1。氮化合物的组成。氮是构成生物体蛋白质的主要元素之一。水中氮化合物包括有机氮和无机氮两大类。有机氮主要是氨基酸、蛋白质、核酸和腐殖酸等物质中所含的氮。某些藻类和微生物可直接利用有机氮。在工厂化育苗池、温室养鳖池、精养鱼池中有机氮占有较大的比例；无机氮主要有溶解氮气(N2)、铵态氮(NH4)、亚硝态氮(NO2)和硝态氮(NO3)。分子态氮只有被水中的固氮菌和固氮蓝藻通过固氮作用才能转化为可被植物利用的NH4(或NO3)。一般浮游植物最先利用的是铵态氮，其次是硝态氮，最后才是亚硝态氮。因此上述三种形式的氮通常称有效氮，或称为三态氮。亚硝态氮是不稳定的中间产物，对鱼类和其他水生动物有较大的毒性。

在鱼类主要生长季节的池塘中，当总铵超0.5毫克/升，亚硝态氮超过0.1毫克/升，表示水中受大量有机物污染。而精养鱼池在夏秋季节则往往超过此值，通常总铵为0.5~4毫克/升，亚硝态氮为0.1~0.4毫克/升，硝态氮为0.1~2毫克/升。一般海洋、湖泊、水库等水域，当总氮超过0.2毫克/升，总磷超过0.02毫克/升，表明该水体已富营养化。

2。养殖水体中氮的循环。池水中溶解的有机氮来自动物分泌物、动植物尸体，它们在微生物的作用下先分解为氨(NH3)。氨在水中部分离解为离子态铵(NH4)，两者之和称为总铵(即铵态氮)。在溶氧丰富的水体，亚硝化细菌和硝化细菌(均属好氧性细菌)大量繁殖，铵态氮则被亚硝化 细菌氧化为亚硝态氮(NO2)，亚硝态氮是很不稳定的中间产物，在硝化细菌的作用下很快氧化为硝态氮(NO3)。如果水中缺氧，则好氧性微生物受到抑制，厌氧性微生物(如反硝化细菌)大量繁殖，水中有机物分解形成的总铵不仅无法进一步氧化为亚硝态氮和硝态氮，而且原有的亚硝态氮和硝态氮也被反硝化细菌还原为总铵，总铵又被反硝化细菌还原为氮，并逸出水面，造成氮的损失。

(二)氨氮

养殖水体中产生的氨(NH3)有三个方面：①含氮有机物的分解产生氨。②水中缺氧时，含氮有机物被反硝化细菌还原。③水生动物的代谢一般以氨的形式排出体外。

氨易溶于水，在水中生成分子复合物：NH3·H2O，并有一部分解离成离子态铵(NH4)，形成如下化学平衡：NH3·H2O—NH4 +OH。分子氨(NH3)和离子铵(NH4)的总和称为总铵。NH4 为离子氨或者离子铵态氮，用NH4-N表示(无毒)；NH3为非离子氨，用NH2-N或者UIA表示(有毒)，在海水水质标准(GB3097 1997)和渔业水质标准(GB11607—89)中都规定非离子氨含量不得超过0.02毫克/升(欧盟最大限度为0.025毫克/升)。分子氨和离子铵在水中可以互相转化，它们的数量取决于养殖水体的pH和水温。pH越小，水温越低，在水体总铵中分子氨的比例也越小，其毒性越低。pH<7时总氨几乎都是以铵离子形式存在。pH越大，水温越高，分子氨的比例越大，其毒性也就大大增加。氨水肥水之后，正常情况下放养鱼类无事，而在晴天的时候会发生鱼类中毒情况，原因就是光合作用消耗二氧化碳使水体pH上升，NH3含量随之上升。

(三)硝酸盐

在水循环系统中，氨态氮可通过硝化作用转化成硝态氮。硝态氮对鱼类来说毒性最小，但高浓度的硝酸盐也影响渗透作用和氧的运输。高浓度的硝态氮也会将二价血红蛋白氧化为三价血红蛋白水生动物96小时的硝酸盐半致死浓度为1000~3000毫克/升。在淡水鱼试验中，把硝酸钠和氯化钠二者的半致死浓度进行比较，发现硝态氮的毒性主要是由于鱼类不能在高盐环境中维持正常的渗透压所致。

 (四)亚硝酸盐

1。毒性机制。亚硝态氮的毒性主要是影响氧的运输、重要化合物的氧化以及损坏器官组织。血液中亚硝态氮的增加能将血红蛋白中的二价铁氧化为三价铁。主价铁血红蛋白(氧化型血红蛋白)则没有运输氧的能力。亚硝态氮还可引起小血管平滑肌松弛而导致血液淤积。此外，亚硝态氮可以氧化其他重要化合物。用虹鳟实验发现死亡的原因不单是由于三价铁血红蛋白含量的提高，可能还有亚硝态氮的其他毒性反应。把虹鳟置于含0.060毫克/升亚硝态氮的环境中3周可见到鳃瓣轻度肥大、增生和脱落。

2。对鱼类的致死作用。亚硝态氮对鱼类的致死作用因水的化学性质和鱼类品种不同而差异很大。斑点叉尾鲴和虹鳟96小时半致死浓度分别为12.8 13.1毫克/升和0.20~0.40毫克/升。加入钙离子或氯离子，可以使鲑科鱼类对亚硝态氮的忍耐力增加30~60倍。这是由于它们能使亚硝态氮完全通过鳃而降低毒性。