循环系统中的水溶性物质包括可溶性无机物、可溶性有机物。其中，水溶性有害物质主要是氨氮（NH₃-N）和亚硝态氮（NO₂^--N).氨氮能通过鱼类的腮和皮肤进入血液，干扰其正常的三羧酸循环，改变鱼体的渗透压并降低鱼体对水中氧的吸收能力，影响鱼类正常生长与生存。亚硝酸氮很快渗透到鱼体内部，使血液中的亚铁血红蛋白失活，从而失去携氧能力，严重时可危及鱼体生命。

(一)氨氮的形成及其影响
    在水产养殖过程中，投喂饲料中的蛋白质只有25%左右被鱼同化，其余的蛋白质虽然被消化分解成氨基酸等，但未能吸收同化，最终以固体物、水溶性物等形式被排泄到养殖水体中。所以，水体中的氨氮主要来源于鱼消化蛋白质后的排泄物;水中有机颗粒物降解、残余饵料的降解和水中动物尸体分解也会产生氨氮，但在循环水养殖系统中不是氨氮的主要来源。水体中的氨氮以铵根离子和非离子氨两种形式存在，铵根离子对鱼的毒性很小，而非离子氨对鱼的毒性很大。水中铵根离子和非离子氨比例随pH和温度而变化，因此，通常采用总氨氮浓度来衡量氨氮这一重要水质指标。铵根离子和非离子氨比例受pH的影响很大，pH越大，铵根离子比例越小，非离子氨浓度就越大，总氨氮的毒性也就越强;反之，pH越小，则总氨氮的毒性也越强。非离子氨的比例也随温度升高而增加，因此温度越高，总氨氮的毒性也会越强。
    当然，鱼类自身对氨氮毒性的耐受能力也不同，幼鱼对氨氮浓度更加敏感，成鱼对氨氮的抵抗力更强;不同品种鱼类对氨氮的耐受能力也不同。

（二）亚硝态氮的形成及其影响

    亚硝态氮或亚硝酸盐通常被养殖对象以NO₂^-形式透过鳃吸收到血液中，血液中亚硝酸盐的浓度可以达到周围环境的10倍以上，或者直接以HNO₂的形式溶解于脂类中进入鱼体。亚硝酸盐从血浆进入血红细胞，氧化铁到三价铁，形成无法进行氧气运输的氧化血红素，从而引起缺氧和机理损伤等一系列反应。其具体的毒性表现为引起养殖动物组织生理的改变，肝功能损伤：使血液中氧化血红素含量增加，造成氧运输困难；使鱼类生长速度减慢和引起窒息死亡等。水体中氯离子浓度、 pH 、溶解氧、温度等都会影响亚硝酸盐的毒性。亚硝态氮一般可通过亚硝化菌氧化成毒性很小的硝态氮（NH₃^--N)，从而实现去除目的。在缺氧和有碳源存在的条件下，兼性厌氧反硝化细菌可将亚硝态氮转化为氮气从而去除。

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