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原标题:分析降解亚硝酸盐的新旧渠道

浏览次数:118 时间:2019-08-04

中国水产频道报道,水产养殖水体中亚硝酸盐中毒一直是养殖过程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。当前解决亚硝酸盐问题常规措施有:直接氧化法、直接还原法、物理吸附络合法、微生物降解法、培藻法、直接换水法,措施虽然很多,很难彻底解决亚硝酸盐问题,让许多鱼病防治工作者和养殖户在养殖水体亚硝酸盐偏高时犯难。笔者根据多年的实践和研究发现,养殖水体中亚硝酸盐的常规控制方法,主要是忽略了水体中“多种含氮物质是处于一种动态平衡”,这一化学基本原理;并且对酶在降解亚硝酸盐的作用研究开发过少;造成亚硝酸盐降解问题进入了死胡同。现就亚硝酸盐抑制法、亚硝酸盐还原酶法两种降解亚硝酸盐的新途径,与旧的亚硝酸盐降解途径进行浅析对比,以期科研工作者和鱼病防治工作者和从事水产养殖的工作者有所启发。 一、降解亚硝酸盐旧途径 1、直接氧化法 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-遇强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,生成NO3-离子变成无毒的物质。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。如折点氯氧化法,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,效果不明显,高浓度下会造成药害,破坏水体养殖环境,此外氧化法降解亚硝酸盐还存在容易反弹的弱点。具有氧化亚硝酸根离子能力的物质很多,如:二氧化氯、高铁酸钾螯合盐、过一硫酸氢钾复合盐、过碳酸酰胺复合盐、三氯异氰脲酸、臭氧、双氧水、次氯酸钠、二氯异氰脲酸、溴氯海因等很多物质,其中只有过一硫酸氢钾复合盐、过碳酸酰胺复合盐适合养殖水体,且不会对养殖水体造成破坏,但其使用成本较高。 2、直接还原法 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。此法降解速度快,对水体污染小,但要求条件水体必须是酸性环境或需要加热条件下效果才突出且反复较快。例用铸铁屑对NO2-有一定的脱除效果,且随铸铁屑量的增加,脱除效果增加;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;类似的方法还有很多,但都不适合养殖水体。在此方法中值得一提的是有一种RH2具有对亚硝酸盐专一降解性又无任何毒性,特别适合亚硝酸盐中毒的急救,且不需任何条件即可与亚硝酸盐反应放出氮气,其反应原理是:RH2 2NO2- →N2 ↑ 2H2++RO44-。RH2亚硝酸盐降解剂在水产养殖中得到了验证,但水体中的氨态氮、硝酸态氮又能向亚硝酸态氮转化,故易出现反复或用量大,并且水体中余氯对含量对其效果也有较大影响。 3、物理吸附络合法 物理吸附法是使用具有高吸附能力的物质,如活性硅藻土、钠基膨润土、腐植酸、沸石粉等,将亚硝酸根吸附或络合在其结构中。这种方法在生产中广泛使用,许多底改产品均含有这些成分。其优点是作用时间短、成本低,无毒无污染。缺点是用量大,如沸石粉,20—50kg/亩·米。 4、微生物降解法 目前我们知道的微生物有:光合细菌,硝化细菌、纳豆芽孢杆菌、乳酸菌等。经中国水产科学研究院施大林研究发现各菌株降解亚硝酸盐能力依次为:硝化细菌>纳豆芽孢杆菌>光合细菌>乳酸菌,但需要5d才能将亚硝酸盐去除48.3-87,市场上许多降亚硝酸盐的微生物产品,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,微生物是能够降低亚硝酸盐的,但是因为它们有的要20h以上才能繁殖一代,生长繁殖速度慢,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。在此方法中值得推广的是水处理中的纳米固化微生物技术引入到水产养殖中实现了降解亚硝酸盐的突破。它将能降解亚硝酸盐的微生物进行纳米浓缩固化,使用时无需培养就能达到所需浓度,且受水质和天气影响相对较小,但该技术难度较大,目前国内只有个别公司掌握。 5、培藻法 亚硝酸盐富含氮肥,是有益藻类生长繁殖的基本营养。因此,加快水体有益藻类生长繁殖速度,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:藻类专用生长素、黄腐酸、腐植酸钠、氨基酸、维生素、微量元素、活性稀土、光合作用催化剂、磷肥等来实现的。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625px;②未来三天天气晴好,气温适合藻类繁殖;③水体亚硝酸盐浓度0.15mg/L以下,还未对养殖动物造成影响时;④水体藻相均匀;⑤浮游动物不能太多。 6、直接换水法 换水是生产中经常使用的方法同时也是养殖管理的需要。直接换水法效果迅速,经济有效,但该方法只适合于水源充足、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。 7、降低PH法 通过降低水体PH值可减少亚硝酸盐的富集,此法降解不明显,作为预防效果较好。 二、降解亚硝酸盐的新途径 1、亚硝酸盐抑制法 水产养殖水体中的亚硝酸盐,不是单一存在的,它是与NH3·H2O、NH4-、NO3-等共同存在同一体系中,并保持一种动态平衡,当水体中的NO2-被降解后或浓度降低时,其它含氮物质就会向亚硝酸盐转化达到另一种新的动态平衡,这一化学基本原理化学原理解释了为什么常规的降解亚硝酸盐产品效果不明显的原因。抑制法是将一种亚硝酸盐生成抑制剂,加入到水体中,它可有效抑制亚硝酸盐的生成,使NH3·H2O、NH4-、NO3-不向NO2-转化,同时它又为有益藻类保存了良好的氮源,稳定了水体藻相平衡,通过有益藻类对氮的吸收,使NO2-向其他含氮物质转化,从而降低亚硝酸盐的含量。经试验证明该抑制剂在水中2d内开始呈现抑制作用,亚硝酸盐浓度开始降低;7d达到抑制高峰,亚硝酸盐浓度达到最低;15d以后抑制作用开始减弱,亚硝酸盐开始回升;22d以后抑制作用消失,亚硝酸盐浓度达到新的安全浓度平衡。它的优点是效果突出,能长时间将亚硝酸盐维持较低浓度;缺点是降解速度慢,显然对亚硝酸盐已中毒的水产动物不太适用。但如果我们将抑制剂与降解亚硝酸盐的旧方法结合使用,就能很好的解决这一问题,例如我们将直接还原法中不受水体酸碱度的影响、不受温度影响,对水体无毒无污染,对鱼无刺激,并对亚硝酸盐具有专一性的亚硝酸盐降解剂与抑制剂完美结合,就可达到迅速解除亚硝酸盐中毒,并能长时间控制水体中亚硝酸盐在安全浓度一下。抑制剂法达到了标本兼治的目的,也为解决亚硝酸盐问题找到了最根本的新途径。 2、亚硝酸盐还原酶法 酶是生物界不可缺少的一种广泛物质,它在维持生态平衡、生长机能中发挥着举足轻重的作用,酶对水体无污染,无任何毒性,是绿色无公害水产养的首选。但酶在水产养殖方面应用较少,特别是酶制剂在降解亚硝酸盐性能方面国内很少见有论文发表,国外已经有不少研究发现某些酶对降解亚硝酸盐效果突出,故此我们应在这一领域投入科研资金、人力进行科研攻关,为水产养殖的美好的未来做出贡献。根据国外论述笔者经过三年的筛选、纯化、富集培养得到一种亚硝酸,它能在浓度1g/m3的浓度下,经8h后即可将含0.25mg/L的水降解到0.125mg/L,经12h后降解到0.08mg/L,经24h后降解到0.04mg/L;同时对水中的氨氮也有不同程度的降解。HM的发现只是酶世界的冰山一角,也许还有更多的酶在水产养殖或其它方面有着更广泛的用途,需要我们科技工作者深入的开发研究。 总结:养殖水中的亚硝酸盐不是单一存在的,它是处于氮元素相互转化动态平衡,认识到这一本质,就可找到解决亚硝酸盐问的各种新途径。不过我们不能忽视平时的预防工作,在平时预防时要找到亚硝酸盐产生的因素,影响亚硝酸盐形成的因素很多(如氨氮的含量、硝酸态的氮、PH值、有机质、有益藻、水草、养殖密度、投饵量、底质)只要我们认真分析原因,采取适当控制措施,亚硝酸盐问题就可迎刃而解,就不会对我们水产养殖造成任何风险.文章来源网络整理综合报道。 :亚硝酸盐 降解 分析 途径水产养殖

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