非離子氨和亞硝態(tài)氮對鳙幼魚的急性毒性試驗(yàn)

王偉　王琪　戚甫長　朱凌云　占明飛

摘要 在水溫（20.0+0.2）C、pH值（7.66+0.03）、溶解氧5mg/L的條件下，采用半靜水試驗(yàn)方法研究了非離子氨和亞硝態(tài)氮對平均體長（5.88+0.16）cm、平均體質(zhì)量（3.42+0.22）g的鳙幼魚的急性毒性效應(yīng)。結(jié)果表明，受到非離子氨和亞硝態(tài)氮脅迫后，鳙幼魚出現(xiàn)呼吸急促、游動失去平衡、抽搐、側(cè)翻、體色變深、活力降低等中毒癥狀，直至最后死亡，其死亡率與非離子氨、亞硝態(tài)氮濃度和脅迫時間之間存在明顯的劑量效應(yīng)和時間效應(yīng)關(guān)系。非離子氨和亞硝態(tài)氮對鳙幼魚96h半致死濃度分別為0.727mg/L和79.180mg/L，安全濃度分別為0.073mg/L和7.918mg/L。相對于非離子氨，鳙幼魚對亞硝態(tài)氮的耐受性更強(qiáng)。

關(guān)鍵詞 鳙幼魚;非離子氨;亞硝態(tài)氮;半致死濃度;安全濃度

中圖分類號 S917.4

文獻(xiàn)標(biāo)識碼

文章編號 1007-5739（2019）08-0228-02

在高密度水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中，隨著水環(huán)境中氨氮和亞硝態(tài)氮濃度的劇增，當(dāng)含量達(dá)到或超過魚類自身的耐受限值時，就會導(dǎo)致其食欲下降、生長受到抑制，嚴(yán)重時會引起機(jī)體代謝紊亂、免疫失調(diào)，誘發(fā)多種疾病，最終造成大量死亡。

目前，國內(nèi)外許多學(xué)者已開展了多種魚類對氨氮和亞硝態(tài)氮耐受性的研究，分別得出了其受到氨氮和亞硝態(tài)氮脅迫后96h半致死濃度以及安全濃度，并就其致毒機(jī)理進(jìn)行了深人分析40。但有關(guān)非離子氨和亞硝態(tài)氮對鳙魚急性毒性效應(yīng)的研究卻鮮，見報道鳙魚（Aristichthysnobilis）經(jīng)濟(jì)價值較高，同時還有“水中清道夫”的雅稱，因其獨(dú)特的鰓耙結(jié)構(gòu)具有的濾食作用對富營養(yǎng)化水體中的藻類具有一定的控制作用，正逐漸成為環(huán)保領(lǐng)域水生態(tài)治理的熱門。因此，本文選擇魚類生長發(fā)育過程中對污染物敏感的幼魚階段進(jìn)行急性毒性試驗(yàn)，以期為其養(yǎng)殖以及水生態(tài)治理提供理論指導(dǎo)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

試驗(yàn)在安徽水韻環(huán)保股份有限公司下屬水生態(tài)產(chǎn)業(yè)研究院進(jìn)行，試驗(yàn)用魚購自柳州市名優(yōu)魚苗場，為人工培育的當(dāng)年幼魚，平均體長（5.88+0.16）cm，平均體質(zhì)量（3.42+0.22）g，先暫養(yǎng)在室內(nèi)玻璃魚缸（2.2x2.0x1.2m）中，其間每天投喂粉狀飼料2次，早晚各1次，待其完全適應(yīng)后，隨機(jī)挑選其中活潑健壯、體表無外傷、規(guī)格一致的鳙幼魚放入試驗(yàn)水箱（0.6x0.4x0.3m）中進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)液30L。試驗(yàn)所用氨氮和亞硝態(tài)氮溶液采用分析純NH4Cl和NaNO2配制（無錫市亞盛化工有限公司）。

1.2試驗(yàn)方法

試驗(yàn)方法參照《水和廢水監(jiān)測分析方法》中水生生物毒性測定法"。先通過預(yù)試驗(yàn)確定24h100%死亡濃度（LC00.24）以及96h0%死亡濃度（LCo.xh）。

將預(yù)試驗(yàn)得出的氨氮和亞硝態(tài)氮溶液濃度上、下限值區(qū)間按等對數(shù)間距法劃分成6個梯度濃度處理，另設(shè)一空白對照，，其中氨氮濃度分別為0、30.00、41.39、57.11、78.80、108.72、150.00mg/L，亞硝態(tài)氮濃度分別為0、50.00、71.55、102.38、146.49、209.60、300.00mg/L。每個處理設(shè)置2個平行，每個平行隨機(jī)投放18尾鳙幼魚。試驗(yàn)開始前使試驗(yàn)魚饑餓24h，其間不投喂。為避免試驗(yàn)液濃度變化，每隔1d對其進(jìn)行100%更換。試驗(yàn)采用半靜水方法，其間觀察各組試驗(yàn)魚受到氨氮和亞硝態(tài)氮脅迫后的行為變化，并記錄統(tǒng)計各組24、48、72.96h鳙幼魚的死亡個數(shù)。試驗(yàn)用水為經(jīng)過充分曝氣的自來水，各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)為溫度（20.0+0.2）9C、pH值（7.66+0.03）、溶氧保持在5mg/L以上，氨氮和亞硝態(tài)氮均未檢出。

1.3數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用SPSS17.0處理，氨氮和亞硝態(tài)氮對鳙幼魚2448、72.96h半致死濃度（LC3）值及95%置信區(qū)間用Probit回歸法求出間，安全濃度（SC）非離子氨濃度采用下列公式求得SC=0.1x96hLC1）";非離子氨濃度=氨氮濃度/[10（anp）+1]。

式中pKa=0.09018+2729.92/T;pKa為離解常數(shù)，T為熱力學(xué)溫度（T=273.15+t）。

2結(jié)果與分析

2.1鳙幼魚受到非離子氨和亞硝態(tài)氮脅迫后行為變化

在試驗(yàn)過程中，受低濃度非離子氨和亞硝態(tài)氮脅迫的鳙幼魚行為變化不明顯，但隨著試驗(yàn)液濃度的增加，鳙幼魚出現(xiàn)中毒癥狀，表現(xiàn)為呼吸急促、游動逐漸失去平衡、翻轉(zhuǎn)抽搐、活力降低、體色變深，直至最后死亡。

2.2非離子氨和亞硝態(tài)氮對鳙幼魚存活率的影響

鳙幼魚的死亡率與非離子氨、亞硝態(tài)氮濃度和脅迫時間之間存在明顯的正相關(guān)關(guān)系（表1、2）。通過直線內(nèi)插法求出鳙幼魚在2448、72.96h氨氮和對應(yīng)的非離子氨、亞硝態(tài)氮脅迫下的半致死濃度（表3、4），其中氨氮的96h半致死濃度（LCso）和安全濃度（SC）分別為43.214mg/L和4.321mg/L，非離子氨的96h半致死濃度（LCso）和安全濃度（SC）分別為0.727mg/L和0.073mg/L，亞硝態(tài)氮的96h半致死濃度（LCso）和安全濃度（SC）分別為79.180mg/L和7.918mg/L。

3結(jié)論與討論

通常檢測的氨氮是指水中以離子氨和非離子氨形式存在的氮，其中離子氨幾乎無毒，對水生生物具有毒害作用的往往是非離子氨，一方面它可以阻止魚類自身代謝氨排出體外，使血液和組織中非離子氨的濃度升高;另一方面，它是親脂性分子，脂溶性較強(qiáng)，半徑較小，容易穿透細(xì)胞膜進(jìn)人魚體內(nèi)，對其鰓表皮細(xì)胞造成損傷。因此，當(dāng)水中積累較多的非離子氨時，會造成魚類機(jī)體代謝失常，進(jìn)而對其產(chǎn)生一系列毒害作用。而亞硝態(tài)氮對魚類的毒性作用主要是通過將其血液中血紅蛋白的Fe2+氧化成為Fe3+，從而抑制血液的載氧能力，造成機(jī)體因組織缺氧而神經(jīng)麻痹甚至窒息死亡13-1。

在本研究中，鳙幼魚的死亡率與非離子氨、亞硝態(tài)氮濃度和脅迫時間之間存在明顯的正相關(guān)關(guān)系，非離子氨對體質(zhì)量為（3.42+0.22）g的鳙幼魚的96h半致死濃度和安全濃度分別為0.727mg/L和0.073mg/L，安全濃度低于規(guī)格更小的雜交鲌先鋒1號15、史氏鱘幼魚凹鰱和加州鱸6、白斑狗魚幼魚2等大部分魚;美國環(huán)境保護(hù)局統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，非離子氨對32種常見淡水魚96h半致死濃度的平均值為2.79m/L7，遠(yuǎn)高于本試驗(yàn)中的0.727mg/L，說明鳙幼魚比大多數(shù)淡水魚對水體中的非離子氨更為敏感。因此，在實(shí)際養(yǎng)殖過程中，要嚴(yán)格控制水體中非離子氨的含量。亞硝態(tài)氮對鳙幼魚96h半致死濃度和安全濃度分別79.180mg/L和7.918mg/L，高于規(guī)格更大的大黃魚幼魚叫和規(guī)格相當(dāng)?shù)膸r原鯉！對亞硝態(tài)氮的耐受性，說明鳙幼魚對亞硝態(tài)氮毒性的耐受力較強(qiáng)。此外，對比非離子氨和亞硝態(tài)氮對鳙幼魚96h半致死濃度可知，非離子氨對鳙幼魚的毒性遠(yuǎn)強(qiáng)于亞硝態(tài)氮，這與大部分文獻(xiàn)報道的結(jié)果一致。

非離子氨和亞硝態(tài)氮對水生生物的毒性大小主要受到水生生物種類、發(fā)育階段和規(guī)格、水溫、鹽度、pH值、溶解氧等眾多因素的影響。呂景才等）在亞硝態(tài)氮對幾種淡水魚苗急性毒性試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，鳙魚對亞硝態(tài)氮的安全濃度為1.99mg/L，遠(yuǎn)低于本研究中的7.918mg/L，這可能與試驗(yàn)用魚的規(guī)格以及試驗(yàn)的非生物因素不同所致。梁健等8研究得出，同規(guī)格的鰱魚對非離子氨的安全濃度為0.033mg/L，低于本研究中的0.073mg/L，這可能與試驗(yàn)水溫和pH值相差較大有關(guān)。具體差異原因有待進(jìn)一步研究。

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