①鱼贝类排泄的含氮废物，多以NH4+(NH3)为主，其排泄速度为50毫克氨/100g鱼.日； ②浮游固氮藻类，常常将所同化氮总量的20-60%释放回水中，主要成分是多肽，少量游离氨基酸和蛋白质；

③浮游动物排泄的含氮废物，也多以NH4(NH3)为主，少量尿素、氨基酸、多肽和蛋白质等.每天排出氮总量，多的时候可达浮游动物体氮总量的41-50%.排泄速率随种类、发育阶段、个体大小、食物水平以及水温、季节等不同而异。

3) 含氮有机物的分解矿化作用

水体中的生物残骸在异养微生物的作用下，可经过氨化作用迅速转变为NH4+-N。沉积于底质中的含氮有机物在适当的条件下，也会被异养微生物分解矿化，转变为NH4+-N，积存于底质间隙水中，然后通过扩散作用回到水体中。

4) 水源补给

雷电作用、工业废气(经雨水补给)、地表径流，生活污水(10-23gN/人.日)、 畜禽养殖废水(猪：5-37gN/头.日；牛： 276gN/头500Kg.日；鸭： 950gN/只.年). 2 耗氮作用

1) 生物吸收 2) 脱氮作用

3) 其他：随水体流走；积埋于底泥等等.

因此，水中有效氮的实际浓度也有明显的季节变化和水层差异.一般来讲，最大值出现在冬季或者早春，最小值出现在温暖季节白天的下午 (藻类、鱼类生长旺盛等因素).

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五、 常用氮肥以及特点

化学肥料中的氮，有NH4(NH3)、 NO3和酰氨三种形态

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1 氨态氮和铵态氮（氯化铵、硫酸铵等）

NH3+H+= NH4+

当pH小于7时，几乎以NH4+存在；当pH大于11时，则几乎以NH3存在. 优点：几乎所有藻类都能直接利用，而且迅速优先利用；

缺点：会发生硝化作用耗氧，抑制藻类对NO3-，尿素的吸收利用，特别是NH3，对鱼类以及其他水生生物有强的毒性，即使浓度很低，也会抑制生长，损害鳃组织等.

即使总的氨氮浓度(NH4+与NH3总量)一样，在溶氧，硬度等水质条件不同时，毒性差异也很大，改用分子态氨氮NH3-N表示，并绘制了由总氨量求分子态氨NH3数量的专用若模图.

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2 硝酸态氮 （硝酸钠：易爆、硝酸铵等）

优点：也能被藻类迅速利用，且在一般施肥浓度下，对其他饵料生物以及鱼类无不良影响； 缺点：缺氧条件下，容易脱氮损耗，另外，在与NH4+共存时，藻类对硝酸态氮的吸收受到抑制，损耗更大.

3 酰氨态氮(尿素：CO（NH2）2，含氮46%)

尿素在农业上是一种优良的氮肥，但是在水产养殖上则不一定.这是因为，尽管许多藻类能吸收利用尿素，但是在有7微克/升以上NH4+-N时，藻类利用尿素的能力就受抑制，而NH4+-N 7微克/升以上的浓度通常存在，在这种情况下，藻类只有待尿素在微生物或者酶的作用下，转变为NH4+(NH3)后才能利用.根据农业上的研究结果，尿素转变为NH4+(NH3)在高温季节约需要2-3天，低温季节要7-10天-----带有某种缓释效果，若在流动水体，损失较大.

第三节 磷元素（P126）

一、磷元素存在形式

天然水中的含磷化合物是多种多样的，常按其存在形态以及与酸性钼酸盐的反应能力和能否被植物直接利用而加以划分。 1 按存在形态分为溶解磷和颗粒磷

1) 溶解磷：能通过某种指定过滤器(超滤器，膜滤器—空隙为0.45或者0.5微米或者其他滤器)的磷；

2)颗粒磷(不溶磷)：被滤器阻留的磷，主要为Ca10(PO4)(OH)2、Ca3(PO4)2、FePO4等难溶磷酸盐。 因处理器不同，同一水样溶解磷和颗粒磷可以相差很大；用超滤器，膜滤器过滤时速度慢，时间长， 常常因加压导致膜破裂使水样溶解磷增多。 2 按与酸性钼酸盐的反应能力分为活性磷和非活性磷

凡能与酸性钼酸盐反应的，包括磷酸盐、部分溶解态的有机磷、吸附在悬浮物表面的磷酸盐以

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及一部分在酸性中可以溶解的颗粒无机磷[如Ca3(PO4)2、FePO4]等等，统称为活性磷化合物，并以PO4-P表示；其他不与酸性钼酸盐反应的统称为非活性磷化合物。

1）活性磷：凡是能被钼酸盐法(钼蓝法)测定的化合物；(目前还没有什么方法能替代钼酸盐法)

包括以下三类： ①??

无机正磷酸盐：H3PO4、H2PO4-、HPO42-、PO43-

水溶液中正磷酸盐的存在形式有PO43-、HPO42-、H2PO4-以及H3PO4，各部分的相对比例（分布系数）随pH的不同而异。在pH为6.5-8.5的正常天然淡水中以HPO42-和H2PO4-为主；而在海水中，HPO42-为可溶性磷酸盐的主要存在形式。

② 无机缩聚磷酸盐

常见的如P2O74-、P3O105-等，随着分子量的增大，其溶解度变小.多聚磷酸盐是某些洗涤剂的主要成分(有时可达洗涤剂的50%左右)—被认为是一些水体富营养化的重要因素。

无机多聚磷酸盐很容易依下式水解成正磷酸盐：

P3O105-+H2O→ P2O74-+PO43-+2H+

P2O74-+ H2O→2HPO42-

在某些生物及酶的作用下，上述反应速度加快。据试验，在酸性磷钼兰法中有1-10%的多聚磷酸盐水解而被测定。

③ 不稳定的有机磷化合物

主要是一些低分子量的磷脂、磷蛋白、核蛋白等. 2）非活性磷：未被测出的其他含磷化合物的统称.

3 按照能否被植物直接利用分为有效磷和总磷

1) 有效磷

以上各种形式的磷化合物中，凡能被水生植物吸收利用的部分称为有效磷。溶解无机正磷酸盐是对各种藻类普遍有效的形式。但实验也表明，很多单细胞藻类[例如三角褐指藻(Phaeodactylum tricornatum)、美丽星杆藻（Asterionella formosa）等]可以利用有机磷酸盐（特别是磷酸甘油）。其原因是很多浮游植物细胞表面能产生磷酸酯酶，这种酶作用于有机磷酸盐，就生成能被浮游植物吸收的溶解无机正磷酸盐。目前一般把活性磷酸盐视作有效磷。

2）总磷

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二、天然水中磷元素的循环（P128）

水体中不同形态磷之间，在生物及非生物因素的综合作用下，会相互转化、迁移，构成一个复杂的动态循环。磷的循环可看成增磷作用与耗磷作用过程。 1. 增磷作用

除人工使用磷肥外，自然增磷作用有以下三种： 1）来自水生生物的残骸及代谢产物

在天然水中水生生物的残体以及衰老或受损的细胞由于自溶作用而释放出磷酸盐，同时因悬浮于温跃层和深水层暗处受微生物的作用而迅速的再生无机磷酸盐，从而构成水体中有效磷的重要来源。

天然水中浮游动物在分泌出有机磷酯等有机态磷并使之重新参与磷循环方面起着重要作用。据彼得（1973）研究，当系统处于稳态时，被浮游动物吞食的细菌、浮游植物的总磷中，约有54%被浮游动物以可溶性PO4-P形式释放回水中供细菌、植物重新利用，其中大部分都以粪便形式排进水中。许多藻类在生命活动中本身分泌出有机磷脂，特别是在无机磷丰足或藻类不健康，处于垂死状态时，排出有机磷的数量更多。

鱼类及其它水生生物的代谢废物内也含有磷，各种水生生物残骸及由它形成的有机碎屑，也会迅速分解再生出有效磷。 2）来自深层水及沉积物

在大多数地表水水质系，其沉积物为上覆水有效磷的巨大潜在源。例如湖泊沉积物中磷的丰度比上覆水层高600倍之多（Stumm，1973）。但沉积物中的磷多以Fe、Al和Ca等磷酸盐、有机态磷以及被胶粒粘土吸附固定的磷酸盐等形态存在。沉积物中的有机态磷主要来自生物有机残骸的沉积，它们经微生物活动及体外磷酸酶的作用而逐渐矿化。对海洋沉积物的研究表明，在生物残体骨骼中固体磷酸钙再生为可溶性磷酸盐的过程中，细菌也起着重要作用；此外被沉积物吸附的PO43--P在一定的条件下与溶液间发生离子交换解吸作用也有利于磷酸盐的再生。

上述诸过程的进行有赖于环境条件。一般而言，降低pH值，出现还原性条件以及增大络合剂的浓度，有利于难溶磷酸盐的溶解；而增高pH值，好气性条件则有利于有机态磷的矿化和交换解吸。以上作用过程使沉积物间隙水中有效磷的含量增大。一旦间隙水中可溶性有效磷的浓度大于底层水中的浓度时， 由于扩散作用或沉积物释放气体（如CH4、N2、CO2）、底栖动物活动以及深层水的湍流运动等的搅动，促进可溶性有效磷从沉积物向上覆水迁移。若水体处于垂直对流的条件下，可溶性有效磷可由底层水向表层水迁移，从而影响真光层生物的产量和生长速

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