一、水体中氮的来源及形态

水中的氮主要来源于水中生物的固氮作用和动植物尸体分解的有机氮，并通过氮循环达到平衡（图1）。氮的循环是水产养殖生态系统中物质循环的重要环节，氮在水中存在的形式有：硝酸盐、亚硝酸盐、氨、铵及不同形式的有机氮。在养殖水体中，这些含氮化合物在水中经氨化、硝化、反硝化等作用，组成了氮的循环系统。

图1 氮的循环

氨氮和亚硝酸盐是鱼类的排泄物、残饵、及动植物尸体等含氮有机物分解的终产物。在水体中氨氮(NH3-N)以非离子氨(NH3)或铵盐(NH4+)两种形态存在，并不断地按下式相互转化达成动态平衡。亚硝酸盐是细菌硝化作用和生态系统中，由铵态氮向硝态氮转化过程中的中间产物。

二、氨氮及亚硝盐产生的原因

1. 氮素循环受阻

如图2所示，饲料和鱼类排泄物等向水体中释放氨，在氧气和亚硝化单胞菌的作用下，转化为亚硝酸盐，再在氧气和消化杆菌的作用下，转化为硝酸盐。亚硝化单胞菌的生长繁殖速度为18min一个世代,因此其转化的时间较短。硝化杆菌的生长速度相对较慢,其繁殖速度为18h一个世代,因此由亚硝酸盐转化到硝酸盐的时间就长很多。通常情况下，氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐处在一个相对平衡的状态，但投饵过量会产生大量的氨，或者水中缺氧，亚硝化单胞菌或消化杆菌数量不足以及时转化氨，就会引起氮循环受阻，氨氮或亚硝酸来不及转化为硝酸盐，在水中大量累积。

图2 水体中氨氮及亚硝酸产生的原因

2. 高密度集约化养殖方式

高密度高投饵的集约化养殖方式，过量投饵,造成的高蛋白残饵和高含氮排泄物超越养殖水体自然菌群的代谢能力不断沉积于池底,经水中的微生物分解为氨氮和亚硝酸盐,这是养殖水体中亚硝酸盐等有害物质不断增加的Z主要原因,再加上养殖密度过高,水中溶氧不足,使硝化作用受阻,从而引起氨氮和亚硝酸盐的累积。

3.滥用药物

定期或反复滥用杀菌消毒剂及抗菌素,在杀灭病菌的同时,也把系统中为数众多的有益菌类悉数杀灭,浮游植物也受殃及或被除尽,光合作用减弱,产氧与供氧能力下降,造成浮游动物大量死亡分解与氨氮和亚硝酸盐重复积累。

4. 池塘老化、排污不佳

池塘底部淤泥过厚,淤泥中有机物的含量过高,从而导致氨氮和亚硝酸盐超标。精养池塘排污不彻底,水源水质不佳,水质浑浊也会出现亚硝酸盐和氨氮的蓄积。

5. 不合理施肥

在不少养殖地区,仍然采用投饵和施肥相结合的方法养鱼,使用的是有机肥和碳酸氢按等肥料,这些肥料在水体中会产生大量的氨,氨在亚硝化细菌的作用下被氧化为亚硝酸盐。

氨氮及亚硝盐对水产动物的危害

三、氨氮和亚硝酸盐的毒性

亚硝酸盐和氨氮引起的中毒，开始出现急躁不安,背鳍竖起,并有狂游,冲撞现象。然后游动迟缓,出现侧游,翻转打旋,Z后痉挛麻痹,失去平衡,昏迷致死。虾在高浓度氨的水体中，沿池边或呈圆形轨迹剧烈游动，之后沉入池低,活力减弱,仅附肢轻微颤动,体色变白，不久后即死亡。

亚硝酸盐对虾的毒性作用，主要表现在抑制虾类的生长和变态发育、导致血液结构异常、破坏血蓝蛋白的载氧能力以及影响离子、蛋白质和游离氨基酸的含量等。亚硝酸盐的毒性机理主要是通过呼吸作用，由鳃丝进入血液，使血液中正常的亚铁血红蛋白氧化成高铁血红蛋白，从而抑制血液的载氧能力。虾长期处于高浓度的亚硝酸盐环境中会中毒死亡。南美白对虾在盐度为17‰的水中，亚硝酸含量为33.2%时，24小时即可致死，且随时间的延长，死亡率越来越高（表1，黄翔鸽等，2006）。盐度与亚硝酸的毒性直线相关。

注：盐度分别为31‰和17‰。

与亚硝酸盐相比，非离子氨的毒性更强，其半致死剂量为0.946（表2，黄翔鸽等，2006）。

表2 氨、亚硝酸盐对南美白对虾幼虾的半致死浓度LC50和安全浓度Sc

Tab.2 The LC50and Sc values of ammonia and nitrite to P. vannamei juvenile (mg/L)

注: NH3- Nm (非离子氨); NH3-Nt (总氨)

四、降低氨氮和亚硝酸盐的方法

亚硝盐和氨氮对水产动物的危害大，易致死，那么如何降低水体中的氨氮和亚硝酸的含量呢？

1)   增加池塘底质的溶氧是关键。例如增氧机、增氧剂、底部增氧、微管增氧。

2)   适当提高盐度。例如撒盐，可降低相同浓度下氨氮和亚硝酸盐的毒性。

3)   使用微生态制剂改底，降低氮含量。或者直接添加硝化细菌，加速硝化速度。

4)   吸附。如硅藻土、沸石粉、膨润土等吸附氨氮和亚硝酸盐，降低在水体中的浓度

5)   添加（丝兰提取物），提高饲料中蛋白质的利用率，从而减缓饲料和残饵导致的氨含量升高，根本上降低水体中氨氮和亚硝酸盐的含量（图2，广东海洋大学）。也可通过水体中泼洒，降低水体中总氨氮的含量（图3，台湾海洋大学）。

图2 添加不同比例丝兰对南美白对虾养殖水体中亚硝盐含量的影响

图3 不同浓度丝兰对水体中总氨氮含量的影响

五、丝兰提取物

丝兰提取物是源于北美半沙漠地区的麟凤兰植物，其富含皂甙、丝兰多糖和丝兰多酚等活性成分。

中国海洋大学研究发现，在饲料中添加2kg/T的丝兰（优兰宝主要成分），可降低南美白对虾饵料系数0.16。按南美白对虾平均售价25元/斤，那么每1吨料添加优兰宝，可增收4100元。