04 第四章 养殖废水成分与性质.pptx

第1页：养殖废水的成分

第四章养殖废水成分与性质4.1养殖废水的成分养殖废水的成分较为复杂，概括起来主要包括：无机无毒物、无机有毒物、有机无毒物、有机有毒物、病原微生物、寄生虫等。在水产养殖环境中，养殖废水中的主要污染物包括粪便、残饵、微生物聚合体等形成的有机固体颗粒，水体中溶解的氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐以及其它无机物等,其它包括重金属以及寄生虫和病原微生物等等。

第2页：无机无毒物与无机有毒物

• 无机无毒物：如砂、土等颗粒状的污染物，和有机颗粒性污染物混合在一起，统称为悬浮固体，使水变浑浊。还有酸、碱、无机盐类物质，特别是含有较为丰富的氮、磷等营养物质。
• 无机有毒物：非金属无机毒性物质如氰化物（CN）、砷（As）;金属毒性物质如汞（Hg）、铅（Pb）、铬（Cr）、镉（Cd）、铜（Cu）、镍（Ni）等。
• 有机无毒物：各种含有蛋白质、脂肪和碳水化合物等有机物质。
• 有机有毒物：多属人工合成的有机物质，如一些水产药品，有机含氯化合物、醛、酮和芳香族氨基化合物等。在水产养殖环境中，对养殖对象具有较大危害，同时也是对环境产生较大污染的养殖废水成分主要包括氨氮，亚硝酸盐，硝酸盐，固体颗粒和磷等。

第3页：半数致死剂量等毒性参数

4.1.1毒性参数•半数致死剂量(median lethal dose，LD50)是指引起一群受试对象50%个体死亡所需的剂量。与LD50概念相同的剂量单位还有半致死浓度（LC50)和半数抑制浓度或半数失能浓度（IC50)。LC50是指能引起一群受试对象50%个体死亡所需的浓度。IC50是指一种毒物能将某种酶活力抑制50%所需的浓度。

• 绝对致死剂量（absolute lethal dose，LD100）指某试验总体中引起一组受试动物全部死亡的最低剂量。
• 最小致死剂量（minimal lethal dose，MLD或MLC或LD01）指某试验总体的一组受试动物中仅引起个别动物死亡的剂量，其低一档的剂量即不再引起动物死亡。

第4页：最大耐受剂量与最小有作用剂量

• 最大耐受剂量（maximal tolerance dose，MTD或LD0或LC0）某试验总体的一组受试动物中不引起动物死亡的最大剂量。
• 最小有作用剂量(minimal effective dose)又称阈剂量或阈浓度，指在一定时间内，一种毒物按一定方式或途径与机体接触，能使某项灵敏的观察指标开始出现异常变化或使机体开始出现损害作用所需的最低剂量，也称中毒阈剂量。最小有作用剂量对机体造成的损害作用有一定的相对性。最小有作用剂量严格地也称为最低观察到作用剂量或最低观察到有害作用剂量。

第5页：最大无作用剂量

• 最大无作用剂量(maximal no-effective dose)指在一定时间内，一种外源化学物按一定方式或途径与机体接触，根据目前水平，用最灵敏的实验方法和观察指标，未能观察到任何对机体的损害作用的最高剂量，也称为未观察到损害作用的剂量。理论上讲，最大无作用剂量与最小有作用剂量应该相差极微，但实际中由于受到对损害作用观察指标和检测方法灵敏度的限制，两者之间存在有一定的剂量差距。最大无作用剂量是根据亚慢性试验的结果确定的，是评定毒物对机体损害作用的主要依据。
• 安全浓度长期、连续接触仍对生物的生存、生长、繁殖都无不良影响的浓度。（10、100）

第6页：亚慢性毒性与慢性毒性

• 亚慢性毒性：指机体在相当于1/20左右生命期间，少量反复接触某种有害化学和生物因素所引起的损害作用。
• 慢性毒性：指外源化学物质长时间少量反复作用于机体后所引起的损害作用。

第7页：温度与溶解氧对毒性的影响

4.1.2影响毒物毒性的因素（1）温度一般认为，水温升高，有毒物质的毒性增强。当毒物的浓度一定时，温度每升高10℃，受害生物的存活时间减少一半。

• （2）溶解氧温度及毒物浓度一定时，溶解氧减少，有毒物质的毒性往往增强。其原因是：溶氧不足时，生物为了获得足够氧气，呼吸及循环系统加速运行，流过鳃丝的水量增加，进入体内的毒物增多，并被血液迅速带至各敏感部位，产生毒害。

第8页：pH值对毒性的影响

（3）pH值pH值超出5-10的范围时，其本身就对水生生物不利。即使pH在适宜范围内变动，也会改变某些毒物的毒性。如pH升高，氨的毒性增强，而氰化物、硫化物的毒性降低，多数金属盐类也会由于析出氢氧化物或碳酸盐等的沉淀或络合物，导致金属离子浓度的降低，从而使毒性降低。

• （4）硬度许多金属离子的毒性，在软水中要比硬水中强得多。
• （5）联合作用当一种或数种物质同时存在于养殖水体中时，其中的某些成分之间可能发生相加、拮抗、协同等联合作用，从而影响各自的毒性。

第9页：金属离子的软硬水毒性比

部分金属离子在软水与硬水中的毒性比：原表涉及铅、镉、锌、铜、镍、铁、铬、钛八种金属离子，对应毒性比依次为 335.5、3~67、15~500、24、77、15、14.6。

说明：源文本为图片提取文字，金属离子名称共 8 项而毒性比数值仅有 7 组，且数字粘连无法安全切分，此处按原文数值顺序列出，未强行还原为表格，建议对照原课件图片核对后补全。

第10页：氨氮的来源与排泄途径

4.2养殖废水的性质4.2.1氨氮的毒性氨氮来源：外源；内源：尿液和粪便、残饵、动物尸体养殖对象氮的排泄途径：主要是通过鳃的渗透和离子交换作用等。影响养殖对象氨氮排泄率的主要因素：饲料的组成、投喂措施、养殖对象对饲料的消化吸收率、水温、溶解氧以及一些其它因素。

• 养殖对象的氨氮排泄量可以表示为：Kg TAN=WT×RF×ND×NM×NE其中：WT，鱼体重RF，每日投喂量ND，饲料中氮的含量NM，蛋白质的代谢率NE，代谢的氮中氨氮的比例

第11页：摄食后氨氮代谢规律

摄食后鱼类的氨氮代谢变化规律鱼类一般在摄食4小时后，氨氮代谢达到高峰，大概在8个小时后，代谢量逐步下降。不同的鱼类氨氮的排泄率相差很大，约为鱼类摄食量的30%左右。

第12页：鱼类的氨氮排泄率表

鱼类的氨氮排泄率：下表列出相关数据。

表中研究者姓名与年份按原课件文字录入，拼写以原课件为准。

第13页：氨氮毒性的争议

关于氨氮对鱼类的慢性和急性毒性浓度问题，迄今为止还存在着很多争议，特别是各种毒性试验数据报道，即使是对同种鱼类，也可能相差几倍。但是不管怎样，较高浓度的氨氮会对养殖对象产生一定的毒性，还是一个共识。

• 氨氮的毒性表现主要包括：引起渗透压失衡；肾脏坏死；内源性氨氮代谢困难引起的生理和神经问题；鳃丝损伤；生长缓慢和引起死亡。
• 氨氮的96h-LC50致死浓度报道范围为：0.32-3.10 mg/L NH3-N。

第14页：影响氨氮毒性的因素

影响氨氮毒性的因素：

• 1、pH的影响通常认为NH3的毒性大，所以pH越高，NH3的比例越高，TAN的毒性越大。
• 2、溶解氧的影响氨氮的毒性与溶解氧的浓度成反比。
• 3、温度一般认为，温度越高氨氮的毒性越强。
• 4、二氧化碳二氧化碳浓度越高，引起窒息的概率越大。
• 5、盐度、钙，钠粒子等（海水、硬水毒性小）6、鱼类自身的影响幼鱼对氨氮浓度更加敏感，大鱼对氨氮的抵抗力更强。

第15页：氨氮安全标准与浓度影响表

水生环境中氨氮的安全标准：欧洲内陆渔业咨询委员会为 0.021mg/L，美国环境保护署为 0.016mg/L，我国渔业水质标准为 0.02mg/L。

不同氨氮浓度的影响和安全浓度：下表列出相关数据。

第16页：亚硝酸盐的毒性原理

4.2.2亚硝酸盐的毒性亚硝酸盐通常被养殖对象以NO2-形式透过鳃吸收到血液中，血液中亚硝酸盐的浓度可以达到周围环境的10倍以上，或者直接以HNO2的形式，溶解于脂类中进入鱼体。

• 亚硝酸毒性原理：亚硝酸从血浆进入血红细胞，氧化铁到三价铁，形成氧化血红素，氧化血红素不能运输氧，从而引起缺氧和机理损伤等一系列反应。
• 亚硝酸毒性表现：引起组织机理的改变，肝功能损伤；增加血液中氧化血红素含量，引起氧运输困难；使鱼类生长速度减慢和引起窒息死亡等。

第17页：亚硝酸盐的96h-LC50致死浓度表

亚硝酸盐的96h-LC50致死浓度：下表列出相关数据。

第18页：影响亚硝酸盐毒性的因素

影响亚硝酸毒性的因素1）氯离子：氯离子的浓度越高，亚硝酸的毒性越低。1 mg/L的氯离子可以补偿0.37 mg/L的NO2--N.2）其它阴离子：溴粒子，碳酸氢根离子，硝酸根离子等两价和三价离子的影响较小。3）阳离子：钙、钾、钠和镁离子等可以降低毒性，它们可以阻止氯离子的流失，从而阻止吸收亚硝酸。4）酸度：在正常pH范围，酸度对亚硝酸毒性的影响很小。5）溶解氧：低溶解氧浓度可以增加毒性。6）温度：一般来讲，低温可以降低毒性。7）鱼的规格：鱼的规格越小，抵抗力越强，但是差异不明显。8）鱼种差异：不同鱼种对亚硝酸的抵抗力差异很大。

第19页：硝酸盐的毒性

4.2.3硝酸盐的毒性硝酸盐的主要来源：硝化反应的产物；其它水生生物的代谢产物。主要毒性表现：降低免疫功能、引起生化和病理反应以及可能引起死亡等。对硝酸盐毒性方面的研究比较少。有报道称，鲈鱼在低于38 mg/L的养殖水中的生长速度大于在高硝酸盐的水体中的生长速度，也有报道称硝酸盐的影响浓度为200 mg/L。一般认为，几百个PPM浓度硝酸盐的影响甚微。4.2.4固体颗粒的危害o直接损害鱼鳃；o对生物过滤器的堵塞；o腐化产生氨、腐烂而增加氧的需求；o限制循环水系统的容量等等。