水體中的氮一般以氨的形式存在。這些氮來(lái)源于魚鰓排泄物和細(xì)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(魚對(duì)飼料中氮磷利用率本身不高,排泄很多氮磷到水中,其他行業(yè)人員總抓住這一點(diǎn)說(shuō)
水產(chǎn)養(yǎng)殖會(huì)嚴(yán)重污染水質(zhì)),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(huì)出現(xiàn)對(duì)魚類有害的“富氮”。
1、溶解游離態(tài)氮?dú)猓嚎諝庵械獨(dú)獾娜芙猓?/div>
2、硝酸態(tài)氮:穩(wěn)定形態(tài)含氮化合物;
3、亞硝酸態(tài)氮:含量較低;
4、氨態(tài)氮:分子氨和離子銨;
5、有機(jī)氮化合物:尿素、氨基酸、蛋白質(zhì)、腐殖酸等。
養(yǎng)殖水體中各種形態(tài)的氮在生物及非生物因素的共同作用下不斷的遷移、轉(zhuǎn)化,構(gòu)成了一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)循環(huán)(見下圖)。藻類的同化作用、微生物的氨化作用、硝化作用和脫氮作用在各種形態(tài)的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中起到及其重要的作用。
下面分別談?wù)劯鱾(gè)反應(yīng)過(guò)程:
1、氨化作用
氨化作用是指含氮有機(jī)物在微生物作用下分解釋放氨態(tài)氮的過(guò)程。
氨化速度受
PH影響,以中性、弱堿性環(huán)境的效率較高。2、同化作用
所謂同化作用就是指水生植物通過(guò)吸收利用水中的 NH4+ 、NO3- 等合成自身的物質(zhì)的過(guò)程。
構(gòu)成藻類原生質(zhì)的碳、氮、磷
3種元素的平均組成,按照其原子個(gè)數(shù)之比為C:N:P=106:16:1。一般認(rèn)為,浮游植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)素的吸收也是按照這樣的比列進(jìn)行的。浮游植物光合作用吸收氮磷形成細(xì)胞的原生質(zhì),總的有如下計(jì)量關(guān)系:
文章《降解亞硝酸鹽的七大有效方法》中肥水法降低亞硝酸鹽估計(jì)就是這個(gè)原理。不過(guò)用肥水法降亞硝酸鹽,我覺(jué)得還得注意水體中氮、磷、碳比例,若缺磷或碳浮游藻類的同化作用都會(huì)受到影響。3、硝化作用
在通風(fēng)良好的水體中(有氧條件下),經(jīng)硝化細(xì)菌的作用,氨可進(jìn)一步被氧化成NO3- ,這一過(guò)程稱為硝化。
硝化分兩個(gè)階段進(jìn)行,即:
這兩個(gè)階段的細(xì)菌分別氧化氨至亞硝酸鹽和氧化亞硝酸鹽至硝酸鹽過(guò)程中獲得能量,均是以二氧化碳為碳源進(jìn)行生活的化能自養(yǎng)型細(xì)菌,但在自然環(huán)境中需在有機(jī)物存在的條件下才能活動(dòng)。
硝化作用釋放的H+可與水中的HCO3-結(jié)合。NH4+氧化時(shí)對(duì)溶氧和堿度消耗的總計(jì)量關(guān)系式為:
消化過(guò)程對(duì)溶解氧和堿度有較大影響,所以在用硝化法處理養(yǎng)殖水體時(shí),需要考慮給體系補(bǔ)充氧氣、碳源和堿度。(論壇中大家討論紅糖蔗糖降氨氮,估計(jì)就是補(bǔ)充碳源吧)
大家知道消化作用耗氧,溶氧過(guò)低使用硝化菌處理水質(zhì)也沒(méi)多大效果。當(dāng)水體中溶氧在5mg/L左右時(shí),相對(duì)硝化速度可達(dá)到90%。故處理氨氮、亞硝酸鹽時(shí),增氧是必要的。
PH同樣會(huì)影響到硝化速度,硝化作用的適宜PH范圍為弱堿性,其中以PH=8.4最好。pH7.8–8.9,硝化速度可以保持最大速度的90%;pH=9.5以上,硝化細(xì)菌受到抑制;pH=6.0以下,亞硝化細(xì)菌被抑制,硝化速度急劇下降。
大家接種硝化細(xì)菌處理氨氮、亞硝酸鹽,效果不一,這就是因?yàn)閭(gè)人的養(yǎng)殖水體的溶氧、PH存在差異所致。
(市場(chǎng)上許多降亞產(chǎn)品都標(biāo)示主要成分為硝化菌和反硝化菌,但都沒(méi)有在實(shí)踐中表現(xiàn)出理想的效果,只能說(shuō)起到預(yù)防和緩解作用。從理論上說(shuō),硝化菌和反硝化菌是能夠降低亞硝酸鹽的,但是因?yàn)樗鼈兪腔茏责B(yǎng)菌,生長(zhǎng)繁殖速度慢,要
20小時(shí)以上才能繁殖一代,加上菌類保存技術(shù)、投放后到水體成活率高低、水體環(huán)境等各方面影響,造成了硝化菌和反硝化菌降解亞硝酸鹽不理想。更重要的是,假如塘中的溶解氧不足的話反硝化作用會(huì)更容易發(fā)生,反硝化作用可能會(huì)把硝酸鹽還原為亞硝酸鹽,反而使亞硝酸鹽在一定的時(shí)間上升,所以要慎重。——《
降解亞硝酸鹽的七大有效方法》 )
4、脫氮作用(反硝化作用)
反硝化作用:反硝化(脫氮)作用就是在微生物(脫氮菌或反硝化菌,條件性厭氧細(xì)菌)活動(dòng)的作用下,硝酸鹽或亞硝酸鹽被還原為N2O或游離氮N2的過(guò)程。
脫氮菌絕大部分都是條件性厭氧細(xì)菌,在缺氧條件下,通過(guò)厭氧細(xì)菌的活動(dòng),
NO3-被還原為N2。脫氮作用的詳細(xì)生化機(jī)理尚不清楚,一般認(rèn)為可能按照下述途徑進(jìn)行:
此過(guò)程缺氧才反應(yīng),溶解氧含量低于0.15~0.5mg/L脫氮作用才能順利進(jìn)行。這我就納悶啦,市場(chǎng)上許多降亞產(chǎn)品都標(biāo)示主要成分為硝化菌和反硝化菌,硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌反應(yīng)條件截然相反,怎么還混在一起??要讓反硝化細(xì)菌起作用,那魚豈不完蛋了?
大家怎么看?何種方法才能有效降氨氮、亞硝酸鹽?