水族養(yǎng)殖中氨氮與銨氮
水族養(yǎng)殖中氨氮與銨氮
氨氮與銨氮的區(qū)別
氨氮與銨氮都是常見(jiàn)的氮化合物,各自的化學(xué)形態(tài)和性質(zhì)又不相同。
氨氮指的是游離氨分子(NH3)在水中形成的氮元素形式,主要來(lái)源于水中有機(jī)物的分解及尿素等無(wú)機(jī)氮化合物的水解。水體中氨氮的存在會(huì)影響生物的呼吸、代謝等生理過(guò)程。
銨氮?jiǎng)t是一種氮的化合物銨離子(NH4+),它與氨氮的區(qū)別是,在水中它能夠形成鹽類(lèi),如NH4SO4、NH4NO3等。銨氮還可以被許多植物和細(xì)菌利用,在自然界水體富營(yíng)養(yǎng)化過(guò)程中,過(guò)量的銨氮存在會(huì)導(dǎo)致水體中的藻類(lèi)生物快速繁殖,產(chǎn)生《水華現(xiàn)象》(又被稱(chēng)為“赤潮”“綠潮”)。
氨氮與銨氮對(duì)水中生物的危害
高氨氮濃度:過(guò)高的氨氮濃度會(huì)刺激魚(yú)體肌肉和黏液膜,導(dǎo)致魚(yú)類(lèi)不適甚至出現(xiàn)疾病。
高銨氮濃度:與氨氮類(lèi)似,高濃度的銨氮會(huì)影響魚(yú)類(lèi)的神經(jīng)和代謝系統(tǒng),并導(dǎo)致死亡。
氨氮與銨氮的來(lái)源
氨氮的來(lái)源
水中生物的代謝廢物:生物在新陳代謝過(guò)程中所產(chǎn)生尿液和糞便,都含有較高濃度的氨氮,這也是水體中氨氮的主要來(lái)源之一。
餌料殘留物:餌料中含有一定量的蛋白質(zhì),當(dāng)飼料過(guò)?;虿槐幌諘r(shí),蛋白質(zhì)會(huì)分解成氨氮等有機(jī)物質(zhì),這是水體中氨氮的另一主要來(lái)源。
其他有機(jī)物質(zhì)的分解:如植物殘?jiān)?、死亡的微生物等有機(jī)物質(zhì)分解也會(huì)釋放出氨氮。
水源本身帶來(lái)的氨氮:某些地下水和地表水本身就含有一定量的氨氮。
其他外部因素:如天氣因素刮風(fēng)、降雨、污水排放等都可能導(dǎo)致水體中氨氮的增加。
銨氮的來(lái)源主要是由有機(jī)物分解和魚(yú)類(lèi)等生物代謝產(chǎn)生的氨在水體中被細(xì)菌氧化成銨離子(NH4+)形成的。這種過(guò)程被稱(chēng)為銨化作用。在這個(gè)過(guò)程中,氨氮首先會(huì)被氧化成亞硝酸態(tài)銨(NH2OH)和硝酸態(tài)銨(NH4NO3),然后才形成銨離子。
除了由生物代謝產(chǎn)生的氨外,在自然界水體中還會(huì)因?yàn)樯钗鬯?、農(nóng)業(yè)肥料、農(nóng)業(yè)活動(dòng)、工業(yè)廢水的亂排亂放等也可能導(dǎo)致水體中銨氮濃度升高。
氨氮與銨氮的轉(zhuǎn)化
水體中氨氮和銨氮之間可以發(fā)生一系列的生物和化學(xué)反應(yīng)。
生物轉(zhuǎn)化:水體中存在著某些細(xì)菌,它們可以將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽,這個(gè)過(guò)程可以稱(chēng)為硝化過(guò)程。另有某些細(xì)菌,它們可以將硝酸鹽還原成為亞硝酸鹽,再還原為氮?dú)?,這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為反硝化過(guò)程。
氨氮和銨氮的化學(xué)轉(zhuǎn)化:在水體中,氨氮和銨氮可以與水中的其他物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng),形成不同的化合物。例如,氨氮可以與水中的CO2反應(yīng),生成NH4HCO3;銨離子則可以與水中的SO4-結(jié)合,生成(NH4)2SO4。
氨氮和銨氮的吸附和沉淀:氨氮和銨氮也可以通過(guò)吸附或沉淀的方式從水中去除。例如,在自然環(huán)境中,磷酸鹽可以吸附銨離子,而鈣離子則可以與氨氮形成鈣銨鹽,鈣銨鹽難以被水溶解可以沉淀到水底。
氨氮與銨氮的檢測(cè)
在實(shí)驗(yàn)室中可以采用分光光度法測(cè)量水中氨氮與銨氮的含量,而又由于氨氮是主要污染物質(zhì),容易產(chǎn)生,所以在生活中對(duì)于氨氮的檢測(cè)非常重要,在幾乎所有的污染源場(chǎng)所都要對(duì)氨氮進(jìn)行監(jiān)測(cè),主要是采用水楊酸法和納氏試劑法。而兩者都需要專(zhuān)業(yè)的技能要求及專(zhuān)用的設(shè)備,對(duì)于一些場(chǎng)所來(lái)說(shuō)并不適用,所以很多場(chǎng)所也采用試紙測(cè)量(半定量測(cè)量)。