陆恒环境:水质异常管理——氨氮偏高的分析和检测及处理!
氨氮是水产养殖中备受关注的一个重要水质指标。养殖水体中氨氮浓度升高,会造成水体富营养化,爆发蓝藻,还可能影响水生生物的生长,降低其对不良环境及疾病的抵抗能力,诱发病害。
(一)氨氮污染的来源
1.饲料
我们以一个面积1000 m2水深1 m的虾塘为模型,假定饲料CP为40%,投喂1000 kg,FCR 1.0,收获1000 kg。(忽略肥料、反硝化等其他影响池塘总氮的次要因素)
我们投入池塘的总氮约1000* 40%*16%=64 kg(蛋白质中的含氮量以16%计),鲜虾的蛋白以16%计算(实际可能更低),那虾体的氮含量约1000*16%*16%=25.6 kg,剩下38.4 kg的氮元素(实际比例往往超过60%)排放到水环境中,以氨氮及其他形式存在于水体中。
2.排泄物的分解转化过程
有机物的初始分解都是由微生物所分泌的各种酶类作用,如脂肪酶、纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶等,这些酶将各种大分子有机物质分解为小分子有机物质,小分子有机物质被吸收进一步分解、利用并转化,过程中释放出氨和二氧化碳等无机物,而无机物则被浮游植物和细菌吸收利用或通过碳氮循环途径转化。
其中,氮元素的转化是整个物质转化的核心。分解有机质中的碳产物中间产物众多,大多对养殖动物无害,因此关注重点一般集中在氮的转化路径上。但碳产物和最终分解产物二氧化碳可以耦合在氮循环当中,提供能源、电子供体或受体推动氮循环的顺利进行。
(二)氨氮的危害
氨氮对水生动物的危害程度取决于其中非离子氨的占比,非离子氨的比例与温度和pH值有关,我国《渔业水质标准》(GB11607-1989)中非离子氨的限值为0.02mg/L。
非离子氨进入水生生物体内后,对酶水解反应和膜稳定性产生明显影响,表现出呼吸困难、不摄食、抵抗力下降、惊厥、昏迷等现象,甚至导致水生生物大批死亡。
另外,在生物体内富集的高浓度氨氮可转化为亚硝酸盐后对生物体产生危害,不仅会使生物体中毒,它还有致癌作用。
非离子氨比例与温度和pH值的关系
(三)氨氮去除分析
通过分析氨氮的来路和去路,可以发现,氨氮产生的根本原因是高密度水体中总氮源的投入过量,在条件适宜时候,氨氮能够顺利的转化;但在某些条件下转化不畅则引起氨氮的积累。在各种氨氮的去除路径中,根据去除效率的大小可以分析有三大原因造成氨氮的积累:
1.藻相的结构不合理或藻相老化
藻类对氨氮中离子铵的去除效率极高,池塘水体在藻类丰富、数量合理、种群多样的情况下,极少有氨氮的积累。
造成藻类老化或结构不合理的因素有:
1)缺磷或氮磷总量过高且氮磷比不合理,当氮磷比超过12的时候就极易暴发蓝藻。
2)微量元素缺乏;水体富营养化造成藻类快速繁殖,藻类对微量元素的吸收量大且各种藻类对某些微量元素的吸收存在竞争性差异,使得吸收能力强的藻类会越来越多,吸收能力越差的藻类越来越少,最终造成藻相的单一,如爆发蓝藻、裸藻、甲藻等。
2.细菌同化吸收弱
细菌对氨氮的吸收效率变动很大,主要受营养和藻类的限制,浮游植物会与细菌竞争无机氮,限制细菌的利用。理论上细菌由于更大的比表面积,在营养条件合适时具有更大的吸收率,当补充碳源到C/N值大于10时,细菌对氨氮的吸收可以超过浮游植物。
3.氨氧化菌转化不足
氨氧化细菌和氨氧化古菌都能将氨氮转化为亚硝酸盐。但这类菌为自养菌,氧化过程中的能量80%都用于固定CO2,而且该反应必须在池塘上层的好氧条件下进行,造成转化的效率较低,但这个过程是氮元素从池塘中彻底移除出系统的必要步骤。
(四)便携式氨氮检测仪器
产品名称:氨氮检测仪
型号:LH-N11F
品牌:陆恒生物
厂家:浙江陆恒环境科技有限公司
一、概述:
本仪器采⽤纳氏试剂光度法,专⽤于测定⽔样中的氨氮浓度,⼤量实验证明此⽅法操作简便快捷,灵敏度⾼。仪器体积⼩、重量轻、便于携带,适合野外和现场使⽤,具有如下显著特点。
广泛应用于科研院所、自来水、医院污水、游泳池水、生活污水、养殖水、环境监测、石化、造纸、制药、印染、纺织、皮革、酿酒、电子、市政、高校等行业并受到广大用户的一致好评。
二、仪器特点:
1、体积小、重量轻、防护等级IP65。
2、专业的光路设计,光学系统稳定性好。
3、样品和试剂用量少,分析速度快。
4、具有自动关机节电功能,待机时间长。
5、直观显示,操作方便。
三、技术参数:
产品名称:氨氮检测仪(LH-N11F)
测定范围:0.1〜10.00mg/L
光源:发光二极管
波长:420nm
精度:<1.0mg/L时≤0.05mg/L
≥1.0mg/L 时≤±5%
原理:纳氏试剂光度法
使用环境:温度0~40℃,相对湿度0~90%(无冷凝)
电池寿命:24小时以上(不关机)
尺寸 128*70*48mm
重量 188g(含电池)

(五)氨氮处理方法
前面提到的三种氨氮去除路径,厌氧氨氧化由于严格厌氧,同样存在能量利用效率低的特点。所以,在综合检测池塘的情况下可以参考的氨氮去除应用方法有以下4点:
1、用爽精灵活水爽水。
2、补菌补碳,促进微生物对氨氮的吸收作用,根据投喂量和温度定期用双新调水素Ⅰ型加碳源调水
3、定期用速效磷,补充磷及微量元素,保持藻相的多样化和藻类活力,提高藻类对氨氮的吸收作用。
4、科学合理开启增氧机,保持充足溶氧,利于微生物硝化作用。

