模拟海水养殖系统中如何降解亚硝酸盐

2019-05-15


    近几年养殖实践证明,亚硝酸盐中毒一直是模拟海水养殖系统中碰到的比较棘手的问题,往往给养殖户带来比较惨重的损失。当前还没有能降解亚硝酸盐的特效药,但实践中,可以选择各种措施来缓解和降低亚硝酸盐带来的危害。措施虽然很多,但如何合理灵活选择却让许多鱼病防治工作者和养殖户犯难。今天今生水针对当前养殖中亚硝酸盐的控制方法及其效果进行了归纳与总结,感兴趣的学习一下:

模拟海水养殖系统

    一、直接降解法  

    1、氧化法  

    亚硝酸根离子中的氮为中间价态,具有被氧化的特性。当介质中的NO2-遇氧化剂时则会改变氮的价态,发生得失电子的变化而被氧化,最终NO2-离子会转变为毒性较小甚至无毒的物质。具有氧化亚硝酸根离子能力的物质很多,如:臭氧、双氧水、次氯酸钠等很多物质,但适合在养殖水体中使用的仅三氯异氰脲酸、二氯异氰脲酸、溴氯海因、二氧化氯等几种强氧化消毒剂。  

    用强氧化剂来氧化NO2-离子使其成为NO3-离子的优越之处在于反应速度快、成本低、氧化效率高。但在实际生产中很少采用这种方法来降解亚硝酸盐,主要原因是在这些强氧化消毒剂在常规使用浓度下对亚硝酸盐减降解率低(低浓度下降解亚硝酸盐效果不明显,高浓度下会造成药害),此外氧化法降解亚硝酸盐还存在容易反弹的弱点。在生产中出现以下情况时优先选择这种方法:①正常预防消毒,但亚硝酸盐含量在0.2毫克/升左右时,可以选用颗粒型三氯异氰脲酸(如氯立得,能直接到达池底,改良底质,控制亚硝酸盐的生成)全池抛洒,既预防了鱼病又能控制亚硝酸盐;②爆发鱼病需要消毒,亚硝酸盐含量在0.2毫克/升左右时,优先使用二元二氧化氯,既杀灭了病原体,又改善了环境,缩短了康复时间。  

    2、还原法  

    近几年来,有些专家在研究时,利用NO2-在酸性条件下具有氧化性而被还原的特点,考虑使用某种还原剂将NO2-还原降解为易挥发气体而自动脱离反应体系。例如张秀云发现铸铁屑对NO2-有一定的脱除效果,且随铸铁屑量的增加,脱除效果增加。根据标准氧化还原电位可知,在弱酸性条件下,Fe能将亚硝酸盐转化为N2或氨态氮;薛丽等采用铵盐法在100℃下对含亚硝酸钠的废水处理1h后,废水中NO2-含量达到排放标准。该方法的基本原理是:NH4++ NO2-→NH4NO2→N2↑+H2O。类似的研究很多,但这些化学反应是需要条件的,仅适合工业水处理。经过水产药品研究者的努力,已寻找到了一种适合养殖水体使用的安全经济的还原剂——亚硝酸盐降解剂(出于企业利益,笔者不便公开),并经过先进的制剂技术加工成多个剂型在市场上销售。  

    该亚硝酸盐降解剂原料成本低廉,约4000元/吨,适合渔药企业生产,因此在降亚产品中占有率较高。该类产品在使用中具有以下优点:①降解迅速,从洒入水体到反应结束,仅5个小时左右,特别适合虾类亚硝酸盐中毒急救;②安全环保,该药结构简单,在水体与亚硝酸盐反应后迅速降解,对养殖动物无毒副作用,也不会引起养殖水体二次污染,值得注意的是该药剂可以在雨天使用;③脱氮彻底,该药将亚硝酸盐态氮直接还原成氮气挥发到空气中,而采用氧化法生成的硝酸根离子可能会在反硝化菌作用下回流成亚硝酸根;④降解率高,最高能达到90%以上,是其它方法无法比拟的。使用还原法和氧化法存在同样的弱点,就是维持时间短,水体亚硝酸盐容易反弹。  

    3、物理吸附法  

    物理吸附法是使用具有高吸附能力的物质,如沸石粉、硅胶、活性炭、海泡石等吸附剂,将亚硝酸根吸附在其结构中。这种方法在生产中广泛使用,许多底改产品均含有吸附剂成分。其优点是作用时间短、成本低。缺点是用量大,如沸石粉,50—100公斤/亩。  

    4、肥水法  

    亚硝酸盐富含氮肥,是藻类生长繁殖的基本营养。因此,加快水体藻类生长繁殖速度,能有效降低亚硝酸盐的浓度。生产上做法是使用单细胞植物生长调节剂(复硝酚钠、生化黄腐酸、腐植酸钠、氨基酸等)、光合作用催化剂、微量元素、硅肥等来实现的。值得注意的是当水体亚硝酸盐偏高,说明氮肥是比较充足的,不要再使用氮肥,加重水体氮循环负担,可以施加磷肥,达到“以磷促氮”的目的。  

    肥水法降解亚硝酸盐在现代生态养殖中值得推广,但受以下条件制约:①水体透明度要求大于30厘米,如果是因有机质、碎屑等造成的透明度低应泼洒絮凝净化剂;②未来三到五天天气晴好,气温适合藻类繁殖;③水体亚硝酸盐浓度0.4毫克/升以下,还未对养殖动物造成影响时;④水体藻相均匀,如果有害藻占上风,应先进行换水、投放优良藻种等措施;⑤对水样镜检,如果浮游动物太多,应先泼洒杀虫剂。例如在轮虫危害比较严重地区,如果不先把轮虫杀灭掉,无论采取那种方法都很难将亚硝酸盐处理掉。  

    5、细菌分解法  

    目前我们知道的是两类细菌:硝化菌和反硝化菌,硝化菌能将亚硝酸盐转化为硝酸盐,需要在有氧条件下进行;反硝化菌在缺氧条件下将亚硝酸盐还原成N2或氮氧化合物。  

    市场上许多降亚产品都标示主要成分为硝化菌和反硝化菌,但都没有在实践中表现出理想的效果,只能说起到预防和缓解作用。从理论上说,硝化菌和反硝化菌是能够降低亚硝酸盐的,但是因为它们是化能自养菌,生长繁殖速度慢,要20小时以上才能繁殖一代,加上菌类保存技术、投放后到水体成活率高低、水体环境等各方面影响,造成了硝化菌和反硝化菌降解亚硝酸盐不理想。更重要的是,假如塘中的溶解氧不足的话反硝化作用会更容易发生,反硝化作用可能会把硝酸盐还原为亚硝酸盐,反而使亚硝酸盐在一定的时间上升,所以要慎重。  

    最新研究表明硝酸盐还原为亚硝酸盐是由异化硝酸盐还原酶参与进行的。笔者已成功研制出异化硝酸盐还原酶钝化剂,其具有专性一,不影响其它微生物生化酶活性。试验表明,池塘施入这种钝化剂后,提高硝化细菌的生长速率和硝化速率,在30—40天内将亚硝酸盐控制在安全浓度范围内。该药剂几乎不受水体环境影响,有望能彻底解决亚硝酸盐困扰水产业这一世界性难题。相关试验还在进一步完善中。  

    二、间接控制法  

    1、换水  

    换水是生产中经常使用的方法同时也是养殖管理的需要。该方法适应于水源充足、进排水方便的小型养殖水体,要求遵循换水的基本技巧,切忌大排大进。换水法控制亚硝酸盐存在治标不治本的弱点,宜结合使用底质改良剂。  

    2、微生物法  

    当前使用的微生物主要有光合细菌、芽孢杆菌、EM菌、乳酸菌、放线菌等几大类,硝化细菌与上述微生物的不同之处在于:硝化细菌能吸收利用水中高浓度的亚硝酸盐,将其转化为硝酸盐、氮气等无害物质,而上述微生物对亚硝酸盐没有这种降解功能。它们的作用机理主要是修复水体微生态环境,改良水质和底质,间接增加水体溶解氧,保证硝化、反硝化的正常循环。有了这点认识后,我们应该走出光合细菌、芽孢杆菌、EM菌能降解亚硝酸盐的误区,它们起到的作用只是改良环境,修复水体微生态环境的功能。我们可以将其作为防止亚硝酸盐偏高的一种日常管理措施。当水体亚硝酸盐浓度高于0.5毫克/升,不宜立即使用上述微生物,特别是芽孢杆菌,会在短时间内导致亚硝酸盐浓度上升。针对着种情况,我们应该采取速效方法将亚硝酸盐浓度降低到对养殖动物无害的水平,然后再来考虑使用上述微生物。  

     在实际生产中,还有很多方法来控制亚硝酸盐偏高带来的危害,例如各种增氧途径来提高硝化菌效率,使用底质改良剂,泼洒红糖、食盐、硫代硫酸钠等,无一例外,它们不能解决根本问题。仅起到缓解、控制等作用。

    以上就是莱州今生水环保科技有限公司对降解亚硝酸盐方法的讲解,在循环水养殖系统和模拟海水养殖系统中,亚硝酸盐危害巨大,我们不得不治,有了这些方法,相信能够有效的帮助广大养殖户。