《水化学与养殖水质》之氮循环1.0
水化学第四节 天然水体中的氮磷循环ppt课件
3.季节变化
研究表明，中纬度(温带)海区和近岸浅海海区的季节变化较 为明显，而且与海洋浮游植物生物量的消长有明显的关系， 反映了生命过程的消长。夏季浮游植物繁盛期间，无机氮被 大量消耗，加上温跃层的存在，妨碍了上下层海水的混合， 无机氮的含量都降至很低。特别是在表层，NO3--N和NO2-N几乎消耗殆尽。进入秋季后，浮游植物繁殖速率下降，生 物残体中的有机氮化合物逐步被微生物矿化分解，加上水体 混合作用，其含量逐渐上升并积累起来。到冬季，表层和底 层水中无机氮含量都达到最大值。春季，浮游植物生长又开 始进入繁盛期，海水无机氮含量再次下降，至夏季表层水中 含量达到极低点。仅有少量NH3-N被检出。相比之下，底层 海水中NO3--N并未枯竭，仍保持一定含量。
（五）氮肥的施用
1.氮肥的形态 （1）氨态氮肥——需特别注意用量，使水中的氨 分子（NH3）的浓度不要超过鱼类的忍受限值，以 免抑制鱼类生长。同时要考虑在有效氮被吸收后， 有无残留成份，如使用碳酸氢氨残留的碳酸氢根具 有补充有效碳的作用，而使用硫酸氨所残留的是硫 酸根，在厌气条件下，会还原成有毒的硫化氢。对 养殖水环境不利。
2.垂直分布
在大洋真光层，由于海洋浮游生物大量吸收无机氮，致使无 机氮含量很低，有时甚至被消耗殆尽。被生物摄取的氮转化 为颗粒态含氮有机物。在微生物的参与下，生物新陈代谢过 程的排泄物和死亡后的残体在向深层沉降的过程中会有一部 分重新转化为溶解态无机氮，释放回水中。因而随深度的增 大，其含量逐渐增大，并在某一深度达到最大值，此后不再 随深度而变化。在不同的大洋深处，其硝酸盐含量也有所差 别，如印度洋＞太平洋＞大西洋。 在河口、近岸地区，氮的垂直分布明显受生物活动、底质 条件与水文状况的影响。若上下层水体交换良好，垂直含量 差异较小；而在某些水体交换不良的封闭或半封闭海区，上 下层海水难以对流混合，在200米以下因水体缺氧，硝化作 用减弱，硝酸态氮含量下降，而氨态氮含量增加。在上升流 海区，由于富含氮的深层水的涌升，该区无机氮的含量明显 增加。
N循环(氮循环)
海洋之所以能消化所有生物的排泄物，将污水转化为净水，全靠海洋中居住着数量有如恒河沙数般多的益菌，它们吃掉这些溶入水中的污物，将毒素变为无害于生物的物质。
而在鱼缸内，我们就是要模仿这种生态系统，也是各位新手常听到的N-Cycle(氮循环)。
Nitrogen Cycle (N-Cycle) 氮循环究竟是怎样进行的呢? 除了氧、二氧化炭等为人所熟悉的气休外，其中一种叫做氮(Nitrogen, 以后称简称化学名N2)。
而鱼儿的排泄物会在水中产生有机氮(Organic N2)。
Organic N2会在水中变成阿蒙尼亚(以后简称化学名NH4)。
NH4对生物来说是致命的毒素，幸好NH4水中较容易转化成亚硝酸盐(以后以后简称化学名NO2)，同时靠着水中的硝化细菌也能够将之变为NO2。
但是，NO2本身对生物来说也是一种剧毒，稍高的NO2浓度也能轻易杀死生物。
而水中的好氧菌(其中一种硝化细菌)在氧气充足的环境下就能硝化NO2并将之变成硝酸盐(以后简称化学名NO3)。
NO3对鱼儿来说并非O致命的毒素，因此鱼儿能忍受NO3浓度较高的环境，但是对珊瑚等软体生物来说却是致命物质，稍高浓度的NO3值也使珊瑚不再"开花"，继而死亡。
而在海中，厌氧菌(其中一种硝化细菌)就能硝化NO3并将之变回N2，无害的氮；同时，海中的藻类和苔类植物也视NO3为养份而消化掉并排出Organic N2。
硝化细菌的生存、繁殖条件?在N-Cycle中，硝化细菌扮演着主要的角色，而我们就是要了解好氧菌和厌氧菌这两种硝化细菌的生存绦件。
好氧菌，释如其名，它是一种"喜欢"氧气的细菌，在"呼吸"氧气的环境下，它可以"吃掉"NH4及NO2，化为生存的能量，最后"排出"NO3。
所以，即使有大量NH4或NO2，但是在没有氧气的环境下，好氧菌会"窒息"，并不能存活；同样，虽然有大量氧气提供，却没有NH4或NO2等"食物"，好氧菌也不能生存。
氮循环在生产中的应用
（五）固氮作用
• 溶解氮气在固氮蓝藻、固氮细菌作用下，转变成可被同化利用的氮化合物的过程。固氮作用受部分微量 元素（如Fe、Mo、B、Co等）含量影响较大。
小结提问
• 检测李老板池塘水质：氨氮1.2ppm，请问李老板池塘水质是否正常？可能存在哪些问题？
三． 氮循环在生产的应用
• 氨氮、亚硝酸盐指标； • 海联科微生态制剂（海联科3101、3102）在氮循环中的作用位点；
（二）微生态制剂
大型水生植物 饲料或其它食物 剩余饲料 或有机物
藻类
鱼虾 类
3101
硝酸氮 (NO-3 )
铵(NH4+)
尿 粪便
尿素
肽或 氨基酸
亚硝酸氮 (NO-2 )
N2
非离子氨 (NH3)
3102
主要微生态制剂
• 3101 • 快速降解转化水中有机质，促进营养物质释放。 • 作用位点：分解残饵、粪便、有机肥等，加速营养物质释放，促进藻类生长。
• 我们平常测的是总氨，一般0.6ppm以下对鱼是没有 影响的。诊断时要考虑到pH的影响。
• 【中毒表现】鱼类亢奋，吃食明显变差内脏充血，有 死亡风险。
氨氮
• 氨氮超标的原因 • 外源氮进入过多（饲料、氮肥等） • 藻类生长不好（藻类不足、藻类老化等） • 有益菌生长不好（硝化细菌等生长不好）
氨氮
4
2
2
+
2H 2O
+
4H +
• 亚硝化细菌和硝化细菌为自养细菌，繁殖速度慢，因此硝化作用远慢于氨化作用。
2NO2- + O2 硝化细菌 2NO3-
（三）反硝化作用
大型水生植物 饲料或其它食物 剩余饲料 或有机物
氮循环PPT课件
氮循环
水体中氮的收支平衡
1.氮的来源
水体中氮的来源主要有水体中的固氮作用和外界输入。前者主要是固氮蓝藻和固氮 细菌进行的生物固氮。后者包括水面氮的降落，氮从地表或地下水流入。
草地流经含氮量叫森林较高。草地作为牧场后养分明显增高。沼泽和湿地水也能积 累养分进湖泊，其数量有时相当可观。落叶、划分等输入的氮在河流中可能起明显作
氮循环
氮的支出
(1) 离开水体：氮从水体外流的过程包括水流流出、渗漏到地下水中、水生昆虫的羽 化、鱼虾类等水生生物被捕捞以及随气体溢出水面（嫌气性分解时产生氮气逸失、氨在 高ph时的逸出等）。这些方面所消耗氮的数量因具体情况而差别很大。
(2) 沉积水底：有很大分量的氮随有机悬浮物的下沉而积累在水底，此外泥沙等无机质 粒还能吸附氨而沉积水底，因此水底沉积物是水体内氮的主要储存处。通常湖底沉积物 10cm厚度，每公顷可含氮50~200kg。这些氮多数是稳定的。
(3)由于反硝化作用而逸出：范消化作用使硝酸盐氮转化为分子氮逸出水面，这个过程是 在一些特殊的杆状细菌的作用下进行的。所有反硝化细菌都属于异养性腐生菌。它们具 有两种氧化有机质（呼吸）的能力。一是和其他异养性生物一样地利用水中溶解氧，一 是利用硝酸盐和也硝酸盐还原时放出的氧。因此，在好气性条件下，因此利用溶解氧呼 吸，范消化作用虽然还可以进行，但很微弱，反之在嫌气性条件下则进行强烈。反硝化 细菌进行硝酸盐还原时需要含碳有机物，缺少这些物质时它们不能繁殖，也失掉反硝化 能力。当缺少硝酸盐时反硝化细菌虽然繁殖但不能进行反硝化作用。反硝化作用与水的 ph有密切关系，最适ph范围 7.0~8.2 ，ph低于6.1和高于 9.6时反硝化过程完全停止。反 硝化的最适温度超过天然水常有的水温，在低温下2摄氏度反硝化作用降低。反硝化产 物在高温时为氮气，在低温下以N2O很快还原为N2,在自然界很难测出。范消化细菌的 数量和范消化率在湖底淤泥中远高于水层。
养殖水体氨氮及生物控制措施
养殖水体氨氮及生物控制措施1养殖水体氨氮的积累及毒害1.1水体的氮素循环构成氮循环的主要环节是：生物体内有机氮的合成、氨化作用、硝化作用、反硝化作用和固氮作用。
自然水体中的氮来自水生动植物尸体及排泄物的积累及腐败，含氮有机化合物通过营腐生细菌分解成氨氮、硫化氢等小分子无机物，然后由各种自养型微生物主要为硝化细菌的作用，转化为亚硝酸盐和硝酸盐，这三种氮素一方面被藻类和水生植物吸收，另一方面硝酸盐在缺氧条件下被反硝化细菌通过脱氮作用将硝态氮转化为氮气逸出水体，大气中的氮被固氮菌利用重新回到水体。
由于各种微生物的生长繁殖速度不同，在整个氮素转化过程中，从含氮有机物到氨氮的转化是由多种异养微生物来担任，而这类微生物的生长繁殖较快，因此这过程时间较短；从氨氮到亚硝酸盐转化由亚硝化细菌担任，亚硝化菌的生长繁殖速度为18分钟一个世代，因此其转化的时间也较短;从亚硝酸盐到硝酸盐是由硝化细菌担任，硝化菌的生长速度相对较慢，其繁殖速度为18小时一个世代，因此，由亚硝酸盐转化到硝酸盐的时间就长很多，亚硝态氮的有效分解需要12天甚至更长的时间。
1.2养殖水体中氨氮及亚硝态氮的积累及毒害一般情况下，水体的氮循环处于一种稳定的状态，水体氨氮及亚硝态氮维持正常水平。
在高密度养殖及淡水综合养殖的水体中，由于大量的投饵而留下的残饵、水体中水生动物的大量排泄物的累积，而定期的使用消毒药剂，在杀灭有害微生物的同时，有益微生物种类及数量也会相应减少，水生态失衡，表现为水质恶化，水体透明度降低，水体缺氧，大量积累的氮素硝化过程受阻, 形成养殖水体中氨氮和亚硝酸盐含量高，尤其是温度及pH 值较低时，硝化作用减弱，造成亚硝酸盐积累更明显。
水体中的总氨包括分子氨(NH)与离子氨(NH),其中对鱼类有明显毒害作用的是分子氨。
随着pH值的不同，两者在水中是可以相互转化的，水体中分子氨与离子氨的比例与水温及pH有密切关系。
总的来说，温度和pH值上升，游离氨在总氨中的比例增加，游离氨含量越多，毒性就越强。
氮在水中的循环
在养殖水体中，有机污染物包括氮、碳、磷、硫4种主要物质，而后3者形成的产物在氧气充足的条件下对鱼类的影响程度不是很大，当氮以分子氨态或亚硝酸盐氮态存在时，却会对水生动物产生很强的神经性毒害。
当前以强饲为特征的集约养殖方式加大了水体有机氮物质分解转化的负荷，微生物分解环节严重受阻，从而成为水体系统循环过程的制约瓶颈与顽结，造成水体富营养化甚至污染，引发出诸多病害、药残、食品隐患等问题。
水体系统的氨氮循环及污染治理已成为世界性关注的环境问题和研究热点。
1 养殖水体内氨氮循环与脱氮过程1.1 水体氮素的来源构成集约养殖水体氮素的来源主体为残饵和粪便排泄物的分解，其次为老化池塘底泥沉积物氨化分解，再次为施肥积累。
养殖生产包括自然再生产过程与经济再生产过程，然而传统的养殖方式片面追求产量经济效益，强化水体系统外的能量物质的投入。
过量的投饵，形成大量有机代谢废物的沉积，致使水体系统的分解环节受抑制，造成硝化反应难以通畅完全进行，自净能力减弱，产生多种有机酸及氨氮、亚硝酸盐、硫化氢、甲烷等中间有毒有害产物同时，这些中间有毒产物也可再由含氮化合物通过反硝化细菌还原而返复积累。
自然状态下水体氮素的来源：①一些固氮藻类及固氮细菌能把大气层中的氮气转变为有效氮；②鱼类等水生动物的最终代谢产物主要为氨态氮（NH3），其次为尿素和尿酸；③藻类细胞自溶与有机碎屑沉积物的矿化作用，使以颗粒状结合着的有机氮以NH3－N的形式释放到水体中；④地面泾流及域外污水串用带来的氮的污染问题也愈加突出，等等。
对自然状态的氮素来源构成及转化过程应清楚把握和准确运用，才能不悖其水体物质转化循环规律，达到健康高效生态养殖的目的。
1.2 养殖水体生态系统的生物组成消费者、分解者、生产者是养殖水体生态系统的生物组成部分。
其特点是：①消费者：鱼虾类养殖动物为整个生态系统的核心，数量多、投饵量大，产生大量的排泄物和残饵；②分解者：微生物的数量与种类较少，大量的有机物无法及时分解，经常处于超负荷状态，水质恶化；③生产者：藻类数量少，无法充分利用有机物降解产生的营养盐类，导致NH3-N 和-N等有害物质积累以至污染。
水质的氮循环
水质的氮循环在养殖水体中，有机污染物包括氮、碳、磷、硫4种主要物质，而后3者形成的产物在氧气充足的条件下对鱼类的影响程度不是很大，当氮以分子氨态或亚硝酸盐氮态存在时，却会对水生动物产生很强的神经性毒害。
当前以强饲为特征的集约养殖方式加大了水体有机氮物质分解转化的负荷，微生物分解环节严重受阻，从而成为水体系统循环过程的制约瓶颈与顽结，造成水体富营养化甚至污染，引发出诸多病害、药残、食品隐患等问题。
水体系统的氨氮循环及污染治理已成为世界性关注的环境问题和研究热点。
1 养殖水体内氨氮循环与脱氮过程1.1 水体氮素的来源构成集约养殖水体氮素的来源主体为饵料残剩物和粪便排泄物的分解，其次为老化池塘底泥沉积物氨化分解，再次为施肥积累。
养殖生产包括自然再生产过程与经济再生产过程，然而传统的养殖方式片面追求产量经济效益，强化水体系统外的能量物质的投入。
过量的投饵，形成大量有机代谢废物的沉积，致使水体系统的分解环节受抑制，造成硝化反应难以通畅完全进行，自净能力减弱，产生多种有机酸及氨氮、亚硝酸盐、硫化氢、甲烷等中间有毒有害产物同时，这些中间有毒产物也可再由含氮化合物通过反硝化细菌还原而返复积累。
自然状态下水体氮素的来源：①一些固氮藻类及固氮细菌能把大气层中的氮气转变为有效氮；②鱼类等水生动物的最终代谢产物主要为氨态氮（NH3），其次为尿素和尿酸；③藻类细胞自溶与有机碎屑沉积物的矿化作用，使以颗粒状结合着的有机氮以NH3－N的形式释放到水体中；④地面泾流及域外污水串用带来的氮的污染问题也愈加突出，等等。
对自然状态的氮素来源构成及转化过程应清楚把握和准确运用，才能不悖其水体物质转化循环规律，达到健康高效生态养殖的目的。
1.2 养殖水体生态系统的生物组成消费者、分解者、生产者是养殖水体生态系统的生物组成部分。
其特点是：①消费者：鱼虾类养殖动物为整个生态系统的核心，数量多、投饵量大，产生大量的排泄物和残饵；②分解者：微生物的数量与种类较少，大量的有机物无法及时分解，经常处于超负荷状态，水质恶化；③生产者：藻类数量少，无法充分利用有机物降解产生的营养盐类，导致NH3-N和-N等有害物质积累以至污染。
金鱼的饲养水体氮循环
金鱼的饲养水体氮循环水体氮循环在金鱼的饲养中具有重要的作用。
金鱼是一种热带鱼类，对水质要求较高，因此了解和控制水体中的氮循环对于保持水质稳定和金鱼健康至关重要。
本文将从氮循环的定义及过程、饲养金鱼的水体氮循环管理、水质监测以及维护水质稳定等方面进行探讨。
一、氮循环的定义及过程氮循环是指在自然环境中，氮元素在不同化学形态间传递和转化的过程。
它是维持水体生态平衡的重要机制之一。
氮元素在水体中以无机氮的形式存在，包括铵态氮（NH4+）、硝态氮（NO3-）和硝酸盐态氮（NO2-）。
氮循环包括氨氧化、硝化和反硝化等过程。
1. 氨氧化：氨氧化是指铵态氮经由氨氧化细菌作用转化为亚硝酸盐（NO2-），其中的关键步骤是铵离子（NH4+）通过氨氧化细菌氧化为亚硝酸离子（NO2-）。
2. 硝化：硝化是指亚硝酸盐通过硝化细菌作用进一步转化为硝态氮（NO3-），其中的关键步骤是亚硝酸盐（NO2-）经过亚硝氧化细菌氧化为硝酸（NO3-）。
3. 反硝化：反硝化是指硝态氮（NO3-）在缺氧条件下通过反硝化细菌作用还原为氮气（N2）或氮氧化物（N2O、NO等），释放到大气中。
二、饲养金鱼的水体氮循环管理饲养金鱼的过程中，合理管理水体中的氮循环对于保持水质的稳定至关重要。
以下是几点饲养金鱼时的注意事项：1. 饲料控制：金鱼的饲料过量会导致消化不良，产生较多的粪便和废物。
这些废物中含有氨和有机氮，过多的氨会对金鱼产生毒害作用，并导致水体富营养化。
因此，需要根据金鱼的口粮和饵料种类以及金鱼的身体状况合理调控饲料的喂养量。
2. 过滤系统：金鱼在鱼缸中的粪便、残饵和代谢废物会分解产生氨，过滤系统起到去除废物和氨的作用。
滤材的选择和维护对于水体氮循环的影响很大。
常见的过滤系统包括物理过滤和生物过滤，其中生物过滤可以利用硝化细菌将氨转化为硝态氮。
3. 换水频率：定期适量换水可以有效降低水体中的氨含量，稀释有机废物和减少硝态氮的积累。
一般而言，每周换水一次，约占水体总量的10-20%，可以维持水质的稳定。
水生生态系统的氮循环与污染控制
水生生态系统的氮循环与污染控制在现代社会中，水资源的保护和管理显得愈发重要。
水生生态系统的氮循环和污染控制是其中一个关键领域。
本文将讨论水生生态系统中的氮循环过程，并探讨不同污染控制措施的有效性。
一、氮循环的重要性氮是生物体生长和发育所必需的基本元素之一，也是氨基酸、蛋白质和核酸的组成成分。
因此，氮在水生生态系统中的循环过程对于维持生态系统的稳定和平衡至关重要。
水生生态系统中的氮循环主要包括氮固定、矿化、硝化和反硝化等过程。
氮固定是指将大气中的N2转化为有机化合物的过程，由一些特定的细菌和植物完成。
矿化过程是有机氮物质降解为无机氮物质的过程，这一过程主要由细菌和真菌完成。
硝化是将氨氮转化为亚硝酸盐、硝酸盐的过程，而反硝化则将硝酸盐还原为氮气，这两个过程同样由特定的细菌完成。
二、氮污染的影响然而，人类活动带来的氮污染对水生生态系统产生了严重影响。
农业排放是氮污染的主要来源之一，肥料的使用和畜禽养殖的废弃物都会导致水体中氮的浓度升高。
工业废水和城市污水中的氮也是造成水体污染的重要因素。
氮污染对水生生态系统的影响表现为多个方面。
首先，过量的氮物质会导致水体富营养化，引发蓝藻水华等问题。
其次，氮污染会导致水中溶解氧的减少，对水生生物的生存和繁衍产生不利影响。
此外，氮污染还可能导致水体中含氮有机物的积累，对水体生态系统的结构和功能造成破坏。
三、氮污染控制措施为了减轻水生生态系统中的氮污染，需要采取一系列控制措施。
以下是一些常见的控制措施：1. 农业管理措施：改善农田排水系统，减少氮养分的流失；合理施肥，控制肥料的使用量和施肥时间；推广耕作方式的改良，例如轮作和间作等，以降低氮流失的程度。
2. 工业控制措施：加强对工业废水的处理，确保废水中的氮浓度达到排放标准；鼓励工业企业采用清洁生产技术，减少对水生生态系统的氮排放。
3. 城市污水处理：完善城市污水处理设施，确保对污水中的氮物质进行有效去除；推动城市污水资源化利用，减少氮物质的排放。
水体中氮循环的六个过程
水体中氮循环的六个过程水体中的氮循环是指氮元素在水体中不断转化和转移的过程。
它是水体中生物体生命活动所必需的重要元素之一。
氮循环包括氮的沉降、氮的固定、氮的硝化、氮的反硝化、氮的溶解和氮的沉降和沉积六个过程。
一、氮的沉降氮的沉降是指大气中的氮通过降雨等方式进入水体的过程。
大气中的氮主要以氮气（N2）的形式存在，通过降雨中的氮化合物（如氨气、硝酸盐等）溶解在水体中，从而完成氮的沉降过程。
氮的沉降是水体中氮循环的起始阶段。
二、氮的固定氮的固定是指将大气中的氮气转化为水体中的氮化合物的过程。
大气中的氮气是无法被大多数生物直接利用的，因为它是相对稳定的双原子分子。
氮的固定主要通过生物固定和非生物固定两种方式进行。
生物固定是指某些特定的细菌通过酶的作用将氮气转化为氨气或有机氮化合物，这种过程被称为生物固氮。
非生物固定是指一些非生物物质（如闪电、大气中的紫外线等）通过氧化反应将氮气转化为氮酸盐等氮化合物。
三、氮的硝化氮的硝化是指氨气或有机氮化合物转化为硝酸盐的过程。
氮的硝化主要由两个步骤组成，第一步是氨氧化，指氨气被氨氧化细菌氧化为亚硝酸盐；第二步是亚硝酸盐氧化，指亚硝酸盐被亚硝酸盐氧化细菌氧化为硝酸盐。
氮的硝化是水体中氮循环的重要环节，它将有机氮化合物中的氮转化为可被植物吸收利用的无机氮化合物。
四、氮的反硝化氮的反硝化是指硝酸盐还原为氮气的过程。
氮的反硝化主要由一些特定的细菌完成，这些细菌能够在缺氧条件下利用硝酸盐作为电子受体，将其还原为氮气并释放到大气中。
氮的反硝化是水体中氮循环的重要环节，它将水体中的硝酸盐还原为氮气，从而维持了水体中氮的平衡。
五、氮的溶解氮的溶解是指氮化合物在水体中的溶解和扩散的过程。
水体中的氮化合物主要以氨气、硝酸盐和有机氮化合物的形式存在。
氮的溶解是水体中氮循环的重要环节，它决定了水体中氮化合物的浓度和分布。
六、氮的沉降和沉积氮的沉降和沉积是指水体中的氮化合物沉降到水底并沉积下来的过程。
水质的氮循环
在养殖水体中，有机污染物包括氮、碳、磷、硫4种主要物质，而后3者形成的产物在氧气充足的条件下对鱼类的影响程度不是很大，当氮以分子氨态或亚硝酸盐氮态存在时，却会对水生动物产生很强的神经性毒害。
当前以强饲为特征的集约养殖方式加大了水体有机氮物质分解转化的负荷，微生物分解环节严重受阻，从而成为水体系统循环过程的制约瓶颈与顽结，造成水体富营养化甚至污染，引发出诸多病害、药残、食品隐患等问题。
水体系统的氨氮循环及污染治理已成为世界性关注的环境问题和研究热点。
1 养殖水体内氨氮循环与脱氮过程水体氮素的来源构成集约养殖水体氮素的来源主体为饵料残剩物和粪便排泄物的分解，其次为老化池塘底泥沉积物氨化分解，再次为施肥积累。
养殖生产包括自然再生产过程与经济再生产过程，然而传统的养殖方式片面追求产量经济效益，强化水体系统外的能量物质的投入。
过量的投饵，形成大量有机代谢废物的沉积，致使水体系统的分解环节受抑制，造成硝化反应难以通畅完全进行，自净能力减弱，产生多种有机酸及氨氮、亚硝酸盐、硫化氢、甲烷等中间有毒有害产物同时，这些中间有毒产物也可再由含氮化合物通过反硝化细菌还原而返复积累。
自然状态下水体氮素的来源：①一些固氮藻类及固氮细菌能把大气层中的氮气转变为有效氮；②鱼类等水生动物的最终代谢产物主要为氨态氮（NH3），其次为尿素和尿酸；③藻类细胞自溶与有机碎屑沉积物的矿化作用，使以颗粒状结合着的有机氮以NH3－N的形式释放到水体中；④地面泾流及域外污水串用带来的氮的污染问题也愈加突出，等等。
对自然状态的氮素来源构成及转化过程应清楚把握和准确运用，才能不悖其水体物质转化循环规律，达到健康高效生态养殖的目的。
养殖水体生态系统的生物组成消费者、分解者、生产者是养殖水体生态系统的生物组成部分。
其特点是：①消费者：鱼虾类养殖动物为整个生态系统的核心，数量多、投饵量大，产生大量的排泄物和残饵；②分解者：微生物的数量与种类较少，大量的有机物无法及时分解，经常处于超负荷状态，水质恶化；③生产者：藻类数量少，无法充分利用有机物降解产生的营养盐类，导致NH3-N 和-N等有害物质积累以至污染。
优选水化学与养殖水质之氮循环
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
28 0.70 1.10 1.73 2.72 4.24 6.55 10.00 14.98 21.83 30.68 41.23 52.65 63.79 73.63 81.57 87.52 91.75
30 0.81 1.27 2.00 3.13 4.88 7.52 11.41 16.96 24.45 33.90 44.84 56.30 67.12 76.39 83.68 89.05 92.80
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 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（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/NH4+比例的因
素➢氨氮在水中存在如下电离平衡：
温度↑、pH↑、盐度↓
NH3+H2O →NH4++OH-
养殖鱼塘水体中的氮循环途径
养殖鱼塘水体中的氮循环途径养殖鱼塘中的氮循环途径养殖鱼塘是现代养殖业中常见的一种形式，但是鱼塘水体中的氮循环过程对于鱼类的生长和水质的维护至关重要。
本文将介绍鱼塘水体中的氮循环途径及其作用。
一、氮的来源和转化鱼塘水体中的氮源主要来自于饲料残渣、鱼类粪便和尿液等有机物质的分解，以及空气中营养物质的沉降。
这些氮源经过微生物的分解和转化，最终形成氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐等形式，这些化合物在鱼塘水体中的浓度对于鱼的生长和水体的健康都有着重要的影响。
二、氮循环途径1.氨氮的转化氨氮是一种常见的氮形式，是由鱼类粪便和尿液等有机物质分解后产生的。
在鱼塘水体中，氨氮可被一种叫做氨氧化菌的微生物转化为亚硝酸盐。
这个过程称为氨氧化，其中氨氧化菌会将氨氮转化为亚硝氮。
氨氧化一般发生在水体中的氧化层，需要足够的氧气和适宜的温度和pH值才能进行。
2.亚硝酸盐的转化亚硝酸盐是氨氧化后产生的产物，它也是一种有毒物质。
在鱼塘水体中，亚硝酸盐可以被另一种叫做亚硝化菌的微生物进一步转化为硝酸盐。
这个过程称为亚硝酸盐的氧化，其中亚硝化菌会将亚硝酸盐转化为硝酸盐。
亚硝酸盐的氧化同样需要足够的氧气和适宜的温度和pH值才能进行。
3.硝酸盐的吸收和利用硝酸盐是鱼塘水体中的一种重要的营养物质，是植物和浮游生物的主要氮源。
在鱼塘水体中，植物和浮游生物可以吸收和利用硝酸盐，将其转化为生物组织中的氮物质。
这个过程称为生物利用，其中植物和浮游生物将硝酸盐转化为蛋白质、核酸和其他有机物质。
这些有机物质在鱼塘水体中可以被鱼类摄食和分解，形成新的氨氮和有机物质，开始新的氮循环过程。
三、氮循环的作用鱼塘水体中的氮循环过程对于鱼类的生长和水质的维护有着重要的作用。
首先，通过氮循环过程，鱼塘水体中的氮形式得以转化和利用，从而降低了氨氮和亚硝酸盐的浓度，保持水体的健康。
其次，氮循环过程中的硝酸盐可以滋养植物和浮游生物，提供了鱼类的食物来源。
最后，氮循环过程可以减少有机物质的积累，降低水体的浑浊度和臭味，提高了水质的可视性和透明度。
养殖鱼塘水体中的氮循环途径
养殖鱼塘水体中的氮循环途径养殖鱼塘中的氮循环是一个非常重要的过程，它可以促进水体中的高效氮转化、降解和去除。
在此，我们将深入了解氮循环的途径及其在鱼塘养殖中的应用。
氮循环的途径主要包括三个过程：氨化、硝化和反硝化。
在鱼塘中鱼及其粪便会不断释放出氨气，从而让水体中的氨浓度不断升高。
而氨浓度过高会使水质变差，影响鱼的健康成长。
因此必须将其转化为无害的废物。
首先，氨化是指将蛋白质、尿素、腐烂的植物等有机物质分解为氨气(NH3)的过程。
这一过程是通过水中的硝化细菌和其他细菌完成的。
对于这种情况，应及时给鱼塘加入足量的碳、氧和微量元素等营养物质，以支持细菌代谢和生长。
此外，可以使用添加剂来调节水体pH值，使其保持在7-8范围内，这样有益于硝化细菌的生长。
其次，硝化是指硝化细菌将氨气转化为亚硝酸盐(NO2-)以及硝酸盐(NO3-)的过程。
这个过程通常需要一定的时间和硝化细菌的活性，因此在鱼塘中，要加强饲料管理，控制饵料量，避免过浓和过多。
同时，清理鱼塘底部和换水，能够保持水体达到适宜硝化细菌生长的条件，防止水体污染，提高净化效果。
最后，反硝化则是将硝酸盐转化为氮气(N2)的过程。
这是通过反硝化细菌完成的，它们能够利用硝酸盐来代替氧气，作为自己的氧化电子受体，最终将其还原为无害的氮气。
在鱼塘养殖中，场地清洁与消毒也是非常重要的，每对新进入的丝霉菌进行物理和化学处理，以减少对已有细菌的影响，也能避免水体中的微生物污染。
在鱼塘养殖中，氮循环途径是维持水质健康的重要保障。
需要注意的是，不同的细菌有不同的兴趣和生长条件，因此需要选择正确的细菌种类并提供适宜的生长环境，才能让氮循环达到最佳效果。
氮循环及硫循环与水产养殖的关系
氮循环及硫循环与水产养殖的关系
氮循环和水产养殖的关系主要体现在以下几个方面：
首先，氮是水体中浮游植物生长所必需的营养元素之一，同时也是水产养殖动物生长所必需的营养元素之一。
在养殖过程中，适量的氮肥可以促进浮游植物的生长，提高水体的生产力，为养殖动物提供充足的饵料。
但是过量的氮会导致水体富营养化，引起藻类过度繁殖，从而影响水质和养殖动物的生长。
其次，氮循环过程中产生的氨、亚硝酸盐和硝酸盐等中间产物对养殖动物也有一定的影响。
氨和亚硝酸盐是养殖动物排泄物和残饵等有机物分解的产物，如果这些产物在水中积累过多，会对养殖动物产生毒害作用。
而硝酸盐则是植物吸收氮的中间产物，如果水体中硝酸盐过多，会影响养殖动物的生长和繁殖。
硫循环和水产养殖的关系主要体现在以下几个方面：
首先，硫是水体中一些微生物生长所必需的营养元素之一，这些微生物通过氧化硫化物来获取能量。
在养殖过程中，如果水体中硫化物含量过高，会影响养殖动物的生长和健康。
其次，硫化物和硫酸盐是水体中常见的污染物，如果水体中含有过多的硫化物和硫酸盐，会对养殖动物产生毒害作用。
综上所述，氮循环和硫循环对水产养殖的影响都不可忽视。
在养殖过程中，需要合理控制氮肥和硫肥的使用量，保持水质的良好状态，以保证养殖动物的健康和生长。
同时，也需要加强水
质的监测和管理，及时处理污染物和废弃物，减少对水体的污染。
氮循环
氮循环的基本原理介绍氮循环的基本原理，以及如何利用氮循环保证水族生态环境的稳定“物质既不会被创造，也不会被消灭，只能从一种形式转换成另一种形式。
”——拉瓦锡对于一个新建的水族箱来说，头几个星期至关重要，因为这是其水体生态建立的过程。
在把鱼放入水族箱之前，我们一定首先为它们准备好居住环境。
建立起良好的氮循环，是其中一个重要的工作。
鱼的废物、吃剩的食物，以及其他累积的有机物不会自己消失，它们会被微生物分解，产生有毒的物质。
不过大自然是聪明的，一些生物会把这些分解物转变成能被其它生物利用的新物质。
这些分解物中最主要的是氮基物质，这个逐渐分解的过程称为氮循环。
能够造成这种变化的是一种微生物—硝化细菌（nitrifying bacteria），在自然界中它会分解氮化合物。
在水族箱刚建好时会有少量的硝化细菌存在（可能来自水或底砂等，也有专门的硝化细菌出售），这就是后期培养的基础。
在头几个星期里，我们要让这种细菌大量繁殖直到它们能够分解处理水中的废物，就是我们常说的“养水”。
只有在水养好后，才能将鱼放到缸中。
这个过程大概需要2－6个星期。
氮（N）对生物来说是非常重要的化学元素，因为它可以形成生物必不可少的两种有机物：蛋白质和核酸。
自然界的氮主要以氮气（N2）的形式存在于空气中，虽然空气中氮气的含量很多，但大多数生物无法直接利用它，只有一些特殊的菌类，主要是蓝、绿藻类（cyanobacteria），能够吸收N2，用以合成氮基化合物。
这个过程叫氮固定。
藻类被其他生物吃掉，这些生物又再被生物链中更高级别的生物吃掉，最后氮化合物在整个生态系统中传播开来。
当这些氮化合物被释放（生物死亡，或通过其脱落物、排泄物）时，它们被细菌分解，分解的主要产物之一是氨（NH3）。
氨在水中与水结合，形成氢氧化铵（NH4OH）。
这是毒性比较大的物质，能使鱼类血液中的蛋白质变性而失去生理功能，当水体中氨浓度超过0.2ppm时就会造成鱼类急性死亡。
水产养殖中的养殖水体氮循环与控制
水产养殖中的养殖水体氮循环与控制水产养殖是一种重要的经济活动，它的发展对于农村经济的增长和人民的生活水平的提高具有重要意义。
然而，水产养殖也带来了一些环境问题，其中之一就是养殖水体中的氮循环。
本文将讨论水产养殖中的养殖水体氮循环的相关知识，并探讨如何控制这一过程。
一、氮的循环过程氮是生物体内重要的组成成分，同时也是养殖水体中的重要污染物之一。
在水产养殖过程中，氮主要以无机氮和有机氮的形式存在。
养殖废水中的氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐是无机氮的主要组成部分，而有机废物的降解也会释放出有机氮。
在水体中，氨氮通过微生物作用转化为亚硝酸盐，然后进一步转化为硝酸盐。
这个转化过程主要通过氨氧化细菌和亚硝酸盐氧化细菌完成。
在这个过程中，氮的形态从亚硝酸盐转化为硝酸盐，同时产生了氮气。
氮气的释放是氮循环的重要部分，它有助于维持养殖水体中氮的平衡。
二、氮循环的影响因素水产养殖中的氮循环受到多种因素的影响。
首先是养殖水体的温度和pH值。
高温和酸性条件能够促进氨氧化细菌的活动，从而加快氨氮的转化速度。
其次是养殖密度和饲料投喂量。
过高的养殖密度和过量的饲料投喂会导致养殖水体中废物的积累，从而增加氮循环的强度。
此外，水体的氧含量也会对氮循环产生重要影响，缺氧条件下氮循环速度减慢，容易导致氮的积累。
三、控制养殖水体氮循环的方法为了控制养殖水体中氮的循环，减少氮的积累和环境污染，可以采取以下措施。
1. 合理控制养殖密度和投喂量合理控制养殖密度和投喂量是减少废物积累的重要手段。
通过降低养殖密度和适当控制饲料投喂量，可以减少废物的产生，从而降低氮循环的强度。
2. 加强废水处理水产养殖过程中产生的废水需要经过有效的处理，以去除其中的氮污染物。
常见的废水处理方法包括物理处理、化学处理和生物处理等。
其中，生物处理是最常用的方法之一，通过利用微生物的作用将废水中的氮转化为氮气，从而达到净化水体的目的。
3. 优化水质管理优化水质管理可以改善养殖水体的环境条件，减少氮循环的负面影响。
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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
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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
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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-）
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★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
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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）
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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！
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小结
肥
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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
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池塘养殖N营养
研究中心养殖技术部
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循 环 经 济
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让循环 经济之
“圆”
转起来
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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
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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
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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
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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！
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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
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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
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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；