文|图李富贵
众所周知,NO2-和NH3是水产养殖[养殖是指培育和繁殖动植物。]上最头疼的两个指标。在养殖水体[水体 ,水的集合体。]中,**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。]对养殖动物具有较大的毒性,通常是衡量水质好坏的重要指标。**酸盐[**酸盐,一类无机化合物的总称。]根毒性又称为高铁血红蛋白[血红蛋白英文缩写为HGB或Hb。]症,也称**酸盐中毒为“黄血病”或“褐血病”。
NO2-中毒症状
养殖动物、虾食欲下降,鳃组织出现病变,比如鳃部肿胀、增生,出现黑鳃或黄鳃,鳃丝呈暗红色;体色变深,呼吸困难、*动不安或反应迟钝;呼吸急速,经常上水面呼吸;另外**酸盐过高可引起养殖动物虾肝脏出现异变,如空泡化,导致规模性死亡。
NO2-中毒机理
**酸盐对于水产动物,尤其是鱼类和小龙虾[小龙虾(学名:Procambarus clarkii):也称克氏原螯虾、红螯虾和淡水小龙虾。]的主要毒性影响归功于载氧色素的转变,随着转变,会造成色素不携带氧气,最终导致鱼类由于缺氧而死。在鱼类中,**酸盐进入红细胞的过程和铁**的**(Fe2+→Fe3+)是息息相关[息息相关是一个汉语成语,读音是xī xī xiāng guān,意思是呼吸也相互关联。]的。
功能血红蛋白被转化成高铁血红蛋白,因为高铁血红蛋白具有高离解常量,所以无法把氧气释放到身体组织内。同样在小龙虾体内,**酸盐进入血浆是和有关铜**(Cu1+→Cu2+)的**也是息息相关的,因为功能性血蓝蛋白会转化成不能绑定分子氧的高铁血蓝蛋白。
鱼或小龙虾的NO2-中毒机理有以下几点:
(1)、损耗胞外和胞内Cl−水平,造成严重的电解质失衡;
(2)、胞内K+的损耗和升高的胞外K+浓度[是分析化学中的一个名词。]影响膜势、神经传递、骨骼肌收缩以及心脏功能;
(3)、**基化合物的形成诱变和致癌;
(4)、在肝线粒体损伤的细胞造成组织氧气短缺;
(5)、免疫系统受到抑制,进而减少对细菌和寄生虫病的抵抗力[抵抗力(Resistibility),是指的是在中枢神经系统的控制下,人体的各个系统分工合作,密切配合,保证了人体生命活动的正常进行。]。
为何高NO2-
在海水养殖上不那么危险
跟据广大养殖户总结发现,高的NO2-水平在淡水虾养殖上是非常有害的,这是不争的事实,但在海水养殖上却不那么有害。并且,我国淡水渔业用水标准规定,养殖水体中的**态氮应控制在0.2mg/L以下,河蟹、对虾育苗水体中的**态氮应控制在0.1mg/L以下;而在海水养殖上,**酸盐的含量可以控制在0.3mg/L以下。如果**酸盐的含量超过0.5mg/L时,海水鱼的生命就会受到威胁。这是为什么呢?小编通过查阅相关资料发现,答案竟在于此。
生物对**酸盐的耐受力因环境条件而异,比如溶氧,水体的悬浮力和NaCl的浓度。在这些不同环境因素中,水体中的氯离子[氯离子(Cl-)是广泛存在于自然界的氯的-1价离子,无色。]浓度似乎是最重要的。因为在鱼和小龙虾的鳃里,**酸盐离子进入鳃的路线和氯离子进入的路线是相同的,NO2-会被竞争性的活性鳃氯吸收机制所抑制。在水环境中,随着Cl−浓度的升高可能会抑制鳃对NO2-的吸收,进而保护鱼类和小龙虾免受**酸盐的毒性影响。因此,钙(Ca2+)和海水(可能因为高浓度的氯离子和其他离子)可以大大降低**酸盐对于鱼和龙虾的毒性。甚至,有几项关于硬骨鱼类和甲壳类动物对于**酸盐生理效应的研究表明,随着适应环境水平中**酸盐的浓度上升,**酸盐中毒的易感性也是可以降低的。
不同水生动物[水生动物(aquatic animal)是指主要在水中生活的动物。]对**酸的敏感性不一样。有些对于**酸盐很敏感,比如:草鱼(种)0.12mg/L,中国对虾(1~50px)0.20mg/L,斑节对虾(蚤状幼体)0.10mg/L,罗氏沼虾(Z5幼体)0.12mg/L,河蟹幼体(Z3)0.71mg/L;而有些水生动物对**酸不那么敏感,例如鲤鱼1.8mg/L,鲢鱼2.4mg/L,团头鲂2.0mg/L,罗非鱼2.8mg/L和欧洲鳗鲡2.6mg/L。
NO2-的检测
《渔业水质标准》中规定养殖水质**酸盐的含量应控制在0.20mg/L以下。实际养殖中,鱼池**酸盐浓度达到0.1mg/L,即可引发褐血病。目前测水体中**酸盐含量的方法有很多,比如分光光度法,示波极谱法和高效液相色谱法,但最简单最常用的方法就是利用试剂盒。
NO2-的防治
降**酸盐时由于没有好的方法,我们就结合多种方法。首先是换水,但是换水不能大排大放,最好对角线方向换水。其次要增氧,开动增氧机,加增氧剂(Em菌);然后,还要增强鱼体的抵抗力,在饲料中添加Vc和免疫多糖可以缓解**酸盐的毒性。最后,使用NaCl,当水体中Cl-浓度和NO2-—N浓度比例为6:1时,可以防止养殖动物高铁血红蛋白血症。可每亩施用8~10公斤氯化钠和少量的硫酸亚铁和碳酸钙。
参考文献:
JulioA.Camargo,ÁlvaroAlonso,Ecologicalandtoxicologicaleffectsofinorganicnitrogenpollutioninaquaticecosystems:Aglobalassessment,EnvironmentInternational,Volume32,Issue6,August2006,Pages831-849,ISSN0160-4120,https://doi.org/10.1016/j.envint.2006.05.002.
http://****sciencedirect***m/science/article/pii/S0160412006000602