水化学与养殖水质之氮循环课件

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,87.87,89.27,90.56,91.75,92.80,93.84,11,全心全意,海联科!,不同PH值和温度下溶液中非离子氨的百分比,%PH值温度16,全心全意,海联科!,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;,pH,每增加一单位,,NH,3,所占的比例约增加,10,倍;,在,pH,为,8.2-9.0,范围内,,温度,每上升,10,度,,NH,3,的比例增加一倍;,在,pH,为,8.2-9.0,、温度,26-30,范围内,,NH,3,所占的比例最高为,49.02%,,,最低为,8.75%,12,全心全意,海联科!,全心全意,海联科!pH、温度对氨氮毒性的影响由图可知:12全,全心全意,海联科!,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,-,在氧气充足的情况下,亚盐很容易转化为硝酸盐,但前提条件是水体中,N,不能积累过多。,NO2,-,O2,NO3,-,(溶氧充足),13,全心全意,海联科!,全心全意,海联科!3、两大N相关水质指标:氨氮和亚盐(2)亚,小结,全心全意,海联科!,N,存在形式:,N,在水中的存在形式有,6,种,非离子氨(,NH,3,),、离子氨(,NH,4,+,)、硝态氮(,NO,3,-,)、亚硝态氮(,NO,2,-,),、单质(,N2,)和有机氮(蛋白质等),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,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。,两大水质指标,:氨氮和亚盐,14,全心全意,海联科!,小结全心全意,海联科!N存在形式:N在水中的存在形式有6种,,小结,全心全意,海联科!,亚硝酸盐,: 亚硝酸盐硝化反应的中间产物,在溶氧充足的情况下,很容易转化为硝酸盐,氨氮,:氨氮的真正危害在于非离子氨(,NH,3,),而,实测,氨氮为总氨氮,决定,NH,3,占总氨氮的比例的因素取决于,pH,、温度和盐度,15,全心全意,海联科!,小结全心全意,海联科!亚硝酸盐: 亚硝酸盐硝化反应的中间产物,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,16,全心全意,海联科!,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,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, NO3N,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!,17,全心全意,海联科!,1、不同形式N的相互转化氮的几种存在形式全心全意,海联科!1,氮在水中的相互转化,18,氮在水中的相互转化18,全心全意,海联科!,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,N,2,NH,4,+,或,R-NH,2,(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,19,全心全意,海联科!,全心全意,海联科!N循环的反应过程解析1、固氮作用:是指固氮,全心全意,海联科!,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,温度:,3045,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,含氮有机物,缺氧反应,NH4,+,+CO2+胺类、有机酸,含氮有机物,需氧反应,NH4,+,+CO2+SO4,2-,+H2O,20,全心全意,海联科!,全心全意,海联科!2、氨化作用:含氮有机物在微生物的分解下释,全心全意,海联科!,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,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;,无机氮,浮游植物,R-NH,2,(无机氮,有机氮),21,全心全意,海联科!,全心全意,海联科!3、同化作用:浮游植物通过吸收利用天然水中,全心全意,海联科!,4,、硝化作用:,好氧条件下,氨在无机化能微生物作用下逐步氧化成亚硝酸盐、硝酸盐的过程,硝化作用是耗氧过程,主要在水体中、上层进行;,影响硝化作用速率的因素:溶氧、,pH,、底物浓度、,C/N,比、硝化细菌的种类和数量,NH,4,+,亚硝化细菌,NO,2,-,硝化细菌,NO,3,-,22,全心全意,海联科!,全心全意,海联科!4、硝化作用:好氧条件下,氨在无机化能微生,全心全意,海联科!,5,、反硝化作用:,厌氧条件下,反硝化细菌还原硝酸盐释放出,N,2,O,或氮气的过程。,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,N,2,或,N,2,O,NO,3,-,反硝化细菌,NO,2,-,反硝化细菌,NH,4,+,23,全心全意,海联科!,全心全意,海联科!5、反硝化作用:厌氧条件下,反硝化细菌还原,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),24,全心全意,海联科!,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,2,、养殖池塘中的,N,循环,全心全意,海联科!,25,2、养殖池塘中的N循环全心全意,海联科!25,2,、养殖池塘中的,N,循环,全心全意,海联科!,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、大草等有机肥,动植物死亡后的尸体,养殖水体中,N,的来源,26,全心全意,海联科!,2、养殖池塘中的N循环全心全意,海联科!固氮作用:氮气经固氮,全心全意,海联科!,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,养殖水体中,N,的消耗,27,全心全意,海联科!,全心全意,海联科!生物利用:通过食物链转化为浮游植物、浮游动,N,的来源和消耗简图,R-NH,2,NH,4,+,NO,2,-,NO,3,-,N,的来源:,1,、固氮作用,(R-NH,2,),2,、饲料残饵、粪便,3,、池塘施肥,N,的流失:,1,、反硝化作用,(N,2,),N,的退出循环:,2,、鱼产量;,3,、腐殖质:底泥中有机物,28,全心全意,海联科!,N的来源和消耗简图R-NH2NH4+NO2-NO3-N的来源,逸散 溶解,N,2,有机,N,NO,3,-,NO,2,-,NH,3,N,2,有机,N,NO,3,-,NO,2,-,NH,3,N,2,有机,N,NH,3,沉积物,N,固氮,同化,硝化,同化,氨化,氨化,固氮,脱氮,扩散,沉降,扩散,氨化,固氮,嫌气分解,湖上层,湖下层,沉积物,不同水层的氮循环,29,逸散 溶解N2有机NNO3-NO2-NH3N2有机,全心全意,海联科!,环境条件,主要反应,结果,上,层,水,溶氧高、阳光充足;,藻类含量丰富;,硝化细菌活力强;,同化、硝化作用,无机,N ,有机,N,(氨氮、亚盐),下,层,水,溶氧较低、光线不足;,藻类活力较弱;,有机物含量丰富;,氨化、反硝化作用,有机,N ,无机,N,(氨氮,、亚盐,),沉,积,物,高度缺氧、无光;,有机物含量丰富;,厌氧性细菌含量多;,氨化、反硝化作用,有机,N ,无机,N,无机,N ,单质,N2,(氨氮,),不同水层主要反应和结果差异,30,全心全意,海联科!,全心全意,海联科!环境条件主要反应结果上溶氧高、阳光充足;同,氮气,:N,2,水生植物,饲 料,其他有机物,肥料等,硝酸盐,:NO,3,-,鱼 虾,藻 类,残 余 饲 料,粪 便,亚硝酸盐,:NO,2,-,肽、氨基酸,尿 液,尿 素,氨,:NH,3,+NH,4,+,养殖池塘中,N,循环图,浮游动物,31,氮气:N2水生植物饲 料其他有机物肥料等硝酸盐:NO3-鱼,简化图,底泥:腐植质,沉积,饲料,肥料,鱼、虾产量,藻类、动物,无机氮,鱼、虾,产出,输入,氮气,反硝化作用,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,32,简化图底泥:腐植质沉积饲料鱼、虾产量藻类、动物无机氮鱼、虾产,全心全意,海联科!,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,养殖水体中,N,源的积累,投饵机边上的淤泥!,33,全心全意,海联科!,全心全意,海联科!当养殖水体中N源的总收入和支出不平衡的时候,小结,全心全意,海联科!,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,饲料是,N,源的最大来源;(,有,60%,以上的饲料都会以直接或间接的形式排放到水体当中,如果是劣质饲料,这以比例可高达,75%,以上,),鱼产量、脱氮作用和底泥沉积是三大主要,N,源支出,但底泥中的有机物会不断地释放,NH4+,,重新进入水体,N,循环;,不同水层发生的,N,相关化学反应是不一样的;(,同化作用、硝化作用主要发生在水体的中上层,反硝化作用主要发生在水体的下层,氨化作用主要发生在底泥中,产生的结果也是不一样的,),34,全心全意,海联科!,小结全心全意,海联科!当养殖水体中N源的总收入和支出不平衡的,3,、影响氮循环的主要因素,35,3、影响氮循环的主要因素35,3,、影响,N,循环的主要因素,全心全意,海联科!,N,循环,是一个连续的、动态平衡的过程,只有保持氮循环的各条通路畅通无阻,才能控制,N,的积累,36,全心全意,海联科!,3、影响N循环的主要因素全心全意,海联科! N循环是一个连续,全心全意,海联科!,保持,N,循环畅通的关键因素:,保持稳定的藻类丰度、保持稳定有益微生物群落、水体上下层的物质交换;,影响藻类丰度的因素:,营养盐(如,N/P,)、,pH,范围、碱度、硬度、有毒物质浓度如亚盐、重金属等,影响有益微生物群落的因素:,池塘土著微生物群落、其他有害微生物的数量、溶氧、底质、营养物质(如,C/N,)比等,影响上下层水体物质交换的因素:,增氧机的使用、水深、温跃层的阻隔,37,全心全意,海联科!,全心全意,海联科!保持N循环畅通的关键因素:保持稳定的藻类丰,三、氮循环的养殖学意义,全心全意,海联科!,38,全心全意,海联科!,三、氮循环的养殖学意义全心全意,海联科!38全心全意,海联科,1,、亚盐的养殖学意义,全心全意,海联科!,亚盐的合理范围,不同养殖品种对,NO,2,-,的适应范围不同,鱼类:不超过,0.6ppm,虾类:不超过,0.2ppm,39,全心全意,海联科!,1、亚盐的养殖学意义全心全意,海联科!亚盐的合理范围不同养殖,全心全意,海联科!,亚盐对养殖动物的危害,降低血红蛋白的载氧能力,导致功能性缺氧性浮头;,当亚盐被鱼类吸收后,与血红蛋白发生反应生成高铁血蛋白,丧失载氧能力:,Hb,NO,2,-,Met,-Hb,提高鱼虾对细菌性疾病的易感性;,刺激鳃部组织,导致养殖动物鳃部病变;,煤气中毒,40,全心全意,海联科!,全心全意,海联科!亚盐对养殖动物的危害降低血红蛋白的载氧能力,全心全意,海联科!,对藻类的危害,引起藻类非正常死亡,引起倒藻,41,全心全意,海联科!,全心全意,海联科!对藻类的危害引起藻类非正常死亡,引起倒藻4,2,、氨氮的养殖学意义,全心全意,海联科!,氨氮的合理范围,不同养殖品种对氨氮的适应范围不同,鱼类:控制在,0.3ppm,以下,最高不超过,0.6ppm,虾类:不超过,0.6ppm,42,全心全意,海联科!,2、氨氮的养殖学意义全心全意,海联科!氨氮的合理范围不同养殖,2,、氨氮的养殖学意义,全心全意,海联科!,氨氮对养殖动物的危害,增加排泄氨氮负担,影响生长;,入血后使血液,pH,上升,导致酶的活性降低,输氧能力减弱;,破坏水产动物的皮肤、胃、肠道的粘膜,引起内出血;,破坏鳃表皮组织,降低其离子交换能力和输氧能力;,增加对疾病的敏感性、降低生长速度,43,全心全意,海联科!,2、氨氮的养殖学意义全心全意,海联科!氨氮对养殖动物的危害增,四、,从N循环谈水产养殖,44,四、从N循环谈水产养殖44,1,、从,N,循环谈“,晒塘,”,问题:,1,、晒塘的目的是什么?为什么说,“,空塘等于养鱼,”,?,2,、晒塘到位的标准是什么?虾塘和鱼塘是否存在差异?,45,全心全意,海联科!,1、从N循环谈“晒塘”问题:45全心全意,海联科!,晒塘,46,晒塘46,晒塘,47,晒塘47,使池底有机物氧化分解,防止过度堆积引起池塘老化;,杀灭病原微生物,降低发病率;,方便池塘容易管理,提高来年鱼产量,晒塘的目的,氨化、硝化,反硝化作用,无机氮,有机氮,氮气,晒塘的原理,48,使池底有机物氧化分解,防止过度堆积引起池塘老化;晒塘的目的氨,标粗塘:不要过度晒塘,要选择淤泥浅的池塘标粗;,成鱼塘:要彻底暴晒,特别是底泥厚的成鱼塘;,彻底晒塘的标准:表面,1cm,龟裂;表层土灰白色、浅层土灰黑色;看上去很硬,用脚踩感觉软,晒塘的标准,49,标粗塘:不要过度晒塘,要选择淤泥浅的池塘标粗;晒塘的标准49,2,、从,N,循环谈,“,肥水,”,问题,1,、为什么很多标粗塘都会存在前期,“,肥水困难,”,的问题?,2,、针对,“,肥水,”,难问题,我们该如何解决?,50,2、从N循环谈“肥水”问题50,标粗塘前期肥水困难,“肥水好难?”,51,标粗塘前期肥水困难“肥水好难?”51,“,肥水困难,”,可能的原因:,1,、,晒塘过度:,底泥中有机物大部分被矿化分解,池塘中含氮有机物不足;(,反硝化过程过度,),2,、藻种少,藻类丰度不够;(,缺藻种,),3,、水中,浮游动物过多,;(,食物链抑藻,),4,、底泥中有益微生物含量少,有机物矿化分解受阻;(,氨化作用受阻,),5,、前期投喂量小,,N,源不足,;(,缺,N,源,),52,“肥水困难”可能的原因:1、晒塘过度:底泥中有机物大部分被矿,对应的解决方法,1,、补充无机营养盐,N,、,P,、,K,等,-,肥水素,;(,同化作用,),2,、补充小分子有机物,-,肥水素,;(,氨化作用,),3,、补充有益微生物,-,补充,101,;(,氨化作用,),4,、加开增氧机搅水,促进上下层水体交换,并加速底质中含氮有机物矿化分解;(,氨化作用,),5,、引藻种;,6,、,加大投喂量,,补充氮源;(,氨化作用,),53,对应的解决方法1、补充无机营养盐N、P、K等-肥水素;(同化,五,、海联科产品在,N,循环中的应用,54,五、海联科产品在N循环中的应用54,1,、维持,N,循环正常运行的方法,(,1,)养殖管理措施,维持藻相、菌相的稳定,石灰清塘,建立和增强缓冲体系,提高硬度;,晴天中午开增氧机;,清塘改底;,定期肥水、加水,补充营养元素;,青料搭配,调节碳氮比;,选择高档饲料,合理投喂;,定期调水、改底,全心全意,海联科!,55,全心全意,海联科!,1、维持N循环正常运行的方法(1)养殖管理措施全心全意,海联,维持藻相、菌相的稳定,合理搭配放养滤食性鱼类;,适时起捕,减轻水体负荷;,全心全意,海联科!,56,全心全意,海联科!,全心全意,海联科!56全心全意,海联科!,2,、产品组合,分解残饵、粪便,为藻类提供营养:,途径:粪便、残饵,肽、氨基酸,氨氮,目的:分解、利用有机物,产品:,101+102,定期调水;,101+209,、102+209,改底,培藻、降氨氮,途径:氨氮,藻类,目的:培藻,藻类利用氨氮,产品:,102+,肥水素,/,育藻膏,全心全意,海联科!,57,全心全意,海联科!,2、产品组合全心全意,海联科!57全心全意,海联科!,2,、产品组合,培藻降亚盐、硝化反硝化作用降亚盐:,亚盐,硝态盐,藻类,目的:降低亚盐,培藻,产品:,106+202,;,102+206,改底、增氧、培藻,途径:有机物,氨氮,藻类,目的:改底、增加底部溶氧、培藻,产品:,101+202,;,108,全心全意,海联科!,58,全心全意,海联科!,2、产品组合全心全意,海联科!58全心全意,海联科!,3,、异常情况处理,氨氮偏高:,降,pH,:,105+,红糖;,105+,玉米粉;,调节,C/N,比:葡萄糖或玉米粉,培藻:,206+,磷肥;,增氧:白天开足增氧机;,换水:有条件的可以直接换水;,微生物:,102+209,;,全心全意,海联科!,59,全心全意,海联科!,3、异常情况处理全心全意,海联科!59全心全意,海联科!,亚盐,偏高:,增氧:开足增氧机;,调节,C/N,比:补充葡萄糖或玉米粉,培藻:,206+,磷肥;,102+,磷肥;,改底:,106+202,;,108,;,换水:有条件的可以直接换水;,微生物:,106,全心全意,海联科!,60,全心全意,海联科!,亚盐偏高:全心全意,海联科!60全心全意,海联科!,谢谢聆听!希望大家共同进步!,61,全心全意,海联科!,谢谢聆听!61全心全意,海联科!,
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