重新认识硫化氢对养殖的影响

周凯

（北京水世纪生物技术有限公司，天津 301800）

1 认识硫化氢

硫化氢是无机化合物，化学式为H2S。正常是无色、易燃的酸性气体，能溶于水，0℃时1 L水能溶解2.6 L左右的硫化氢。浓度低时带恶臭，气味如臭蛋。浓度高时反而没有气味（因为高浓度的硫化氢可以麻痹嗅觉神经）。硫化氢是急性剧毒，吸入少量高浓度硫化氢可于短时间内致命。低浓度的硫化氢对眼、呼吸系统及中枢神经都有影响。据维基百科显示，当硫化氢浓度达到0.00041 mg/L时人就可以闻到臭味，养殖池塘闻到的臭味，多数情况是硫化氢释放的结果（表1）。

表1 硫化氢浓度的影响

2 硫化氢在养殖池塘中的表现

池塘养殖过程中，有时会发现鱼在白天出现类似浮头的症状。开启增氧机后，鱼类浮头现象并不见缓解，也不向增氧机靠近，反而四处散去，也就是说越开增氧机浮头现象越严重，当这种情况严重时，会出现死鱼现象，且多为底层鱼，同时在池塘下风处可以闻到臭鸡蛋的刺鼻气味。

3 硫化氢中毒的诊断

出现浮头症状是鲫、鲤等底层鱼先浮头、先死亡，鲢鳙等上层鱼后浮头、后死亡；下风处可以闻到一股刺鼻的臭鸡蛋味，或打开增氧机到下风处可以闻到臭味，严重的池水颜色变成雾状白色。开增氧机后，鱼浮头现象没有缓解，反而增多。鱼有中毒反应，但其他指标正常，中毒的鱼，眼球凹陷、脑袋发黑（注意与鲤病毒性浮肿病区分）。

4 硫化氢中毒原理

渗入鱼体后能使血红蛋白的低价铁离子变成高价铁，致使血红蛋白失去载氧能力，造成组织缺氧，严重时引起死亡。硫化氢毒性很强，对幼鱼虹鳟为0.0087 mg/L，金鱼为0.084 mg/L，对日本对虾溞状幼体、糠虾幼体和仔虾的安全浓度分别为0.0430 mg/L，0.0553 mg/L，0.0705 mg/L。

5 硫化氢产生的因素

硫化氢产生需要三个条件：丰富的有机质（有机质里有大量的硫酸盐）、缺氧的环境和低pH，其中缺氧是硫化氢产生的主要原因。在缺氧的条件下，池塘中的含硫有机物经不完全分解而形成的中间产物，或者是富含硫酸盐的水体在硫酸盐还原细菌的作用下，由硫酸盐变成硫化物，再生成硫化氢。硫化氢和硫化物都是有毒的，其中以硫化氢毒性最强。一般硫化物在酸性条件下，大部分以硫化氢的形式存在，当氢离子浓度较高时毒性加强，当水中溶解氧增加时，硫化氢即被氧化而消失。因此防止硫化氢产生的主要预防措施是提高水中特别是底层水中的含氧量。

5.1 丰富的有机质

从水质属性来看，大多数养殖水体中，都含有大量的硫酸根离子，比如北方地区常有大量的硫酸盐盐碱地、南方酸性硫酸盐池塘也不少，更不用说海水中也含有大量的硫酸盐。池塘底泥中含有大量的硫酸盐，如果底层缺氧，硫酸盐即被还原生成硫化氢和硫化物，溶解于水中会对鱼类产生严重危害，硫化氢与泥土中的金属盐结合形成金属硫化物，致使池底变黑，这是硫化氢存在的重要标志。

从输入来看，养殖过程中投入大量的饲料、冰鲜鱼，这些饵料里面含的大量的蛋白质，残饵、粪便给池塘中输入大量的硫酸盐。鱼虾饲料中常含有大量的蛋白质，这些蛋白质主要是由有机氮化合物——氨基酸所构成，但蛋白质所含的部分氨基酸中也含有硫官能基，如硫氢基（-SH）、二硫基（-S-S）、硫基（-S-）等，其分解产物中常含有硫化氢。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〕为3种常见的含硫胺基酸，都相当容易被真菌及细菌所分解，并产生硫化氢。

5.2 缺氧的环境

当电位足够低，即使pH值为8.2，一样产生硫化氢。缺氧的池塘会产生硫化氢，从化学角度讲，是把硫酸根做为氧的供体，硫化氢产生与电位的息息相关的，如下面的方程：

8e+10H+SO4→ H2S+4H2O（Eh°=0.34v）假设对虾池塘硫化氢浓度不能超过0.1 mg/L，海水中硫酸根含量为2650 mg/L，当pH值为8.2时，Eh=-0.2374(v)同等条件下，当pH值为7.5时，Eh=-0.1856(v)。因此，沿海酸性硫酸盐土壤的池塘硫酸根含量高而pH值又低的情况下，防止硫化氢危害是很重要的工作。

5.3 低pH

硫化氢溶于水形成二元弱酸溶液,可分步电离形成H2S、HS-、S2-3种型体,其中H2S型体毒性最大。它们之间的转化受pH的影响（表2）。

表2 水体中硫化氢与总硫化物的量 mg/L

从表2中可以看出H2S、HS-、S2-与pH之间有直接的关系：当pH值为9时，总硫化物中约1%为硫化氢；当pH值为7时，总硫化物中约50%为硫化氢。在池塘底部或底泥中，随着有机质的分解，pH值普遍偏低。

6 池塘中硫化氢的形成

6.1 泥水界面之上

由于池塘水深2～3 m，春夏季节在表层水和底层水之间形成温跃层，上下层水之间物质交换停止，底层水成为缺氧低温的死水。底层缺氧的环境加上水体富含硫酸盐，使硫酸盐经硫酸盐还原细菌作用成为硫化物，硫化物被嫌气细菌分解形成H2S，含硫有机物被嫌气细菌分解产生H2S。

由于温跃层的存在，H2S不能马上扩散入上层水，而在下层水中蓄积，在天气突变或开动增氧机时，上下层水发生强对流，H2S在全池暴发。

在秋冬季，随着上层水温的不断下降，打破温跃层。上下层水不断对流，H2S不断扩散到表层，但这个过程是渐变的，只造成底层鱼间段死亡。

6.2 泥水界面之下

通常情况下泥水界面之下，随着氧、氮、铁、锰呼吸的进行，之后就会产生硫化氢、甲烷等气体，因为有泥水界面的压力，这些气体并不能很好的扩散到水体中，合适的时机，随着界面的破裂，大量的硫化氢、甲烷迅速释放到水体中，对养殖动物造成危害。此时，pH值在8.0以上也会发生硫化氢中毒的现象。因为瞬间浓度过高。

7 水体中硫化氢的防治措施

7.1 预防措施

预防硫化氢产生的主要措施有如下。7.1.1 清淤 将过多的淤泥去掉，减少有机质。

7.1.2 定期开增氧机 通过开启增氧机，增加水体的溶解氧量，以便及时氧化产生的硫化氢。如果增氧机打不破水体的分层时，要及时泼洒“水博士”+“全效底改片”，打破分层，提高电位。季节变换，水体容易上下流转，一定要多开增氧机，及时用“强效底净”+“原子氧”。

7.1.3 合理投饵 合理的投喂可避免水体残饵过多，因为过量的饵料可产生大量有机质，使得水体pH偏低。

7.2 紧急处理措施

硫化氢引起的浮头不能开增氧机抢救，可采用以下措施。

7.2.1 注水 加注高溶氧的水。

7.2.2 泼洒生石灰 全池泼洒15kg/667 m2生石灰，提高池水pH值，降低H2S毒性。

7.2.3 泼洒硫酸亚铁 用硫酸亚铁2.5～5.0 kg/667 m2全池泼洒。投加氯化铁对污泥厌氧消化系统中硫化氢的产生有较强的抑制作用。