lqg 發(fā)表于 2014-9-26 10:00
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降解亞硝酸鹽的新舊途徑淺析
水產(chǎn)養(yǎng)殖水體中亞硝酸鹽中毒一直是養(yǎng)殖過程中碰到的比較棘手的問題，往往給養(yǎng)殖戶帶來比較慘重的損失。當前解決亞硝酸鹽問題常規(guī)措施有：直接氧化法、直接還原法、物理吸附絡合法、微生物降解法、培藻法、直接換水法，措施雖然很多，很難徹底解決亞硝酸鹽問題，讓許多魚病防治工作者和養(yǎng)殖戶在養(yǎng)殖水體亞硝酸鹽偏高時犯難。筆者根據(jù)多年的實踐和研究發(fā)現(xiàn)，養(yǎng)殖水體中亞硝酸鹽的常規(guī)控制方法，主要是忽略了水體中“多種含氮物質是處于一種動態(tài)平衡”，這一化學基本原理；并且對酶在降解亞硝酸鹽的作用研究開發(fā)過少；造成亞硝酸鹽降解問題進入了死胡同。現(xiàn)就亞硝酸鹽抑制法、亞硝酸鹽還原酶法兩種降解亞硝酸鹽的新途徑，與舊的亞硝酸鹽降解途徑進行淺析對比，以期科研工作者和魚病防治工作者和從事水產(chǎn)養(yǎng)殖的工作者有所啟發(fā)。
一、降解亞硝酸鹽舊途徑
1、直接氧化法
亞硝酸根離子中的氮為中間價態(tài)，具有被氧化的特性。當介質中的NO2-遇強氧化劑時則會改變氮的價態(tài)，發(fā)生得失電子的變化而被氧化，生成NO3-離子變成無毒的物質。用強氧化劑來氧化NO2-離子使其成為NO3-離子的優(yōu)越之處在于反應速度快、成本低、氧化效率高。如折點氯氧化法，但在實際生產(chǎn)中很少采用這種方法來降解亞硝酸鹽，主要原因是在這些強氧化消毒劑在常規(guī)使用濃度下對亞硝酸鹽減降解率低，效果不明顯，高濃度下會造成藥害，破壞水體養(yǎng)殖環(huán)境，此外氧化法降解亞硝酸鹽還存在容易反彈的弱點。具有氧化亞硝酸根離子能力的物質很多，如：二氧化氯、高鐵酸鉀螯合鹽、過一硫酸氫鉀復合鹽、過碳酸酰胺復合鹽、三氯異氰脲酸、臭氧、雙氧水、次氯酸鈉、二氯異氰脲酸、溴氯海因等很多物質，其中只有過一硫酸氫鉀復合鹽、過碳酸酰胺復合鹽適合養(yǎng)殖水體，且不會對養(yǎng)殖水體造成破壞，但其使用成本較高。
2、直接還原法
近幾年來，有些專家在研究時，利用NO2-在酸性條件下具有氧化性而被還原的特點，考慮使用某種還原劑將NO2-還原降解為易揮發(fā)氣體而自動脫離反應體系。此法降解速度快，對水體污染小，但要求條件水體必須是酸性環(huán)境或需要加熱條件下效果才突出且反復較快。例用鑄鐵屑對NO2-有一定的脫除效果，且隨鑄鐵屑量的增加，脫除效果增加；采用銨鹽法在100℃下對含亞硝酸鈉的廢水處理1h后，廢水中NO2-含量達到排放標準；類似的方法還有很多，但都不適合養(yǎng)殖水體。在此方法中值得一提的是有一種RH2具有對亞硝酸鹽專一降解性又無任何毒性，特別適合亞硝酸鹽中毒的急救，且不需任何條件即可與亞硝酸鹽反應放出氮氣，其反應原理是：RH2+2NO2- →N2 ↑ + 2H2＋＋RO44-。RH2亞硝酸鹽降解劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖中得到了驗證，但水體中的氨態(tài)氮、硝酸態(tài)氮又能向亞硝酸態(tài)氮轉化，故易出現(xiàn)反復或用量大，并且水體中余氯對含量對其效果也有較大影響。
3、物理吸附絡合法
物理吸附法是使用具有高吸附能力的物質，如活性硅藻土、鈉基膨潤土、腐植酸、沸石粉等，將亞硝酸根吸附或絡合在其結構中。這種方法在生產(chǎn)中廣泛使用，許多底改產(chǎn)品均含有這些成分。其優(yōu)點是作用時間短、成本低，無毒無污染。缺點是用量大，如沸石粉，20—50kg/畝·米。
4、微生物降解法
目前我們知道的微生物有：光合細菌，硝化細菌、納豆（枯草）芽孢桿菌、乳酸菌等。經(jīng)中國水產(chǎn)科學研究院施大林研究發(fā)現(xiàn)各菌株降解亞硝酸鹽能力依次為：硝化細菌＞納豆（枯草）芽孢桿菌＞光合細菌＞乳酸菌，但需要5d才能將亞硝酸鹽去除48.3-87，市場上許多降亞硝酸鹽的微生物產(chǎn)品，都沒有在實踐中表現(xiàn)出理想的效果，只能說起到預防和緩解作用。從理論上說，微生物是能夠降低亞硝酸鹽的，但是因為它們有的要20h以上才能繁殖一代，生長繁殖速度慢，加上菌類保存技術、投放后到水體成活率高低、水體環(huán)境等各方面影響，造成了硝化菌和反硝化菌降解亞硝酸鹽不理想。在此方法中值得推廣的是水處理中的納米固化微生物技術引入到水產(chǎn)養(yǎng)殖中實現(xiàn)了降解亞硝酸鹽的突破。它將能降解亞硝酸鹽的微生物進行納米濃縮固化，使用時無需培養(yǎng)就能達到所需濃度，且受水質和天氣影響相對較小，但該技術難度較大，目前國內(nèi)只有個別公司掌握。
4、培藻法
亞硝酸鹽富含氮肥，是有益藻類生長繁殖的基本營養(yǎng)。因此，加快水體有益藻類生長繁殖速度，能有效降低亞硝酸鹽的濃度。生產(chǎn)上做法是使用單細胞植物生長調節(jié)劑：藻類專用生長素、黃腐酸、腐植酸鈉、氨基酸、維生素、微量元素、活性稀土、光合作用催化劑、磷肥等來實現(xiàn)的。值得注意的是當水體亞硝酸鹽偏高，說明氮肥是比較充足的，不要再使用氮肥，加重水體氮循環(huán)負擔，可以施加磷肥，達到“以磷促氮”的目的。肥水法降解亞硝酸鹽在現(xiàn)代生態(tài)養(yǎng)殖中值得推廣，但受以下條件制約：①水體透明度要求大于625px；②未來三天天氣晴好，氣溫適合藻類繁殖；③水體亞硝酸鹽濃度0.15mg/L以下，還未對養(yǎng)殖動物造成影響時；④水體藻相均勻；⑤浮游動物不能太多。
5、直接換水法
換水是生產(chǎn)中經(jīng)常使用的方法同時也是養(yǎng)殖管理的需要。直接換水法效果迅速，經(jīng)濟有效，但該方法只適合于水源充足、進排水方便的小型養(yǎng)殖水體，要求遵循換水的基本技巧，切忌大排大進。換水法控制亞硝酸鹽存在治標不治本的弱點，宜結合使用底質改良劑。
6、降低PH法
通過降低水體PH值可減少亞硝酸鹽的富集，此法降解不明顯，作為預防效果較好。（中漁海洋）
二、降解亞硝酸鹽的新途徑
1、亞硝酸鹽抑制法
水產(chǎn)養(yǎng)殖水體中的亞硝酸鹽，不是單一存在的，它是與NH3·H2O、NH4-、NO3-等共同存在同一體系中，并保持一種動態(tài)平衡，當水體中的NO2-被降解后或濃度降低時，其它含氮物質就會向亞硝酸鹽轉化達到另一種新的動態(tài)平衡，這一化學基本原理化學原理解釋了為什么常規(guī)的降解亞硝酸鹽產(chǎn)品效果不明顯的原因。抑制法是將一種亞硝酸鹽生成抑制劑（YXY），加入到水體中，它可有效抑制亞硝酸鹽的生成，使NH3·H2O、NH4-、NO3-不向NO2-轉化，同時它又為有益藻類保存了良好的氮源，穩(wěn)定了水體藻相平衡，通過有益藻類對氮的吸收，使NO2-向其他含氮物質轉化，從而降低亞硝酸鹽的含量。經(jīng)試驗證明該抑制劑在水中2d內(nèi)開始呈現(xiàn)抑制作用，亞硝酸鹽濃度開始降低；7d達到抑制高峰，亞硝酸鹽濃度達到最低；15d以后抑制作用開始減弱，亞硝酸鹽開始回升；22d以后抑制作用消失，亞硝酸鹽濃度達到新的安全濃度平衡。它的優(yōu)點是效果突出，能長時間將亞硝酸鹽維持較低濃度；缺點是降解速度慢，顯然對亞硝酸鹽已中毒的水產(chǎn)動物不太適用。但如果我們將抑制劑與降解亞硝酸鹽的舊方法結合使用，就能很好的解決這一問題，例如我們將直接還原法中不受水體酸堿度的影響、不受溫度影響，對水體無毒無污染，對魚無刺激，并對亞硝酸鹽具有專一性的亞硝酸鹽降解劑（RH2）與抑制劑完美結合，就可達到迅速解除亞硝酸鹽中毒，并能長時間控制水體中亞硝酸鹽在安全濃度一下。抑制劑法達到了標本兼治的目的，也為解決亞硝酸鹽問題找到了最根本的新途徑。
2、亞硝酸鹽還原酶法
酶是生物界不可缺少的一種廣泛物質，它在維持生態(tài)平衡、生長機能中發(fā)揮著舉足輕重的作用，酶對水體無污染，無任何毒性，是綠色無公害水產(chǎn)養(yǎng)的首選。但酶在水產(chǎn)養(yǎng)殖方面應用較少，特別是酶制劑在降解亞硝酸鹽性能方面國內(nèi)很少見有論文發(fā)表，國外已經(jīng)有不少研究發(fā)現(xiàn)某些酶對降解亞硝酸鹽效果突出，故此我們應在這一領域投入科研資金、人力進行科研攻關，為水產(chǎn)養(yǎng)殖的美好的未來做出貢獻。根據(jù)國外論述筆者經(jīng)過三年的篩選、純化、富集培養(yǎng)得到一種亞硝酸（鹽）還原酶（HM），它能在濃度1g/m3的濃度下，經(jīng)8h后即可將含0.25mg/L的水降解到0.125mg/L，經(jīng)12h后降解到0.08mg/L，經(jīng)24h后降解到0.04mg/L；同時對水中的氨氮也有不同程度的降解。HM的發(fā)現(xiàn)只是酶世界的冰山一角，也許還有更多的酶在水產(chǎn)養(yǎng)殖或其它方面有著更廣泛的用途，需要我們科技工作者深入的開發(fā)研究。
總結：養(yǎng)殖水中的亞硝酸鹽不是單一存在的，它是處于氮元素相互轉化動態(tài)平衡，認識到這一本質，就可找到解決亞硝酸鹽問的各種新途徑。不過我們不能忽視平時的預防工作，在平時預防時要找到亞硝酸鹽產(chǎn)生的因素，影響亞硝酸鹽形成的因素很多（如氨氮的含量、硝酸態(tài)的氮、PH值、有機質、有益藻、水草、養(yǎng)殖密度、投餌量、底質）只要我們認真分析原因，采取適當控制措施，亞硝酸鹽問題就可迎刃而解，就不會對我們水產(chǎn)養(yǎng)殖造成任何風險.
lqg 發(fā)表于 2014-9-26 10:00
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剛才還在傷心沒人理我呢！
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