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1、氨氮对鱼类的危害作者：高亚峰，孙洪杰 来源：河北渔业 2014年第8期高亚峰1，孙洪杰2*（1.张北县农牧局，河北 张家口 076450；2.南京大学环境学院，江苏 南京 210023）摘要：氨氮是水产养殖中需要密切关注的水质指标。氨氮对鱼类的毒害作用主要归因于其 所包含的非离子氨（NH3-N）的毒性。研究表明：NH3-N能够影响鱼类的生长、渗透压的平衡、 代谢活动等，并能对鱼类造成一定的损伤。本文就NH3-N的毒性做了详细阐述。关键词：非离子氨；离子氨；鱼类；毒性氨氮是水产养殖环境中的一个环境污染的指标。研究表明，高浓度氨氮能够严重影响水生 动物的正常生活。随着水产养殖业集约化、规模化的迅速
2、发展，使得水产养殖业中氨氮污染的 问题变得日益严重。因为随着养殖规模的扩大，大大降低了水体中水生生物的多样性，减弱了 池塘中的能量流动，导致投入的饵料、粪便及各种生物的尸体等含蛋白质的物质不能及时分解。 当池塘中所含的氨氮总量多余消散量时，随着时间的迁移，池塘中氨氮的含量逐渐累积，达到 一定程度后，就会对水生生物产生毒害作用，造成较大的危害。1氨氮的存在形式作为水生生物的“头号隐形杀手”，氨氮主要以两种形式存在于水体中：非离子氨（NH3-N） 和离子氨（NH4+）。二者在水体中存在一定的平衡：NH4+0H-NH3H20NH3+H2O1。NH3-N 和NH4+的相对浓度与pH值和温度有密切的关系
3、。通过Emerson, Russo, Lund and Thurston1的实验研究发现： NH3=NH3+NH4+1+10 （pKa-pH） ： pKa=0.090 18+2 729.92/T， （T in Kelvin=273+TC），在pH值和温度一定的情况下，二者能够按照一定比例而共存。通过近年来 对氨氮毒性的研究可知：氨氮对水生动物的毒性，主要是它所包含的NH3-N起作用。NH3-N是 具有毒性的，然而NH4+对水生动物的毒性很小，甚至可以忽略不计2。但是研究表明，NH4+ 对亚硝化单胞菌（Nitrosomonas）和硝化细菌（Nitrobacter）有一定的毒性，能够抑制硝化反 应
4、的进行，进而导致水体中NH3-N浓度的增加，增强了氨氮对水生动物的毒性3。2氨氮对鱼类的影响由于氨氮是制约水产养殖业发展的重要因素，为了更好地了解氨氮的毒性，学者们对于 NH3-N对鱼的毒性进行了深入的研究。大量的研究表明：NH3-N能够影响鱼类正常的生长。其中 一些学者认为，NH3-N能够对鱼类的正常生活形成胁迫作用，将会抑制它们的生长4-5。Foss， et al.6也证实了高浓度的NH3-N能够抑制比目鱼（Scophthalmus maximus）的生长，高浓度 的NH3-N对鱼有胁迫作用，抑制了鱼的摄食，因此生长受到限制。然而也有一些学者认为NH3- N能够促进鱼的生长7-8, Sun
5、， et al.9通过实验也证实了低浓度的NH3-N促进鳙鱼 （Hypophthalmythys nobilis ）仔鱼的生长。并推测这可能是因为仔鱼机体能够充分利用外界 中NH3-N提供的氮源，考虑到NH3-N对鱼体重影响的结论不一致，可能是因为NH3-N对不同种 类、不同时期的鱼类的影响不同。此外，NH3-N还会对鱼类产生其他影响。抗氧化系统，是鱼 体抵御环境胁迫的第一道屏障，能够及时准确地反映出机体受到的损害10。抗氧化酶类的存 在对鱼类适应外界环境起到重要作用，研究表明：胚胎及孵化初期的仔鱼就已经形成了抗氧化 系统，具备了清除体内氧化自由基和过氧化物的能力10-11。抗氧化酶，作为抗氧
6、化系统的重 要组成部分，对机体抵御环境胁迫有很重要的作用。 Yang， et al. 12研究指出：长期暴露 在NH3-N （安全浓度）环境下，能够影响鲫鱼（Carassius carassius ）的抗氧化酶类（CAT和SOD）的活性和抗氧化物质（GSH）的含量。Hegazi, et al.13也通过实验发现：长期暴露 NH3-N能够影响罗非鱼（Oreochromis niloticus ）的抗氧化酶类。在NH3-N影响鱼体的抗氧化 系统的同时,降低了机体的免疫力,进而导致机体更易感染一些细菌性或寄生性疾病。这是因 为NH3-N能够对机体造成氧化应激，破坏机体的抗氧化系统，进而降低机体的免疫
7、能力12, 14。除此之外，NH3-N还会对鱼类的ATP产生影响。有研究指出：NH3-N能够抑制ATP的产生, 并能耗尽脑部的ATP。因为氨氮能够通过激活NMDA受体，进而减少了对Na+、K+磷酰化过程中 起主要作用的蛋白激酶C15-17。另外，也有研究证实了，NH3-N能够影响机体的渗透压平衡, 进而对其肝脏和肾脏造成紊乱18。并可以影响鱼体内的糖酵解，抑制克氏循环并减弱了血液 的携氧能力。随着NH3-N进入到鱼体内，组织中氨浓度的提高抑制了机体的蛋白质分解和氨基 酸的水解来降低体内氨的含量。与此同时磷酸果糖激酶被激活，进而影响糖酵解过程。NH3-N 对糖酵解过程的影响而导致败血症的产生，进
8、而对血液的携氧能力产生影响19-20。NH3-N除 了影响鱼类体内的正常代谢、生化反应等，还对其生理造成损伤。NH3-N可以诱导鱼类的许多 组织发生病变21-22。Benli， et al.23通过慢性（6周）暴露实验发现，NH3-N能够诱导 罗非鱼（Oreochromis niloticus L.）的鳃组织充血、肝组织肿胀、诱变肾炎等病变。Spencer， et al.24通过亚急性实验也证实了，21天的NH3-N暴露能够导致杜父鱼（Cottus cognatus） 的鳃组织发生病变。Miron, et al.25通过急性试验表明：短时间（96 h）的NH3-N暴露能 够促使鲶鱼（Rhamd
9、ia quelen）的鳃组织发生病变。这表明NH3-N对鱼类的危害性很大，能够 影响机体内的抗氧化系统的平衡，并在短时间内能够诱导机体发生病变。除此之外，研究还发现：NH3-N还具有神经毒性26-27。NH3-N进入血液中转换成离子氨, NH4+能够通过替代K+激活NMDA谷氨酸受体，进而导致过多的Ca2+流失，最终导致神经细胞死 亡27。综上所述，NH3-N能够对鱼类造成多种危害，究其原因可能是：NH3-N能够像O2、CO2 一样 通过鱼鳃的上皮细胞内的水蛋白通道进入到鱼体内，在血液中NH3-N被转化成离子氨，带电荷 的NH4+影响了机体的渗透压平衡，又因为其所带的电荷影响机体内正常的生化反
10、应，进而可以 对机体造成生理上的影响。参考文献：1Emerson， K.； Russo， R. C.； Lund， R. E.； Thurston， R. V.， Aqueousammonia equilibrium calculations： effect of pH and temperature. J. Fish. Board Can. 1975，32，（12），2379-23832Constable， M.； Charlton， M.； Jensen， F.； McDonald， K.； Craig， G.；Taylor， K. W.， An ecological risk asses
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