水產動物氨中毒的原因及處理方法

種植水草

  魚塘

  氨中毒的癥狀

  我們常說水體中的總氨來自于含氮有機質的分解,對于大量投餌的養殖池塘來說這可能構成了水體中大部分的總氨來源。氨由水產動物排泄物(糞便)和底層有機物經氨化作用而產生。氨對水產動物是種劇毒物質,養殖池中由于有動物排泄物,必定存在氨,養殖密度越大,氨的濃度越高。就其對魚類毒性而言,魚類是否氨中毒取決于魚體內的氨的水平。

  很多魚塘由于水源條件不好,加、換水很困難;在養殖中、后期,池塘存魚量大,投餌量加大,魚塘(特別是秋天)往往氨氮嚴重超標,有個別魚塘會出現氨中毒現象;特別是精養魚池在魚類生長旺季,因投餌量大,排泄物和殘餌增多,溫度又高,有機物經氧化分解所產生的含氮物質也隨之增多。

  氨的產生途徑和來源

  魚的呼吸:魚通過鰓部可以直接將體內產生的氨排出體外。淡水魚和蝦蟹的含氮代謝廢物主要以氨的形式從鰓排出,氨通過鰓排泄的方式主要是依賴濃度梯度的被動擴散,當魚體內的氨水平要高于水體時,這一過程才能得以順利進行。若不能及時排出,當血液中氨的含量超過1%時,就極易造成魚類中毒死亡。即鰓的排氨若受到阻礙,滯留在魚體中的氨水平會逐漸上升,就會引起魚類的中毒。

  魚的尿液:魚的尿液中含有氨。

  有機物被異營菌分解后的代謝產物:魚的糞便、殘餌、死魚等有機物被異營菌分解后,其代謝產物為氨。

  氨主要來源——排泄:主要來源于魚類的排泄,其排泄率直接與投餌率以及所使用的飼料蛋白質水平直接有關。隨著飼料蛋白在魚體內分解,一些飼料蛋白用于形成魚體蛋白(肌肉),另一些飼料蛋白作為能源,所產生的氨通過鰓排出。飼料中的蛋白質是投喂飼料的池塘中大多數氨的首要來源。

  氨的另一個主要來源——底泥(是從池塘底泥擴散出來的):大量的有機物質或由藻類所產生或作為飼料投入到池塘中。糞便固體和死亡藻類沉淀到池塘底部并開始分解。這一過程會產生氨,并從底部淤泥擴散到水體中。氨氮來源不斷增加可能發生在隨著養殖周期不斷累積底泥越來越厚的老塘、高密度養殖的池塘。

  水體缺氧:水體缺氧時,各種有機質、硝酸鹽、亞硝酸鹽在厭氧菌的作用下,發生反硝化作用產生。溶氧不足一方面會抑制好氧的硝化細菌的生長繁殖,從而導致其數量減少,另一方面會阻礙硝化反應的進行,致使氨氮、亞硝酸鹽不斷積累。

  氨的危害

  氨對魚類的毒害反映非常強,是亞硝酸鹽的十倍。在很低的濃度下即可使許多魚類產生中毒癥狀,甚至死亡。氨對魚類的毒害情形根據濃度和魚類的不同會有所差異,大致情況如下:

  在0.01ppm~0.02ppm(克/立方米,下同)的低濃度下:魚類可以忍受一段時間,但長此以往會慢性中毒。氨會干預魚類滲透調節系統,破壞魚鰓的黏膜層,減低血紅素攜帶氧氣能力;常在水面喘氣,鰓轉為紫色或暗紅,比較容易瞌睡,食欲不振,魚鰭或體表出現異常血絲等。魚蝦長期處于此濃度的水中,會抑制生長。

  水產動物慢性中毒會出現下列現象:干攏滲透壓調節系統;易破壞鰓組織的黏膜層;會降低血紅素攜帶氧的能力。

  在0.02ppm~0.05ppm次低濃度下:氨會和其他造成水生動物疾病的原因共同起迭加作用,加重病情并加速其死亡。

  在0.05ppm~0.2ppm次致死濃度下:在此濃度下會直接破壞魚類皮膚和腸道黏膜,造成體表和內部器官出血,同時傷害大腦和中樞神經系統。

  在0.2ppm~0.5ppm的致死濃度下:在此濃度下魚蝦類會急劇中毒死亡。發生氨急性中毒時,魚蝦表現為急躁不安,由于堿性水質具較強刺激性,使魚蝦體表黏液增多,體表充血,鰓部及鰭條基部出血明顯,魚在水體表面游動,死亡前眼球突出,張大嘴掙扎。

  氨的中毒機理

  氨氮中毒,實為非離子態氨的中毒。氨毒素通過魚的呼吸作用,由鰓絲進入血液,把血紅蛋白氧化成高價血紅蛋白,使其喪失輸氧能力,出現組織缺氧,窒息而死。

  水中非離子態氨增加時,直接抑制魚體新陳代謝所產生氨的排出,氨則在血液中積蓄起來;外界水中的氨因不帶電荷,具有較高的脂溶性,容易透過細胞膜,從鰓絲經毛細血管進入血液里面,這樣一來,外來氨和自身體內的氨聯合起來在血液中與血紅蛋白結合形成高鐵蛋白,至此,血液中紅血球則隨之失去了與氧結合的能力。病魚血液缺氧以后,鰓絲顏色發烏變紫,呈巧克力色樣。同時,體表黏液分泌增多,皮膚充血,尤其鰓和鰭基出血明顯,甚至呈現血斑。

  病魚因紅血球不能與氧結合,機體生病活動表現缺氧無源,故機能失調、食欲下降、抗力下降等,輕者,生長緩慢,攝食與活動異常,易感各種疾??;重者,搶求無效,全池死亡。

  分子氨的毒性表現為:影響養殖動物的正常生長和代謝,損傷魚的鰓組織,降低鰓血液吸收和輸送氧的能力,甚至導致魚的敗血癥。

  在合理管理的水產養殖池塘環境中,氨很少積累到致死濃度。然而,雖然不會導致死亡,但會有負面影響:生長速度降低、飼料轉換率差,抗病能力下降等。所以,即使魚類沒有死于直接的氨中毒,但會以其他方式影響生產系統,最終影響整體養殖效果。

  氨中毒的癥狀

  魚出現竄游現象,并時而出現下沉、側臥、痙攣等癥狀;呼吸急促,大口掙扎,死前眼球突出;鰓蓋部分張開,鰓絲呈紫紅色或紫黑色;魚鰭舒展,根基出血,體色變淺,體表黏液增多;打開腹腔,血液不凝,血色發暗,紫而不紅,肝脾腎的顏色呈紫色。

  魚群中毒初期表現食欲下降,起水、搶食不緊不慢,時而游出水面,時而潛入水底;喂量不多,食場周圍則平靜無魚,但在池塘四周卻可見到有魚溜邊漫游,甚至出現大白天浮頭不散現象,這一階段也隨之有數量不等的死魚現象,多見個體大者先死。

  當進入嚴重中毒時,魚群攝食下降,散群溜邊,魚群浮頭受驚不散,開啟增氧機后,魚群回避不近,向四周散浮,施增氧劑也不見浮頭緩解。留心觀察,可見病魚呼吸困難,吃力張口,鰭條擺動加快,有時出現游動不安,甚至狂游亂竄,有時靜靜張口露頭,時間不長則出現游動乏力,鰓蓋及口裂張大,時而緩慢下沉,時而不由自主身體失衡側臥,進而可見浮頭魚群游動無力,背鰭不時顫抖,呼吸微弱,身體側翻,體色變淺,不久則昏迷而死。

  活魚鰓絲顏色烏紫發暗,血色暗紅不鮮。這時如將病魚撈起,細心觀察,則發現鰓絲顏色烏紫或紫褐。打開腹腔,見到血液不凝,血色發暗,紫而不紅。同時,肝、脾、腎的顏色均呈紫褐,并有淤血現象。

  魚群出現零星死魚與白天浮頭不下沉是最容易視見的狀況。

  氨的存在形式——氨(劇毒的氨)和銨(無毒的銨)

  水中的氨有兩種不同的形式:一種是分子形態存在的“氨”(NH),另一種是以離子形態存在的“銨”(NH)。我們常說的氨氮,也即是分子氨(又稱非離子氨)和離子銨的總稱,也叫總氨。

  氨有劇毒,銨無毒。一般氨測試劑所測的是氨和銨的總濃度,有時候測試出總濃度非常高,但魚卻很健康,這是因為水中銨的比例大,而有毒的氨(NH)的百分比很小的原因。

  氨與銨在水中是根據pH值來互相轉化的,pH越高,水中所含有毒的氨(NH)的百分比也越高。例如,在酸性水中,有毒的氨(NH)基本不存在;pH=7時有毒氨的含量只占總氨含量的1%;pH=9時有毒氨的含量占總氨含量的25%,所以,氨的毒性會因pH升高而增加。

  離子銨因為帶電荷,通常不能滲過生物體表,一般對生物無害,且能夠被藻類直接吸收利用。但分子氨能透過細胞膜,具有脂溶性,對水生生物有很強的毒性。

  在pH、溶氧、硬度等水質條件不同時,氨氮的毒性也不相同。一般情況下氨態氮的毒性隨pH增大而增大。同時,分子氨的毒性也隨水中的溶解氧的減少而增大。

  氨和pH值的關系

  有毒性的非離子氨濃度的晝夜變化取決于光合作用引起的pH變化,以及影響程度較小的溫度的變化。在夏末或初秋,氨濃度開始升高,但pH值的晝夜變化仍然很大。在這種情況下,魚類可能每天幾個小時接觸到超過急性標準的氨濃度。如果傍晚pH值約9.0,急性標準是1.5毫克~2.0毫克/升總氨氮。在夏季這個濃度通常小于0.5毫克/升,所以,如果傍晚pH值小于9.0,魚類不太可能受應激。

  但是,除了鹽堿地區,我國大多數地區的養殖用水多呈偏酸性,因此,因水體偏堿性而引起氨超標的概率不大。

  水中氨氮的總濃度應該控制在:pH=7.0,氨濃度不能超過4ppm。pH=7.2,氨濃度不能超過3ppm。pH=7.4,氨濃度不能超過2ppm。pH=7.6,氨濃度不能超過1ppm。

  pH=7.8,氨濃度不能超過0.75ppm。pH=8.0,氨濃度不能超過0.5ppm。

  控制氨濃度的措施

  氨對魚類具有強烈的毒性,只有把氨控制在極低的濃度下,才不會影響魚的健康,控制氨的濃度可以采用以下四個方法:

  換水:換水、加水降低氨的濃度。這是短期快速降氨方法,并不能根本解決問題。

  降堿:把水的pH調整到弱酸性,也就是pH<7的狀態下,水中有劇毒的氨會轉化成無毒的銨。但這種方法也不能根本解決問題,存在ph震蕩的潛在威脅,和換水一樣只可做為短期快速降氨方法。另外,在氨氮中毒時切忌使用生石灰凈化水質。

  種植水草:可以大量種植水草,水草能以吸收銨的方式來間接消耗氨,銨可以作為一種氮肥成為水草的養分。在一定的pH以及溫度下,水中的氨和銨會有一定比率的轉化關系,銨減少時,部分氨就會自動轉化為銨,氨也就減少了。水草對銨的吸收可以降低氨的濃度,是控制氨的方法之一,因此,“魚菜共生”模式也是一個有效方法。

  氨也可以通過藻類和其他植物的吸收而流失。植物以氮作為一種營養物質用于生長,光合作用就像一塊海綿一樣吸收氨,所以池塘中整體植物或藻類的生長可以幫助氨的利用。當然,植物生長過多對溶解氧水平的晝夜變化有影響,會導致夜間溶解氧非常低。

  硝化系統:建立完善的硝化系統,培養大量的硝化細菌。這種方法是生態平衡體系中的重要一環,硝化菌會直接分解氨,將其最終轉化為硝酸鹽。只要能培養足夠多的硝化菌來轉化氨,氨的濃度就能長期穩定的保持在非常低的安全濃度范圍內,這是普遍采用的方法。

  氨通過硝化的轉化,在水產養殖環境中有兩種主要類型的細菌,硝化細菌和亞硝化細菌,通過兩步過程有效地氧化氨。第一步是將氨轉化為亞硝酸(NO2-),再轉化為硝酸(NO3-)。從根本上講,硝化是氮復合氧化的過程(氮原子失去電子并有效地轉移到氧原子上)。

  氨濃度、溫度和溶解氧濃度都會影響硝化的速度。在夏季,氨濃度通常是非常低的,硝化的速度以及處理過剩的氨的細菌類群也是很低的。在冬季,低溫抑制微生物的活性。然而,在春季和秋季,氨的濃度和溫度的水平有利于更高的硝化速度。在許多池塘,春季和秋季往往是亞硝酸濃度的高峰期。

  降低投餌率:在養殖高峰期,投餌較大,水體相關理化指標容易超標,應根據池塘情況,控制投餌量。由于過剩的飼料和魚類的排泄是氨積累的主要罪魁禍首,因此,只投喂魚類所需要的飼料量似乎是合理的。這不是短期的修復,而是更好的全程管理,有助于保持合理的氨水平。

  曝氣增氧:曝氣在減少總體池塘氨濃度上是無效的,因為相對于池塘而言曝氣的池塘面積很小。然而,它的確增加了溶解氧水平從而減少魚類的應激。

  底層淤泥厚重的池塘應避免激烈曝氣,以防底部沉積物被攪動而造成氨濃度增加,在氨氮含量極危時應盡量減少底層增氧,因此,多開表層增氧機(如葉輪增氧機)攪水、曝氣對減少氨氮含量大有益處。

  提高水體中的溶解氧含量,可采用化學增氧法(增氧粉、底質改良劑)、物理增氧法(增氧機、排換水等)等方法來促進氨態氮在溶氧充足的條件下轉化為硝態氮。

  培藻調水:定期潑灑光合細菌等生物制劑,根據水質情況,使用帶乳酸菌、有機酸等產品,培養新鮮藻類,促進藻類對氨氮等有毒物質的吸收和利用,通過有益菌的大量繁殖,減少水體中的有機質及氨氮的總量。

  在工廠化養殖池中,可通過培養單胞藻、換水、倒池、池底吸污和曝氣,控制氨氮的積累,用活性碳、沸石、麥飯石等吸收水中氨氮,或使用氧化劑直接消除氨氮和有機物質。

  藥物降解:平時在池底有機質太多時,可以使用高錳酸鉀、過氧化鈣、過氧化氫、次氯酸鈉、生石灰、漂白粉等氧化劑予以消解。4月~8月期間,使用微生物水質改良劑對降低氨態氮效果顯著。

  魚類氨中毒的防治方法

  1.大量加注新水,同時開啟增氧機,釋稀原池氨氮濃度,降低水體的pH值,減少氨的濃度,降低氨氮的毒性,防止中毒加深。

  2.每畝(水深1米)施食鹽1公斤~17公斤(用鹽量視情況而定),干擾與阻止氨態氮及硝酸態氮繼續進入血液。

  3.施用降解氨氮類藥物和使用微生物水質改良劑等全池潑灑,潑灑沸石粉與麥飯石粉,吸附池底部分有害氣體及有毒物質,抑制和化解氨氮、硫化氫、亞硝酸鹽的產生。

  在水中氨氮濃度太高又不能及時換水時,除了施用氨氮降解類藥物外,也可以使用有機酸、腐殖酸鈉等產品,通過離子交換作用,吸附或降解氨氮?!?中國漁業報 》( 2018年09月10日 06 版)
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