鱼类天生对糖类的利用能力较差，和人类能以糖水化合物作为主要的能量来源不一样，鱼类主要依赖蛋白质供能来维持机体的运转和生长发育，因此鱼类饲料的蛋白质含量比较高。而蛋白质的最终代谢产物——氨氮，就会一直在水体中不断积累，若是不能得到很好地处理，则会对养殖鱼虾造成很大的危害。

从常规的鱼塘生态来说，氨氮的降解主要依赖于浮游藻类的吸收同化作用来实现。然而，在现代的高密度养殖模式下，高密度的养殖量、高投喂量导致的过量的氨氮的产生，往往会超过了藻类的吸收上限。

在养殖前期，鱼虾摄食饲料，然后无论是排出的粪便转换成氨氮，还是通过鳃部和尿殖孔直接排出的氨氮，都是藻类的最好的肥料，在水体中氨氮的刺激下，藻类会不断地生长繁殖，同时在这个过程中不断地吸收同化氨氮，使得水体的氨氮被控制在一个较低的水平，达到了动态的平衡。

但在水体中，藻类的种群密度并不能无限上涨，达到一定密度之后就会维持在该生物量不能继续增加，而且每一种生物在生长繁殖过程中的代谢产物都会对自身产生毒害作用，当代谢物积累到一定的程度，藻类的生长环境就会变得过于恶劣而导致藻类大量死亡，俗称“倒藻”。

在这些时候，鱼虾排泄的氨氮就不能被很好地吸收同化，于是机会在水体中继续积累，如果这种情况不能逆转，最终会对养殖鱼虾产生毒害作用。

氨氮的毒性

氨氮在水体中有两种形态，分别是离子氨和分子氨，其中离子氨由于带电的原因，并不能渗过生物表面，因此一般被认为是低毒甚至是无毒的。我们讲氨氮的毒性，一般指的是分子氨。

而分子氨和离子氨两者是可以相互转换的，影响两者各自占比的主要因素，是水中的PH含量和水温，在不同的水温和PH下两者各自占总氨氮的比值如下图：

可以看出，水温越高，PH值越高，则分子氨占比则越高。一般来说，在ph值低于8的时候，分子氨占比低于10%，而在ph高于10的时候，则分子氨占比高于90%。

一般认为，水中分子氨的含量超过0.2mg/l就会对鱼类产生毒性影响，若是以ph值为8的水体来计算，则此时的总氨氮含量若是高于2mg/l就会有鱼虾氨氮中毒的风险。

而除了直接中毒外，在次致死浓度的剂量下，鱼虾会不同程度地发生皮肤、胃肠道黏膜损伤出血；免疫功能下降；渗透压系统紊乱；鳃黏膜层损伤；降低血红素的载氧能力和抑制生长等危害。

因此，控制水体中氨氮的含量，不让其超过安全浓度，对于养殖鱼虾的安全来说非常重要。而除了依赖藻类的吸收同化作用外，比较常见的降氨氮途径有换水和使用反硝化细菌。

在水源充足的地区，可以通过抽入外源水直接稀释养殖水体的氨氮含量，这是在养殖中后期比较常见的而且是比较简单有效的做法。但随着我国的环保要求越来越大，按照现有的法规，养殖废水是不能直接排到河流中的，因此这种降低氨氮的途径在可以预见的未来是会被禁止使用的。

另一种方式就是通过往水体中施放反硝化细菌，把氨氮变成氮气从脱离整个养殖系统，这是一种从根本上解决氨氮威胁的方式。因为即使是藻类的吸收作用，使得氨氮沉积到了藻类的体内，但随着藻类的死亡，氨氮还是会被再次释放到水体中，因此藻类越丰富，倒藻的的时候对水体的污染就越严重。

在水产中被应用最广的反硝化细菌莫过于枯草芽孢杆菌。

如何简单估算饲料造成的直接氨氮排放量

在营养学上，可以通过氮的收支方程来分析养殖鱼虾对摄食的氮的吸收利用情况：

摄食氮=生长氮+粪氮+排泄氮

从这个方程可以看出，摄食进鱼虾体内的氮，除了被鱼虾吸收利用以生长外，其余不能吸收的部分会通过粪氮和排泄氮的方式直接排放到体外。

《摄食水平对几种重要海水养殖鱼类生长和氮收支的影响》

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从各种氮收支的实验结果中可以看出，鱼虾对摄食的氮的利用率不高，基本不超过35%，而会有60-90%的氮会通过排泄氮的方式直接排出。

而另一方面，粪便氮的占比也不高，一般在10%以内，而且粪便氮还要通过细菌进行一系列的反应才能转换成氨氮，在这个过程中有的会被沉积，有的会被水生动物摄食，因此最终的转氨氮量不会太高，可以在计算中先行忽略。

而鱼虾的排泄氮，俗称尿氮，大部分由鳃排出，少量随尿液排泄，一般情况下氨氮占总排泄氮的80% ～ 98%，是最主要的排泄物，因此，我们可以说，排泄氮是水体中氨氮的直接来源。

因此，我们可以通过排泄氮的占比规律来进行大概的估算鱼虾的直接排氨量。以排泄氮为60%，氨氮占排泄氮比例80%进行计算，则投喂的饲料造成的直接排氨量为：

投喂量×饲料蛋白质含量×蛋白质含氮量16%×排泄氮占比60%×排泄氮含氨量80%

=投喂量×饲料蛋白质含量×7.7%

如一个10亩的塘，一天投喂了1000kg的饲料，饲料蛋白质含量为30%，那我们就可以估算当天投喂的饲料产生的最低直接排氨量为1000kg×30%×7.7%=23.1kg，再除以10亩的水体（按1.5米水深，则体积=10亩×1.5m×667㎡=10005m³），则增加的氨氮浓度为2.3mg/l。

由此可见，一个10亩的鱼塘，如果一天能喂1吨的饲料，若是没有其他的降低氨氮的手段，立刻就会有产生氨氮中毒的风险。当然，这种鱼塘是非常高密度的塘了，按天投喂率1.5%来计算，这个10亩塘的存塘量达到13.3万斤，现实生产中能达到这种密度的鱼塘，只有生鱼、海鲈等极个别的品种，而这些品种现在无一例外都只能通过大换水的方式来维持水质不恶化。