之一。亚硝酸盐是氨转化成硝酸过程 中的中间产物，在这一过程中，一旦硝化过程受阻，亚硝酸盐就会在水体内积累，就会成为水 产动物的致病根源。3 1 亚硝酸 盐的毒性 各 国颁布的渔业水质标准 中对亚硝酸盐安全浓度 的规定差异很大，从 0 0 1 m g L到 0 1 m g L 不等，一般亚硝酸盐安全浓度不超过 0 1 m g L。当养殖水体中存在亚硝酸盐时，鱼类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，最终使鱼呼吸困难，窒息而死。亚硝酸盐在水产养殖中是诱发暴发 性疾病的重要环境因子。当水中亚硝酸盐达到 0 1 m g L时，鱼类红细胞数量和血红蛋 白数量逐渐减少，血液载氧 能力逐渐丧失，会造成鱼类慢性中毒。此时鱼类摄食量降低，鳃组织出现疾病，呼吸困难，骚 动不安。当亚硝酸盐达到 0 5 m g L时，鱼类某些代谢器官的功能失常，体力衰退，此时很容易患 病。很多情况下全池暴发疾病而死亡就是因为亚硝酸盐过高造成的。3 2 鱼类亚硝酸盐中毒诊断特征 a 摄食量降低，活动力减弱，鱼体消瘦，体表无光泽，见人回避反应迟钝；b 病鱼体色发黑，成群浮在水面上，好似缺氧浮头，呼吸困难。3 3 减 少水体 中亚硝酸 盐的浓度或促进无 害转化 亚硝酸盐是广泛存在于水体的一种物质，是水体氮循环的产物之一，要使水体中完全不 存在是不可能的，只能在养殖过程中严格控制其浓度。从长远考虑，长期保持溶解氧在 5-6 m g L，p H在 7 0 8 5之间，有利于无害转化；调整微生态平衡(补充硝化细菌或亚硝化细 菌)也是一种长效方式；对于急救，可以用强氧化剂强制氧化；如果有可能彻底换水也是一种 很好 的方法。总之，在水产养殖过程中，了解养殖水体 中氮的循环过程及存在形式，动态地控制和掌 握水体中氮的含量，对调整和改善养殖水体生态结构、提高养殖产量和水产品质量无疑是相 当重要 的。