氨氮對(duì)草魚的急性半致死 實(shí)驗(yàn)報(bào)告

林 晶

引言

如果血液中的氨濃度過高，會(huì)使得魚鰓血液的吸收和輸送氧的能力下降，從而使得紅細(xì)胞造血功能被破壞。在草魚養(yǎng)殖過程中，如果沒有及時(shí)控制水中氨氮的含量，水中的氨氮增加，導(dǎo)致草魚血液中排出的氨減少，那么草魚血液、組織中的氨濃度也就升高了，會(huì)對(duì)草魚的活性產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。

在水中NH4+和NH3相互間是可以轉(zhuǎn)化的，養(yǎng)殖水體的pH值和水溫決定了離子銨（NH4+）和非離子氨（NH3）含量的多少。水體的pH值越小，水的溫度越低，水體中分子氨所占的比例就越小，水體的毒性也就越低。如果水體中pH＜7時(shí)，水中的氨主要以離子銨的形式存在。水體的pH值越大，水溫越高，水體中分子氨所占的比例就越大，水體的毒性也就越大。池塘中的底泥也是影響氨氮含量的因素之一。如果養(yǎng)殖前，不能徹底淤，底泥過厚，在夏季溫度高的夜晚，水體溫度升高，會(huì)使得底泥中釋放出來的有毒氣體增加，消耗水體中大量的氧氣，水中氧氣迅速減少造成缺氧，水體中氨氮含量增加，造成草魚大量浮頭甚至泛塘。因此，在養(yǎng)殖魚類過程中，養(yǎng)好水是非常重要的，只有調(diào)節(jié)好水質(zhì)才能保證魚類的健康生長(zhǎng)。了解氨氮對(duì)草魚的危害，可以積極地防治因氨氮含量過高而造成死亡以致虧損。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)魚

（1）試驗(yàn)魚：試驗(yàn)草魚仔魚購(gòu)自閩侯縣魚苗場(chǎng)同批孵化的草魚苗，在室內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)暫養(yǎng)1天，暫養(yǎng)期間光照周期為12L∶12D。實(shí)驗(yàn)用水為經(jīng)充分曝氣的自來水，其水質(zhì)指標(biāo)如下： 溫度23℃±0.3℃，pH值8.85±0.05，溶氧7.5-7.6mg/L。

（2）試劑：分析純NH4Cl、納氏試劑（稱取60g氫氧化鉀溶于約250mL無氨水冷卻至室溫，再稱取16gNaOH溶解在50mL不含氨的水中直至冷卻至室溫）。

（3）實(shí)驗(yàn)容器：1.5L燒杯。

1.2 實(shí)驗(yàn)魚與飼養(yǎng)實(shí)驗(yàn)

1.2.1 氨氮濃度梯度設(shè)計(jì)

我們將采用96h靜水式試驗(yàn)法來研究氨氮對(duì)草魚仔魚的毒性預(yù)試驗(yàn)。首先用干燥的分析純晶體氯化銨來配制成一定梯度的不同濃度的氨氮溶液，用不同濃度的氨氮溶液飼養(yǎng)草魚，經(jīng)過24h的飼養(yǎng)來確定沒有草魚死亡的最大氨氮濃度和全部死亡的最小氨氮濃度。將NH4Cl（分析純）配制成母液，從水泥池中挑選體質(zhì)健康、大小均勻的草魚仔魚（出膜5天的仔魚）各20尾放于1.5L水桶中，每組氨氮濃度設(shè)置三個(gè)重復(fù)，以等對(duì)數(shù)間距設(shè)置正式試驗(yàn)的8組氨氮濃度。其非離子氨濃度分別為：0.02，0.12，0.17，0.23，0.36，0.55，1.02，1.82mg/L。日充氣24h，且日換水1次，換水率50%，在實(shí)驗(yàn)的過程中，不投喂任何食物，實(shí)驗(yàn)的水溫統(tǒng)一控制在23℃。

1.2.2 測(cè)定方法

毒性試驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)每隔24小時(shí)，就記錄下草魚死亡的數(shù)目，隨時(shí)觀察草魚每個(gè)時(shí)間段的中毒癥狀，做好記錄。同時(shí)將死亡的草魚及時(shí)的從水體中撈出來，避免因?yàn)樗|(zhì)影響實(shí)驗(yàn)效果。判斷草魚是否死亡根據(jù)沒有呼吸、用針刺無任何反應(yīng)為準(zhǔn)。在實(shí)驗(yàn)全部結(jié)束后我們將采用Probit法進(jìn)行氨氮毒性試驗(yàn)分析。[NH3]的計(jì)算公式是：[NH3]=[ NH3+NH4+]/（10pKa-pH+1）；pKa=0.09018+2729.92/T（T為開氏溫度）；溫度T＝273+t；安全濃度計(jì)算公式：（Sc）=96hLC50×0.1。

1.3 數(shù)據(jù)分析

本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差來表示，采用SPSS17.0軟件來分析，LC50采用Probit法進(jìn)行分析。[NH3]的計(jì)算公式是：[NH3]=[NH3+NH4+]/（10pKa-pH+1） ；pKa=0.09018+2729.92/T（T為開氏溫度）溫度T＝273+t，安全濃度計(jì)算公式：（Sc）=96hLC50×0.1

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 氨氮對(duì)草魚仔魚行為的影響

實(shí)驗(yàn)開始后，草魚仔魚從自然水體中轉(zhuǎn)入氨氮實(shí)驗(yàn)水體中，對(duì)照無氨氮組及低氨氮濃度組仔魚無明顯行為變化，而高濃度組的草魚仔魚表現(xiàn)狂躁不安、呼吸急促、痙攣、在水體中不停游動(dòng)；實(shí)驗(yàn)隨著時(shí)間的推移，在氨氮濃度低的實(shí)驗(yàn)組中草魚的活性沒有明顯變化，然而在濃度高的實(shí)驗(yàn)組中草魚因?yàn)槭艿搅嗣黠@的刺激，反應(yīng)變得遲鈍。低氨氮濃度組的草魚行為變化不明顯，而高氨氮濃度組草魚因受到刺激，反應(yīng)變得很遲鈍，在實(shí)驗(yàn)中草魚死亡的現(xiàn)象表現(xiàn)為呼吸減緩、皮膚顏色變淺，行動(dòng)遲緩，躲避能力失去。草魚死亡后身體變得僵硬，口裂張開。

2.2 不同濃度氨氮對(duì)草魚仔魚急性毒性試驗(yàn)結(jié)果

不同濃度氨氮對(duì)草魚仔魚（出膜5天的仔魚）急性毒性試驗(yàn)結(jié)果見表1。在水溫（23℃±0.3℃），pH值（8.85±0.05），溶解氧7.5-7.6mg/L，平均氨氮TAN濃度0.31，20.94，30.15，40.28，60.7，91.02，169.99，302.72mg/L，分子氨NH3濃度：0.02，0.12，0.17，0.23，0.36，0.55，1.02，1.82mg/L，96h死亡率分別為：0%，0%，10%，10%，25%，45%，60%，100%。通過概率單位法（probit analysis）計(jì)算得出LC50為0.615mg/L。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出：隨氨氮濃度的升高，草魚仔魚死亡率增加，且隨中毒時(shí)間的延長(zhǎng)，草魚仔魚死亡率也逐漸升高，氨氮濃度與死亡率存在一定線性關(guān)系。對(duì)照組中的草魚（氨氮含量和非離子氨濃度均為0的水體）在同樣長(zhǎng)的時(shí)間中沒有出現(xiàn)問題。由此可推斷：氨氮濃度越大，草魚仔魚死亡率越高；并且，試驗(yàn)時(shí)間越長(zhǎng)，草魚仔魚死亡率越高。

表1 氨氮對(duì)草魚仔魚死亡率的影響

通過probit法分析得出半致死濃度和安全濃度結(jié)果見表2。草魚仔魚氨氮半致死濃度2.40mg/L，對(duì)應(yīng)非離子氨濃度0.615mg/L；氨氮安全濃度0.24mg/L，非離子氨的安全濃度為0.0615mg/L。

表2 氨氮對(duì)草魚仔魚的半致死濃度和安全濃度

3 討論

氨氮對(duì)于魚類及其他水生動(dòng)物有很強(qiáng)的的毒性。主要還是來自于蛋白質(zhì)分解后產(chǎn)生的物質(zhì)在水中以離子銨（NH4+）和非離子氨（NH3）的形式存在，如水生動(dòng)物排泄物、殘餌以及動(dòng)植物尸體等含氮有機(jī)物分解的終產(chǎn)物。NH4+和NH3的含量取決于水中pH值、溫度、鹽度等因素，pH值小于7時(shí)，幾乎都以（NH3）存在。水中氨氮毒性主要是因?yàn)椋∟H3），它的毒性是（NH4+）毒性的300倍左右。原因是離子氨不能通過細(xì)胞、組織等滲入生物體內(nèi)，所有（NH4+）對(duì)生物沒有毒性作用。一般情況下，我們都是用總氨的濃度來表示，總氨包括離子銨（NH4+）和非離子氨（NH3），但是在水體中pH值不同，總氨量相同的條件下，產(chǎn)生的毒性相差非常多。然而如果用非離子氨（NH3）來表示氨氮的毒性，就準(zhǔn)確很多了。所以，這個(gè)實(shí)驗(yàn)就是通過研究氨氮的濃度對(duì)草魚活性的影響，來確定出準(zhǔn)確的非離子氨半致死濃度和安全濃度，為草魚的健康養(yǎng)殖提供更有價(jià)值的幫助。

通過本次實(shí)驗(yàn)得出，非離子氨對(duì)草魚仔魚96h的半致死濃度為0.615mg/L，非離子氨的安全濃度為0.0615mg/L。由于不同的水產(chǎn)動(dòng)物適應(yīng)不同的生活環(huán)境，有不同的生活習(xí)性，導(dǎo)致他們對(duì)氨氮濃度的適應(yīng)和忍耐能力也不一樣；即便是同一種水產(chǎn)動(dòng)物也會(huì)因?yàn)椴煌A段不同規(guī)格時(shí)的免疫力不同，導(dǎo)致對(duì)氨氮濃度的忍耐能力不一樣。體型大養(yǎng)殖時(shí)間長(zhǎng)的水產(chǎn)動(dòng)物的免疫力較強(qiáng)，他們對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力加強(qiáng)，耐氨氮毒性的能力也會(huì)增強(qiáng)。如果養(yǎng)殖的動(dòng)物在氨氮濃度較高的水體中生活時(shí)間過長(zhǎng)，就會(huì)對(duì)生物的組織、細(xì)胞和器官等造成破壞，對(duì)養(yǎng)殖生物的健康成長(zhǎng)帶來非常嚴(yán)重的影響。絕大多數(shù)的魚類是通過鰓上皮將體中的氨氮排出體外的，如果水體中氨氮的濃度太高，或是大于血液中的氨氮，就會(huì)造成氨氮不易排出體外，甚至水體中的氨氮還會(huì)通過表皮、鰓上皮滲入到生物的細(xì)胞、器官和組織中，使養(yǎng)殖動(dòng)物的反應(yīng)遲緩、攝食減少、生長(zhǎng)變慢等。氨氮還會(huì)滲入血液中，血液的載氧能力會(huì)下降，呼吸速度變慢，高濃度氨氮還會(huì)影響體內(nèi)的Na+/K+-ATP酶蛋白結(jié)構(gòu)，從而影響了體內(nèi)酶的活性，導(dǎo)致滲透壓調(diào)節(jié)能力下降。水中的魚類如果在高氨氮的濃度中生活的時(shí)間過長(zhǎng)，會(huì)使魚的免疫力下降，抗病能力降低，甚至?xí)?dǎo)致魚類死亡。

所以，我們?cè)诓蒴~的規(guī)?；?、集約化養(yǎng)殖過程中，要特別注意水中氨氮的濃度，非離子氨（NH3）的濃度要控制在0.0615mg/L以內(nèi)。尤其在夏季溫度高時(shí)，很容易使水體中的pH值變高、水中氧氣減少，水中的飼料等有機(jī)物在厭氧微生物的作用下容易產(chǎn)生氨化分解，使得水體中的離子銨（NH4+）增加形成氨氮濃度高的水環(huán)境，對(duì)養(yǎng)殖動(dòng)物造成嚴(yán)重影響。在魚類養(yǎng)殖過程中氨氮濃度的控制尤為重要，及時(shí)地給養(yǎng)殖水體增氧，更換養(yǎng)殖水，清除底泥將有利于魚類的生長(zhǎng)和成活率的提高。

4 結(jié)論

本文通過對(duì)草魚進(jìn)行的氨氮急性半致死實(shí)驗(yàn)得出，草魚仔魚對(duì)于不同濃度非離子氨的反應(yīng)不同，草魚仔魚非離子氨NH3濃度0.02，0.12，0.17，0.23，0.36，0.55，1.02，1.82mg/L對(duì)應(yīng)的死亡率分別為0%，0%，10%，10%，25%，45%，60%，100%，并且最后得出非離子氨對(duì)草魚仔魚的半致死濃度為0.615mg/L，安全濃度為0.0615mg/L，可以知道，草魚仔魚對(duì)于氨氮是濃度越高，死亡率越高，這一結(jié)果指導(dǎo)我們?cè)诮窈蟮酿B(yǎng)殖生產(chǎn)中，應(yīng)該積極監(jiān)測(cè)水體中的氨氮濃度，對(duì)于草魚仔魚非離子氨濃度一定不能超過0.0615mg/L。