养殖池塘亚硝酸盐的成因及防治措施
发表时间:2021/10/15 16:08:16 浏览次数:3293
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一、亚硝酸成因
养殖水体中氮素的循环及其生物转化是一个复杂的过程,对其产生影响的因素也有很多，而且各因素间关联性也很强，养殖水体中氮循环路径如下图所示，在这个过程中，微生物起着重要的推动作用：
养殖池塘中氮循环的主要过程有以下几个：
1、氨化作用：微生物分解有机氮化物产生氨的过程，也称为矿化作用。参与氨化反应的细菌称为氨化细菌。氨化细菌的种类很多，主要有好氧性的荧光假单胞菌和灵杆菌，兼性的变形杆菌和厌氧的腐败梭菌等。氨化作用受环境因素影响较小，可在有氧或厌氧条件下进行，主要受pH的影响，以中性、弱碱性环境为最佳。
2、硝化作用：是有氧环境中，氨氮在硝化细菌作用下转化为硝酸盐的过程，这个过程又分为两个步骤：①氨氮转化为亚硝酸盐，主要微生物是亚硝化细菌(Nitrosonas)，又称氨氧化细菌；②亚硝酸盐转化为硝酸盐，主要微生物是硝化细菌(Nitrobacter)，又称亚硝酸盐氧化细菌。硝化细菌对溶解氧、温度、pH等外界因素的变化反应灵敏，易受外界环境的影响。硝化作用最适宜的pH范围为弱碱性，在一定范围内，温度越高，溶解氧越丰富，硝化作用越快。
3、反硝化作用：是硝酸盐先转化为亚硝酸盐，亚硝酸盐再转化为氮气的过程。参与这类反应的微生物是反硝化细菌(Denitrobacteria)，反硝化细菌一般为厌氧菌，溶解氧在低于0.15～0.5mg/L时，反硝化才能顺利进行。在养殖水环境中，反硝化作用主要受溶解氧含量、pH(6.5-7.5)的影响。
由此可见，硝化作用和反硝化作用是养殖水体中亚硝酸盐产生的两个最主要的微生物过程，因此亚硝酸盐的积累情况取决于水体中硝化和反硝化的共同作用。
另外，当养殖池塘氮输入量过大、池塘内氨化作用强，而氮的同化作用较弱的时候都也会造成亚硝酸的积累。
（1）浮游植物不足。在春秋季节，温度变化较大的时候，养殖水体中的浮游植物不足（主要是由于低温、营养不足、天气不好、除草剂的使用等）引起藻对氨氮的吸收能力减少，使得硝化细菌对氨氮负荷加大。如果亚硝酸盐的浓度超过菌群转化亚硝酸盐的能力，就会导致亚硝酸盐的积累。
（2）氨氧化细菌和硝化细菌繁殖速度不对等。硝化作用两个阶段的微生物群体在养殖期间先后建立起来，由于第1阶段的氨氧化细菌繁殖速度比第2阶段的亚硝酸盐氧化细菌快，先形成种群优势，导致前期亚硝酸盐大量积累，在养殖开始后的大概20-30天亚硝酸盐氧化细菌开始形成优势，继而亚硝酸盐才开始被转化为无毒的硝酸盐，直到45-55天亚硝酸盐含量会降到很低。
（3）养殖密度过大、浮游植物不足或天气急剧变化导致系统溶解氧下降，将出现有利于反硝化作用的条件，当环境中同时出现能量物质不充足时，反硝化作用进行不彻底会造成亚硝酸盐的积累。
（4）新建养殖池塘，由于挖去含微生物丰富的表层土，养殖初期池塘中有效微生物缺乏，会出现硝化细菌种群发展不平衡的现象；另外，在池塘换水时过多的使用自来水、井水，也会造成亚硝化和硝化两种功能种群的不平衡，导致养殖初期亚硝酸盐的积累。不过，当养殖系统中硝化细菌的两种功能种群发展平衡后，硝化作用就不会再导致亚硝酸盐积累，因为硝化系统完善的养殖水体中，硝化细菌受环境因素的影响比氨氧化细菌要小，其转化亚硝酸盐的速度往往超过氨氧化细菌产生亚硝酸盐的速度。
二、亚硝酸盐处理措施
1、减少来源
宗旨是减少池塘氨氮的输入，措施主要是定期清塘晒塘，减少养殖池塘中有机废物的积累，亚硝酸盐过高发生时采取的停料或减料的措施也可以有效减少亚硝酸盐的产生。
2、物理化学法消解
（1）增加氧气或使用化学增氧剂：可采用机械提水、机械充气、加入新水、混合水体或泼洒化学增氧剂等方法迅速增加池底的溶解氧，充足的溶解氧可促进亚硝酸盐转化为无毒的硝酸盐。但是当在氧含量没有达到其亚硝酸盐氧化为硝酸盐的水平，或水体中氨氮过高时导致氧化不彻底不但起不到处理效果反而存在增加池内亚硝酸盐含量的危险。另外要注意，虽然提高池内溶氧能够促进硝化作用的进行，但是当池内硝化系统未形成的情况下却不能很好的去除亚硝酸盐。
（2）吸附型改底剂：使用具有高吸附能力的物质，如沸石粉、硅胶、活性炭、海泡石、麦饭石等吸附剂，将亚硝酸盐吸附在其微小结构中。这种方法在生产中广泛使用，许多底质改良产品均含有吸附剂成分。其优点是作用时间短、成本低，缺点是用量大，如沸石粉，需50-100公斤/亩，这种方法可以作为应急的处理措施，其实并没有从根源上控制亚硝酸的产生。
（3）换水：外源水质优良的情况下可以采用换水进行处理，但是换水法控制亚硝酸盐存在成本高，治标不治本的弱点。
（4）全池泼洒食盐水溶液。氯离子可降低亚硝酸盐的毒性，这是由于亚硝酸根离子和氯离子都需要通过鳃小板上的氯细胞才能进入鱼体，水中氯离子可以与亚硝酸根离子竞争氯细胞上的吸收位点，增加亚硝酸根离子进入鱼体的难度，从而起到了降低水体中亚硝酸盐对养殖对象的毒害作用。在水体亚硝酸盐超标时，可泼洒适量的氯化钙、氯化镁、食盐等氯化物，增加氯离子的浓度。一般情况下，当水体的氯离子浓度达到亚硝酸盐浓度的10倍时即可以有效抑制亚硝酸盐对养殖生物的毒性，不过全池泼洒食盐的方法同时也存在造成土壤盐碱化的隐患，需谨慎使用。
（5）全池泼洒复合维生素。复合维生素的施用对于增加养殖动物的抗应激能力，减少亚硝酸盐的危害也起到一定的作用。
3、生态法去除
（1）培养或增加优质藻类，通过藻类对氨氮的吸收，使氨氮向亚盐的转化减少；提高藻类浓度以吸收更多的硝酸盐，促进亚硝酸盐向硝酸盐转化，减少亚硝酸盐的积累。
（2）添加具有去除亚硝酸盐能力的微生态制剂：
硝化细菌在有氧条件下可将亚硝酸盐转化为硝酸盐而被藻类利用，从而起到净化水质的作用。自然界中硝化细菌广泛存在，但因其繁殖时间长(约20小时一个繁殖周期)限制了硝化细菌的应用效果。
反硝化菌在缺氧条件下可将亚硝酸盐还原成氮气。将反硝化细菌接种于养殖池中并形成优势菌群，可有效地分解水体中的腐败物质，并将水体中的亚硝酸盐、硝酸盐转化成氮气施放到空气中去，降低了水体中的亚硝酸盐、硝酸盐的含量，减轻了其毒害作用及水体富营养化程度。
其他微生态制剂，如乳酸菌，一方面乳酸菌可以产生亚硝酸盐还原酶直接还原亚硝酸盐为氮气，另一方面，乳酸菌产生的有机酸、小分子能量物质为一些反硝化菌的生长提供能量物质，进而促进反硝化作用，乳酸菌的代谢产物可以增加养殖水体中的益生菌繁殖，丰富养殖水体中微生物的种类，进而促进硝化作用。当然，投入一些常用微生态制剂也会对亚硝酸的去除产生作用，因为保证菌群多样性，使微生物生态发展均衡，进而加速了氮的转化，减少亚硝酸盐的积累。
（3）在养殖前期，要创造条件促进硝化菌的生长建立起硝化体系。除保证充足溶氧外，有研究表明，向模型体系中投加Mo元素(亚硝酸氧化酶的活性中心Mo-Fe-S蛋白)在一定程度上促进了硝化作用的进行，缩短了亚硝酸盐积累所持续的时间，并加快了亚硝酸盐转化为硝酸盐的速度。
（4）在养殖密度过高或是养殖池塘溶氧比较低时，要创造反硝化细菌的适合生长条件，促进反硝化作用对氮的转化：比如在养殖水体中投加能量物质（一些有机酸、乙醇等）能够促进反硝化作用的进行，但是能量物质一定要投放充足，不然会导致反硝化作用进行的不彻底，仅能完成硝酸盐向亚硝酸盐的转化，亚硝酸盐无法进一步转化为N2，造成亚硝酸盐的过度积累。
三、小结
养殖水体中氮素的循环及其生物转化是一个复杂的过程,对其产生影响的因素也有很多，而且各因素间关联性也很强，养殖水体中氮循环路径如下图所示，在这个过程中，微生物起着重要的推动作用：
养殖池塘中氮循环的主要过程有以下几个：
1、氨化作用：微生物分解有机氮化物产生氨的过程，也称为矿化作用。参与氨化反应的细菌称为氨化细菌。氨化细菌的种类很多，主要有好氧性的荧光假单胞菌和灵杆菌，兼性的变形杆菌和厌氧的腐败梭菌等。氨化作用受环境因素影响较小，可在有氧或厌氧条件下进行，主要受pH的影响，以中性、弱碱性环境为最佳。
2、硝化作用：是有氧环境中，氨氮在硝化细菌作用下转化为硝酸盐的过程，这个过程又分为两个步骤：①氨氮转化为亚硝酸盐，主要微生物是亚硝化细菌(Nitrosonas)，又称氨氧化细菌；②亚硝酸盐转化为硝酸盐，主要微生物是硝化细菌(Nitrobacter)，又称亚硝酸盐氧化细菌。硝化细菌对溶解氧、温度、pH等外界因素的变化反应灵敏，易受外界环境的影响。硝化作用最适宜的pH范围为弱碱性，在一定范围内，温度越高，溶解氧越丰富，硝化作用越快。
3、反硝化作用：是硝酸盐先转化为亚硝酸盐，亚硝酸盐再转化为氮气的过程。参与这类反应的微生物是反硝化细菌(Denitrobacteria)，反硝化细菌一般为厌氧菌，溶解氧在低于0.15～0.5mg/L时，反硝化才能顺利进行。在养殖水环境中，反硝化作用主要受溶解氧含量、pH(6.5-7.5)的影响。
由此可见，硝化作用和反硝化作用是养殖水体中亚硝酸盐产生的两个最主要的微生物过程，因此亚硝酸盐的积累情况取决于水体中硝化和反硝化的共同作用。
另外，当养殖池塘氮输入量过大、池塘内氨化作用强，而氮的同化作用较弱的时候都也会造成亚硝酸的积累。
（1）浮游植物不足。在春秋季节，温度变化较大的时候，养殖水体中的浮游植物不足（主要是由于低温、营养不足、天气不好、除草剂的使用等）引起藻对氨氮的吸收能力减少，使得硝化细菌对氨氮负荷加大。如果亚硝酸盐的浓度超过菌群转化亚硝酸盐的能力，就会导致亚硝酸盐的积累。
（2）氨氧化细菌和硝化细菌繁殖速度不对等。硝化作用两个阶段的微生物群体在养殖期间先后建立起来，由于第1阶段的氨氧化细菌繁殖速度比第2阶段的亚硝酸盐氧化细菌快，先形成种群优势，导致前期亚硝酸盐大量积累，在养殖开始后的大概20-30天亚硝酸盐氧化细菌开始形成优势，继而亚硝酸盐才开始被转化为无毒的硝酸盐，直到45-55天亚硝酸盐含量会降到很低。
（3）养殖密度过大、浮游植物不足或天气急剧变化导致系统溶解氧下降，将出现有利于反硝化作用的条件，当环境中同时出现能量物质不充足时，反硝化作用进行不彻底会造成亚硝酸盐的积累。
（4）新建养殖池塘，由于挖去含微生物丰富的表层土，养殖初期池塘中有效微生物缺乏，会出现硝化细菌种群发展不平衡的现象；另外，在池塘换水时过多的使用自来水、井水，也会造成亚硝化和硝化两种功能种群的不平衡，导致养殖初期亚硝酸盐的积累。不过，当养殖系统中硝化细菌的两种功能种群发展平衡后，硝化作用就不会再导致亚硝酸盐积累，因为硝化系统完善的养殖水体中，硝化细菌受环境因素的影响比氨氧化细菌要小，其转化亚硝酸盐的速度往往超过氨氧化细菌产生亚硝酸盐的速度。
二、亚硝酸盐处理措施
1、减少来源
宗旨是减少池塘氨氮的输入，措施主要是定期清塘晒塘，减少养殖池塘中有机废物的积累，亚硝酸盐过高发生时采取的停料或减料的措施也可以有效减少亚硝酸盐的产生。
2、物理化学法消解
（1）增加氧气或使用化学增氧剂：可采用机械提水、机械充气、加入新水、混合水体或泼洒化学增氧剂等方法迅速增加池底的溶解氧，充足的溶解氧可促进亚硝酸盐转化为无毒的硝酸盐。但是当在氧含量没有达到其亚硝酸盐氧化为硝酸盐的水平，或水体中氨氮过高时导致氧化不彻底不但起不到处理效果反而存在增加池内亚硝酸盐含量的危险。另外要注意，虽然提高池内溶氧能够促进硝化作用的进行，但是当池内硝化系统未形成的情况下却不能很好的去除亚硝酸盐。
（2）吸附型改底剂：使用具有高吸附能力的物质，如沸石粉、硅胶、活性炭、海泡石、麦饭石等吸附剂，将亚硝酸盐吸附在其微小结构中。这种方法在生产中广泛使用，许多底质改良产品均含有吸附剂成分。其优点是作用时间短、成本低，缺点是用量大，如沸石粉，需50-100公斤/亩，这种方法可以作为应急的处理措施，其实并没有从根源上控制亚硝酸的产生。
（3）换水：外源水质优良的情况下可以采用换水进行处理，但是换水法控制亚硝酸盐存在成本高，治标不治本的弱点。
（4）全池泼洒食盐水溶液。氯离子可降低亚硝酸盐的毒性，这是由于亚硝酸根离子和氯离子都需要通过鳃小板上的氯细胞才能进入鱼体，水中氯离子可以与亚硝酸根离子竞争氯细胞上的吸收位点，增加亚硝酸根离子进入鱼体的难度，从而起到了降低水体中亚硝酸盐对养殖对象的毒害作用。在水体亚硝酸盐超标时，可泼洒适量的氯化钙、氯化镁、食盐等氯化物，增加氯离子的浓度。一般情况下，当水体的氯离子浓度达到亚硝酸盐浓度的10倍时即可以有效抑制亚硝酸盐对养殖生物的毒性，不过全池泼洒食盐的方法同时也存在造成土壤盐碱化的隐患，需谨慎使用。
（5）全池泼洒复合维生素。复合维生素的施用对于增加养殖动物的抗应激能力，减少亚硝酸盐的危害也起到一定的作用。
3、生态法去除
（1）培养或增加优质藻类，通过藻类对氨氮的吸收，使氨氮向亚盐的转化减少；提高藻类浓度以吸收更多的硝酸盐，促进亚硝酸盐向硝酸盐转化，减少亚硝酸盐的积累。
（2）添加具有去除亚硝酸盐能力的微生态制剂：
硝化细菌在有氧条件下可将亚硝酸盐转化为硝酸盐而被藻类利用，从而起到净化水质的作用。自然界中硝化细菌广泛存在，但因其繁殖时间长(约20小时一个繁殖周期)限制了硝化细菌的应用效果。
反硝化菌在缺氧条件下可将亚硝酸盐还原成氮气。将反硝化细菌接种于养殖池中并形成优势菌群，可有效地分解水体中的腐败物质，并将水体中的亚硝酸盐、硝酸盐转化成氮气施放到空气中去，降低了水体中的亚硝酸盐、硝酸盐的含量，减轻了其毒害作用及水体富营养化程度。
其他微生态制剂，如乳酸菌，一方面乳酸菌可以产生亚硝酸盐还原酶直接还原亚硝酸盐为氮气，另一方面，乳酸菌产生的有机酸、小分子能量物质为一些反硝化菌的生长提供能量物质，进而促进反硝化作用，乳酸菌的代谢产物可以增加养殖水体中的益生菌繁殖，丰富养殖水体中微生物的种类，进而促进硝化作用。当然，投入一些常用微生态制剂也会对亚硝酸的去除产生作用，因为保证菌群多样性，使微生物生态发展均衡，进而加速了氮的转化，减少亚硝酸盐的积累。
（3）在养殖前期，要创造条件促进硝化菌的生长建立起硝化体系。除保证充足溶氧外，有研究表明，向模型体系中投加Mo元素(亚硝酸氧化酶的活性中心Mo-Fe-S蛋白)在一定程度上促进了硝化作用的进行，缩短了亚硝酸盐积累所持续的时间，并加快了亚硝酸盐转化为硝酸盐的速度。
（4）在养殖密度过高或是养殖池塘溶氧比较低时，要创造反硝化细菌的适合生长条件，促进反硝化作用对氮的转化：比如在养殖水体中投加能量物质（一些有机酸、乙醇等）能够促进反硝化作用的进行，但是能量物质一定要投放充足，不然会导致反硝化作用进行的不彻底，仅能完成硝酸盐向亚硝酸盐的转化，亚硝酸盐无法进一步转化为N2，造成亚硝酸盐的过度积累。
三、小结
虽然处理亚硝酸盐的措施很多，但是如果没有追溯亚硝酸盐形成的根源，其处理结果也只能是按下葫芦浮起瓢无法解决根本问题，所以要从本质上解决亚硝酸盐含量高的问题，必须根据池塘的现场情况分析产生的原因并采取相应的解决方法，才能达到即治标又治本的处理效果。
(成都通威水产科技有限公司 薛爱琴)
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