《水化学与养殖水质》之氮循环1.0

研究中心养殖技术部池塘养殖N营养全心全意，海联科！全心全意，海联科！*全心全意，海联科！循环经济全心全意，海联科！全心全意，海联科！让循环经济之“圆”转起来全心全意，海联科！一、有关N营养的几个基本概念全心全意，海联科！1、水体中N的6种存在形式全心全意，海联科！全心全意，海联科！2、N的分类全心全意，海联科！全心全意，海联科！ 有效氮和无效氮 有效氮：能被藻类和其他水生植物直接吸收利用的氮的形式。 NH3（NH4+）、NO2-、NO3-：绝大部分藻类和植物的有效氮 单质氮：固氮藻类和固氮菌 有机氮化合物：某些蓝藻（分泌细胞外酶） 无效氮：与有效氮相反。 单质氮：绝大多数藻类和植物都无法直接利用 难溶性有机氮化合物：除蓝藻外其他藻类都无法利用全心全意，海联科！全心全意，海联科！ 藻类利用有效氮的先后顺序 有效氮主要的存在形式：NH3（NH4+）、NO2-、NO3- 总氨氮：是NH3（NH4+）的统称，包括非离子氨和铵盐（离子氨） 水体中通常是NH3（NH4+）和NO3-共存 当NH3（NH4+）、NO3-和NO2-处于同样有效量范围内时，三者被藻类吸收的先后顺序为：氨氮＞硝酸盐＞亚硝酸盐（据许多研究者指出，绝大多数藻类是优先选择吸收利用NH4+，只有NH4+利用到相当低的程度后才吸收利用NO3-）全心全意，海联科！全心全意，海联科！★为什么藻类优先选择吸收NH3（NH4+）呢？——当两种形式的N共存时，NH3（NH4+）对藻类吸收NO3-的硝酸酶有抑制作用，降低这种酶的活性，起到阻止NO3-吸收的作用，这是原因之一全心全意，海联科！全心全意，海联科！3、两大N相关水质指标：氨氮和亚盐（1）氨氮：水产动物剧毒物质，浓度应控制在0.2mg/L以下。（主要由水中含氮有机物分解矿化及硝酸盐、亚硝酸盐反硝化作用产生。包括以非离子氨（NH3）和铵盐（NH4+）形式存在的氮）氨氮＝NH3＋NH4+ 氨氮很容易测量，但并不是反应水质问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 的最好指标，非离子氨（NH3）才是真正的问题所在！全心全意，海联科！全心全意，海联科！ 影响非离子氨和离子铵NH3/NH4+比例的因素 氨氮在水中存在如下电离平衡：NH3+H2O→NH4++OH-温度↑、pH↑、盐度↓温度↓、pH↓、盐度↑ 由此可见：相同浓度的氨氮，温度越高、pH值越高、盐度越低，其毒性就越大。全心全意，海联科！ 不同PH值和温度下溶液中非离子氨的百分比，% PH值 温度℃ 16 18 20 22 24 26 28 30 32 7.0 0.30 0.34 0.40 0.46 0.52 0.60 0.70 0.81 0.95 7.2 0.47 0.54 0.63 0.72 0.82 0.95 1.10 1.27 1.50 7.4 0.74 0.86 0.99 1.14 1.30 1.50 1.73 2.00 2.36 7.6 1.17 1.35 1.56 1.79 2.05 2.35 2.72 3.13 3.69 7.8 1.84 2.12 2.45 2.80 3.21 3.68 4.24 4.88 5.72 8.0 2.88 3.32 3.83 4.37 4.99 5.71 6.55 7.52 8.77 8.2 4.49 5.16 5.94 6.76 7.68 8.75 10.00 11.41 13.22 8.4 6.93 7.94 9.09 10.30 11.65 13.20 14.98 16.96 19.46 8.6 10.56 12.03 13.68 15.40 17.28 19.42 21.83 24.45 27.68 8.8 15.76 17.82 20.08 22.38 24.88 27.64 30.68 33.90 37.76 9.0 22.87 25.57 28.47 31.37 34.42 37.71 41.23 44.84 49.02 9.2 31.97 35.25 38.69 42.01 45.41 48.96 52.65 56.30 60.38 9.4 42.68 46.32 50.00 53.45 56.86 60.33 63.79 67.12 70.72 9.6 54.14 57.77 61.31 64.54 67.63 70.67 73.63 76.39 79.29 9.8 65.17 68.43 71.53 74.25 78.61 79.25 81.57 83.68 85.85 10.0 74.78 77.46 79.92 82.05 84.00 85.82 87.52 89.05 90.58 10.2 82.45 84.48 86.32 87.87 89.27 90.56 91.75 92.80 93.84全心全意，海联科！全心全意，海联科！ pH、温度对氨氮毒性的影响 由图可知： 非离子铵随着温度和pH的增加而增加； pH每增加一单位，NH3所占的比例约增加10倍； 在pH为8.2-9.0范围内，温度每上升10度，NH3的比例增加一倍； 在pH为8.2-9.0、温度26-30℃范围内，NH3所占的比例最高为49.02%，最低为8.75%全心全意，海联科！全心全意，海联科！3、两大N相关水质指标：氨氮和亚盐（2）亚盐：是氨转化为硝酸盐过程中的中间产物，亚盐对鱼虾的毒性较强，是诱发暴发性疾病的重要因素NH4+→NO2-→NO3- 在氧气充足的情况下，亚盐很容易转化为硝酸盐，但前提条件是水体中N不能积累过多。NO2-＋O2→NO3-（溶氧充足）全心全意，海联科！小结全心全意，海联科！ N存在形式：N在水中的存在形式有6种，非离子氨（NH3）、离子氨（NH4+）、硝态氮（NO3-）、亚硝态氮（NO2-）、单质（N2）和有机氮（蛋白质等） N源利用顺序：不同N源被藻类和水生植物利用的先后顺序是氨氮＞硝酸盐＞亚硝酸盐 N的分类：按存在形式可分为3种，无机氮、有机氮和单质氮；按对藻类的吸收利用来说又可分为2种，有效氮和无效氮。 两大水质指标：氨氮和亚盐全心全意，海联科！小结全心全意，海联科！ 亚硝酸盐：亚硝酸盐硝化反应的中间产物，在溶氧充足的情况下，很容易转化为硝酸盐 氨氮：氨氮的真正危害在于非离子氨（NH3），而实测氨氮为总氨氮，决定NH3占总氨氮的比例的因素取决于pH、温度和盐度全心全意，海联科！第二章：N在池塘中的物质流动1、不同形式N相互转化2、养殖池塘N循环3、影响N循环的因素全心全意，海联科！1、不同形式N的相互转化全心全意，海联科！ 氮的几种存在形式 有机氮： 氨基酸、蛋白质、核酸、腐殖酸等物质中所含的氮 无机氮： 溶解态氮——N2 铵态氮——NH4+-N 亚硝态氮——NO2--N 硝态氮——NO3—N 单质的N2 不同形式N相互转化，构成了N在水体内的循环全心全意，海联科！氮在水中的相互转化全心全意，海联科！ N循环的反应过程解析1、固氮作用：是指固氮微生物将大气中的氮还原成氨和其他含氮化合物的过程N2→NH4+或R-NH2（单质氮→无机或有机氮） 需有固氮蓝藻和固氮菌参与完成 是天然条件下单质N转化为化合N的唯一方式全心全意，海联科！全心全意，海联科！2、氨化作用：含氮有机物在微生物的分解下释放氨态氮的过程 温度：30~45℃可促使氨化作用顺利进行 pH：中性~弱碱性进行强烈 合适的N/C（氮碳比）有利于氨化作用 氨化作用可在有氧或无氧条件下进行，故在水体不同水层都可能发生全心全意，海联科！全心全意，海联科！3、同化作用：浮游植物通过吸收利用天然水中的氨态氮、亚硝态氮和硝态氮等无机氮，合成自身物质的过程 藻类丰度越大，同化作用越快； 池塘条件越适宜藻类生长，同化作用就越快，如营养元素充足、合适的N/P比、适宜的碱度、硬度和pH值等； 蓝藻中的某些种类会抑制其他藻类的生长，不利于同化作用的进行；全心全意，海联科！全心全意，海联科！4、硝化作用：好氧条件下，氨在无机化能微生物作用下逐步氧化成亚硝酸盐、硝酸盐的过程 硝化作用是耗氧过程，主要在水体中、上层进行； 影响硝化作用速率的因素：溶氧、pH、底物浓度、C/N比、硝化细菌的种类和数量NH4+亚硝化细菌NO2-硝化细菌NO3-全心全意，海联科！全心全意，海联科！5、反硝化作用：厌氧条件下，反硝化细菌还原硝酸盐释放出N2O或氮气的过程。 反硝化作用是厌氧条件下进行，主要在水体下层进行； 反硝化作用速率的因素：溶氧、pH、底物浓度、C/N比、反硝化细菌的种类和数量N2或N2O↑NO3-反硝化细菌NO2-反硝化细菌NH4+全心全意，海联科！小结1、不同形式N之间相互转化，构成N的循环；2、保持池塘藻类的长期稳定以保持是解决氨氮超标的根本途径。（同化作用是氨氮流失的主要途径，氨化作用和动物排泄是氨氮产生的主要途径。当同化作用吸收的氨氮小于氨化作用和动物排泄产生的氨氮，即造成氨氮的积累，只有保持稳定的藻类丰度，才能保持稳定的同化作用）3、保持硝化途径和反硝化途径的畅通是解决亚盐超标的根本途径。（反硝化作用→亚盐↓；硝化作用→亚盐↓；条件：高溶氧水体环境、有氧和缺氧交替的底质环境、丰富的藻类、丰富的硝化和反硝化细菌、合适的pH、合适的C/N比、合适的碱度和硬度）4、反硝化途径是N移出水体的主要形式。（反硝化作用→N流失；鱼产量移出水体）全心全意，海联科！2、养殖池塘中的N循环全心全意，海联科！2、养殖池塘中的N循环全心全意，海联科！ 固氮作用：氮气经固氮蓝藻或固氮细菌为有机氮； 饲料残饵、粪便：是N的最大来源，越是劣质饲料N的利用率越低，污染越严重； 水生动植物排泄：浮游动物、鱼虾、贝类→排氨为主；浮游植物→多肽为主； 池塘施肥：尿素、碳酸氢铵等无机肥、粪肥、大草等有机肥 动植物死亡后的尸体 养殖水体中N的来源全心全意，海联科！全心全意，海联科！ 生物利用：通过食物链转化为浮游植物、浮游动物、底栖生物、微生物及鱼虾的自身物质而移出水体 脱氮作用：通过反硝化作用使硝酸盐或亚硝酸盐或氨氮还原成氮气或氧化氮而流失 底泥沉积：通过生物作用将可溶性氮源转化为难溶性的有机氮而沉积到底泥中 养殖水体中N的消耗全心全意，海联科！N的来源和消耗简图R-NH2NH4+NO2-NO3-N的来源：1、固氮作用(R-NH2)2、饲料残饵、粪便3、池塘施肥N的流失：1、反硝化作用(N2)↑N的退出循环：2、鱼产量；3、腐殖质：底泥中有机物全心全意，海联科！不同水层的氮循环全心全意，海联科！不同水层主要反应和结果差异 环境条件 主要反应 结果 上层水 溶氧高、阳光充足；藻类含量丰富；硝化细菌活力强； 同化、硝化作用 无机N→有机N（氨氮↓、亚盐↓） 下层水 溶氧较低、光线不足；藻类活力较弱；有机物含量丰富； 氨化、反硝化作用 有机N→无机N（氨氮↑、亚盐↑↓） 沉积物 高度缺氧、无光；有机物含量丰富；厌氧性细菌含量多； 氨化、反硝化作用 有机N→无机N无机N→单质N2↑（氨氮↑）全心全意，海联科！氮气:N2水生植物饲料其他有机物肥料等硝酸盐:NO3-鱼虾藻类残余饲料粪便亚硝酸盐:NO2-肽、氨基酸尿液尿素氨:NH3+NH4+养殖池塘中N循环图浮游动物简化图输入氮气反硝化作用 当N源的收入量大于氮源的支出量的时候，就会造成N的富集全心全意，海联科！ 当养殖水体中N源的总收入和支出不平衡的时候，就会出现了N源的积累 养殖水体中N源的积累全心全意，海联科！小结全心全意，海联科！ 当养殖水体中N源的总收入和支出不平衡的时候，就会出现了N源的积累 饲料是N源的最大来源；（有60%以上的饲料都会以直接或间接的形式排放到水体当中，如果是劣质饲料，这以比例可高达75%以上） 鱼产量、脱氮作用和底泥沉积是三大主要N源支出，但底泥中的有机物会不断地释放NH4+，重新进入水体N循环； 不同水层发生的N相关化学反应是不一样的；（同化作用、硝化作用主要发生在水体的中上层，反硝化作用主要发生在水体的下层，氨化作用主要发生在底泥中，产生的结果也是不一样的）全心全意，海联科！3、影响氮循环的主要因素全心全意，海联科！全心全意，海联科！3、影响N循环的主要因素全心全意，海联科！ N循环是一个连续的、动态平衡的过程，只有保持氮循环的各条通路畅通无阻，才能控制N的积累全心全意，海联科！ 保持N循环畅通的关键因素：保持稳定的藻类丰度、保持稳定有益微生物群落、水体上下层的物质交换； 影响藻类丰度的因素：营养盐（如N/P）、pH范围、碱度、硬度、有毒物质浓度如亚盐、重金属等 影响有益微生物群落的因素：池塘土著微生物群落、其他有害微生物的数量、溶氧、底质、营养物质（如C/N）比等 影响上下层水体物质交换的因素：增氧机的使用、水深、温跃层的阻隔三、氮循环的养殖学意义全心全意，海联科！1、亚盐的养殖学意义全心全意，海联科！ 亚盐的合理范围不同养殖品种对NO2-的适应范围不同鱼类：不超过0.6ppm虾类：不超过0.2ppm全心全意，海联科！ 亚盐对养殖动物的危害 降低血红蛋白的载氧能力，导致功能性缺氧性浮头；当亚盐被鱼类吸收后，与血红蛋白发生反应生成高铁血蛋白，丧失载氧能力：Hb＋NO2-＝Met-Hb 提高鱼虾对细菌性疾病的易感性； 刺激鳃部组织，导致养殖动物鳃部病变；煤气中毒全心全意，海联科！ 对藻类的危害引起藻类非正常死亡，引起倒藻2、氨氮的养殖学意义全心全意，海联科！ 氨氮的合理范围不同养殖品种对氨氮的适应范围不同鱼类：控制在0.3ppm以下，最高不超过0.6ppm虾类：不超过0.6ppm2、氨氮的养殖学意义全心全意，海联科！ 氨氮对养殖动物的危害 增加排泄氨氮负担，影响生长； 入血后使血液pH上升，导致酶的活性降低，输氧能力减弱； 破坏水产动物的皮肤、胃、肠道的粘膜，引起内出血； 破坏鳃 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 皮组织，降低其离子交换能力和输氧能力； 增加对疾病的敏感性、降低生长速度四、从N循环谈水产养殖1、从N循环谈“晒塘”问题：1、晒塘的目的是什么？为什么说“空塘等于养鱼”？2、晒塘到位的标准是什么？虾塘和鱼塘是否存在差异？全心全意，海联科！晒塘晒塘 使池底有机物氧化分解，防止过度堆积引起池塘老化； 杀灭病原微生物，降低发病率； 方便池塘容易管理，提高来年鱼产量晒塘的目的氨化、硝化反硝化作用无机氮有机氮氮气晒塘的原理 标粗塘：不要过度晒塘，要选择淤泥浅的池塘标粗； 成鱼塘：要彻底暴晒，特别是底泥厚的成鱼塘； 彻底晒塘的标准：表面1cm龟裂；表层土灰白色、浅层土灰黑色；看上去很硬，用脚踩感觉软晒塘的标准2、从N循环谈“肥水”问题1、为什么很多标粗塘都会存在前期“肥水困难”的问题？2、针对“肥水”难问题，我们该如何解决？“肥水好难？”“肥水困难”可能的原因： 1、晒塘过度：底泥中有机物大部分被矿化分解，池塘中含氮有机物不足；（反硝化过程过度） 2、藻种少，藻类丰度不够；（缺藻种） 3、水中浮游动物过多；（食物链抑藻） 4、底泥中有益微生物含量少，有机物矿化分解受阻；（氨化作用受阻） 5、前期投喂量小，N源不足；（缺N源）对应的解决方法 1、补充无机营养盐N、P、K等-肥水素；（同化作用） 2、补充小分子有机物-肥水素；（氨化作用） 3、补充有益微生物-补充101；（氨化作用） 4、加开增氧机搅水，促进上下层水体交换，并加速底质中含氮有机物矿化分解；（氨化作用） 5、引藻种； 6、加大投喂量，补充氮源；（氨化作用）五、海联科产品在N循环中的应用1、维持N循环正常运行的方法（1）养殖管理 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 维持藻相、菌相的稳定石灰清塘，建立和增强缓冲体系，提高硬度；晴天中午开增氧机；清塘改底；定期肥水、加水，补充营养元素；青料搭配，调节碳氮比；选择高档饲料，合理投喂；定期调水、改底全心全意，海联科！维持藻相、菌相的稳定合理搭配放养滤食性鱼类；适时起捕，减轻水体负荷；全心全意，海联科！2、产品组合分解残饵、粪便，为藻类提供营养：途径：粪便、残饵————肽、氨基酸———氨氮目的：分解、利用有机物产品：101+102定期调水；101+209、102+209改底培藻、降氨氮途径：氨氮————藻类目的：培藻，藻类利用氨氮产品：102+肥水素/育藻膏全心全意，海联科！2、产品组合培藻降亚盐、硝化反硝化作用降亚盐：亚盐————硝态盐————藻类目的：降低亚盐，培藻产品：106+202；102+206改底、增氧、培藻途径：有机物————氨氮————藻类目的：改底、增加底部溶氧、培藻产品：101+202；108全心全意，海联科！3、异常情况处理氨氮偏高：降pH：105+红糖；105+玉米粉；调节C/N比：葡萄糖或玉米粉培藻：206+磷肥；增氧：白天开足增氧机；换水：有条件的可以直接换水；微生物：102+209；全心全意，海联科！亚盐偏高：增氧：开足增氧机；调节C/N比：补充葡萄糖或玉米粉培藻：206+磷肥；102+磷肥；改底：106+202；108；换水：有条件的可以直接换水；微生物：106 全心全意，海联科！*