水體的氮素循環

　　構成氮循環的主要環節是：生物體內有機氮的合成、氨化作用、硝化作用、反硝化作用和固氮作用。自然水體中的氮來自水生動植物尸體及排泄物的積累及腐敗，含氮有機化合物通過營腐生細菌分解成氨氮、硫化氫等小分子無機物 ，然后由各種自養型微生物主要為硝化細菌的作用 ，轉化為亞硝酸鹽和硝酸鹽 ，這三種氮素一方面被藻類和水生植物吸收，另一方面硝酸鹽在缺氧條件下被反硝化細菌通過脫氮作用將硝態氮轉化為氮氣逸出水體 ，大氣中的氮被固氮菌利用重新回到水體。

　　由于各種微生物的生長繁殖速度不同，在整個氮素轉化過程中，從含氮有機物到氨氮的轉化是由多種異養微生物來擔任，而這類微生物的生長繁殖較快，因此這過程時間較短 ；從氨氮到亞硝酸鹽轉化由亞硝化細菌擔任，亞硝化菌的生長繁殖速度為18分鐘一個世代，因此其轉化的時間也較短；從亞硝酸鹽到硝酸鹽是由硝化細菌擔任，硝化菌的生長速度相對較慢 ，其繁殖速度為18小時一個世代。

　　因此，由亞硝酸鹽轉化到硝酸鹽的時間就長很多，亞硝態氮的有效分解需要12天甚至更長的時間。

　　養殖水體中氨氮及亞硝態氮的積累及毒害

　　一般情況下，水體的氮循環處于一種穩定的狀態 ，水體氨氮及亞硝態氮維持正常水平 。在高密度養殖及淡水綜合養殖的水體中，由于大量的投餌而留下的殘餌、水體中水生動物的大量排泄物的累積，而定期的使用消毒藥劑 ，在殺滅有害微生物的同時，有益微生物種類及數量也會相應減少，水生態失衡 ，表現為水質惡化 ，水體透明度降低，水體缺氧，大量積累的氮素硝化過程受阻，形成養殖水體中氨氮和亞硝酸鹽含量高，尤其是溫度及 pH值較低時，硝化作用減弱，造成亞硝酸鹽積累更明顯 。

　　水體中的總氨包括分子氨(NH )與離子氨(NH )，其中對魚類有明顯毒害作用的是分子氨。隨著 pH值的不同，兩者在水中是可以相互轉化的，水體中分子氨與離子氨的比例與水溫及pH有密切關系?？偟膩碚f，溫度和pH值上升，游離氨在總氨中的比例增加，游離氨含量越多，毒性就越強。養殖水體中離子氨允許的最高濃度為不超過每升5mg氮 (5 mgN／L)，而分子氨允許的最高濃度僅為每升0.1 mg氮(0．1 mgN／L)。關于氨的毒性作用一般認為滲進生物體內的分子氨將血液中血紅蛋白分子的 Fe2+氧化成為 Fe3+，降低血液的載氧能力，使呼吸機能下降?？梢?，水體溶氧愈低，氨毒性也就愈烈。氨主要是侵襲粘膜，特別是魚鰓表皮和腸粘膜 ，其次是神經系統，使魚類等水生動物的肝腎系統遭受破壞，引起體表及內臟充血、肌肉增生及出現腫瘤 ，嚴重的發生肝昏迷以致死亡。即使是低濃度的氨 ，長期接觸也會損害鰓組織，出現鰓小片彎曲、粘連或融合現象。

　　亞硝酸鹽是硝化反應不能完全進行的中間產物，當水體總氨濃度達高峰 3~4天后，亞硝酸鹽濃度也相應升高并達到高峰。相對于氨毒害，亞硝酸鹽對魚蝦的毒性較小，但由于氨氮的轉化速度較快 ，使得亞硝酸鹽的問題最為突出。亞硝酸鹽作用機理與氨氮毒害相似，主要是通過魚蝦的呼吸作用由鰓絲進入血液，可使正常的血紅蛋白氧化成高價血紅蛋白，降低運輸氧氣的蛋白攜氧的功能。出現組織缺氧，魚蝦攝食量降低，鰓組織出現病變，呼吸困難、騷動不安或反應遲鈍，從而導致魚蝦缺氧甚至窒息死亡。亞硝酸鹽還可與仲胺類反應成致癌性的亞硝酸胺類物質，pH值低時有利于亞硝酸胺形成。很多池塘出現魚蝦厭食現象 ，亞硝酸鹽過高就是主要原因之一。

　　養殖水體氨氮的生物調控

　　目前降低養殖水體氨氮的方法有化學的氧化還原法、物理的吸附法或開泵增氧法、生物的肥水及細菌分解法等。前兩種方法長期使用都會改變池塘底泥的性質，而且不能從根本上解決問題，而生物降解水體氨氮、亞硝態氮是依靠調節水體中的生物因子(藻類及微生物)對水體的有機污染物進行有效轉化，達到自凈作用，有利于建立合理的水生生態循環，是一種健康養殖水質調控的有效方法。

　　2.1 微藻對水體的凈化作用機理及在養殖水體中除氨氦的研究微藻也稱單細胞藻類，是一種在顯微鏡下才能辨別其形態的微小的藻類類群，約占全球 已知3萬余種藻類的70%。微藻是以水為電子供體的光能自養生物，以光能作為能源，利用氮、磷等營養物質合成復雜的有機質。被藻細胞吸收的硝酸鹽、亞硝酸鹽和銨鹽可以用于氨基酸和蛋白質、葉綠素等含氮物質的合成，而微藻又為多種魚類提供食餌，因此，微藻的生長可降低水體中的氮、磷含量。對氮和磷吸收效果最好的微藻是螺旋藻、小球藻、柵藻、顫藻，柵列藻等，尤以小球藻的降氮能力最強。

　　在養殖水體中接種有益藻類，既可起到除氮增氧的作用，又起到增餌肥水作用 ，當其形成優勢群體時，還能抑制有害藻類（微囊藻）生長。水產養殖中適合養魚的最佳水色為油綠色(浮游植物主要種類為隱藻 、硅藻 、金黃藻和綠球藻等)和淺褐色(浮游植物主要種類為硅藻 、金黃藻、黃綠藻等)，而這兩類水中所含的藻類均易被魚類消化吸收利用，是魚類等養殖品種非常好的天然餌料。藻類的光合作用還能產生大量的氧氣，據報道，水體中的溶氧80%來自藻類的光合作用。氧充足能促進亞硝酸鹽向硝酸鹽的轉化，同時，可減少水體因缺氧而形成的惡臭氣味，改善水體生態環境，抑制和減輕氨氮、亞硝酸鹽、硫化氫對魚類的毒害作用，提高魚類食欲和飼料利用率，促進魚類生長發育。

　　2.2 微生態制劑在淡水養殖中的研究及應用現狀微生態制劑硝化細菌是從天然環境中篩選出來的微生物菌體經培養、繁殖后制成的含有大量有益菌的活性菌制劑，是近年來發展起來的新型魚餌添加劑。養殖水體環境本身就是一個由多種微生物組成的動態平衡系統，有益菌和有害菌共存。眾多研究表明，當向水體添加有益微生物，通過大量繁殖成為優勢種群可抑制有害病菌的生長，同時通過有益微生物的新陳代謝，可降低水中過剩的營養物質和其他有害物質，對去除水體中的氨態氮、有機質、降低 BOD、COD和增加溶解氧等方面有明顯的調節作用，同時也調節水體的pH值 ，促進底泥中氮磷的釋放，以促進浮游生物的生長。

　　源自全球領先的丹麥硝化細菌生物技術及菌株，可快速消除水體氨氮和亞硝酸鹽，凈化水質，促進養殖水體硝化菌群的快速建立。一般情況下使用12小時后可將氨氮降到安全值以下、48小時后可將亞硝酸鹽降到安全值以下。

　　本品已通過微生物菌劑評價和生態安全評價，不受養殖水體有機物、水質和pH等環境因素影響。對水體有益菌、藻類、浮游生物、養殖水生動物沒有任何不良影響。

　　推薦用量：養殖前期每畝300-500ml2周一次。氨氮、亞硝酸鹽超標時每畝500-1000ml，一天一次連用2次。高密度養殖氨氮、亞硝酸鹽嚴重超標時，每立方水體10ml，1天一次，連用2-3次。

　　不可與抗生素、消毒劑、殺蟲劑及強酸強堿等物質同時使用。