氨氮对克氏原螯虾的48h急性毒性研究

 2023-05-21 04:05

论文总字数:7933字

摘 要

本文采用24h换水式急性毒性试验法,研究了氨氮对克氏原螯虾48h的急性毒性。通过数据分析得出:在水温为16.0±0.5℃,pH值为8.1±0.5条件下,氨氮对克氏原螯虾成虾(体重22±0.5g ,体长9±0.5cm)的24h、48h半致死浓度分别为592.29ml/L,522.28ml/L,安全质量浓度为52.23 ml/L,可见克氏原螯虾对氨氮有较强的耐受力。

关键词:克氏原螯虾,氨氮 ,半致死浓度 ,安全浓度

Abstract:Ammonia on Procambarus clarkia’s 48h acute toxicity was studied by the method of the acute toxicity test of formula with water exchanged every 24 hours in this article. The result showed that the half lethal concentration of ammonia nitrogen on Procambarus clarkia (which were 22±0.5g length and 9±0.5cm weight) at 24 h and 48 h were 592.29ml/L and 522.28ml/L and the safe concentration was 52.23 ml/L. It is proved that Procambarus clarkia has a strong tolerance on ammonia.

Keywords:Procambarus clarkia,ammonia nitrogen,half lethal concentration,safe concentration

目 录

1 前言 4

2 材料与方法 5

2.1 实验材料.............................................5

2.1.1 实验用水 5

2.1.2 实验设备 5

2.1.3 实验药品 5

2.2 实验方法.............................................5

2.2.1 预实验 5

2.2.2 正式实验 5

3 结果与分析 6

3.1 克氏原螯虾成虾在氨氮毒性环境中的急性毒性表现.........6

3.2 氨氮对克氏原螯虾成虾的急性毒性效应...................6

3.3 讨论.................................................9

结 论 11

参 考 文 献 12

致谢 13

1 前言

克氏原螯虾(Procambarus clarkii):原产于北美洲,英文名称译为“红沼泽螯虾”,又俗称淡水小龙虾,隶属于十足目(OrderDecapoda)、爬行亚目(Reptantia)、螯虾科(Cambaridae)、原螯虾属(procambarusOrtmann)。在1929 年,克氏原螯虾由我国江苏省从日本引进,并率先在江苏省各地区传播,此物种具有很广的食性,又因其繁殖力强、幼体成活率高,因而可以适应多种复杂的生态环境,在潜水沟渠中广泛存在[3-4]。到目前为止,克氏原螯虾已在我国形成优势群种,被我国大部分有饲养条件的省份引进并传播,逐渐成为我国的重要的水产资源。该虾不仅具有很高的营养价值而且味道鲜美可口、易于消化、肉质细嫩可观,而且对健胃、补肾、防止胆固醇蓄积等有积极作用,可见该虾富有广阔的开发前景。目前,在消费需求的带动下,克氏原螯虾养殖业已得到较快的发展,其相关研究也蓬勃发展。水体污染产生的毒素对动物的发育、生长以及生存有直接的毒副作用,然而目前,国内科研机构关于水体污染对克氏原螫虾成虾急性毒性效应研究较少,主要的研究方向集中在其形态发育、生物学特性、营养生理、繁殖及养殖技术与基础代谢等方面[5-6]

氨氮是水体污染的重要因子,氨氮的积累在水体养殖中较为常见,主要来源是含氮有机物经细菌分解、残饵、含有氮的动植物尸体氨化作用而形成的终产物,其次是由水生生物养殖(鱼、甲壳类动物)含氮产物的排泄及所施肥水的含氮肥料。氨氮包含两部分, 非离子氨(NH3)和离子氨(NH4 ),又称总氨。非离子氨是氨氮中主要毒物,其不带电荷具有较强的脂溶性,很容易穿过水生生物的细胞进入体内,水生生物自身氨的排泄量被抑制,血液和组织中氨的浓度升高,继而高铁红蛋白的含量升高降低血液载氧能力,引起体内组织缺氧,而水生生物自身的生理调节却无法阻止此种情况的发生,进而出现软体动物、甲壳类和鱼类的代谢活动受到明显抑制,肝、脾、甲状腺等组织受到损害甚至衰竭直至死亡的中毒症状[4]。研究表明,氨氮会侵害鱼类的鱼鳃肠粘膜和表皮以及神经系统,使鱼类等水生动物的肾肝系统遭受损伤,轻则引起体表及内脏充血,重则发生肝昏迷甚至死亡。研究也表明,水环境中氨氮浓度增加,会导致中国对虾肝胰腺、中肠粘膜、鳃等组织发生病变,影响对虾离子调节、氮代谢、呼吸等相关生理功能[11]

非离子氨含量取决于水中pH、水温及含盐量,非离子氨浓度随水温和pH的升高或降低呈相应的正相关变化,随盐度的升高或降低呈相应的负相关变化,特别是水体pH对非离子氨浓度的影响最为剧烈。

本文探讨了氨氮在水体中对克氏原螯虾成虾的急性毒作用并找出其安全浓度,以期为克氏原螯虾养殖能够提供科学的依据。

2 材料与方法

2.1 实验材料

试验用克氏原螫虾成虾采于江苏省新大运生态农业开发有限公司所属养殖基地(盱眙),挑选其中具有相同规格,附肢无残缺,健康有活性的成虾在室内暂养。虾体平均体长9±0.5cm,平均体重为22±0.5g。实验前将全部克氏原螯虾置于实验室养殖系统暂养2-3 d。试验缸用高锰酸钾充分消毒,试验期间每天换水一次,并重新给药,试验期间停止喂食。

2.1.1 实验用水

经过筛选的达到实验标准的自来水,其水质指标如下:温度16.0±0.5℃,pH 8.1±0.5,水中未检测出NH4 -N(NH3)、N02--N。

2.1.2 实验设备

实验室水产养殖系统1套;SX-620型笔式pH计;氧气泵;电子天平。

2.1.3 实验药品

NH4Cl(分析纯)准确配制成母液,试验前将母液稀释成所需急性实验浓度。

2.2 实验方法

试验在江苏省淮阴师范学院特色水产繁育工程实验室进行,试验期间不喂饵料,24小时连续充气增氧。

2.2.1 预实验

将NH4Cl(分析纯)配置成不同浓度,分别放入装有30L养殖水体的玻璃试验缸内,每个试验缸放10只克氏原螯虾并每天观虾的行为及存活状况,根据实验结果找出24h 100%死亡浓度和96h 0%死亡浓度的范围,在此基础上确定正式试验的浓度范围。

2.2.2 正式实验

在预实验摸索的浓度范围之内,设置1个对照组和5个浓度梯度组。设置1至5个氨氮浓度分别为392.60mg/L、523.46 mg/L、654.32 mg/L、785.19mg/L、916.10mg/L,非离子氨浓度分别为17.05 mg/L、22.73 mg/L、28.41 mg/L、34.10 mg/L、39.78 mg/L,对照组都为0mg/L。首先按计算结果在试验缸中加入NH4Cl母液,然后混合搅拌至所需浓度,然后在每个实验缸内各放克氏原螯虾10只,实验期间为保证每个容器中实验期间实验液浓度的稳定,每24h更换一次实验液,每4h测量一次养殖用水的温度和pH,实验期间不喂食并及时清污,并且要及时捞出死亡个体,以防污染水质,影响实验效果。试验开始后每4小时观察一次,并将24 h、48 h、72 h、96 h成虾的中毒反应情况详细记录,试验持续96 h。记录不同浓度及不同时间下,克氏原螯虾中毒症状和死亡数目,包括成虾有无体色变化,异常行为的表现,死亡个数数量都要在记录里详细的体现。其死亡个体以细玻璃棒触及腹部5分钟内不产生刺激反应为准。

3 结果与分析

3.1 克氏原螯虾成虾在氨氮毒性环境中的急性毒性表现

氨氮对克氏原螯虾的24h 100% 死亡质量浓度为916.10mg/L,96h 0%死亡质量浓度为392.60 mg/L。试验初期,各个实验箱内的成虾都散落在箱底爬动,活力很足,无异常表现。在实验开始4 h后,氨氮分别为916.10mg/L和785.19mg/L的2个浓度组试验虾开始出现中毒症状,在实验缸内乱窜,狂躁不安,不时出现碰撞实验缸壁的现象,其中有部分虾出现间歇性痉挛行为,用玻璃棒触动,反应较为缓慢迟钝,此时其它试验缸内的克氏原螯虾无明显异常表现。实验进行6h后,氨氮浓度分别为916.10mg/L和785.19mg/L的两个浓度组内有的虾失去运动能力,沉入水底,呼吸运动较弱,但仍可见附肢颤动。随着中毒的加深,此类虾身体失去平衡,最后侧卧或翻躺在实验缸的底部渐渐死亡,身体僵硬呈弓形。在这个过程中,测试虾的体色发生了显著改变,从健康紫红色渐渐暗了下来,变成灰色,继而成灰白色。在此期间,916.10mg/L和785.19mg/L的2个浓度组内各有两只和一只虾死亡,并且这两个缸内的其它虾有的腹部朝上,在水中漂游,游动缓慢,这时惊动成虾很快游入水底,片刻又翻转打旋,继而又沉于水底,行为表现异常。此时其它浓度组内的虾没有出现死亡现象,但随着时间的推移,也先后不同程度地表现出上述中毒症状。

3.2 氨氮对克氏原螯虾成虾的急性毒性效应

实验水体中含有离子氨和非离子氨,毒性主要由水体中的非离子氨产生,故我们不仅要计算氨氮的半致死浓度,还要计算出水体中非离子氨的浓度,并计算相应的LC50,非离子氨浓度受水体温度及pH的影响[1]

非离子氨浓度的计算方法[10]:已知测得的水温t(℃)及pH值计算水中的非离子氨摩尔百分比f 值的公式即:

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