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我们常说水体中的氨,多是说的有害的分子氨(或称非离子铵 ) 。很多鱼塘由于水源条件不好,加水换水很困难。或者在养殖中后期,池塘存鱼量大,投饵量加大,鱼塘(特别是秋天)往往氨氮严重超标甚至出现氨中毒现象。
水体中的氮
【资料图】
氮是构成生物体蛋白质的主要元素之一, 水体中的氮 包括无机氮和有机氮。 有机氮 包括氨基酸、蛋白质、核酸和腐殖酸中的氮。 无机氮 包括溶解氮气、总铵(包括离子铵和非离子铵)、硝态氮、亚硝态氮。溶解于水中的氮气只有被水中的固氮菌和固氮蓝藻,通过 固氮作用 才能被转化为可被植物利用的离子铵和硝态氮。离子铵、硝态氮和亚硝态氮可被藻类直接吸收利用,称为有效氮。 离子铵 是藻类生长最重要的氮源。
水体氨氮的来源
养殖水体中的氨氮主要是水中的 残饵、有机废物 经细菌分解产生的,是养殖水环境中重要的污染胁迫因子。它能直接对水生动物的 鳃组织 造成损害,甚至影响养殖动物的免疫、呼吸等生理代谢功能,从而抑制其生长和存活。
1.水生动物的排泄物、残饵、死亡动植物的尸体中含有大量的蛋白质,被池塘在的微生物分解后形成 氨基酸 ,再进一步分解成 氨氮 。
2.水中 氧气不足 时,水体发生反硝化反应,亚硝酸盐、硝酸盐在反硝化细菌的作用下分解产生 氨氮 。所以,保持水中 溶氧充足 非常重要。
3.鱼类通过 鳃和尿液 ,甲壳类动物通过 鳃和触角腺 向水中排泄体内的氨氮。
鱼类与分子氨的排泄
氨是 通透性 高的小分子,尤其在鱼的 鳃部 有较高的通透性,若 血液中分子氨的含量超过1% ,动物就会中毒死亡,因此即使浓度很低对鱼也是有害的。
鱼类食物中有 三种营养物质 :糖、脂肪和蛋白质。 蛋白质 由各种氨基酸组成,氨基酸在代谢过程中先脱去氨基,而氨基除了供合成氨基酸外,其余的则转变为 氨气、尿素或尿酸 ,均以 尿 的形式排出体外。鱼类尿液,透明或淡黄色, 肉食鱼类的尿液 呈酸性, 草食鱼类的尿液 呈碱性。 排出的尿液(含氮废物) 主要有尿素和少量尿酸,分别是 蛋白和核酸 的分解产物,有 90%来自蛋白质,只有少量来自核酸 。
水生动物含氮废物的排泄情况(%):
(表格来源:李永才,1985)
氨的排泄
一般 淡水硬骨鱼类 的含氮代谢废物主要以氨的形式从鳃排出,鲤、金鱼从鳃排泄的氮为肾排泄氮量的6-10倍。由上图可知虾蟹和淡水鱼排泄的氮,60-70%是以氨的形式排出体外。
氨通过 鳃 排泄的方式主要是被动扩散,某些鱼类也有一小部分可以通过铵离子的主动分泌排出体外。尽管细胞膜对氨的 通透性 比氧以及二氧化碳低得多,但由于鳃具有很大的交换面积,扩散距离短,以及很大的通水量,足以保证代谢产生的氨顺 浓度梯度 扩散到水体。扩散到水体的氨,往往与水中的氢离子结合生成 铵离子 ,而被限制返回性扩散,维持血液与水体间氨的浓度梯度。
因而 偏碱性的水体 往往阻碍氨的扩散排泄,即养殖水体中pH值升高,易发生氨中毒。 偏酸性水体 可促进氨的扩散排泄,因此, 氨中毒 时使用 酸性药物 可减缓氨的中毒。
尿素的排泄
尿素的 毒性 比氨低得多,在水中的 溶解度 也比较大。淡水鱼 尿素 的排泄量远小于 氨 的排泄量。尿素在水体中很容易被 浮游植物 利用,但也可以经 细菌转化 成氨分子。 底泥 中就存在有大量的 氨化细菌 ,这些细菌主要以含氮物质为底物进行分解作用。所以, 底泥的分解作用 在此处尤显重要。
总铵(氨)
水体中的氨氮以分子铵(非离子氨,NH3)和铵离子(离子氨,NH4+)的 两种形式 存在,也叫总氨(总铵),此处 氨铵 两字相互通用,其中: 分子氨 有害, 铵离子 不仅无毒,且是水生植物的营养源之一。常用\"氨\"字表示 有害 ,用\"铵\"字代表 无害 , 两 者在水中可以 相互转化 ,随着 PH值和温度 的变化而变化。 非离子铵(分子氨) 对鱼类生长和水生饵料生物有很强的毒害作用。在养殖过程中,先测定水体中的 总氨含量 ,再根据PH值和温度来测算 非离子铵的浓度 ,从而判断水质的好坏。
水体中有毒氨(NH )在总氨氮中的比例(%):根据PH值和温度来测算非离子铵的浓度。
鱼类的 分子铵(氨) 从组织液中排出,这是鱼类的 生理排泄 现象。当氨通过 鳃 进入水生生物体内时,会增加水生生物氨氮排泄的负担。氨氮在 血液 中的浓度升高,血液 PH值 随之上升,水生生物体内的多种 酶 活性受到抑制,可降低 血液的输氧 能力,破坏鳃表皮组织,降低 血液的携氧 能力,导致氧气和废物 交换不畅而窒息 。水中氨浓度高也影响水对水生生物的 渗透性 ,降低内部 离子浓度 。
相关氨氮及其处理措施另请参阅:
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