水产养殖中氨氮的危害及控制管理[1]

1水产养殖中氨氮的危害及控制管理吴建开2氨氮的来源与去向氨氮对水生动物的危害及其症状池塘养殖中氨氮的管理提纲3一、水体中氨氮的来源与去向氮气:N2水生植物饲料其他有机物肥料等硝酸盐:NO3-鱼类藻类残余饲料粪便亚硝酸盐:NO2-肽、氨基酸尿液尿素氨:NH3+NH4+水体中氮素循环概略示意图4主要来源于水生动物的排泄物、肥料、被微生物分解的饲料、粪便及动植物尸体。氨氮是水生动物产生的主要含氮废物大多数水生动物排泄的含氮废弃物中大约85-90%是氨氮蛋白质氨基酸氨氮氨氮的来源5脱氮作用硝化作用1.上述的硝化作用需要消耗氧气；o当氧浓度低于1-2mg/L时速度明显降低；o由两类细菌完成,nitrosomonas和nitrobacter，倾向根植于固定的表面，开放的水体中硝化作用低。2.上述的硝化作用会降低水体的pH。水中氨氮的去向：硝化和脱氮6藻类对氨氮的吸收是池塘中氨氮去除的主要方法；冬天藻类的减少和死亡会使水中的氨氮含量上升藻类和水生植物利用铵（NH4+）合成氨基酸。水中氨氮的去向：藻类和植物的吸收7挥发有利条件高氨氮高pH增氧风浪、流动（搅动）吸收由于电荷引力作用，土壤中的阴离子可以结合铵离子（NH4+）由于引力较弱，所以当沉积物暂时悬浮在水中时，铵离子可以被释放出来在拉网或类似的引起底部搅动的操作时发生水中氨氮的去向：挥发、底泥吸收8矿化部分氨氮以有机物的形式存在于池底土壤中，这些有机物质分解后又回到水中，分解速度依赖于温度，pH，溶氧以及有机物质的数量和质量进入水生动物体内！！对动物产生长期或短期的毒性，即氨中毒！！有机颗粒溶解性有机物蛋白质氨基酸释放出氨氮微生物微生物微生物微生物水中氨氮的去向：矿化、回到生物体内9动物水体动物可向水中排出体内的氨氮，以免发生氨中毒鱼类：鳃和尿液甲壳类：鳃和触角腺水体动物水中氨氮浓度高时，氨（NH3而不是NH4+）能通过鳃进入动物体内在水生生物体内能到达有毒的水平动物与水环境之间的氨氮“交换”10二、氨氮对水生动物的危害及其症状氨氮以两种形式存在于水中NH3（氨）又叫非离子氨，对水生生物有毒，极易溶于水NH4+（铵）又叫离子氨，无毒形式当NH3通过鳃进入鱼体时，直接增加动物氨氮排泄的负担当氨氮在血液中的浓度升高时，pH随之相应上升鱼体内多种酶活性受到抑制降低血液的输氧能力破坏鳃表皮组织，导致氧气和废物交换不畅而窒息氨(NH3)中毒机理11摄食降低，生长减慢组织损伤，降低氧在组织间的输送损害鳃的离子交换功能鱼和虾需要与水体进行离子交换（钠，钙等）增加动物对疾病的易感性应激使动物更易受感染降低生殖能力减少怀卵量降低卵的存活力延迟产卵(繁殖)慢性氨氮中毒症状12增加鳃的通透性高浓度的NH4+可影响鳃上其它离子的交换亢奋丧失平衡抽搐死亡急性氨氮中毒症状13总氨氮（NH3+NH4+，简称TAN)更易测量，但不是最好的指标，非离子氨（NH3）才是真正的问题所在！！！影响氨氮毒性的因素TAN：TAN中非离子氨具有很强的毒性pH：每增加一单位，NH3所占的比例约增加10倍温度：在pH7.8-8.2内，温度每上升10度，NH3的比例增加一倍溶氧：较高溶氧有助于降低氨氮毒性盐度：盐度上升氨氮的毒性升高以前所处的环境长期处于氨氮浓度较高的环境中动物也能够耐受氨氮也更高其它有毒物质的存在急性氨氮中毒症状14TAN=NH4++NH3温度、pH、盐度上升温度、pH、盐度下降温度、pH、盐度对氨氮毒性的影响15总氨氮(NH3+NH4+)的毒性据Boyd和Tucker(1998)种类致死浓度(mg/L)种类致死浓度(mg/L)鲤鱼鱼苗1.80罗非鱼2.40草鱼(26日龄)0.57杂交罗非鱼2.88草鱼(47日龄)1.61鲶鱼1.45草鱼(125日龄)1.68虹鳟0.49大口鲈鱼0.70-1.20斑节对虾1.6916影响水中总氨氮水平的因素水体中的水生动物负载量负载量越高，产生的氨氮越多鱼体规格单位体重的小鱼比大鱼产生的氨氮更多饲料蛋白质的来源与水平优质蛋白源高蛋白水平总能（能量/蛋白比）投喂水平投喂后时间氨氮的产生在投喂后随着时间的变化而不断变化,通常会在一个高峰过后慢慢下降水体温度更高的温度将导致更多的氨氮产生和更高的新陈代谢有关施肥肥料施用后成为浮游植物生长可利用的氮源施肥超过池塘的负荷时会严重恶化水质17举例：鱼体规格与氨氮产生量mgNH3-N/gBW/d小鱼中鱼大鱼18非离子氨(NH3)的毒性据Boyd和Tucker(1998)品种降低生长的水平(mg/L)致死水平(mg/L)鲶鱼仔鱼（1日龄）鲶鱼仔鱼（7日龄）0.050.091.21.6海水鱼仔鱼0.010.3虹鳟----0.44罗氏沼虾----1.4斑节对虾0.130.5中国对虾0.16-0.221.9-2.519氨氮的毒性表（盐度0-0.5ppt）温度据Creswell,1993NH3在总氨氮中所占的比率20氨氮的毒性表（盐度5-40ppt）温度据Creswell,1993NH3在总氨氮中所占的比率21举例1：pH对NH3含量的影响假设某养殖水体：总氨氮（TAN）=2.0mg/L盐度=15ppt温度=30oC根据上表可知：pH=7.8NH3=2.00.0274=0.0548mg/LpH=9.0时，NH3=2.00.3088=0.6176mg/L两者的NH3浓度相差：0.6176/0.0548=11.27(倍）22举例2：pH对NH3含量的影响假设某养殖水体：总氨氮（TAN）=2.0mg/L盐度=15ppt温度1=20oC,pH1=7.0温度2=35oC,pH2=9.0根据上表可计算出：NH3-1=2.00.0022=0.0044mg/LNH3-2=2.00.3858=0.7716mg/L两种情况下NH3浓度相差：0.7716/0.0044=175.37（倍）23养殖水体中可接受的含氮化合物水平非离子氨亚硝酸盐硝酸盐24氨氮管理：测量总氨不是潜在的氨问题最好尺度NH3比NH4+更重要根据总氨含量及pH和温度可以得到非离子氨水平测定所需的水样应在午后收集pH最高,大部分以NH3的形式存在,毒性最强测量频率问题较严重的池塘每2天一次，一般情况下每2周左右测定一次测定方法实验室：化学法（纳氏比色法）或仪器现场：仪器或比色试剂盒25氨氮管理：降低水体氨氮加换新水最快速、有效的途径要求新水水质良好新水的温度、盐度等尽可能与原来的池水相近增加溶氧加快硝化反应降低氨氮毒性26氨氮管理：降低水体氨氮清淤、干塘每年养殖结束后，进行清淤、干塘，暴晒池底，使用生石灰、漂白粉等对池底彻底消毒去除氨氮可增强水体对pH的缓冲能力，保持水体微碱性杀菌消毒饲料与投饲管理避免过量投喂选用优质蛋白原料，使用具有更高氨基酸消化率的饲料提高饲料的能量/蛋白比27氨氮管理：降低水体氨氮种植某些水生植物根须可吸收水体或淤泥中的有机物质施肥使用磷肥来刺激藻类生长，吸收氨氮控制水体pH降低有毒的NH3的比例在池塘中混养少许以有机碎屑为食的滤食性鱼类，如花白鲢等28氨氮管理：降低水体氨氮水体用微生态制剂单一菌株或复合有益菌群直接施用于养殖水体中直接参与水体中氨氮、亚硝酸盐等的去除过程目前主要有三大类：光合细菌硝化细菌和反硝化细菌芽孢杆菌饲用微生态制剂单一菌株或复合有益菌群添加到饲料中使用通过改善动物对饲料的利用率而间接降低水中氨氮等有害化学物质的含量，改善水质通过增加水中有益菌群，抑制有害菌类而优化水体微生态环境29乳酸菌节杆菌……光合细菌硝化细菌……氨氮管理：降低水体氨氮微生态制剂芽孢杆菌30其它水质参数溶氧温度pH亚硝酸盐碱度盐度硬度浊度二氧化碳硫化氢重金属更多……