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降解亞硝酸鹽的方法

時(shí)間:2022-07-25 10:35:29   訪客:606

近幾年養(yǎng)殖實(shí)踐證明,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(dāng)前還沒有能降解亞硝酸鹽的藥,但實(shí)踐中,可以選擇各種措施來緩解和降低亞硝酸鹽帶來的危害。措施雖然很多,但如何合理靈活選擇卻讓許多魚病防治工作者和養(yǎng)殖戶犯難。

一、直接降解法

1、氧化法

亞硝酸根離子中的氮為中間價(jià)態(tài),具有被氧化的特性。當(dāng)介質(zhì)中的NO2-遇氧化劑時(shí)則會(huì)改變氮的價(jià)態(tài),發(fā)生得失電子的變化而被氧化,終NO2-離子會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)槎拘暂^小甚至無毒的物質(zhì)。具有氧化亞硝酸根離子能力的物質(zhì)很多,如:臭氧、雙氧水、次氯酸鈉等很多物質(zhì),但適合在養(yǎng)殖水體中使用的僅三氯異氰脲酸、二氯異氰脲酸、溴氯海因、二氧化氯等幾種強(qiáng)氧化消毒劑。

用強(qiáng)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(yīng)速度快、成本低、氧化效率高。但在實(shí)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(qiáng)氧化消毒劑在常規(guī)使用濃度下對(duì)亞硝酸鹽減降解率低(低濃度下降解亞硝酸鹽效果不明顯,高濃度下會(huì)造成藥害),此外氧化法降解亞硝酸鹽還存在容易反彈的弱點(diǎn)。在生產(chǎn)中出現(xiàn)以下情況時(shí)優(yōu)先選擇這種方法:①正常預(yù)防消毒,但亞硝酸鹽含量在0.2毫克/升左右時(shí),可以選用顆粒型三氯異氰脲酸(如氯立得,能直接到達(dá)池底,改良底質(zhì),控制亞硝酸鹽的生成)全池拋灑,既預(yù)防了魚病又能控制亞硝酸鹽;②爆發(fā)魚病需要消毒,亞硝酸鹽含量在0.2毫克/升左右時(shí),優(yōu)先使用二元二氧化氯,既殺滅了病原體,又改善了環(huán)境,縮短了康復(fù)時(shí)間。

2、還原法

近幾年來,有些專家在研究時(shí),利用NO2-在酸性條件下具有氧化性而被還原的特點(diǎn),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(dòng)脫離反應(yīng)體系。例如張秀云發(fā)現(xiàn)鑄鐵屑對(duì)NO2-有一定的脫除效果,且隨鑄鐵屑量的增加,脫除效果增加。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位可知,在弱酸性條件下,F(xiàn)e能將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為N2或氨態(tài)氮;薛麗等采用銨鹽法在100℃下對(duì)含亞硝酸鈉的廢水處理1h后,廢水中NO2-含量達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。該方法的基本原理是:NH4++NO2-→NH4NO2→N2↑+H2O。類似的研究很多,但這些化學(xué)反應(yīng)是需要條件的,僅適合工業(yè)水處理。經(jīng)過水產(chǎn)藥品研究者的努力,已尋找到了一種適合養(yǎng)殖水體使用的安全經(jīng)濟(jì)的還原劑——亞硝酸鹽降解劑(出于企業(yè)利益,筆者不便公開),并經(jīng)過先進(jìn)的制劑技術(shù)加工成多個(gè)劑型在市場(chǎng)上銷售。

該亞硝酸鹽降解劑原料成本低廉,約4000元/噸,適合漁藥企業(yè)生產(chǎn),因此在降亞產(chǎn)品中占有率較高。該類產(chǎn)品在使用中具有以下優(yōu)點(diǎn):

①降解迅速,從灑入水體到反應(yīng)結(jié)束,僅5個(gè)小時(shí)左右,特別適合蝦類亞硝酸鹽中毒急救;

②安全環(huán)保,該藥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,在水體與亞硝酸鹽反應(yīng)后迅速降解,對(duì)養(yǎng)殖動(dòng)物無毒副作用,也不會(huì)引起養(yǎng)殖水體二次污染,值得注意的是該藥劑可以在雨天使用;

③脫氮徹底,該藥將亞硝酸鹽態(tài)氮直接還原成氮?dú)鈸]發(fā)到空氣中,而采用氧化法生成的硝酸根離子可能會(huì)在反硝化菌作用下回流成亞硝酸根;

④降解率高,高能達(dá)到90%以上,是其它方法*的。使用還原法和氧化法存在同樣的弱點(diǎn),就是維持時(shí)間短,水體亞硝酸鹽容易反彈。

3、物理吸附法

物理吸附法是使用具有高吸附能力的物質(zhì),如沸石粉、硅膠、活性炭、海泡石等吸附劑,將亞硝酸根吸附在其結(jié)構(gòu)中。這種方法在生產(chǎn)中廣泛使用,許多底改產(chǎn)品均含有吸附劑成分。其優(yōu)點(diǎn)是作用時(shí)間短、成本低。缺點(diǎn)是用量大,如沸石粉,50—100公斤/畝。

4、肥水法

亞硝酸鹽富含氮肥,是藻類生長(zhǎng)繁殖的基本營養(yǎng)。因此,加快水體藻類生長(zhǎng)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(xì)胞植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑(復(fù)硝酚鈉、生化黃腐酸、腐植酸鈉、氨基酸等)、光合作用催化劑、微量元素、硅肥等來實(shí)現(xiàn)的。值得注意的是當(dāng)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(fù)擔(dān),可以施加磷肥,達(dá)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30厘米,如果是因有機(jī)質(zhì)、碎屑等造成的透明度低應(yīng)潑灑絮凝凈化劑;

②未來三到五天天氣晴好,氣溫適合藻類繁殖;

③水體亞硝酸鹽濃度0.4毫克/升以下,還未對(duì)養(yǎng)殖動(dòng)物造成影響時(shí);

④水體藻相均勻,如果有害藻占上風(fēng),應(yīng)先進(jìn)行換水、投放優(yōu)良藻種等措施;

⑤對(duì)水樣鏡檢,如果浮游動(dòng)物太多,應(yīng)先潑灑殺蟲劑。例如在輪蟲危害比較嚴(yán)重地區(qū),如果不先把輪蟲殺滅掉,無論采取那種方法都很難將亞硝酸鹽處理掉。

5、細(xì)菌分解法

目前我們知道的是兩類細(xì)菌:硝化菌和反硝化菌,硝化菌能將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為硝酸鹽,需要在有氧條件下進(jìn)行;反硝化菌在缺氧條件下將亞硝酸鹽還原成N2或氮氧化合物。

市場(chǎng)上許多降亞產(chǎn)品都標(biāo)示主要成分為硝化菌和反硝化菌,但都沒有在實(shí)踐中表現(xiàn)出理想的效果,只能說起到預(yù)防和緩解作用。從理論上說,硝化菌和反硝化菌是能夠降低亞硝酸鹽的,但是因?yàn)樗鼈兪腔茏责B(yǎng)菌,生長(zhǎng)繁殖速度慢,要20小時(shí)以上才能繁殖一代,加上菌類保存技術(shù)、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。更重要的是,假如塘中的溶解氧不足的話反硝化作用會(huì)更容易發(fā)生,反硝化作用可能會(huì)把硝酸鹽還原為亞硝酸鹽,反而使亞硝酸鹽在一定的時(shí)間上升,所以要慎重。

新研究表明硝酸鹽還原為亞硝酸鹽是由異化硝酸鹽還原酶參與進(jìn)行的。筆者已成功研制出異化硝酸鹽還原酶鈍化劑,其具有專性一,不影響其它微生物生化酶活性。試驗(yàn)表明,池塘施入這種鈍化劑后,提高硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)速率和硝化速率,在30—40天內(nèi)將亞硝酸鹽控制在安全濃度范圍內(nèi)。該藥劑幾乎不受水體環(huán)境影響,有望能徹底解決亞硝酸鹽困擾水產(chǎn)業(yè)這一世界性難題。相關(guān)試驗(yàn)還在進(jìn)一步完善中。

二、間接控制法

1、換水

換水是生產(chǎn)中經(jīng)常使用的方法同時(shí)也是養(yǎng)殖管理的需要。該方法適應(yīng)于水源充足、進(jìn)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(jìn)。換水法控制亞硝酸鹽存在治標(biāo)不治本的弱點(diǎn),宜結(jié)合使用底質(zhì)改良劑。

2、微生物法

當(dāng)前使用的微生物主要有光合細(xì)菌、芽孢桿菌、EM菌、乳酸菌、放線菌等幾大類,硝化細(xì)菌與上述微生物的不同之處在于:硝化細(xì)菌能吸收利用水中高濃度的亞硝酸鹽,將其轉(zhuǎn)化為硝酸鹽、氮?dú)獾葻o害物質(zhì),而上述微生物對(duì)亞硝酸鹽沒有這種降解功能。它們的作用機(jī)理主要是修復(fù)水體微生態(tài)環(huán)境,改良水質(zhì)和底質(zhì),間接增加水體溶解氧,保證硝化、反硝化的正常循環(huán)。有了這點(diǎn)認(rèn)識(shí)后,我們應(yīng)該走出光合細(xì)菌、芽孢桿菌、EM菌能降解亞硝酸鹽的誤區(qū),它們起到的作用只是改良環(huán)境,修復(fù)水體微生態(tài)環(huán)境的功能。我們可以將其作為防止亞硝酸鹽偏高的一種日常管理措施。當(dāng)水體亞硝酸鹽濃度高于0.5毫克/升,不宜立即使用上述微生物,特別是芽孢桿菌,會(huì)在短時(shí)間內(nèi)導(dǎo)致亞硝酸鹽濃度上升。針對(duì)著種情況,我們應(yīng)該采取*方法將亞硝酸鹽濃度降低到對(duì)養(yǎng)殖動(dòng)物無害的水平,然后再來考慮使用上述微生物。

在實(shí)際生產(chǎn)中,還有很多方法來控制亞硝酸鹽偏高帶來的危害,例如各種增氧途徑來提高硝化菌效率,使用底質(zhì)改良劑,潑灑紅糖、食鹽、硫代硫酸鈉等,無一例外,它們不能解決根本問題。僅起到緩解、控制等作用。



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