氨氮对鳜幼鱼急性毒性研究

唐首杰1,2,3 赵金良―2\"3(1农业农村部淡水水产种质资源重g实验室，上海海洋大学，上海201306；2水产动物遗传育种中心上海市协同创新中心，上海海洋大学，上海201306；3水产科学国家级实验教学示范中心，上海海洋大学，上海201306)摘 要：为研究氨氮对蹶(Siniperea chuatsi)^鱼的急性毒性效应,以体质量(7. 92 ±0. 80) /、体长(8. 3±1.1)

cm的蹶幼鱼为试验材料，采用常规急性毒性试验法，确定氨氮对蹶幼鱼的半致死浓度和安全浓度。结果表

明,在水温(24.7 ±0.5) O ,PH为7.4 ±0.1,溶解氧(DO)为(5.9 ±0.3) m/L的条件下，氨氮对蹶幼鱼的24、 48,72,96 h半致死浓度分别为40.45,19.24,13. 35,9.23 m/L,安全浓度为0.923 m/L。非离子氨对蹶幼鱼的 24、48、72、96 h半致死浓度分别为0.550,0.262,0.182,0.126 m/L,安全浓度为0.012 6 m/L。非离子氨氮对蹶

幼鱼的毒性与其浓度大小和作用时间呈正相关，蹶幼鱼对氨氮耐受性较低。关键词：氨氮;W;幼鱼;急性毒性池塘养殖是我国传统的养殖模式,但池塘结 构普遍缺乏水体净化功能［1］o池塘中未被利用

这些残饵和粪便等使蹶鱼池塘水体中氨氮浓度上 升，如果长时间受到氨氮胁迫，就会引起W免疫力

的残饵和鱼类排泄的粪便大量沉积，难以得到及 下降,成活率降低。时分解和清除，从而使水体中氨氮浓度升高。氨

氮由离子氨(NHH)和非离子氨(NH )组成，其

目前关于鱼类氨氮急性毒性的研究有许多报 道［2-4,8-14*。但是有关蹶幼鱼急性毒性的研究尚未 见报道。本文采用常规水生生物急性毒性试验

中非离子氨对水生生物的毒性作用较强,非离子

氨能阻止水生生物体内的氨向体外排出,导致体 法，研究氨氮对W幼鱼的急性毒性效应，确定氨氮

的半致死浓度和安全浓度，旨在为蹶鱼健康养殖

内正常代谢降级,进而对机体产生一系列的影 响［2］。在高浓度氨氮环境中，鱼类的鲍会受到不 同程度的损伤从而降低输送氧气的能力［3］o随

提供基础资料。着氨氮暴露时间延长，超氧化物歧化酶的活性也 受到不同程度的抑制，使机体抗损伤能力和免疫 机能下降⑷。蹶(Siniperea chuatsp是我国特有的名贵淡水

1材料和方法1.1试验材料W幼鱼来自安徽省池州市秋浦特种水产开发

有限养殖公司，体质量为(7.92±0. 80) g,体长为 (8.3 ±1. 1) cm。将幼鱼放在实验室水族箱内暂

养殖鱼类。近年来，由于养殖成本增高，蹶鱼放养 密度增大,导致养殖成活率下降，病害问题也较为

养7d以适应环境，暂养期间投喂草鱼苗,每天早

晚各投喂1次,投喂量为鱼体质量的5%。试验

突出。与其他养殖鱼类不同，蹶鱼养殖主要投喂

活的饵料鱼。一方面，投喂饵料鱼会产生残饵，另

用水族箱规格为0. 45 mx 0. 34 mx 0. 30 m(长x

一方面,蹶及饵料鱼会排放大量粪便等有机废物, 宽乂高)，试验水体为40 L。试验用水为充分曝来稿日期：2018-12-20作者简介：宋银都(1995—)，男，硕士研究生，研究方向为水产养殖。 通讯作者：赵金良(1969—)，博士，教授，从事水产动物遗传与育种研究 项目资助：现代农业产业技术体系专项基金(CARS-46)资助。水产科技情报2019,46(5)气的自来水,水温为(24. 7 ±0.5) O,p H为7.4± 0.1,溶解氧(DO)为(5. 9 ±0.3) mg/L°269虑非离子氨的半致死浓度。水体中的非离子氨在

药剂：NH4 C (纯度＞ 99. 5% ),购自上海生 工生物工程技术服务有限公司。总氨氮中所占的比例与水温、pH等有关，换算公 式如下[7]:非离子氨浓度=总氨氮浓度/[10 (pKa-pH) +1](2)式(2)中：pKa为解离常数,pKa= 0.090 18 + 2729.92/*； *( K)为热力学温度，* = 273 +

8 °C)。仪器：pH计、溶氧仪，德国WTW Multi 3620 水质分析仪。1.2试验方法正式试验前先进行预试验。预试验分5组, 将NH4C1分别稀释成3、6、12、24和48 mg/L等5

个质量浓度。每个水族箱中随机放入试验鱼10

2结果2.1氨氮对蹶幼鱼死亡率的影响尾,持续在96 h内观察并记录各浓度下试验鱼死

亡的数量，确定24 h的100%死亡浓度(24 h4C100)及 96 h 的 0% 死亡浓度(96 h4C。)。预试验结果,24 h蹶幼鱼100%死亡浓度

试验确 的试验 的上、 ,(24 hLC100)为 48 mg/L, 96 h 的 0% 死亡浓度 (96hLC°)为3 mg/L。据此,将正式试验的氨

等对数间距设置6个试验浓度组，另设置不加

NH4C1的组作为对照组,每组设置2个平行。正

氮浓度上、下限分别定为50 mg/L和5 mg/L。 按等对数间距分别设立6个浓度梯度组和1个

式试验前24 h不投饲,每个试验组随机放入10 尾鱼。试验过程中不投饲、不充气。试验开始后,

对照组，氨氮质量浓度由低到高依次为0、5. 01 &7. 94 & 12. 59& 19. 95、31. 62、50. 12 mg/L

每12 h测量并记录各试验组的水温、pH和溶解

氧，每隔24 h更换全部试验液。试验期间连续观 察试验鱼的反应，如游泳情况、对外界刺激的反应

(见表1)'氨氮对蹶幼鱼的急性毒性试验结果见表2。

能力、呼吸频率等,及时取出死鱼，记录24 h、48

h、72 h、96 h试验鱼的存活情况。由表2可见，随着氨氮质量浓度的增加，其毒性作

用逐渐加强,蹶幼鱼的死亡数逐渐增加；同时，随

1.3数据处理着作用时间的延长，同一浓度组氨氮对幼鱼的毒

性作用逐步增加,除对照组和5. 01 m/L组外,其使用SPSS 18. 0软件处理数据，用概率单位

回归法建立24 h、48 h、72 h、96 h等不同观察时段 氨氮质量浓度(F )与蹶死亡概率单位(=)间的直 线回归方程。求出24 h、48 h、72 h、96 h半致死浓 度(4C50)及95%置信区间⑸，安全浓度(SC)采

试验 鱼 有 同程 的中毒 亡 。不同氨氮浓度下蹶幼鱼的平均死亡率见表 3。由表3可知，除对照组和5.01 m/L浓度组

外,氨氮对蹶幼鱼造成的平均死亡率与浓度、作用

时间呈正相关关系。50. 12 mg/L浓度组在24 h 时死亡率已达100% ,31. 62 mg/L浓度组在48 h

用下列公式求得[6]:SC= 0.1 x96h LC50

(1)时死亡率达到100% ,19. 95 mg/L浓度组在96 h 时死亡率达到100% ,12. 59 mg/L浓度组在96 h

本试验中，氨氮是指水体中的总氨氮浓度

(TN),其中包括离子氨(NHJ )和非离子氨

时死亡率为80% ,7. 94 m/L浓度组在96 h死亡

(NH3 )o通常在计算氨氮的半致死浓度时还要考 率仅为50%。表1蹶急性毒性试验氨氮质量浓度梯度组

指

别标对照组氨氮/( m/ + L-1 )第1组5.010.068第27.940.108第312.590.171第419.950.271第531.62第650.120.68200非离子氨/( m/ • L\"1 )0.430270表2 !氨氮对蹶幼鱼的急性毒性试验结果水产科技情报2019,46(5)2.2氨氮对N幼鱼毒性作用的概率单位回归分析试验鱼死亡数/尾组别24 h0000000000001010根据表3的试验结果,对蹶幼鱼的死亡率和氨 氮浓度进行回归分析，得出回归方程,并计算出氨氮

96 h48 h00000072 h0000对蹶幼鱼的半致死浓度(4C50)和安全浓度\"SC)。计 算结果见表4。在水温为24.7 O、pH为7.4时，氨

对照组0000氮对蹶幼鱼的24 h、48 h、72 h、96 h的半致死浓度分

别为 40.45、19.24、13. 35、9.23 m/L,安全浓度为 0.923 m/L；非离子氨对蹶幼鱼的24 h、48 h、72 h、 96 h 半致死浓度\"LC50)分别为 0. 550、0. 262、0. 1 82、

第1组第2组22668810101010550. 126 m/L,安全浓度(SC)为 0. 012 6 m/L。第3334410101010883讨论崔宽宽等［8］研究发现，体质量为12 . 1 /的花

h第4101010101010(Lateolabrax japooicus)幼鱼，其 24 h、48 h、72 h、

96 h非离子氨半致死浓度分别为1. 1 11、1. 085、 1. 079、1. 062 mg/L,非离子氨的安全浓度为 0. 1062m/L。龙章强⑼研究了氨氮对黑鯛

第5第6(Acaothopagrus schlegelic)幼鱼的急性毒性,结果显

示,体质量30. 2 /的黑鯛幼鱼的96 h半致死浓度

表3不同氨氮浓度下蹶幼鱼的平均死亡率氨浓度/(m/ •离氨 量浓度/( mg •L-1)为29. 92 m/L,安全浓度为2. 992 mg/L,非离子 氨的 96 h 致 为 1 99 m/LL, 安 为0 . 1 99mg/L。本试验中，非离子氨对蹶幼鱼的安

96 h0050平均死亡率/%24 h000000100L-1)48 h00072 h00全浓度为0. 012 6 mg/L,与上述研究相比，蹶幼鱼

000.0680.108对非离子氨的耐受性较差，表明不同种类对水体 中氨氮毒性的耐受性存在差异。与蹶成鱼［10 *非

离子氨的安全浓度\"0. 019 3 mg/L)相比,蹶幼鱼

5.017. 94206080的安全浓度较低，这可能是蹶在不同生长阶段对

12.5919.950.1710.2710.430304080氨氮的耐受性存在差异。非离子氨和离子氨在水中可以相互转化，其

10010010031.62100100100100中非离子氨对水生生物的毒性大于离子氨对水生

生物的毒性。养殖水体中非离子氨的浓度与水体50.120.682表4氨氮对蹶幼鱼的半致死浓度(ZC*。)和安全浓度(SC)氨氮/(mg • L\")时间/h

非离子氨/( mg • L\")LC50

回归方程LC50

24487296SCSC=二-11.98 +0. 296x=二-3. 07 +0. 160x=二-2.31 +0. 173x==— 3.00 +0. 324x10.91240.4519.2413.350.5500.9230.2620.1820.1260,012 619.23注：N为死亡率概率单位,x为浓度对数,r为相关系数水产科技情报2019,46(5)27139(2) : 233-244.的pH、水温、溶解氧等因子有关，其中pH和水温

的影响最大,pH越小，水温越低，水体中非离子氨

)4 *王琨.氨氮对鲤(Cyppnus ceryic Linnaeus)幼鱼部分组织及

血液指标的影响)D* •哈尔滨：东北农业大学，2007.占总氨氮的比例也越小，其毒性也越低；pH < 7

时，总氨几乎都是以j离子的形式存在。pH越 大，水温越高,非离子氨的比例越大，其毒性也会 增加［11］o因此在养殖过程中，pH和水温也非常

)5 *贾春生•利用SPSS软件计算杀虫剂的LC50) J*.应用昆虫

学报，2006,43(3) : 139-142.)6 * SPRAGUE J B. Measurement of pollutant toxicity to fish—III：

sublethal eaects and safe concentrations) J *. Water Research， 1971，5(6) : 245—266.重要。本研究中，非离子氨对蹶幼鱼的安全浓度 为0. 012 6 mg/L，低于大多数养殖鱼类，如草鱼⑵

(Ctenopharyngodon iPellus) (0. 096 2 m/L)、罗非

)7 * EMERSON K，RUSSO RC，LUND R E，et al. Aqueous am-

monio equilibaum calculations: effect of pH and temperature

)J *. Journai of the Fisheries Research Board of Canada， 1975, 32(12) : 2379—2383.鱼)12*( OreochromP spp ) ( 0.150 m/L)、青鱼)13*

(Mylopharyngodon piceus ) (0. 054 0 mg/L)、鲤)14*

)8 *崔宽宽，尤宏争,丁子元，等•氨氮对中国餉幼鱼的急性毒性

试验)J*•科学养鱼，2018(5) : 54 -55.)9 *龙章强.黑鯛(AcentSopagos sceiegelip幼鱼对氨氮胁迫的生

(Cyprinus caryP) (0. 086 3 m/L) o 因此，在蹶鱼

养殖过程中要经常检测水质，根据pH和水温变 化，结合氨氮对幼鱼的安全浓度来水质，防止 因水质变化使蹶幼鱼处于氨氮胁迫状态,甚至造 成中毒死亡，从而使养殖成活率下降。参考文献)1 *刘华丽，曹秀云,宋春雷，等.水产养殖池塘沉积物有机质

理响应及其维生素C的营养需求研究)D* •上海：华东师

范大学,2008.)10*郭丰红，汪之和，陈必文，等•分子氨和亚硝态氮对W鱼成鱼

的急性毒性试验)J* •食品科学，2009,30 (23) : 397-400.)11*王武•鱼类增养殖学)'* •北京：中国农业出版社,2000.)12*唐首杰，刘辛宇,吴太淳，等•氨氮对“新吉富”罗非鱼幼鱼

的急性毒性研究)J* •水产科技情报,2017,44 (6) : 325 -

329.富集的环境效应与修复策略)J* -水生态学杂志,2011，32

(6) : 130-134.)2 *刘娥•草幼鱼对氨氮胁迫的形态及生理学响应)D*.济南:

山东大学，2013.)13 *李昭林，黄云，田||,等.氨氮对青鱼幼鱼的急性毒性研究

)J*.科学养鱼,2013 ,31 (5) : 52-53.)14*魏天柱，董海林•非离子态氨对鲤鱼种的毒性实验)J* •河

)3 *张武肖，孙盛明,戈贤平，等•急性氨氮胁迫及毒后恢复对团

头鲂幼鱼鯉、肝和肾组织结构的影响［J* •水产学报，2015,北渔业，2008(12) : 22.中国水产学会水产动物行为学专业委员会成立近日，中国水产学会十届五次常务理事会扩大会议在吉林长春召开，中国水产学会第十届理事会成员、代表及水产

领域的专家学者，近70人参加了会议。此次会议审议通过了由中国水产科学研究院东海水产研究所(简称东海水产研究所)提请的关于成立中国水产学 会水产动物行为学专业委员会的建议。专业委员会秘书处设在东海水产研究所，首任主任委员由该所张东研究员担任。 专业委员会的成立是东海水产研究所继多次牵头召开水生动物行为学学术研讨会、组织建立水生动物行为学交流平台、

成功推动“水产动物行为学”列入国家自然基金代码之后，在该学科平台建设上的又一大突破。专业委员会成立后，将为广大水产领域的科研工作者提供一个更有效的行为学学术交流平台,对提高水产行为学研 究水平、促进人才培养和互作创新,推动我国渔业的绿色发展具有积极意义。(来源：中国水产科学研究院东海水产研究所)