成都通威水产科技有限公司薛爱琴
一、**酸[**酸是一种弱酸,电离平衡常数Ka=5.1×10^ -4(298K),是区分伯、仲、叔脂肪胺或芳香胺的鉴定试剂。]成因
养殖[养殖是指培育和繁殖动植物。]水体[水体 ,水的集合体。]中氮素的循环及其生物转化[转化(transformation)是某一基因型的细胞从周围介质中吸收来自另一基因型的细胞的DNA而使它的基因型和表型发生相应变化的现象。]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[微生物包括:细菌、**、真菌以及一些小型的原生生物、显微藻类等在内的一大类生物群体,它个体微小,与人类关系密切。]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**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[硝化是指一个生物用氧气将氨**为**酸盐继而将**酸盐**为硝酸盐的作用。]作用:是有氧环境中,氨氮在硝化细菌[硝化细菌 ( Nitrifying bacteria ) 是一类好氧性细菌,包括**酸菌和硝酸菌。]作用下转化为硝酸盐[硝酸HNO3与金属反应形成的盐类。]的过程,这个过程又分为两个步骤:①氨氮转化为**酸盐[**酸盐,一类无机化合物的总称。],主要微生物是**化细菌(Nitrosonas),又称氨**细菌;②**酸盐转化为硝酸盐,主要微生物是硝化细菌(Nitrobacter),又称**酸盐**细菌。硝化细菌对溶解氧[溶解在水中的空气中的分子态氧称为溶解氧,水中的溶解氧的含量与空气中氧的分压、水的温度都有密切关系。]、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**酸盐,**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**酸盐产生的两个最主要的微生物过程,因此**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**酸的积累。
(1)浮游植物[浮游植物(phytoplankton)是一个生态学概念,是指在水中以浮游生活的微小植物,通常浮游植物就是指浮游藻类,包括蓝藻门 、绿藻门、硅藻门、金藻门、黄藻门、甲藻门、隐藻门和*藻门八个门类的浮游种类,已知全世界藻类植物约有40000种,其中淡水藻类有25000种左右,而中国已发现的(包括已报道的和已鉴定但未报道的)淡水藻类约9000种。]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**酸盐的浓度超过菌群转化**酸盐的能力,就会导致**酸盐的积累。
(2)氨**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**细菌繁殖速度比第2阶段的**酸盐**细菌快,先形成种群优势,导致前期**酸盐大量积累,在养殖开始后的大概20-30天**酸盐**细菌开始形成优势,继而**酸盐才开始被转化为无毒的硝酸盐,直到45-55天**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**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**化和硝化两种功能种群的不平衡,导致养殖初期**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**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**细菌要小,其转化**酸盐的速度往往超过氨**细菌产生**酸盐的速度。
二、**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,**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**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**酸盐转化为无毒的硝酸盐。但是当在氧含量没有达到其**酸盐**为硝酸盐的水平,或水体中氨氮过高时导致**不彻底不但起不到处理效果反而存在增加池内**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**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**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**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**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[氯离子(Cl-)是广泛存在于自然界的氯的-1价离子,无色。]可降低**酸盐的毒性,这是由于**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**酸根离子竞争氯细胞上的吸收位点,增加**酸根离子进入鱼体的难度,从而起到了降低水体中**酸盐对养殖对象的毒害作用。在水体**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**酸盐浓度的10倍时即可以有效抑制**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**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**酸盐向硝酸盐转化,减少**酸盐的积累。
(2)添加具有去除**酸盐能力的微生态制剂:
硝化细菌在有氧条件下可将**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**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**物质,并将水体中的**酸盐、硝酸盐转化成氮气施放到空气中去,降低了水体中的**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*酸菌[*酸菌指发酵糖类主要产物为*酸的一类无芽孢、革兰氏染色阳性细菌的总称。],一方面*酸菌可以产生**酸盐还原酶直接还原**酸盐为氮气,另一方面,*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,*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**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**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(**酸**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**酸盐积累所持续的时间,并加快了**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**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**酸盐的转化,**酸盐无法进一步转化为N2,造成**酸盐的过度积累。
三、小结
虽然处理**酸盐的措施很多,但是如果没有追溯**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**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。
推荐一种去除**酸盐的解决套餐:通威调水宝+通威益生降氨灵+通威藻种+培藻素+通威底改。