一般情況下，水體的氮循環處于一種穩定的狀態 ，水體氨氮及亞硝態氮維持正常水平 。在高密度養殖及淡水綜合養殖的水體中，由于大量的投餌而留下的殘餌、水體中水生動物的大量排泄物的累積，而定期的使用消毒藥劑 ，在殺滅有害微生物的同時，有益微生物種類及數量也會相應減少，水生態失衡 ，表現為水質惡化 ，水體透明度降低，水體缺氧，大量積累的氮素硝化過程受阻，形成養殖水體中氨氮和亞硝酸鹽含量高，尤其是溫度及 pH值較低時，硝化作用減弱，造成亞硝酸鹽積累更明顯 。
水體中的總氨包括分子氨(NH )與離子氨(NH )，其中對魚類有明顯毒害作用的是分子氨。隨著 pH值的不同，兩者在水中是可以相互轉化的，水體中分子氨與離子氨的比例與水溫及pH有密切關系。關于氨的毒性作用一般認為滲進生物體內的分子氨將血液中血紅蛋白分子的 Fe2+氧化成為 Fe3+，降低血液的載氧能力，使呼吸機能下降。可見，水體溶氧愈低，氨毒性也就愈烈。氨主要是侵襲粘膜，特別是魚鰓表皮和腸粘膜 ，其次是神經系統，使魚類等水生動物的肝腎系統遭受破壞，引起體表及內臟充血、肌肉增生及出現腫瘤 ，嚴重的發生肝昏迷以致死亡。即使是低濃度的氨 ，長期接觸也會損害鰓組織，出現鰓小片彎曲、粘連或融合現象。
亞硝酸鹽是硝化反應不能完全進行的中間產物，當水體總氨濃度達高峰 3~4天后，亞硝酸鹽濃度也相應升高并達到高峰。相對于氨毒害，亞硝酸鹽對魚蝦的毒性較小，但由于氨氮的轉化速度較快 ，使得亞硝酸鹽的問題*為突出。亞硝酸鹽作用機理與氨氮毒害相似，主要是通過魚蝦的呼吸作用由鰓絲進入血液，可使正常的血紅蛋白氧化成高價血紅蛋白，降低運輸氧氣的蛋白攜氧的功能。出現組織缺氧，魚蝦攝食量降低，鰓組織出現病變，呼吸困難、騷動不安或反應遲鈍，從而導致魚蝦缺氧甚至窒息死亡。很多池塘出現魚蝦厭食現象 ，亞硝酸鹽過高就是主要原因之一。
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