重新認識硫化氫對養殖的影響

周凱

（北京水世紀生物技術有限公司，天津 301800）

1 認識硫化氫

硫化氫是無機化合物，化學式為H2S。正常是無色、易燃的酸性氣體，能溶于水，0℃時1 L水能溶解2.6 L左右的硫化氫。濃度低時帶惡臭，氣味如臭蛋。濃度高時反而沒有氣味（因為高濃度的硫化氫可以麻痹嗅覺神經）。硫化氫是急性劇毒，吸入少量高濃度硫化氫可于短時間內致命。低濃度的硫化氫對眼、呼吸系統及中樞神經都有影響。據維基百科顯示，當硫化氫濃度達到0.00041 mg/L時人就可以聞到臭味，養殖池塘聞到的臭味，多數情況是硫化氫釋放的結果（表1）。

表1 硫化氫濃度的影響

2 硫化氫在養殖池塘中的表現

池塘養殖過程中，有時會發現魚在白天出現類似浮頭的癥狀。開啟增氧機后，魚類浮頭現象并不見緩解，也不向增氧機靠近，反而四處散去，也就是說越開增氧機浮頭現象越嚴重，當這種情況嚴重時，會出現死魚現象，且多為底層魚，同時在池塘下風處可以聞到臭雞蛋的刺鼻氣味。

3 硫化氫中毒的診斷

出現浮頭癥狀是鯽、鯉等底層魚先浮頭、先死亡，鰱鳙等上層魚后浮頭、后死亡；下風處可以聞到一股刺鼻的臭雞蛋味，或打開增氧機到下風處可以聞到臭味，嚴重的池水顏色變成霧狀白色。開增氧機后，魚浮頭現象沒有緩解，反而增多。魚有中毒反應，但其他指標正常，中毒的魚，眼球凹陷、腦袋發黑（注意與鯉病毒性浮腫病區分）。

4 硫化氫中毒原理

滲入魚體后能使血紅蛋白的低價鐵離子變成高價鐵，致使血紅蛋白失去載氧能力，造成組織缺氧，嚴重時引起死亡。硫化氫毒性很強，對幼魚虹鱒為0.0087 mg/L，金魚為0.084 mg/L，對日本對蝦溞狀幼體、糠蝦幼體和仔蝦的安全濃度分別為0.0430 mg/L，0.0553 mg/L，0.0705 mg/L。

5 硫化氫產生的因素

硫化氫產生需要三個條件：豐富的有機質（有機質里有大量的硫酸鹽）、缺氧的環境和低pH，其中缺氧是硫化氫產生的主要原因。在缺氧的條件下，池塘中的含硫有機物經不完全分解而形成的中間產物，或者是富含硫酸鹽的水體在硫酸鹽還原細菌的作用下，由硫酸鹽變成硫化物，再生成硫化氫。硫化氫和硫化物都是有毒的，其中以硫化氫毒性最強。一般硫化物在酸性條件下，大部分以硫化氫的形式存在，當氫離子濃度較高時毒性加強，當水中溶解氧增加時，硫化氫即被氧化而消失。因此防止硫化氫產生的主要預防措施是提高水中特別是底層水中的含氧量。

5.1 豐富的有機質

從水質屬性來看，大多數養殖水體中，都含有大量的硫酸根離子，比如北方地區常有大量的硫酸鹽鹽堿地、南方酸性硫酸鹽池塘也不少，更不用說海水中也含有大量的硫酸鹽。池塘底泥中含有大量的硫酸鹽，如果底層缺氧，硫酸鹽即被還原生成硫化氫和硫化物，溶解于水中會對魚類產生嚴重危害，硫化氫與泥土中的金屬鹽結合形成金屬硫化物，致使池底變黑，這是硫化氫存在的重要標志。

從輸入來看，養殖過程中投入大量的飼料、冰鮮魚，這些餌料里面含的大量的蛋白質，殘餌、糞便給池塘中輸入大量的硫酸鹽。魚蝦飼料中常含有大量的蛋白質，這些蛋白質主要是由有機氮化合物——氨基酸所構成，但蛋白質所含的部分氨基酸中也含有硫官能基，如硫氫基（-SH）、二硫基（-S-S）、硫基（-S-）等，其分解產物中常含有硫化氫。例如，半胱胺酸〔半胱氨酸，HOOCCHC（NH2）CH2SH〕，胱胺酸（胱氨酸，HOOCH（NH2）CH2SSCH2CH（NH2）COOH〕及蛋氨酸〔蛋氨酸，HOOCCH（NH2）CH2CH2SCH3〕為3種常見的含硫胺基酸，都相當容易被真菌及細菌所分解，并產生硫化氫。

5.2 缺氧的環境

當電位足夠低，即使pH值為8.2，一樣產生硫化氫。缺氧的池塘會產生硫化氫，從化學角度講，是把硫酸根做為氧的供體，硫化氫產生與電位的息息相關的，如下面的方程：

8e+10H+SO4→ H2S+4H2O（Eh°=0.34v）假設對蝦池塘硫化氫濃度不能超過0.1 mg/L，海水中硫酸根含量為2650 mg/L，當pH值為8.2時，Eh=-0.2374(v)同等條件下，當pH值為7.5時，Eh=-0.1856(v)。因此，沿海酸性硫酸鹽土壤的池塘硫酸根含量高而pH值又低的情況下，防止硫化氫危害是很重要的工作。

5.3 低pH

硫化氫溶于水形成二元弱酸溶液,可分步電離形成H2S、HS-、S2-3種型體,其中H2S型體毒性最大。它們之間的轉化受pH的影響（表2）。

表2 水體中硫化氫與總硫化物的量 mg/L

從表2中可以看出H2S、HS-、S2-與pH之間有直接的關系：當pH值為9時，總硫化物中約1%為硫化氫；當pH值為7時，總硫化物中約50%為硫化氫。在池塘底部或底泥中，隨著有機質的分解，pH值普遍偏低。

6 池塘中硫化氫的形成

6.1 泥水界面之上

由于池塘水深2～3 m，春夏季節在表層水和底層水之間形成溫躍層，上下層水之間物質交換停止，底層水成為缺氧低溫的死水。底層缺氧的環境加上水體富含硫酸鹽，使硫酸鹽經硫酸鹽還原細菌作用成為硫化物，硫化物被嫌氣細菌分解形成H2S，含硫有機物被嫌氣細菌分解產生H2S。

由于溫躍層的存在，H2S不能馬上擴散入上層水，而在下層水中蓄積，在天氣突變或開動增氧機時，上下層水發生強對流，H2S在全池暴發。

在秋冬季，隨著上層水溫的不斷下降，打破溫躍層。上下層水不斷對流，H2S不斷擴散到表層，但這個過程是漸變的，只造成底層魚間段死亡。

6.2 泥水界面之下

通常情況下泥水界面之下，隨著氧、氮、鐵、錳呼吸的進行，之后就會產生硫化氫、甲烷等氣體，因為有泥水界面的壓力，這些氣體并不能很好的擴散到水體中，合適的時機，隨著界面的破裂，大量的硫化氫、甲烷迅速釋放到水體中，對養殖動物造成危害。此時，pH值在8.0以上也會發生硫化氫中毒的現象。因為瞬間濃度過高。

7 水體中硫化氫的防治措施

7.1 預防措施

預防硫化氫產生的主要措施有如下。7.1.1 清淤 將過多的淤泥去掉，減少有機質。

7.1.2 定期開增氧機 通過開啟增氧機，增加水體的溶解氧量，以便及時氧化產生的硫化氫。如果增氧機打不破水體的分層時，要及時潑灑“水博士”+“全效底改片”，打破分層，提高電位。季節變換，水體容易上下流轉，一定要多開增氧機，及時用“強效底凈”+“原子氧”。

7.1.3 合理投餌 合理的投喂可避免水體殘餌過多，因為過量的餌料可產生大量有機質，使得水體pH偏低。

7.2 緊急處理措施

硫化氫引起的浮頭不能開增氧機搶救，可采用以下措施。

7.2.1 注水 加注高溶氧的水。

7.2.2 潑灑生石灰 全池潑灑15kg/667 m2生石灰，提高池水pH值，降低H2S毒性。

7.2.3 潑灑硫酸亞鐵 用硫酸亞鐵2.5～5.0 kg/667 m2全池潑灑。投加氯化鐵對污泥厭氧消化系統中硫化氫的產生有較強的抑制作用。