水化学第四节 天然水体中的氮磷循环
天然水体中氮磷的循环特征及其在水生态系统中的重要意义
水化学周立平水产1801班2018308210108题目：分析天然水体中氮磷的循环特征及其在水生态系统中的重要意义。
分析结果：第一部分：天然水体中氮的循环特征及其在水生态系统中的重要意义。
1、天然水体中氮的来源2、天然水体中氮的存在形式3、天然水体中无机氮的分布变化4、天然水中氮的循环5、天然水体中氮的消耗6、天然水体中氮在生态系统中的意义第二部分：天然水体中磷的循环特征及其在水生态系统中的重要意义。
1、天然水体中磷的来源2、天然水体中磷的存在形式3、天然水体中无机磷的分布变化4、天然水中磷的循环5、天然水体中磷的消耗6、天然水体中磷在生态系统中的意义第一部分：天然水体中氮的循环特征及其在水生态系统中的重要意义。
1、天然水体中氮的来源天然水体中化合态氮的来源很广，包括大气降水下落过程中从大气中的淋溶、地下径流从岩石土壤的溶解、水体中水生生物的代谢、水中生物的固氮作用、以及沉积物中氮元素的释放等。
另外，近年来随着工农业生产的发展、人口的增加、工业和生活污水的排放、农业的退水造成对环境的污染日益严重，污染成了天然水化合态氮的重要来源。
根据文献报道,如我国滇池、东湖等城郊湖泊,由于受生活污水的影响，氨氮含量高达0. 09~2.8 mg/L。
但是对于水产养殖水体,施肥投饵及养殖生物的代谢是水中氮的主要来源。
天然水和沉积物中的一些藻类(蓝.绿藻)及细菌,它们具有特殊的酶系统,能把一般生物不能利用的单质N2,转变为生物能够利用的化合物形态,这一过程称为固氮作用。
湖泊沉积物中存在大量的固氮细菌,如巴氏固氮梭菌,大部分集中于上层2 cm内；海洋中的固氮藻类有束毛藻项圈藻属、念珠蓝藻属等,它们既有营自由生活的,也有与其他初级生产者共生、或与动物(如海胆、船蛆)共生的。
在固氮作用进行时,固氮酶系统需要外界供给Fe、Mg、Mo,有时还需B、Ca、Co等,水中这些微生物的含量对固氮作用有着决定性作用。
2、天然水体中氮的存在形式天然水域中,氮的存在形态可粗略分为5种:溶解游离态氮气、氨(铵)态氮、硝酸态氮、亚硝酸态氮和有机氮化物。
简论氮-磷循环特征对水体富营养化影响的论文
简论氮\磷循环特征对水体富营养化影响的论文摘要：通过对朱庄水库营养物质监测分析，氮含量比磷含量大几百倍。
氮和磷都是造成水体富营养化的主要因子。
由于受外界环境条件和水体性质的影响，外界污染源调查，氮污染源远远大于磷污染。
水库水体溶解氧较大，ph值呈碱性，硝化作用的结果使水体中硝酸盐氮累计；同样的条件，导致不溶性磷的积累，大部分沉积于库底。
水体富营养化条件是氮磷达到适合的比例，才会导致水华的爆发。
该水库水体磷含量低，是抑制水体富营养化的关键。
因此，该水库属于磷限制性水库。
控制水库上游磷的排入量，可有效控制水体富营养化。
关键词：氮磷营养物质；氮磷循环特征；富营养化形成机理；朱庄水库effect of nitrogen and phosphorus cycling characteristic on eutrophication of water bodywang zhen-qiang1，liu chun-guang1，qiao guang-jian 2（reservoir administrative，xingtai 054000，china; city hydrology & water resources survey bureau，xingtai 054000，china)abstract: analysis on nutrients monitoring of zhuzhuang reservoir shows that nitrogen content is hundreds of times more than and phosphorus are both major causes of water to external environmental conditions and water properties,investigations on pollution sources show that nitrogen caused pollutions is much more than water dissolves lots of oxygen,the ph value reflect on alkalescence,then by the reaction of nitrification,nitrate accumulated in water;in the same conditions,insoluble phosphorus is also accumulated,and most of them deposit at the bottom of nitrogen and phosphorus get to certain ratio in water,may cause the water eutrophication,then will lead to algae bloom the low phosphorus content in reservoir water is crucial to curb ,the reservoir is phosphorus restricted control the phosphorus quantity comes from upper reaches can effectively control the eutrophication.key words: nitrogen and phosphorus nutrients;cycling characteristic of nitrogen and phosphorus;eutrophication mechanism;zhuzhuang reservoir朱庄水库地表水资源是邢台市供水水源。
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。
水生生态系统的氮磷循环与研究进展
水生生态系统的氮磷循环与研究进展水生生态系统是地球上最重要的生态系统之一，它生产着人们所需的食物、水源、氧气等资源。
而氮和磷则是水生生态系统中非常重要的营养元素，但是当它们过量积累时，会对生态系统造成很大的破坏。
为了保护水生生态系统，需要深入研究氮磷循环的规律，寻求有效的防治方法。
1. 氮磷循环的基本原理氮是生命活动所需要的元素之一，它可以在自然界中以氨、硝酸盐等形式形成，也可以通过固氮转化而成。
而磷则是细胞核酸和脂肪酸等生命物质的重要组成成分。
在水生生态系统中，氮和磷的循环密切相关。
当有机物和废弃物分解时，会产生氨、尿素等化合物。
氨可被细菌氧化成硝酸盐，同时磷会随着有机物分解而释放。
硝酸盐可以被植物吸收，用于植物生长和菌类的合成。
随着生物体的死亡和自然界的循环，有机物和废弃物中的氮和磷又被释放出来，重新进入氮磷循环之中。
2. 氮磷循环的影响因素氮磷循环受到水生生态系统中多种环境因素的影响，包括水温、光照、风、水流等。
同时，由于人类的活动也会对氮磷循环产生重要的影响。
许多人工活动，如农业、工业和城市化，都有可能对水生生态系统中的氮磷循环造成破坏。
例如，农业过度施用肥料，会导致农田中过量的氮磷进入水体中，引起水质污染和藻类大量繁殖。
此外，城市里的化学废物和废水也会含有大量的氮磷，如果不加处理，就会对水生生态系统产生破坏。
3. 氮磷循环的研究进展氮磷循环是水生生态系统中非常复杂的过程，需要我们不断深入研究。
在近年来的研究中，一些新的研究方法和技术已经应用到氮磷循环的研究中，为我们了解这个复杂过程提供了更为详细和精确的方法。
如今，生化、生物学和物理学等多个学科的交叉研究已经成为研究氮磷循环的重要手段。
在现代生物技术的帮助下，我们可以更好地掌握微生物的生长、生命周期及其参与氮磷转化的过程。
我们可以利用生物标记和手段，对生态系统中的物质转化过程进行定量和定向的研究，帮助我们更好地理解氮磷循环的规律。
4. 防治氮磷污染的措施有效防治氮磷污染，是保护水生生态系统的关键。
自然环境知识：生态系统的氮、硫和磷循环
自然环境知识：生态系统的氮、硫和磷循环氮、硫和磷是生命所必需的元素，它们在生态系统中的循环是维持生态系统平衡、生命生长繁殖的重要环节。
1.氮的循环氮是构成蛋白质和核酸的重要元素。
生态系统的氮循环包括固氮、氨化作用、硝化作用、反硝化作用和氮矿化。
固氮是将氮气经过怀氏菌等生物的作用而转化为铵盐的过程。
铵盐还可以通过草履虫等多种微生物转化为其他有机氮物质。
由氨化作用、硝化作用产生的硝酸盐和铵盐在生态系统中的循环，促进了生物体对氮元素的吸收利用。
反硝化作用是生物体在缺氧环境下利用硝酸盐还原为氮气。
氮矿化包括死亡生物体和排泄物中的有机氮通过微生物分解而转化为无机氮的过程。
氮循环的平衡可以通过适度人为干预来实现，如降低化肥使用量和加大有机肥料的使用，从而减少生态系统中的污染。
2.硫的循环硫是有机化合物、氨基酸和核酸等生命体所必需的元素。
硫在地球表层的循环通过微生物介导，包括生物体内的硫代谢、硫氧化作用、二氧化硫还原作用和硫化作用。
生态系统中的硫循环有助于维持土壤和水体的稳定性和生物多样性。
人类活动的增加、化石燃料燃烧和工业污染等导致了生态系统中硫循环的失衡和土壤的酸化，影响着生态系统的健康和地球环境的变化。
3.磷的循环磷是构成脱氧核糖核酸和三磷酸腺苷等生命体所必需的元素。
生态系统中主要是有机磷和无机磷之间的转化循环。
磷循环的速率较慢，而且在多数生态系统中汇集在小范围之内。
如生物质分解会产生大量的有机磷，但因其不易被吸收利用而积累在生物质中，间接限制着生物体的生长繁殖。
因此，保护和改善土壤磷的循环是维护生态系统平衡和促进生态系统健康的重要措施之一。
总之，氮、硫和磷的循环乃至其他元素循环是维护生态系统平衡和生命生长繁殖的必要前提。
人类在细心呵护自生态环境的同时，应该适度干预生态系统中的元素循环，使循环保持平衡和稳定，从而实现可持续发展。
水化学第四节 天然水体中的氮磷循环ppt课件
2.非离子氨
总氨氮分为两部分：非离子氨氮与铵态氮。非离子氨不带电荷，具有较 强的脂溶性，易透过细胞膜，对水生生物具有较强的毒性。 非离子氨对水产动物的毒害依其浓度的不同而不同，在0.01-0.02mg/L的 低浓度（以氮计）下，水产动物会慢性中毒，抑制其生长；在0.020.05mg/L的浓度下，氨会和其它造成水产动物疾病的病因共同作用，加 速其死亡；在0.05-0.2mg/L的浓度下，会破坏水产动物的皮、胃、肠道 的粘膜，造成体表和内部器官出血；而在0.2-0.5mg/L的浓度下，水产动 物则会因急性中毒而死亡。鱼虾在发生高浓度氨急性中毒时，会表现出 严重不安。同时由于在此浓度下，通常伴随着较高的pH，水具有相对较 强的剌激性，导致鱼虾体表粘液增多，体表充血，鳃部及鳍条基部出血 明显，鱼多在水域表面游动，死亡前眼球突出，张口挣扎。 为了防止养殖水域中的非离子氨过高，除了要定期检测水中氨的指标外， 还要及时清理排除养殖水域底层的污垢及水产养殖动物排泄的粪便等措 施。
在pH、溶氧、硬度等水质条件不同时，TNH4-N的 毒性亦不相同。例如Downivng和Merkens测得，鳟 鱼在pH=7时比在pH=8时对TNH4-N更具有耐受性。 他们还发现加到pH为7水中的NH4Cl须比pH为8水 中多10倍才能达到同样的致死效应。这说明TNH4N的毒性随pH增大而增大，经过实验也发现，NH3N的毒性也随水中溶解氧的减少而增大。由于NH3N在TNH4-N的比例随pH、离子强度和温度的不同 而变化，在表示NH3-N的毒性大小时必须注意NH3N与TNH4-N的区别。
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。
水生微生物与氮磷循环的调节研究
水生微生物与氮磷循环的调节研究水生微生物在氮磷循环中起着至关重要的调节作用。
氮和磷是生物体生长过程中必需的营养元素，但过量的氮磷排放会导致水体富营养化，引发水体中藻类的大量繁殖，从而破坏生态平衡。
因此，了解水生微生物如何调节氮磷循环对于水体健康和生态系统的稳定非常重要。
水生微生物是水体中最为丰富多样的微生物群落之一、它们可以通过氮磷循环中的多个环节对水体中的氮磷进行调节。
首先，水生微生物参与了氮的固定和解除固定过程。
一些细菌和蓝藻可以通过固定氮气将氮转化为可利用的氨或硝酸盐，从而为其他生物提供氮源。
另一方面，一些微生物如放线菌能够解除固定氮，从而将氮释放到水体中。
这些过程有助于维持水体中氮的平衡，防止氮的过度富集。
在磷循环方面，水生微生物也发挥着重要的作用。
一些微生物如蓝藻和硅藻能够吸收水体中溶解态的无机磷，将其转化为有机磷，并通过形成有机物质的方式进行储存。
这些有机磷化合物在水体中被降解后会释放出可利用的无机磷，为其他生物提供养分。
此外，一些微生物还能合成鞘藻，通过形成鞘藻进行磷的去除，从而调节水体中磷的浓度。
此外，水生微生物还参与了氮磷转化的过程。
一些细菌和藻类能够通过浮游状态的生长形式将无机磷转化为有机磷，并将有机磷载入到体内。
这些有机磷化合物会在微生物死亡或溶菌作用过程中释放出来，从而影响水体中磷的循环。
同样，水生微生物也能够将无机氮转化为有机氮，并通过生长和死亡过程释放出来，影响水体中氮的循环。
对水生微生物与氮磷循环的调节进行研究有助于促进水体生态系统的健康和稳定。
研究可以探索不同环境条件下水生微生物的组成和功能，以及它们对氮磷循环的影响。
此外，研究还可以揭示水生微生物与其他生物之间的相互作用，如微生物和藻类之间的竞争与共生关系。
通过了解水生微生物与氮磷循环的调节机制，可以为水体管理提供科学依据，制定合理的保护和治理策略，以减少水体富营养化的风险。
综上所述，水生微生物在氮磷循环中起着重要的调节作用。
第四章天然水中的营养物质及其循环
第四章天然水中的营养物质及其循环一切生物的生命活动都离不开生存环境的无机元素, 这些元素是生命起源、生物进化的物质基础。
绿色植物的光合作用吸收利用环境中的CO2、H2O及各种无机盐合成自身物质，动物以植物为食物也间接取之于无机物。
按照元素在生物生理方面的功能和需要，可将组成生物体的元素划分为必需元素和非必需元素。
如果某种元素被证明至少是某种生物所必需的，则该元素称为必需元素。
必需元素是直接参与生物的营养，其功能不能被别的元素替代、生物生命活动不可缺少的元素。
现在已证明的植物必需元素仅十几种，其中需要量大的称为常量必需元素，例如N、P、K、Ca、Mg、S、C、H、O；需要量很少的则称为微量必需元素，例如Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo、Cl等。
天然水中在水生植物的生长繁殖过程中被吸收利用的N、P、Si元素的可溶性无机化合物为生物体的重要组成元素。
例如在生物体的蛋白质中，氮元素和磷元素的含量分别约为10%和0.7%；磷元素在脂肪中的含量达2%；硅元素是硅质生物（如硅藻等）的重要组成元素。
但这些元素在天然水中的含量通常很低，在浮游植物大量繁殖的季节，它们有效形式的含量甚至降至吸收临界值之下，从而影响藻类的生长繁殖，限制了水体初级生产（即基础生产）的速率和产量。
因此通常把天然水中可溶性N、P、Si的无机化合物称为水生植物营养盐，把组成这些营养盐的主要元素N、P、Si称为营养元素或生原要素。
第一节氮元素及其循环一、天然水中氮元素的存在形式天然水域中，最丰富形式是溶解游离态氮气。
化合态氮包括无机化合物（氨态氮、亚硝酸态氮、硝酸态氮）和有机态氮（尿素、氨基酸、蛋白质）等。
1．溶解氮气天然水中氮的最丰富形式是溶解游离态氮气，它主要来自空气的溶解。
地表水中的游离氮的含量为近饱和值。
由于脱氮作用以及固氮作用可能改变其含量，但其影响并不很大，在天然水域中，游离态氮的行为基本上是保守的。
2．硝酸态氮（NO3--N）在通气良好的天然水域，NO3-—N是含氮化合物的稳定形式，在各种无机化合态氮中占优势。
水化学与养殖水质之氮循环PPT课件
固氮 嫌气分解
有机N
同化 NO3-
硝化 NO2-
同化 氨化
NH3
氨化
有机N
NO3-
NO2-
NH3
脱氮 扩
沉
散
降
有机N
氨化
NH3
沉积物 N
湖上层 湖下层 沉积物
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不同水层主要反应和结果差异
环境条件
上 溶氧高、阳光充足； 层 藻类含量丰富； 水 硝化细菌活力强；
下 溶氧较低、光线不足； 层 藻类活力较弱； 水 有机物含量丰富；
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。
③ N源利用顺序： 不同N源被藻类和水生植物利用的先后顺
序是氨氮＞硝酸盐＞亚硝酸盐
④ 两大水质指标：氨氮和亚盐
全心全意，海联科！
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全心全意，海联科！
⑤ 氨氮：氨氮的真正危害在于非离子氨（ NH3），而实测氨 氮为总氨氮，决定NH3占总氨氮的比例的因素取决于pH、 温度和盐度
鱼产量移出水体）
全心全意，海联科！
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2、养殖池塘中的N循环
25
全心全意，海联科！
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；
60.33
63.79
67.12
70.72
9.6
54.14
57.77
61.31
64.54
67.63
70.67
73.63
导学教案：理解氮循环和磷循环的重要性
导学教案：理解氮循环和磷循环的重要性氮、磷是生物体生长繁殖的必需元素，它们为生态系统的运行提供了基础物质，对于从生态学、农学、环境科学、过程工程等领域的研究角度来看，氮循环和磷循环是非常重要的基础常识。
本篇文章将从理解氮循环和磷循环的关键重要性开始，深入探讨氮循环和磷循环的概念、作用及其生态环境中的重要性。
一、氮循环和磷循环的重要性氮是生命体系的基础元素，氮的存在、转化和运移是地球物质循环的重要环节之一。
氮通过云、雨、水体、土壤、植物、人和动物体等途径移动和循环。
氮的大气部分占全球氮总量的78%左右，但是大气氮对植物和动物不可利用，所以，将在土壤中转化成为植物和动物所需的氮化合物，进而成为生物体合成蛋白质等有机物的基本元素。
因此，氮循环对维持生态环境和支持生物生长繁殖具有明显的重要性。
磷是植物和动物所必需的元素，是维持生命活动必需的基本组成元素之一，特别是对于植物生长非常关键。
所有植物和动物都需从外界获得磷。
最初，磷和氮一样，在无机形式气态中存在。
磷循环包括了地球表层结构中的磷总量和其可利用程度的变化和分配。
磷的生物循环是磷占全球循环的重要环节之一。
磷在生物体中主要是以骨骼和牙齿的宏量形式存在，而在细胞内则以较少的量存在。
磷在生态繁殖和自然循环过程中发挥着重要作用。
二、氮循环和磷循环的概念及作用1.氮的循环过程氮的循环是地球生物食物链和生物圈能量流的关键点之一。
氮在地球大气和地球表层之间不停地循环。
氮可以以各种形式被生物体利用，包括草、植物和许多类食肉动物，人类也依赖氮矿物质和动物组织中的氮来生存。
氮循环的主要过程有：（1）氮输入主要是通过氮的光化学和生化作用，将氮物质从大气直接输入到地球环境中或通过沉降进入大海和陆地表层。
（2）生物固氮在土壤中生物固氮是一种重要的氮转化过程，它将大气中的氮气转化为植物可利用的氨和溶液。
植物体内也能产生氨，并被动物直接利用。
（3）养分消耗和分解植物和动物摄取到氮元素后，消耗和分解将它们归还给环境。
水化学课后作业题
1. 碱度与水产养殖有什么关系？碱度的毒性与那些因素有关？碱度与水产养殖的关系体现在一下三个方面：（1）降低重金属的毒性；（2）调节CO 2 的产耗关系、稳定水的pH；（3）碱度过高对养殖生物有毒害作用。
碱度与pH和水的盐度有关系：pH越高碱度的毒性越大，水的盐度也会使碱度的毒性增加。
2. 无风闷热的晚上比有风凉爽的晚上，鱼池更容易发生缺氧，为什么？水面与空气接触，空气中的氧气将溶于水中，溶解的速率与水中溶解的不饱和程度成正比，还与水面扰动状况及单位体积表面积有关，也与风力、水深有关。
氧气在水中的不饱和程度大，水面风力大和水较浅时，空气溶解起的作用就大。
如果没有风力或人为的搅动，空气溶解增氧速率是很慢的，远不能满足池塘对氧气的消耗。
所以无风闷热的晚上比有风凉爽的晚上鱼池容易发生缺氧。
3. 为什么生产中，常在晴天中午前后开动增氧机？主要打破水体分层（温跃层），上下水层水体交换，使上层富氧水进入下层，下层贫氧水进入上层，从而增加底层水体溶解氧含量，从而使整个养殖水体总含氧量增加。
4. 简述水体中氧气来源？水体中溶解氧的来源有两个方面：(1)由大气中的氧通过扩散方式补给，这是水中溶解氧的主要来源；(2)水生植物的光合作用也放出氧。
5. 简述水中氧气的消耗因素？水体中溶解氧减少有三个方面：(1)耗氧有机污染物在降解时，耗氧；(2)还原性无机物质氧化时耗氧；(3)生物呼吸过程吸收氧。
6. 为什么池塘水体中pH值一般有明显的日变化？早晨天刚亮时pH较低，中午、下午pH较高。
水中生物的光合作用和呼吸作用可引起水pH的变化。
由于水中光合作用与呼吸作用强度在时间上与空间上有显著差异，因此pH也有明显的日变化和垂直分层现象，并且与O 2 、CO 2 、HCO 3 -、CO 3 2-以及水温等有明显的相关性。
动植物生物量大的水体，表层水pH有明显的日变化。
7. 简述天然水的缓冲性是如何形成？（1）碳酸的一级与二级电离平衡（2）CaCO 3 的溶解和沉淀平衡（3）离子交换缓冲系统8. 水体中硫化物的毒性受那些因素影响？水中硫化物的毒性随水的pH、水温和溶氧含量而变。
水生微生物与氮磷循环的调节研究
水生微生物与氮磷循环的调节研究随着环境保护意识的不断提高，对水体污染的关注度不断增加。
其中，水体中氮磷污染是我们关注的热点问题之一。
氮磷是植物以及水生生物生长、发育必需的元素，但是过量的氮磷会使得水体产生富营养化现象，导致水中藻类大量繁殖，产生大面积水华，严重时会造成水体缺氧、死亡等严重后果。
因此，调节氮磷循环成为了水生态环境保护的重点研究方向。
水生微生物在氮磷循环中发挥的作用水生微生物是水生态系统中重要的组成部分，它们在水体中通过吸附、结构转化和代谢等生物作用参与了水中碳、氮、磷的循环，充分利用了氮、磷等元素，维护了水生态系统的平衡。
氮循环的途径：水中氨氮和硝态氮是氮在水体中主要的形态。
水生微生物在氮循环中主要扮演了氨化、硝化和反硝化等重要角色。
氨化是将氮化合物还原成氨的过程，通常由腐生微生物、蓝藻、硝化细菌和其他微生物完成。
氨化后的氨能直接用于蓝藻、植物等生物的生长。
硝化是将NH3氧化成NO2和NO3的过程，通过硝化细菌完成。
通过硝化作用，可将可溶性氨氮转化为硝态氮，从而提高水质。
同时，硝化过程也是氮素从底泥表层向水体进入的重要方式。
反硝化是一种还原过程，使硝酸盐通过微生物代谢分解成亚硝酸盐和氧气，并最终转化为氮气。
反硝化通常在缺氧或无氧条件下进行，所以可以将水体中过量的氮物质还原成气态氮，起到了缓解水体氮磷污染的作用。
磷循环的途径：水体中的磷主要以无机磷的形式存在，包括磷酸盐（H2PO4-，HPO42-），无机磷酸盐、金属磷酸盐等。
磷在水循环中主要被微生物通过吸附和矿化作用转化，此外，草食性和食肉性水生生物在体内骨骼、鳞片中还固定了一部分磷。
微生物在磷循环中主要发挥了微生物吸附磷、微生物矿化磷和产生抗磷酸盐酶等作用。
微生物吸附磷，是通过微生物体外膜表面的不同的负电荷，吸附水中的磷元素。
微生物矿化磷是将微生物体内积累的磷逐渐释放出来，完成矿物化作用。
矿化之后的磷就变成了水中无机磷，后者可以供给富营养化藻类、植物等生物养分，而过量的磷又会造成亚硝酸盐、蓝藻等富营养化现象，引起水体生态环境恶化。
水循环氮循环磷循环硫循环碳循环
定义1水循环是指水由地球不同的地方透过吸收太阳带来的能量转变存在的模式到地球另一些地方，例如：地面的水份被太阳蒸发成为空气中的水蒸汽。
定义2在太阳能和地球表面热能的作用下，地球上的水不断被蒸发成为水蒸气，进入大气。
水蒸气遇冷又凝聚成水，在重力的作用下，以降水的形式落到地面，这个周而复始的过程，称为水循环。
定义3水循环是指大自然的水通过蒸发，植物蒸腾，水汽输送，降水，地表径流，下渗，地下径流等环节，在水圈，大气圈，岩石圈，生物圈中进行连续运动的过程。
环节水循环是多环节的自然过程，全球性的水循环涉及蒸发、大气水分输送、地表水和地下水循环以及多种形式的水量贮蓄降水、蒸发和径流是水循环过程的三个最主要环节，这三者构成的水循环途径决定着全球的水量平衡，也决定着一个地区的水资源总量。
蒸发是水循环中最重要的环节之一。
由蒸发产生的水汽进入大气并随大气活动而运动。
大气中的水汽主要来自海洋，一部分还来自大陆表面的蒸散发。
大气层中水汽的循环是蒸发－凝结—降水—蒸发的周而复始的过程。
海洋上空的水汽可被输送到陆地上空凝结降水，称为外来水汽降水；大陆上空的水汽直接凝结降水，称内部水汽降水。
一地总降水量与外来水汽降水量的比值称该地的水分循环系数。
全球的大气水分交换的周期为10天。
在水循环中水汽输送是最活跃的环节之一。
径流是一个地区（流域）的降水量与蒸发量的差值。
多年平均的大洋水量平衡方程为：蒸发量=降水量-径流量；多年平均的陆地水量平衡方程是：降水量=径流量+蒸发量。
但是，无论是海洋还是陆地，降水量和蒸发量的地理分布都是不均匀的，这种差异最明显的就是不同纬度的差异。
中国的大气水分循环路径有太平洋、印度洋、南海、鄂霍茨克海及内陆等5个水分循环系统。
它们是中国东南、华南、华南、东北及西北内陆的水汽来源。
西北内陆地区还有盛行西风和气旋东移而来的少量大西洋水汽。
陆地上（或一个流域内）发生的水循环是降水－地表和地下径流－蒸发的复杂过程。
水产养殖中的水体氮磷循环利用技术
水产养殖中的水体氮磷循环利用技术水产养殖作为一种重要的水产产业，在满足人们需求的同时，也面临着水体污染和养殖效益低下等问题。
其中，水体中的氮磷物质的排放是造成水质恶化的主要原因之一。
为了解决这一问题，水产养殖中的水体氮磷循环利用技术应运而生。
本文将就水产养殖中的水体氮磷循环利用技术进行探讨。
一、水产养殖中的氮磷排放问题水产养殖中的氮磷物质主要来自饲料的排泄物和代谢产物，它们在水体中积累会导致水质混浊、水中溶解氧降低等问题。
此外，氮磷物质的过多排放还会导致富营养化问题，引发藻类过度生长、水华等现象，进一步破坏水生态环境。
二、水体氮磷循环利用技术的意义水体氮磷循环利用技术的实施，旨在减少氮磷物质的排放，提高水产养殖的效益，同时促进水质的稳定和生态环境的保护。
这项技术的应用可以减少养殖废水对自然水环境造成的污染，实现水体资源的循环利用，为水产养殖行业的可持续发展提供了重要保障。
三、水体氮磷循环利用技术的方法与措施1. 微生物修复技术利用微生物的作用，通过调节水体中的微生物群落结构和活性，降解和转化废水中的氮磷物质。
此项技术可以减少氮磷物质的浓度，改善水质，但需要注意微生物的选用和环境因素的协调。
2. 植物修复技术植物修复技术是通过种植水生植物，利用植物的吸收、转化和积累作用，降低水体中氮磷物质的浓度。
这种技术不仅可以修复水体，还可以提供水产养殖所需的饲料和环境。
3. 硝化-脱氮、磷化-脱磷技术通过硝化细菌将水体中的氨氮转化为硝态氮，再利用反硝化细菌将硝态氮还原为氮气释放出去。
同时，采用化学沉淀的方式将废水中的磷移除，达到减少氮磷物质的排放的目的。
4. 配合合理的养殖管理措施合理的养殖管理措施包括控制养殖密度、合理安排饲料投喂量、做好废水收集处理等。
这些措施能够减少废水中的氮磷物质的排放，降低水质污染风险。
四、水体氮磷循环利用技术的推广与应用为了实现水产养殖中的水体氮磷循环利用，相关的技术应用需要广泛推广和应用。
简述磷循环的
简述磷循环的磷循环是植物、动物和微生物之间相互联系的一个重要的循环系统，也是地球生物生态系统的重要组成部分。
磷循环是水中和土壤中重要营养元素磷的生物循环。
从空气中到水底，以及从土壤中到植物叶上，它按照一定步骤运行，以满足生物的需要。
磷循环的基本过程如下：在空气中，磷是以二价磷（P2O5）的形式存在的，随着大气湿度变化，二价磷沉积在大气中，进入水体，被水生植物吸收，经过代谢，部分磷分解为可溶性的一价磷（H2PO4-或HPO42-），从植物叶片分泌到水中，被浮游生物吸收，经过代谢，部分可溶性磷分解为不溶性磷（Ca3(PO4)2），然后沉淀在水底，称为“底泥磷”。
底泥磷被海草吸收，由海草被重新放到海水中，进入食物链，由食物链中的动物被吸收，磷随排泄物（如尿液、排泄物）重新进入水体，以此循环。
其中，磷的一个重要的运转是空气-水-土壤的循环，也称为空气-水-土壤循环。
大气中的磷以水溶性的二价磷形式（表示为P2O5）沉积在水上，并随水的循环被植物和动物吸收，形成一个磷循环。
从水中到土壤，又是一个不断的过程：由水性沉淀作用，磷溶解，植物吸收，动物排泄而进入到土壤中；由酸溶作用，磷溶解，植物吸收，动物排泄而进入水中；由水性沉淀作用，磷溶解，植物吸收，动物消耗，最终形成一个关于磷的循环系统。
磷加入水体后，碳酸钙和碳酸氢钙沉淀，大量的磷被硬水中的碳酸钙迅速吸收。
而碳酸氢钙则缓慢地被常见的有机物所吸收，如枝叶、垃圾等，由于较慢的速率，它容易被将溶于水的磷滞留住，形成悬浮物，随水流水母等生物将悬浮物吸收，进入食物链，由食物链中的动物以及微生物再次释放。
在磷循环中，空气、水、土壤是三个重要的物质循环，每个物质循环都存在一种特殊的关系，彼此协作，形成一个完整的磷循环体系。
空气中的磷氮通过降水进入水体，水体的磷被植物吸收，然后进入食物链，最终动物将磷排泄到水中，它们分解并变成无机磷。
土壤中，磷又以液体或气态形式进入空气，这样，空气、水和土壤之间就形成了磷的闭合循环。
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。
河流水生生态系统中的氮和磷循环情况分析
河流水生生态系统中的氮和磷循环情况分析河流是自然界的一种水体系统，是地球上珍贵的水资源之一。
随着人类活动的不断发展，河流生态系统出现了一些问题，最严重的问题就是污染。
氮和磷是引起河流污染的重要成分之一，因此，本文将对河流水生生态系统中的氮和磷循环情况进行分析。
一、河流水生生态系统的基本概念河流水生生态系统是指由河流、湖泊、沼泽等水体、河岸、洪泛区和流域组成的一个综合性的生态系统。
它不仅是生物多样性的重要保护区域，而且也是人类社会经济和文化发展的重要生产力。
河流水生生态系统可分为三个层次：物质循环层、能量流层、生物层。
物质循环层又可以细分为碳、氮、磷、硫等循环层。
其中，氮和磷是水生生态系统中的重要循环成分。
二、氮在河流水生生态系统中的循环情况氮是生物体内的重要元素，也是生命活动中必不可少的物质。
但是，当氮过多的时候，就会变成污染源。
河流水生生态系统中的氮循环包括氮的摄取、转化、释放等过程。
1.氮的摄取氮可以通过河流水中或空气中的氮气方式进入水生生态系统。
氮的摄取常见有两种途径：一是肥料、污水等氮源的污染；二是空气中的氮气被植物和藻类固氮。
2.氮的转化氮可分解转化为亚硝酸盐、硝酸盐等。
氮转化过程中会释放出氨、硫化氢等有害物质，影响河流的水质，给水生物带来威胁。
3.氮的释放河流水生生态系统中氮的释放有三种情况，即植物死亡、化学还原和微生物的分解。
植物死亡不仅会产生氮，还同样会释放磷和其他的营养物质。
这些营养物质进入河流会导致富营养化，加重氮和磷的污染。
三、磷在河流水生生态系统中的循环情况磷是生物体内重要的结构成分之一，但是磷过多时，同样会成为河流水体污染的源头之一。
河流水生生态系统中的磷循环包括磷的摄取、转化、释放等过程。
1.磷的摄取磷主要通过海洋矿物、沉积物、土壤和河流中的溶解磷等方式进入水生生态系统。
此外，肥料、污水等人类活动也会释放大量的磷元素，并进入河流中。
2.磷的转化磷进入河流后，会经过微生物的分解作用，进入河流水生生态系统中。
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（四）水中氮的分布变化规律
❖ 1.水平分布
❖ 受生物活动、大陆径流、水文状况、沉积作 用、人为活动等各种因素的影响，海洋中氮 的水平分布通常表现为沿岸、河口水域的含 量高于大洋，太平洋、印度洋高于大西洋。 开阔大洋中高纬度海域高于低纬度海域。但 有时因生物活动和水文条件的变化，在同一 纬度上，也会出现较大的差异。
❖ 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。
❖ 在pH、溶氧、硬度等水质条件不同时，TNH4-N的 毒性亦不相同。例如Downivng和Merkens测得，鳟 鱼在pH=7时比在pH=8时对TNH4-N更具有耐受性。 他们还发现加到pH为7水中的NH4Cl须比pH为8水 中多10倍才能达到同样的致死效应。这说明TNH4N的毒性随pH增大而增大，经过实验也发现，NH3N的毒性也随水中溶解氧的减少而增大。由于NH3N在TNH4-N的比例随pH、离子强度和温度的不同 而变化，在表示NH3-N的毒性大小时必须注意NH3N与TNH4-N的区别。
在。这些氮来源于鱼鳃排泄物和细菌的分解作用。据研究，饲料中的氮 有60-70％被排泄到水体中，因此水产养殖生态中总氮浓度与投饲率及 饲料蛋白含量有直接关系，在精养池中经常会出现对鱼类有害的“富 氮”。
2.存在形式
❖ 游离态氮——氮分子具有相对较强的化学惰性，在水中的溶解度也很低， 但由于氮气是大气中最主要的组成，其体积分数可达78%，因此，氮分 子在水中的含量较高，在海洋中可达20mg/Kg，而其它可溶性氮化合物 仅为0.7mg/Kg。
2.施用氮肥的注意事项
❖ 为提高肥效，确保安全，在使用氮肥时，还应创造相应的水质条件并 注意以下几个问题。
❖ （1）施肥前后防止缺氧，否则脱氮作用的损失增大，有机物的矿化 再生作用减弱，对水中增氮不利。
❖ （2）加开增氧机，促使池水的垂直流动，以加速底层水和底泥中的 有机氮化物和矿化再生物及时向表层迁移，提高表层水的中的含氮量。
（2）酰胺态氮肥
尽管有许多藻类能吸收利用尿素，但有研究指 出，当水中NH4+-N含量超过7μg/L时，藻类利用尿 素的能力将受到抑制，而水中通常会含有如此低量 的氨离子。此时，藻类只有待尿素经微生物或酶 （尿素酶）的作用下转变为氨分子（HN3）和氨离 子（NH4+）后才能间接利用。据农业施肥的研究 结果，尿素转变为NH3和NH4+，在低温季节需710天，高温季节需2-3天才能完成，具缓效肥的特 点，尤其是在与磷肥同时使用时，更应加以注意。
第三章
第四节 天然水中的氮磷循环
教学目的与要求：
1.知道天然水氮的存在形式； 2.掌握天水中氮的迁移转化； 3.掌握施氮肥的注意事项。
一、氮的循环
❖ （一）氮元素的来源与存在形式 ❖ 1.来源 ❖ 养殖水体中氮的主要来源如下： ❖ 鱼池中施入大量畜禽粪肥，分解产生无机氮。 ❖ 注入含有大量氮化合物的生活和工业混合水。 ❖ 水生生物和鱼类的代谢产物中含有氮。 ❖ 池塘中氮主要来源于肥料和饲料。进入水体中的氮一般以氨的形式存
❖ NH4+(NH3)的毒性表现在对水生生物生长的抑制，它能降低
鱼虾贝类的产卵能力，损害鳃组织以至引起死亡。欧洲内陆
水面渔业咨询委员会（1970）建议，鱼类能长期忍受的 NH3-N(UIA-N)的最大限度为0.025mg/L。汪心源等（1983） 的实验表明，对虾育苗的NH3-N容许上限为0.023mg/L（相 当于水温21~23℃，Cl17.5‰、pH=8.1的海水中NH3-N 0.5mg/L）。陈炜等(1997)研究了NH4+-N和NH3-N对海蜇螅 状幼体和碟状幼体的毒性，对于螅状幼体，NH3-N的毒性大 约是NH4+-N的90-110倍，对于碟状幼体，这一毒性倍数约 为117-220；臧维玲等(1996)的研究得出，NH3-N对罗氏沼 虾蚤状幼体的24h、48h 和96hLC50值分别为6.86、3.85和 2.87 mg/L，安全浓度为0.64 mg/L；而对中国对虾幼虾 (L=2.61cm)则分别为2.80、1.67和0.97mg/L(Zang weiling, et al.,1993)；马爱军等(2000)的研究发现，当环境中TNH4N的浓度达到20.0mg/L时，真鲷幼鱼的生长受到抑制，体色 变黑；当TNH4-N的浓度为500.0mg/L时，真鲷幼鱼全部死 亡。
（3）硝酸态氮肥
❖ 能被藻类迅速利用，在一般施肥浓度下，对其他饵 料生物及鱼类无不良影响。其缺点是，缺氧时易在 脱氮细菌的作用下，还原为N2和N2O而造成损失。 在与氨共存时，藻类优先利用氨态氮而使对硝酸态 的吸收受到抑制，此时损失的机率就更大，因此尽 量不选用硝酸态氮肥。另外使用时还要留意肥料的 酸碱性，一般选用生理中性的为好，水体的碱度小， 缓冲能力小的水体更应注意这个问题。
❖ NO2--N在浓度较低时，会造成养殖动物抵抗力下降，易患 各种疾病，被视为鱼类的致病根源（柯清水，1998）； NO2--N的长期作用则表现在抑制生长、死亡率上升、破坏 组织器官，如随着NO2--N的浓度上升会出现鳃内污浊物增 多，鳃肿胀、粘连、上皮层增厚等现象（王明学等，1997； 魏泰莉等，1999）；臧维玲等(1996)研究了NO2--N对罗氏 沼虾蚤状幼体的毒性，发现Ⅴ期和Ⅶ期的蚤状幼体经12天的 NO2--N亚急性毒性作用后，表现出发育变态减缓，随NO2-N浓度的递增，幼体成活率与出苗率均递减，当NO2--N浓度 超过安全浓度时，毒害作用明显增加；吴中华等（1999）根 据对中国对虾的研究推测环境中NO2--N浓度增加会导致对 虾体内PO、SOD和溶菌酶的活性下降，使对虾体内自由基 过氧化物增多，抵抗能力下降，导致代谢混乱，生理功能失
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。
（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。
❖ 有机氮——包括蛋白质、氨基酸、尿素、胺类、硝基化合物等。 ❖ 硝酸态氮——有氧环境中，微生物氧化氨、亚硝酸盐的产物；同时，在
高温条件下，空气中的氮会生成各种氮氧化合物，它们进一步转变为硝 酸盐，作为微生物生产硝酸盐的补充。 ❖ 亚硝酸态氮——亚硝酸氮在天然水中的浓度是非常低的，它主要是硝化 反硝化过程及植物体内被摄取的硝酸在硝化酶的作用下转化为氨及氨基 酸过程的中间产物。 ❖ 总铵态氮——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。包括以非离子氨和铵盐形式存在的氮。
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。
❖ 八十年代中期以来，由于工农业生产活动和生活污水的排放， 给水体带来大量的无机态氮；养殖业本身常常由于养殖或培 育的生物密度过大，导致NH4+(NH3)的积累；养殖水体中死 亡或者衰老的藻类细胞的自溶以及细菌的活动都将使原来以 颗粒状结合着的大部分有机氮以NH4+-N的形式释放到水中； 此外，养殖生物排泄的可溶性无机氮以NH4+(NH3)为主，例 如：正在发育的虹鳟排泄TNH4-N的速率为17mg·h-1·kg1(体重) (Shiranata, 1964)；海湾扇贝（软体湿重为5克左右） 在水温20℃时排泄TNH4-N 的速率为6.26mg·h-1·kg-1(体重) （王芳，1998）；中国对虾稚虾在25℃下排泄TNH4-N的速 率为23.84mg·h-1·kg-1(体重)（张硕等，1998）。这些因素 易使养殖水体中无机态氮含量过高，导致水体富营养化，诱 发有害赤潮，危害生态平衡，损害养殖生产。
2.非离子氨
❖ 总氨氮分为两部分：非离子氨氮与铵态氮。非离子氨不带电荷，具有较 强的脂溶性，易透过细胞膜，对水生生物具有较强的毒性。
❖ 非离子氨对水产动物的毒害依其浓度的不同而不同，在0.01-0.02mg/L的 低浓度（以氮计）下，水产动物会慢性中毒，抑制其生长；在0.020.05mg/L的浓度下，氨会和其它造成水产动物疾病的病因共同作用，加 速其死亡；在0.05-0.2mg/L的浓度下，会破坏水产动物的皮、胃、肠道 的粘膜，造成体表和内部器官出血；而在0.2-0.5mg/L的浓度下，水产动 物则会因急性中毒而死亡。鱼虾在发生高浓度氨急性中毒时，会表现出 严重不安。同时由于在此浓度下，通常伴随着较高的pH，水具有相对较 强的剌激性，导致鱼虾体表粘液增多，体表充血，鳃部及鳍条基部出血 明显，鱼多在水域表面游动，死亡前眼球突出，张口挣扎。