氯化銨、亞硝酸鈉和氯化鎘對(duì)褶紋冠蚌幼蚌的急性毒理試驗(yàn)

陳瑩瑩　占明飛　陶俊進(jìn)　王冬冬　朱凌云

摘要? ? 在水溫（24.0±0.5）℃、pH值7.5±0.5、溶解氧大于5 mg/L的條件下，本文采用半靜水試驗(yàn)方法研究了氯化銨、亞硝酸鈉和氯化鎘對(duì)平均體長(zhǎng)為1.5～2.0 cm的褶紋冠蚌幼蚌的急性毒性效果。結(jié)果表明，3種試劑對(duì)幼蚌的毒性由強(qiáng)到弱依次為氯化鎘>氯化銨>亞硝酸鈉，對(duì)幼蚌96 h的半致死濃度分別為32.02、165.63、287.58 mg/L，安全濃度分別為3.20、16.56、28.76 mg/L。受到3種試劑的脅迫后，褶紋冠蚌幼蚌出現(xiàn)心臟活力降低、蚌殼張開(kāi)或斧足露出蚌殼外等中毒癥狀，最后導(dǎo)致死亡。幼蚌死亡率與3種試劑之間存在明顯的劑量效應(yīng)和時(shí)間效應(yīng)關(guān)系。

關(guān)鍵詞? ? 褶紋冠蚌;急性毒理;半致死濃度;安全濃度

中圖分類(lèi)號(hào)? ? X174? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A

文章編號(hào)? ?1007-5739（2020）03-0207-02? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

Acute? Toxic? Effects? of? NH4Cl，NaNO2? and? CdCl2? on? Juvenile? of? Cristaria? plicata

CHEN Ying-ying 1? ? ZHAN Ming-fei 1 *? ? TAO Jun-jin 1? ? WANG Dong-dong 2? ? ZHU Ling-yun 1

（1 Anhui Shuiyun Mollusk Breeding Technology Co.，Ltd.，Wuhu Anhui 241000; 2 Wuhu Fisheries Administration Center）

Abstract? ? The acute toxicity effects of NH4Cl，NaNO2 and CdCl2 on Cristaria plicata juveniles with average body length of 1.5-2.0 cm were studied by semi-static water experimental method in this paper.The experimental water temperature was（24.0±0.5）℃，the pH value was 7.5±0.5，and the dissolved oxygen level was more than 5 mg/L.The results showed that the toxicity of three kinds of drugs on C. plicata juveniles from strong to weak in sequence was CdCl2>NH4Cl>NaNO2.The median lethal concentration of three kinds of drugs to C. plicata juveniles were 32.02，165.63，287.58 mg/L，respectively，and the safe concentration were 3.20，16.56，28.76 mg/L，respectively.After stress by three kinds of drugs，the C. plicata juveniles appeared some poisoning symptoms，such as the vitality of heart decreased，the shell was open or the axe foot was exposed outside and so on，which led to death.The C. plicata juveniles had obvious dose effect and time effect relationship between mortality rate and three kinds of drugs.

Key words? ? Cristaria plicata;acute toxicity;median lethal concentration;safe concentration

氨氮與亞硝酸氮是水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境中影響水產(chǎn)動(dòng)物生長(zhǎng)和發(fā)育的重要因子，當(dāng)其濃度超標(biāo)時(shí)，不僅會(huì)對(duì)養(yǎng)殖動(dòng)物產(chǎn)生直接毒害，而且能誘發(fā)多種疾病[1]。因此，研究氨氮與亞硝酸氮對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物的毒性影響，在水產(chǎn)養(yǎng)殖方面將起到至關(guān)重要的作用。

雙殼綱軟體動(dòng)物因具有高濾水速率以及較強(qiáng)的重金屬富集能力，常被用來(lái)進(jìn)行重金屬水體污染生物監(jiān)測(cè)研究[2]。已有研究表明，淡水生態(tài)系統(tǒng)中三角帆蚌[3]（Hyriopsis cumingii）、河蜆[4]（Corbicula fluminea）對(duì)模擬水環(huán)境中的重金屬具有較好的重金屬富集作用，包括Cd、Ag、Hg、Pb等有毒重金屬。其中，鎘為重金屬污染物之首[5]。目前，有關(guān)褶紋冠蚌對(duì)重金屬生物積累相關(guān)的研究仍鮮見(jiàn)報(bào)道。

褶紋冠蚌（Cristaria plicata）屬軟體動(dòng)物門(mén)雙殼綱蚌科，是淡水貝類(lèi)的優(yōu)勢(shì)種群，主要營(yíng)底棲生活，過(guò)濾性取食，在池塘水體凈化、水產(chǎn)生態(tài)健康養(yǎng)殖方面也有著廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，其可以作為水體污染評(píng)價(jià)的重要指示生物，尤其是幼蚌，對(duì)水質(zhì)的變化較為敏感。本研究采用靜止式受毒法，研究褶紋冠蚌幼蚌對(duì)氯化銨、亞硝酸鈉、氯化鎘3種試劑的中毒反應(yīng)，探究3種試劑對(duì)褶紋冠蚌幼蚌的安全濃度或最佳使用量，以期篩選適合淡水水域重金屬污染評(píng)價(jià)的指示生物。同時(shí)，為蚌類(lèi)生物多樣性保護(hù)提供參考。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 試驗(yàn)材料

褶紋冠蚌采自安徽水韻軟體動(dòng)物繁育科技有限公司的繁育基地，挑選1.5～2.0 cm的稚蚌暫養(yǎng)于塑料收納箱中，水溫控制為（24.0±0.5）℃。暫養(yǎng)1 d后，在解剖顯微鏡下挑選心臟跳動(dòng)較活躍、蚌長(zhǎng)1.5～2.0 cm的褶紋冠蚌。

1.2? ? 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)方法參照《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》中水生生物毒性測(cè)定法[6]。先通過(guò)預(yù)試驗(yàn)確定24 h 100%死亡濃度（LC100，24 h）以及96 h 0死亡濃度（LC0，96 h）。

根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果確定濃度區(qū)間，按照對(duì)數(shù)間距法將氯化銨和亞硝酸鈉的毒理試驗(yàn)劃分成5個(gè)梯度濃度和1個(gè)空白對(duì)照，氯化鎘毒理試驗(yàn)劃分為6個(gè)梯度濃度和1個(gè)空白對(duì)照。其中氯化銨濃度分別為0（CK）、100、250、500、1 000、2 500 mg/L;亞硝酸鈉濃度分別為0 CK）、100、200、400、800、1 600 mg/L;氯化鎘濃度分別為0（CK）、40、80、180、380、790、900 mg/L。每組設(shè)置2個(gè)平行，每個(gè)平行組投放10個(gè)幼蚌，且加入250 mL試驗(yàn)溶液，試驗(yàn)用水為經(jīng)曝氣后的自來(lái)水（水溶氧量在5 mg/L以上，pH值為7.5±0.5），將燒杯置于24 ℃恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行急性毒理試驗(yàn)。為避免試驗(yàn)濃度變化，每隔24 h更換全部試驗(yàn)液。觀察記錄24、48、72、96 h蚌的活動(dòng)情況及死亡個(gè)體數(shù)。

1.3? ? 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用SPSS 19.0處理，采用Probit回歸法求出氯化銨和亞硝酸鈉、氯化鎘對(duì)褶紋冠蚌幼蚌24、48、72、96 h半致死濃度（LC50）及95%置信區(qū)間，安全濃度（SC）采用周永欣[7]的計(jì)算公式：

SC=0.1×96 h LC50。

2? ? 結(jié)果與分析

2.1? ? 中毒癥狀

毒理試驗(yàn)期間，在3種試劑的處理下，幼蚌心臟跳動(dòng)頻率隨著濃度和時(shí)間的增加而明顯降低;在氯化銨和亞硝酸鈉脅迫處理下，幼蚌的死亡多表現(xiàn)為斧足的伸出或開(kāi)殼（圖 1）;而在氯化鎘脅迫下，幼蚌的死亡多表現(xiàn)為開(kāi)殼，這可能與3種試劑的毒理機(jī)制有關(guān)。隨著3種試劑濃度的增加以及毒理時(shí)間的延長(zhǎng)，幼蚌的平均死亡率隨之明顯升高（表1）。幼蚌與3種試劑之間存在明顯的效應(yīng)-劑量關(guān)系和效應(yīng)-時(shí)間關(guān)系（表1）。

2.2? ? 半致死濃度與安全濃度

褶紋冠蚌幼蚌的死亡率與3種試劑濃度和脅迫時(shí)間之間存在明顯的正相關(guān)關(guān)系（表1）。利用直線內(nèi)插法求出各試劑的半致死濃度LC50及各自的95%置信區(qū)間，根據(jù)計(jì)算公式估算出安全濃度。由表1可知，3種試劑對(duì)幼蚌不同時(shí)間半致死濃度LC50均隨著試驗(yàn)時(shí)間的延長(zhǎng)而降低。其中氯化銨的96 h半致死濃度和安全濃度分別為165.63、16.56 mg/L;亞硝酸鈉分別為287.58、28.76 mg/L;氯化鎘對(duì)褶紋冠蚌幼蚌96 h LC50、SC分別為32.02、3.20 mg/L。從急性毒性特征分析可知，3種藥物對(duì)幼蚌的毒性由高到低依次表現(xiàn)為氯化鎘>氯化銨>亞硝酸鈉。藥物安全濃度越低，說(shuō)明此試劑對(duì)幼蚌的毒性越強(qiáng)。

3? ? 結(jié)論與討論

3.1? ? 氯化銨和亞硝酸鈉對(duì)褶紋冠蚌幼蚌的毒性影響

在水溫（24.0±0.5）℃、pH值7.5±0.5、溶解氧5 mg/L的條件下，褶紋冠蚌幼蚌的死亡率與氯化銨、亞硝酸鈉的濃度以及脅迫時(shí)間之間存在明顯的正相關(guān)性。

氨氮在水體中主要以離子氨和非離子氨2種形式存在，二者可相互轉(zhuǎn)化，當(dāng)pH值大于7時(shí)，主要是以分子氨形式存在。分子氨具有較強(qiáng)的脂溶性，易穿透脂質(zhì)性細(xì)胞膜，影響貝類(lèi)的生命。有研究表明，分子氨進(jìn)入偏頂蛤的血液中，能夠抑制其血液載氧能力，從而引起偏頂蛤窒息甚至死亡。亞硝酸氮也可抑制水產(chǎn)貝類(lèi)的血液載氧能力，養(yǎng)殖水體中亞硝酸氮進(jìn)入水產(chǎn)貝類(lèi)的血液，可將氧合血藍(lán)蛋白轉(zhuǎn)化為脫氧血藍(lán)蛋白，降低血淋巴運(yùn)氧能力，從而使貝類(lèi)機(jī)體缺氧甚至致死[8]。

本研究發(fā)現(xiàn)，褶紋冠蚌幼蚌在氯化銨與亞硝酸鈉的毒性作用下，死亡個(gè)體多表現(xiàn)為斧足的伸出現(xiàn)象，此結(jié)果可能與2種試劑對(duì)蚌類(lèi)血液載氧力的抑制作用有關(guān)。另外，亞硝酸可降低體內(nèi)抗氧化酶（如酚氧化酶、溶菌酶等）的活力，從而降低水產(chǎn)動(dòng)物的免疫力，誘發(fā)多種疾病[9]。

實(shí)際上，自然水體中氨氮和亞硝酸氮濃度較低。但由于人工養(yǎng)殖過(guò)程中大量殘餌、排泄物的堆積以及用于處理養(yǎng)殖水環(huán)境的消毒藥物的定期使用，引起病原微生物被殺滅的同時(shí)，有益微生物也隨之消失或減少，大量積累的氨氮硝化過(guò)程受抑制，最終導(dǎo)致養(yǎng)殖水體中氨氮和亞硝酸氮等有害物質(zhì)明顯增加[1]。因此，探究養(yǎng)殖水體中的氨氮和亞硝酸鹽類(lèi)物質(zhì)的安全濃度，并做到科學(xué)合理地將養(yǎng)殖水體中的這2種物質(zhì)的濃度控制在安全范圍之內(nèi)，將在水產(chǎn)養(yǎng)殖中起到至關(guān)重要作用。

3.2? ? 氯化鎘對(duì)褶紋冠蚌幼蚌的毒性影響

蚌類(lèi)具有極高的濾水速率，通過(guò)監(jiān)測(cè)蚌對(duì)水體中重金屬的富集性及反應(yīng)特征，如中毒癥狀、死亡率等，來(lái)判斷水體中的重金屬污染情況[10]。在氯化鎘對(duì)褶紋冠蚌幼蚌的急性毒理試驗(yàn)中，幼蚌的死亡率隨著氯化鎘濃度的增加顯著升高，其對(duì)幼蚌的毒性明顯高于氯化銨與亞硝酸鈉。這可能與氯化鎘較容易在幼蚌體內(nèi)產(chǎn)生富集作用且氯化鎘的半衰期較長(zhǎng)有關(guān)[11]。

沈洪艷等[12]研究了水環(huán)境中Cd和Cu對(duì)河蜆毒性效應(yīng)，結(jié)果表明，河蜆對(duì)Cd的毒性反應(yīng)更加靈敏。Arini等[13]研究發(fā)現(xiàn)，Cd在淡水河蜆組織中具有較高的持久性，其半衰期約為240 d。由于淡水蚌類(lèi)具有壽命較長(zhǎng)、易富集重金屬、能釋放過(guò)多重金屬等優(yōu)勢(shì)，淡水蚌類(lèi)已被有效地應(yīng)用于重金屬污染水體的生物修復(fù)工程中[14]。

目前，水環(huán)境中的Cd對(duì)蚌類(lèi)的毒性研究尚匱乏。本研究可為淡水蚌類(lèi)在重金屬污染水體的監(jiān)測(cè)與生物修復(fù)應(yīng)用方面提供一定的參考。

4? ? 參考文獻(xiàn)

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