非离子氨对红鳍东方鲀的急性毒性研究

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摘要 采用半静水生物测试法，研究pH值为7.5～7.7，溶氧7 mg/L，盐度32，温度（24.3±2）℃条件下非离子氨对红鳍东方鲀的急性毒性。试验鱼体质量为（8.5±0.5）g。急性试验设定氨氮浓度梯度为0、56.99、64.89、73.84、84.10、95.74、109.00 mg/L，对应的非离子氨浓度分别为0、0.95、1.08、1.23、1.40、1.59、1.81 mg/L。结果表明：在急性试验中，氨氮对红鳍东方鲀产生了毒性，暴露24、48、72、96 h LC50分别为97.61、87.22、78.62、72.38 mg/L，安全浓度为7.24 mg/L。非离子氨对红鳍东方鲀的24、48、72、96 h LC50分别为1.62、1.45、1.31、1.20 mg/L，安全浓度为0.12 mg/L。

关键词 非离子氨；红鳍东方鲀；急性毒性；半致死浓度；安全浓度

中图分类号 S965.199 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）06-0253-02

在循环水养殖系统中，由于排泄物、残饵的长期累积，导致水体中氨氮含量过高，往往超过水生动物的耐受值，从而影响鱼类正常生长，甚至导致死亡。氨氮在水中以离子氨（NH4+）和非离子氨（NH3）2种形态存在，而非离子氨（NH3）对鱼类有较强的毒性，是制约高密度养殖模式下鱼类正常生长的主要因子之一。红鳍东方鲀（Takifugu rubripes）属硬骨鱼纲（Osterchthyes），鲀形目（Telraodontiformes）、鲀科（Tetrao-dontidae）、东方鲀属（Fugu）。主要分布于北太平洋西部的日本、朝鲜半岛和中国沿海。目前，我国沿海共发现17种东方鲀，红鳍东方鲀是个体最大、经济价值较高的品种之一。因其肉质细嫩、味道鲜美、蛋白质高、营养丰富，素有“百鱼之王”的美称，深受喜爱，养殖前景广阔，潜力巨大。该试验测定了不同浓度氨氮对红鳍东方鲀的半致死浓度和安全浓度，旨在为养殖水体中合理调控氨氮浓度提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 试验鱼。试验用红鳍东方鲀购自大连天正集团大黑石养殖基地，运回实验室后放入水槽中暂养1周。暂养期间每天投喂2次，换水1次，并及时清除残饵及粪便。选取平均体重（8.5±0.5）g、身体健康、反应灵敏的鱼进行试验备用，试验开始前24 h及试验期间暂停投喂。

1.1.2 试验药物。试验用NH4Cl为天津市科密欧化学试剂有限公司生产（AR），将NH4Cl用烘箱烘致恒重后配制母液，根据需要稀释为不同浓度。

1.1.3 试验仪器。SX725型pH/mV/溶解氧测量仪，由上海三信仪表厂生产。

1.2 试验条件

试验采用40 L塑料水槽，每个水槽盛20 L试验液，空气压缩机24 h增氧，测量pH值及溶氧，pH值为7.5～7.7，溶氧7 mg/L，盐度32，温度（24.3±2）℃。

1.3 试验方法

1.3.1 预备试验。采用半静水生物测试法[1]。为使试验顺利进行，首先根据氨氮对其他鱼种毒性试验的相关研究设置药物浓度范围，进行预备试验。估计5个浓度值，每个浓度5尾鱼，药物处理24 h，以24 h未见死亡组和全部死亡组的浓度为最小浓度和最大浓度。为消除饵料影响，试验期间不投饵。

1.3.2 正式试验。根据预备试验结果确定试验浓度范围，按照等对数间距设6个浓度梯度组和1个对照组，每个浓度设置3个平行组，每个水槽放10尾鱼，每24 h更换1次试验溶液，换液量100%。试验开始后连续8 h观察中毒症状，此后不定时观察，随时捞出死亡个体，并于24、48、72、96 h分别记录各组鱼死亡数量，死亡的判断标标准为鳃盖停止运动，且用小镊子或玻璃棒夹碰鱼的尾柄部，5 s内无任何反应即视为死亡。试验分组及浓度设置见表1。

1.4 数据处理

采用SPSS 17.0软件，用概率单位回归法求出24、48、72、96 h试验鱼的半致死浓度（LC50），并给出LC50的95%可信区间，其中，非离子氨计算公式为：

[NH3]=[NH4++NH3]/[10（pKa-pH）+1][2]

其中，pKa=0.090 18+2 729.921/T（T为开氏温度）。

安全浓度采用下列公式计算：SC=96 LC50×0.1[3]

2 结果与分析

2.1 中毒症状

试验刚开始时，各浓度组试验鱼表现兴奋，在水槽中迅速游动。随时间推移，低浓度组的红鳍东方鲀活动趋于正常，与对照组活动情况基本相同，试验鱼在水中上层静伏或缓慢游动，而高浓度组试验鱼仍然在水槽中迅速游动。约2 h后，高浓度组试验鱼出现不良反应，大多靠近槽壁，个别卧于槽底，呼吸频率加快，身体约2 s颤抖1次。约4 h后出现死亡个体，试验鱼平衡能力明显受到影响，歪向一侧，碰撞壁边，口张开，呼吸微弱，用玻璃棒碰触，反应迟缓。约5 h后出现大量死亡，死鱼身体僵硬，沉入槽底，体色略发黑。中浓度组在随后的观察中，也陆续出现中毒症状，死亡数量上升。

2.2 非离子氨对红鳍东方鲀的急性毒性作用

非离子氨对红鳍东方鲀的毒性作用结果见表2，对照组和第1组在96 h内未出现死亡鱼，第2组在72 h内出现死亡鱼，第3组在48 h内出现死亡鱼，第4、5、6组均在24 h内出现死亡鱼，第6组在24 h内试验鱼全部死亡。随着药物浓度的增加和各组试验时间的增加，各组死亡率也增加。

试验表明，在pH值为7.5～7.7，盐度32，水温（24.3±2）℃条件下，非离子氨对红鳍东方鲀的24、48、72、96 h的半致死浓度分别为1.62、1.45、1.31、1.20 mg/L，安全浓度为0.12 mg/L。

3 结论与讨论

氨氮是水生动物排泄物、残饵以及动植物尸体等含氮有机物分解的终产物[4]，且非离子氨是主要的致毒物质，其毒性是离子氨毒性的300倍，水环境中非离子氨增加会抑制鱼类氨的排泄量，使其血液和组织中氨的浓度升高，降低血液载氧能力，造成体内正常代谢降级或停滞，进而对机体产生一系列毒性[5]。此外，因非离子态氨不带电荷，具有较高脂溶性，容易透过细胞膜，使鱼类中毒，导致鱼鳃对氨气的通透性增加，刺激鱼体兴奋，使鱼发生痉挛，至衰竭而亡等一系列生理毒性反应[6]。该试验中随氨氮浓度增加，试验鱼死亡数量增加，随试验时间的延长，同一浓度试验鱼死亡数量增加。

有报道认为，鱼类对非离子氨（NH3）浓度的96 h敏感区间为0.4～3.1 mg/L[7]。USEPA通过对17种海水鱼类的非离子氨急性毒性试验，得出海水鱼类非离子氨的LC50是1.86 mg/L[8]，该试验结果与之相符。其他研究表明，非离子氨对菊黄东方鲀的96 h LC50为2.824 mg/L[9]，对斜带石斑鱼苗的96 h LC50为2.12 mg/L[10]，对黑鲷幼鱼96 h LC50为1.99 mg/L[11]，三者均比红鳍东方鲀的LC50值高，表明红鳍东方鲀对非离子氨的耐受力较低。对于淡水养殖鱼类，非离子氨对鲤幼鱼的96 h LC50为0.686 mg/L[12]，对白斑狗鱼幼鱼的96 h LC50为0.801 mg/L[13]，对泥鳅的96 h LC50为0.319 mg/L[14]，表明红鳍东方鲀对非离子氨的敏感性高于这3种淡水养殖鱼类。

研究表明，水中的pH值、溶解氧、盐度、水温等可影响氨氮对水生生物的毒性。在pH值为6.0、7.5和8.2时，氨氮对克林雷氏鲶（Rhamdia quelen）的96 h LC50分别为0.44、1.45、2.09 mg/L[15]。溶氧5.0 mg/L时，虹鳟对氨的耐受力比在8.5 mg/L时小30%[16]。一些对海水动物的研究表明，盐度越高，毒性越低[17]。该试验在pH值为7.5～7.7，溶氧7 mg/L，盐度32，温度（24.3±2）℃的理化条件下进行，得出非离子氨对红鳍东方鲀的安全浓度为0.12 mg/L，建议在此条件下，加强水质监管，把工厂化养殖水环境中非离子氨浓度控制在0.12 mg/L以下，避免红鳍东方鲀受到养殖水环境中氨氮毒性胁迫。

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