【水產養殖專欄】氨氮的定義以及對魚蝦的影響

【什麼是氨氮？】

氨是自然界裡相當普遍的化合物，可應用在許多產業之中，例如肥料、製冷劑與清潔劑等。然而，凡是養殖業者，一定都聽說過池水氨氮的問題，也就是我們俗稱的阿摩尼亞，為什麼這樣常見普遍的化合物會扮演重要的角色？對養殖池管理又有什麼影響呢？

氨 (Ammonia)，是一種由氮(N)及氫(H)構成的氣體化合物，擁有很強的水溶性，當氨溶解在水中時，會以游離態的氨分子(NH₃)及離子態的氨離子(NH₄⁺)兩種形式存在，而我們所說的氨氮，就是水環境中兩種形態氨數量的總和。

【氨氮對魚隻影響？】

氨氮主要的威脅性來自於游離態氨(NH₃)，對魚類的鰓及神經系統有很高的毒性，對於較敏感的魚種(如鮭鱒類)，游離態氨的濃度甚至只要超過0.0125ppm就會產生中毒症狀，輕微氨中毒的魚隻會出現焦躁不安、呼吸急促及浮頭的症狀，而嚴重者則會出現鰓部充血、皮膚輕微出血、大量分泌黏液、體內內臟充血等症狀(Svobodová et al., 1991; Benli et al., 2008)。然而氨在池水中並非只有害處，由於氨的結構中含有氮元素，讓氨成為池水中各種藻類的主要氮來源之一。雖然說池水含有氨可做為藻類的營養源，但稍微過量便會產生讓魚隻致病的風險，因此該如何掌控池水中氨氮的量便是養殖者面對的一大課題。

【水中氨氮從何而來？】

在討論如何處理氨氮之前，必須先了解池水中的氨氮究竟是從何而來。首先，氮是生物體生存的必備元素，也是蛋白質的主要成分之一，而大多數的動物無法直接利用大氣中的氮，也就是必須從環境中攝取含有氮的物質(飼料、餌料等)，並將代謝後的含氮的代謝廢物排出體外，以水生的魚、蝦類為例，這些含氮廢物就是以氨的形式被排出，也是水中氨的主要來源之一。除了魚蝦產生的含氮廢物外，倒藻產生的藻屍、魚蝦的屍體、沒吃完的飼料等等皆含有大量的蛋白質，這些物質經由細菌分解代謝後，也會釋放許多的氨到池水中。除此之外，許多地區的地下水源中常含有較高濃度的氨氮，大量引入未經處理的地下水到池中也會造成氨氮濃度上升。

【水中氨氮往哪裡去？】

承前文提到，氨的結構中含有「氮」元素，因此氨也是池水中的主要的「氮」來源，氨在進入水環境後可以被水生植物或微細藻類當做營養源吸收，除此之外，在環境中擁有充足氧氣時，也能由亞硝化及硝化細菌透過一系列的硝化作用將氨先後轉換為毒性較低的亞硝酸鹽(Nitrite)及對魚蝦無毒的硝酸鹽(Nitrate) (Conrad, 1996; Herbert, 1999)，隨後再透過脫氮作用(Denitrification)轉換為氮氣排出至大氣中( Zumft, 1997)，因此，在一個藻菌相穩定平衡的水體環境下，氨氮的濃度是會維持在一定程度以下的喔。

【水中氨氮的檢測方式】

目前市面上有流通許多品牌的水質檢測劑，價格不貴，部分水產研究單位亦提供相關試劑，利用簡單方法即可測出當下的氨氮、亞硝酸鹽及硝酸鹽含量，長期監測更能建立水質及投餵管理的最佳手法！

【如何調控水中氨氮？】

要穩定控制水中的氨氮量，首先須從投餵管理做起，不過量投餵及勤觀察，減少殘餌及糞便的累積，並定期使用益生菌，將殘餌與糞便快速分解，不會大量累積在底泥中造成後續大量氨氮產生；再者，維持健康藻色，讓微細藻能夠持續吸收利用水中氨氮；第三，持續提供池底充足的氧氣量，讓硝化作用得以順利進行，將氨氮轉化為毒性最低的硝酸鹽；最後，定期流換水能夠幫助養殖池環境維持穩定，否則若池水中藻菌數量太多，最終會超過養殖池的負載量導致倒藻，若硝酸鹽的濃度太高，也會影響到硝化作用的效率喔！

參考資料:

Svobodová Z., Vykusová B., Máchová J., 1991. Intoxications of fish, Diagnostic preventation and therapy of fish diseases and intoxicationsis manual. (p.270).
Benli, A. Ç. K., Köksal, G., Özkul, A., 2008. Sublethal ammonia exposure of Nile tilapia (Oreochromis niloticus L.): Effects on gill, liver and kidney histology. Chemosphere, 72(9): 1355-1358.
Conrad, R., 1996 Soil microorganisms as controllers of atmospheric trace gases (H2, CO, CH4, OCS, N2O, and NO). Microbiol Rev 60: 609–640.
Herbert, R.A., 1999. Nitrogen cycling in coastal marine ecosystems. FEMS Microbiol Rev 23: 563–590.
Zumft, W.G., 1997. Cell biology and molecular basis of denitrification. Microbiol Mol Biol Rev 61: 533–616.