氮元素是生物體中十分重要的元素。它是蛋白質(zhì)的主要組成之一。生物體內(nèi)都含有蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)是由不同數(shù)目的肽鏈組成。而每個肽鏈都是由多個氨基酸分子構(gòu)成。所以說氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單元。氨基酸都含有碳、氫、氧三種元素。有的包含有硫、磷等元素。這一節(jié)里我們就主要講一講循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中，氮元素的循環(huán)過程。
首先是在一個相對固定密度的養(yǎng)殖水體中，除了必要的蒸發(fā)水之外，其它的物質(zhì)都不會平白消失或產(chǎn)生的。變量主要來自于投入水中的魚食以及排污排走的各種廢物。當然，投入的魚食量都會大于整個場地排出的廢物的量。而這個差額一部分為生物體自身的消耗，一部分成為生物體的身體——它們會從小魚變成大魚。這就是循環(huán)水養(yǎng)殖的終意義。我們不僅追求這種終產(chǎn)生的魚類的總量，還會關(guān)注它們產(chǎn)生的速度。在藍靈水族的客戶中，部分循環(huán)水養(yǎng)殖南美白對蝦場，一年可以出三季甚至四季成蝦。經(jīng)濟效益相當可觀。
當?shù)卮嬖谟隰~類的飼料里的時候，它一般是由蛋白質(zhì)的形式存在的。投喂后，大部分會被魚類吃掉，一小部分未吃掉的飼料就會散落在養(yǎng)殖水體中。在分解細菌的作用下，它們逐漸轉(zhuǎn)化成了氨基酸，再進一步轉(zhuǎn)化成了氨。被魚類吃掉的一部分經(jīng)過魚類的消化，也轉(zhuǎn)變成氨。殊途同歸的氨，是一種易溶于水的物質(zhì)。它水解后會產(chǎn)生氨根離子和氫氧根離子。但這個化學(xué)反應(yīng)是一個可逆反應(yīng)。當水中的氫氧根離子濃度較高時，反應(yīng)向左進行，氨分子濃度就會增高。反之同理。在硝化細菌的作用下，氨會被轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽。亞硝酸鹽是一種不太穩(wěn)定的物質(zhì)。在高氧化還原電位的情況下，會被氧化成硝酸鹽。此時如果有反硝化細菌，硝酸鹽就會被反硝化成氮氣。這樣，水體中加入的氮元素就完成了一個完整的轉(zhuǎn)化過程。
在以上過程中，氨分子和亞硝酸根是兩個面相家伙。數(shù)據(jù)顯示，當氨的濃度超過0.2ppm時，就會對水生魚類造成致使的威脅。因此，運用各種方式去除養(yǎng)殖水中的氨和亞硝酸鹽是循環(huán)水過濾系統(tǒng)的核心所在。去除氨氮和亞硝酸鹽，可以利用蛋白質(zhì)分離器進行先期氣浮分離，再用超聲波、超濾膜等方式去除。但成本低，效果就好的還數(shù)生物過濾器去除法。生物過濾器是用培養(yǎng)生物細菌的方式來分解溶解于水中的有毒氮元素。