氨氮和硫化物對(duì)雙齒圍沙蠶三剛節(jié)幼體的急性攻毒試驗(yàn)

李達(dá) 張勝偉 田璐 陳曉玲 張倩玉 李淑翠 馬克波

[摘要]研究了雙齒圍沙蠶三剛節(jié)幼體對(duì)氨氮和硫化物的耐受限度。急性攻毒試驗(yàn)結(jié)果顯示氨氮和硫化物濃度對(duì)雙齒圍沙蠶三剛節(jié)幼體存活率影響顯著（p<0.05）?？偘钡头请x子氨對(duì)雙齒圍沙蠶三剛節(jié)幼體的96h半致死濃度分別為2.42mg/L和0.194mg/L，對(duì)應(yīng)的安全濃度分別為0.24mg/L和0.02mg/L；硫化物和H2S對(duì)雙齒圍沙蠶三剛節(jié)幼體的96h半致死濃度分別為0.43mg/L和.037mg/L，對(duì)應(yīng)的安全濃度分別為0.043mg/L和0.0037mg/L。

[關(guān)鍵詞]氨氮；硫化物；雙齒圍沙蠶；三剛節(jié)

[中圖分類號(hào)]S968.9 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

雙齒圍沙蠶（Perinereis aibuhitensis）隸屬環(huán)節(jié)動(dòng)物門（Annelids）、多毛綱（Polychaete）、沙蠶目（Nereidida ）、沙蠶科（Nereidae）、圍沙蠶屬（Perinereis）。其適應(yīng)能力強(qiáng)、營養(yǎng)豐富、種群年周轉(zhuǎn)率高、經(jīng)濟(jì)效益好，是新興養(yǎng)殖對(duì)象，具有非常樂觀的產(chǎn)業(yè)化前景。但是由于雙齒圍沙蠶獨(dú)特的繁殖習(xí)性、特殊的養(yǎng)殖條件，其在人工育苗和養(yǎng)殖方面的技術(shù)尚不穩(wěn)定，同時(shí)沙蠶養(yǎng)殖工作開展時(shí)間較短，關(guān)于雙齒圍沙蠶人工育苗的報(bào)道較少而關(guān)于沙蠶最優(yōu)養(yǎng)殖底質(zhì)的選擇尚未見相關(guān)報(bào)道。本文研究了鹽度、密度和底質(zhì)對(duì)雙齒圍沙蠶三剛節(jié)游毛幼蟲存活和生長的影響，以期為雙齒圍沙蠶苗種培育和分苗生產(chǎn)提供理論支持和科學(xué)指導(dǎo)。

水體氨氮含量對(duì)水生動(dòng)物的存活和生長影響顯著，氨氮含量過高對(duì)養(yǎng)殖生物的存活和生長均有不利影響。同時(shí)水體氨氮對(duì)水生動(dòng)物血液淋巴細(xì)胞數(shù)量也有較為明顯的影響。養(yǎng)殖環(huán)境中硫化物含量過高，會(huì)對(duì)養(yǎng)殖動(dòng)物的生存造成不利影響。硫化物脅迫對(duì)中華絨螯蟹（Eriocheir sinensis）卵巢發(fā)育有抑制作用；同時(shí)可能造成養(yǎng)殖文蛤死亡率上升。本文以雙齒圍沙蠶三剛節(jié)幼體作為研究對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行氨氮和硫化物的急性攻毒試驗(yàn)，以確定雙齒圍沙蠶三剛節(jié)幼體對(duì)水體氨氮和硫化物濃度的耐受限度，為雙齒圍沙蠶三剛節(jié)幼體投放附著時(shí)的水質(zhì)控制提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)

本實(shí)驗(yàn)在中國海洋大學(xué)海水養(yǎng)殖教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)在500mL燒杯中進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)前用高錳酸鉀消毒；試驗(yàn)用水采用超純水加海水素配制鹽度（21.0±0.5），pH值（7.8±0.2），溫度為（23.0±0.5）℃，試驗(yàn)中保持水環(huán)境條件的穩(wěn)定性。

1.2 實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)用雙齒圍沙蠶三剛節(jié)游毛幼蟲全部來自于養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)育苗室同一批次的幼蟲。初始放養(yǎng)規(guī)格為1.0±0.1mm。三剛節(jié)幼體均來自東營振宇水產(chǎn)有限公司，手電照射選取趨光性好、活動(dòng)能力強(qiáng)的個(gè)體，每只燒杯放入50只，置于黑暗環(huán)境中。

1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用等對(duì)數(shù)間距法設(shè)置氨氮濃度為純海水（對(duì)照組）：0.036、0.11、0.36、1.15、3、63、11.48、36.3（單位：mg/L），硫化物濃度設(shè)置為0.200、0.266、0.354、0.473、0.631、0.841、1.124（單位：mg/L），每組設(shè)置三個(gè)重復(fù)。梯度溶液用氯化銨溶液和硫化鈉溶液進(jìn)行配置，盛入500ml燒杯。測(cè)定96h半致死濃度和安全濃度。實(shí)驗(yàn)期間不投餌，每12h時(shí)換入相同濃度的梯度海水100%，以保證實(shí)驗(yàn)用水中的氨氮和硫化物濃度。

1.4 數(shù)據(jù)采集

實(shí)驗(yàn)結(jié)束觀察燒杯中三剛節(jié)幼體存活情況，以身體變?yōu)榘咨w粒狀沉于杯底作為判斷死亡的條件。將死亡個(gè)體用吸管吸出后剩余個(gè)體放培養(yǎng)皿置于顯微鏡下觀察，不運(yùn)動(dòng)、不透明個(gè)體判定為死亡個(gè)體，記錄數(shù)據(jù)。計(jì)算成活率、半致死濃度（LC50）和安全濃度（SC）。

成活率（%）=，L表示終末存活個(gè)體數(shù)（live）

LC50=C1+，其中C1，C2分別為死亡率50%的低端濃度和高端濃度，P1和P2分別為相應(yīng)的存活率。

SC=LC50×0.1

分子態(tài)氨氮（NH3-Nm ）在總氨氮（NH3-Nt ）中所占的比例與pH、水溫和鹽度有關(guān)， NH3-Nm 在NH3-Nt中占的百分?jǐn)?shù)可按下式求出：

PKa（S，T） =9.24+0.003091S+0.0324（298-T）

NH3-Nm （%） =

式中：T表示絕對(duì)溫度（T = 273℃+ t） ，t為攝氏溫度，S代表鹽度，pKa（S，T）為相應(yīng)鹽度和絕對(duì)溫度下的電離常數(shù)。

分子型硫化氫（H2S）在總硫化氫中所占的比例與pH和水溫有關(guān)，H2S在總硫化氫中占的百分?jǐn)?shù)可按下式求出：

[H2S] （%） =

式中： Ka1 和Ka2 分別表示某溫度下H2S =H+ +HS-和HS- =H+ + S2-的電離常數(shù)。

2 數(shù)據(jù)分析

采用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS19.0對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行單因子方差分析（ANOVA）和DUNCANS多重比較檢驗(yàn)，以P<0.05作為差異顯著性水平。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)表1和表2數(shù)據(jù)，計(jì)算出三剛節(jié)幼體96小時(shí)總氨氮的半致死濃度為2.42mg/L，則安全濃度為0.242mg/L。同時(shí)可以計(jì)算出硫化物的半致死濃度為0.43mg/L，安全濃度為0.043mg/L。非離子氨對(duì)雙齒圍沙蠶的半致死濃度和安全濃度分別為0.194mg/L和0.019mg/L，H2S對(duì)雙齒圍沙蠶的半致死濃度和安全濃度分別為0.037mg/L和0.0037mg/L（見表3）。比較氨氮和硫化物對(duì)三剛節(jié)幼體的半致死濃度可以看出，硫化物對(duì)三剛節(jié)幼體的毒性較強(qiáng)。對(duì)文蛤進(jìn)行急性毒性試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)硫化物對(duì)文蛤幼體的毒性明顯大于氨氮對(duì)其毒性，本研究的結(jié)果與上述結(jié)果一致。

4 討論

氨氮是反映水質(zhì)污染情況的重要指標(biāo)，氨氮在水體中存在離子氨（NH4）和非離子氨（NH3）兩種形態(tài)，因非離子氨較強(qiáng)的脂溶性，能夠穿透細(xì)胞膜而表現(xiàn)出較強(qiáng)的毒性。有研究認(rèn)為，菲律賓蛤仔（Ruditapes philippinarum）的免疫能力隨著氨氮濃度的升高而下降；較高濃度氨氮可使櫛孔扇貝（Chlamys farreri）胞內(nèi)外活性氧的含量顯著下降，并明顯抑制抗氧化酶的活性。許多研究表明，養(yǎng)殖水體中氨氮毒性與pH值、鹽度、溶解氧等存在一定的關(guān)系。有報(bào)道指出總氨對(duì)海灣扇貝（Argopecten irradians）的毒性隨著pH值的升高而增大，這是因?yàn)殡S著pH值的升高，NH3在總氨中的比例增大，NH3的毒性比離子氨（NH4+）大的多，偏高的pH值對(duì)氨氮的毒性起了加和或協(xié)同作用。

貝類養(yǎng)殖環(huán)境中的硫化物是由于過量的有機(jī)質(zhì)消耗了水中的溶解氧，在微生物作用下還原海水中的硫酸根而形成。慢性硫化物脅迫會(huì)抑制中華絨螯蟹雌體的卵巢發(fā)育，弱酸條件下水體中硫化物的毒性作用有所增強(qiáng)：隨著硫化氫濃度的增加，日本對(duì)蝦各期幼體的死亡率明顯升高，成活率、變態(tài)率和日生長率逐漸降低，對(duì)西施舌幼貝的急性毒性試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，硫化物的毒性明顯大于總氨的毒性，這與本研究的結(jié)果類似。

急性攻毒試驗(yàn)結(jié)果顯示氨氮和硫化物濃度對(duì)雙齒圍沙蠶三剛節(jié)幼體存活率影響顯著（p<0.05）?？偘钡土蚧飳?duì)雙齒圍沙蠶三剛節(jié)幼體的96h半致死濃度分別為2.42mg/L和0.193mg/L，安全濃度分別為0.242mg/L和0.019mg/L。在投放三剛節(jié)幼體時(shí)需要密切注意水體氨氮和硫化物濃度變化。

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