淡水养殖水体氨氮成分累积的危害性分析

2022-10-21

作为淡水养殖工作中的重要工作, 其水体氨氮成分累积的危害在近期得到了广泛关注。该项课题的研究, 将会更好地提升对淡水养殖水体氨氮成分累积的危害性的认识, 从而通过合理化的举措, 对其进行优化解决[1]。

1 氨氮的存在形式

氨氮含量是水产养殖环境指标中非常重要的一个方面。通过目前的研究也可以知道, 氨氮含量超过了一定的范围会增加水生动物的日常生活, 对于我国水产养殖集约化、规模化的发展带来非常大的不利影响。随着我国水产养殖规模的扩大, 单一品种的养殖逐渐成为了养殖模式的首先, 大大降低了水生动物的多样性, 对于减弱池塘能量有不利的影响, 导致投入的饵料, 产生的粪便中所含的蛋白质不能技术的分解, 随着时间的推移, 池塘中的氨氮含量会之间的进行积累, 当池塘养殖中氨氮含量达到了一定的浓度以后, 就会对水生生物带来毒害作用, 从而对水产养殖带来非常大的危害[2]。

作为主要影响池塘养殖的指标, 在池塘中, 氨氮主要以以下两种形式存在, 主要包括分子形式的氨 (NH3-N) 和离子氨 (NH4+) 。两者在池塘中适中保持着动态平衡:NH4+OH-NH3·H2ONH3+H2O。当然, 两种形式的转化主要和水体中的p H以及温度有直接的关系, 在p H值和温度一定的情况下, 两者按照一定的比例在水体中生存。通过氨氮的毒理实验可知, 在水体中, 对于水生生物危害的较大的是NH3-N, 由于NH3-N的毒性较大, 而水体中离子形式的氨氮毒性很小, 基本上可以忽略不计。但是目前的研究表明, NH4+对亚硝化单胞菌和硝化细菌有一定的毒性, 能够有效的抑制反硝化的进行, 在一定程度上会导致水体中分子氨氮浓度的上升, 从而增加了氨氮对于水生生物的毒性。

2 淡水养殖水体氨氮的积累及危害性

2.1 水体的氮素循环

在谈论水体中的氮素循环中, 我们不得不提到氮素循环的主要环节, 在生物内主要存在有机氮的形成, 氨化作用、硝化作用、反硝化作用和固氮作用。在池塘养殖的过程中, 有机氮的来源主要来源于动植物的尸体以及动物的排泄物, 有机氮通过细菌的分解会形成氨氮以及硫化氢等小分子物质, 随后硝化细菌会以这些物质为原料进行消化作用, 形成硝酸盐以及硝酸盐, 这3种氮素可以在一定程度上被水体中的藻类和植物吸收。另外, 如果水体中溶氧的含量较低, 反硝化细菌的活性货增强, 从而将硝态氮转化成氮气, 从水体中排除, 大气中的氮素可以通过固氮微生物重新利用到水体[3]。但水体中微生物的生长和繁殖速度存在一定的差异, 在整个氮素的转化过程中, 有机氮到氨氮的转化主要是异养微生物来完成, 这类微生物的生长速度较快, 因此整个过程也较短, 而氨氮转化为硝态氮主要由亚硝化细菌完成, 硝化细菌的生长周期为18 min。因此转化的时间较短, 从这个角度上上可以知道一旦池塘中有机物较多, 很可能导致了池塘中氨氮含量过高, 对于池塘养殖会造成非常大的危害。

2.2 淡水养殖水体中氨氮成分积累的危害

一般而言, 水体中的氨氮循环始终处于一个动态平衡的状态, 而水体中的氨氮和亚硝态氮维持在正常的水平, 对于水生生物影响不大。但是在高密度养殖的情况下, 由于水体中含有大量的残饵以及水生生物的排泄大量的积累, 如果在养殖高峰期配合使用消毒剂, 会杀灭一定的有害微生物, 但是有益微生物的数量也会减少, 导致了水体中水生态失衡, 从而出现水质恶化, 水体的透明度出现下降, 水体出现明显缺氧, 形成水体中氨氮含量和亚硝态氮的含量较高, 特别是当温度和p H较低的情况下, 亚硝酸盐的积累会更加的明显。

关于氨氮的生理毒性一般认为, 分子形式的氨进入到血液以后, 阻碍了血红蛋白分子的Fe2+氧化成为Fe3+, 使得血液中血红细胞携带氧的能力出现下降, 从而导致了鱼类的呼吸收到了影响, 尤其在池塘养殖过程中, 如果一旦出现水体中溶氧降低, 则氨的毒性会更加的明显。

亚硝酸盐是硝化反应不能完全进行的中间产物, 当水体中的氨浓度达到高峰3~4 d以后, 相应的亚硝酸盐的含量也会出现峰值, 相对于分子氨而言, 亚硝酸盐对于水生生物的危害较低, 但是由于氨氮的转化速度较快, 导致了牙亚硝酸盐的问题也日益提出, 亚硝酸盐和氨的毒理作用类似。

3 氨氮污染预防治理的措施和技术

随着科技技术的不断进步, 我国治理淡水污染的相关措施不断更新, 主要包括生物法、化学沉淀法、膜分离法以及电化学法等。

3.1 生物法解决措施

生物法治理污染一直以来是被认为最环保、最生态的治污模式, 其具有不产生有害物质, 不影响水体生态环境以及无需外界物质介入的特点。目前, 在我国应用最为厂泛的生物治污模式是利用以细菌为主的微生物进行污染防治, 这类氨氮代谢细菌能够将水分中大量的氨氮成分, 通过生物活动转化为其他物质, 主要包括亚硝酸盐氮、硝酸盐以及氮气等, 这些物质对于水体的危害性较低, 对水产动物的影响较低。据调查和验证显示, 在鱼塘中投放约2%的复合光合细菌, 其可以清除近90%的水体;氨氮成分而一种特异性较强的氨氮降解菌可以在24 h内将水体中超过95%的氨氮成分取出, 但随着水体中氨氮成分的增加, 其降解率也会随之降低。

3.2 生态处理措施

这种方式主要是以自然生态系统的自净属性为依据, 在淡水养殖水域中建立起一个模拟生态系统, 在利用细菌对水体进行净化的基础上, 还在水体中种植各类植物和水藻, 通过植物自身的光合作用、吸附作用、生理作用以及沉淀作用等特性对水体中的氨氮成分进行分解。常见的万法包括沙流压法、人工湿地法、人工土壤法等。此外, 养殖户还可以在养殖鱼类的同时, 在鱼塘中投放蚌壳类、苔鲜类、腔肠类等动植物进行混养, 这样就可以达到综合治理的目的。