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水体中的残饵和鱼类排泄物等有机物，本身是无毒的。有机物被异养性细菌氧化分解后就会产生氨氮；氨氮再被自养性细菌（亚硝化菌）氧化分解变成亚硝酸盐。氨氮和亚硝酸盐对鱼类是无毒的。亚硝酸盐继续被另一类自养性细菌（硝化菌）氧化分解成硝酸盐。硝酸盐对鱼类是无毒的。反应过程如下：
有机物（无毒） 异养性细菌 氨氮（有毒） 自养性细菌（亚硝化菌） 亚硝酸盐（有毒） 自养性细菌（硝化菌） 硝酸盐（无毒）
1） 氨氮对鱼类的毒性
氨氮在水中以分子氨 NH3 和离子铵 NH4+2 种形式存在。分子氨加离子铵称为总氨氮。其中分子氨对鱼类是有毒的，而离子铵几乎无毒。总氨氮中分子氨和离子铵的比例由 pH 值和水温决定，见下表：
不同 pH 值和水温条件下分子氨所占的比例
pH 值 26C 28C 30C
6.5 0.2 0.2 0.3
7 0.6 0.7 0.8
7.5 1.9 2.2 2.5
8 1.9 2.2 2.5
8.5 16.2 18.2 20.3
一般分子氨在 0.01-0.02 毫克 / 升是安全含量， 0.02-0.05 毫克 / 升可能会影响鱼的健康， 0.05-0.2 毫克 / 升就会损伤皮肤和肠道黏膜，造成体表和体内出血， 0.2-0.5 毫克 / 升，就开始急性中毒。例如，测得水体中的总氨氮为 2 毫克 / 升， pH 值为 7.5 ，水温为 26C 时，查表得知分子氨的比例为 1.9% ， 2X1.9%=0.038 毫克 / 升，这一含量对鱼类有一定的毒性。若总氨氮量同样为 2 毫克 / 升， pH 值为 7 ，水温为 26C 时，查表得知分子氨的比例为 0.6% ， 2X0.6%=0.012 毫克 / 升，这一含量对鱼类是无毒的。也就是说，在酸性水体中总氨氮量不管多少基本上都是无毒的。
氨氮对鱼类中毒的原因主要是阻碍鱼类自身氨的排泄量，使血液和组织中氨浓度升高，从而降低血液携带氧气的能力。氨中毒时血液呈现褐色。低浓度慢性中毒，鱼类表现为食欲不振，生长缓慢；高浓度急性中毒，鱼类表现为在水中乱窜，或下沉，侧卧，痉挛，鳍条舒展基部出血，体色变淡，体表黏液增多，呼吸急促，鳃丝呈紫黑色，可引起死亡。
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