当前位置:文档之家› 《水化学与养殖水质》之氮循环1.0

《水化学与养殖水质》之氮循环1.0

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!
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+
N的来源和消耗简图
N的流失:1、反硝化作用(N2)↑
N的来源: 1、固氮作用(R-NH2) 2、饲料残饵、粪便 3、池塘施肥
NO3 NO2
-
R-NH2
NH4
+
-
N的退出循环:2、鱼产量;3、腐殖质:底泥中有机物
不同水层的氮循环
逸散 溶解
N2
固氮
有机N
同化
NO3同化
硝化
NO2-
湖上层
氨化
氨化 N2 固氮 有机N 脱氮 扩 散 N2 沉 降 NO3NO2-
NH3
NH3 扩 散
湖下层
固氮
嫌气分解
有机N 沉积物 N
氨化
NH3 沉积物
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
下 层 水 沉 积 物
溶氧高、阳光充足; 藻类含量丰富; 硝化细菌活力强; 溶氧较低、光线不足; 藻类活力较弱; 有机物含量丰富; 高度缺氧、无光; 有机物含量丰富; 厌氧性细菌含量多;
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 养殖水体中N的来源
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
的情况下,很容易转化为硝酸盐
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
1、不同形式N的相互转化
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
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 无机氮 浮游植物 R-NH2 (无机氮→有机氮)
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;
残余饲料 粪便 肽、氨基酸
亚硝酸盐:NO2-
尿素
氨:NH3+NH4+
简化图
鱼、虾产量
输入
饲料 肥料
产出 藻类、动物 无机氮 沉积
底泥:腐植质 氮气 鱼、虾
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
养殖水体中N源的积累
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
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!
★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
同化、硝化作用
无机N → 有机N (氨氮↓、亚盐↓)
有机N → 无机N (氨氮↑、亚盐↑↓) 有机N → 无机N 无机N → 单质N2↑ (氨氮↑)
氨化、反硝化作用
氨化、反硝化作用
全心全意,海联科!
养殖池塘中N循环图
浮游动物 氮气:N2 水生植物 饲 料 其他有机物 肥料等
藻类 硝酸盐:NO3
-
鱼虾 尿液
2、N的分类
分子氮 有机氮
含氮有机物 :包括蛋白 质、氨基酸 、尿素、核 酸、动植物 尸体等
无机氮
无机N: 包 括分子氨 NH3、离子 氨NH4+、硝 态氮NO3-、 亚硝态氮 NO2全心全意,海联科!
氮气-N2
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)
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
条件是水体中N不能积累过多。
-
+
-
-
在氧气充足的情况下,亚盐很容易转化为硝酸盐,但前提
NO2 + O2 →NO3 (溶氧充足)
投饵机边上的淤泥!
全心全意,海联科!
小结

全心全意,海联科!
养殖水体中N的消耗
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
全心全意,海联科!
池塘养殖N营养
研究中心养殖技术部
全心全意,海联科!
循 环 经 济
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
1、水体中N的6种存在形式
离子氨 NH4+ 分子氨 NH3 有机氮
N的 6种 存在形式
亚硝态氮 NO2-
硝态氮 NO3-
氮气N2
全心全意,海联科!
放出N2O或氮气的过程。
-
N2或N2O ↑
反硝化细菌 +
NO3
反硝化细菌
NO2
NH4 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
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
全心全意,海联科!
小结
① 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)
② 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。
氨氮很容易测量,但并不是反应水质问题的最好指标,非离子
氨(NH3)才是真正的问题所在!
全心全意,海联科!
影响非离子氨和离子铵NH3/NH↑、盐度↓
NH3+H2O →NH4 +OH
温度↓、pH↓、盐度↑
+
-
由此可见:相同浓度的氨氮,温度越高、pH值越高
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 含氮有机物 含氮有机物

需氧反应 缺氧反应
NH4 +CO2+SO4 +H2O NH4 +CO2+胺类、有机酸
+
+
2-
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!
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)
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
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
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!
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
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;
相关主题