氨氮对白斑狗鱼成鱼的急性毒性研究

胡萍华，金一春，曲学伟，程 翠，尚晓莉，张 勇，张开岳，曲宪成

（1.上海海洋大学水产与生命学院，上海 201306；2.烟台市牟平区渔业技术服务中心，山东 烟台264100）

白斑狗鱼是天然产地的主要鱼类之一，生长速度快、肉味鲜美、营养丰富，肉质坚韧少刺，且观赏性强，一直被中亚各国视为鱼中“软黄金”，具有很高的经济价值[1]。2001年上海海洋大学（原上海水产大学）与新疆生产建设兵团合作研究，在国内率先突破了白斑狗鱼的人工繁殖和夏花培育技术[2]，使其推广养殖成为可能。目前，国内外学者对白斑狗鱼的研究更多的集中在白斑狗鱼形态学、生物学及相关遗传学和人工繁殖等方面。笔者对水体中氨氮对白斑狗鱼的急性作用进行了研究，旨在找出氨氮在白斑狗鱼养殖和运输水质中的安全浓度，为其人工繁殖和活鱼运输中的水质管理提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料白斑狗鱼由新疆奔腾生物技术有限公司提供，体重为 600～800 g，体长为 25～30 cm。实验前饲养于上海海洋大学水产与生命学院，每天投喂饵料鱼一次，所投饵料鱼均为健康而有活力的小型杂鱼。挑选其中规格相近，体色发亮、体表无明显伤痕、有活力的健康个体作为实验鱼。鱼体长28～30 cm，体重610～630 g，实验前24 h停止喂食。

实验用水为经充分曝气除氯的自来水，其水质指标如下：温度 8±0.5℃，pH 7.85，DO8.6～9.5 mg/L，总硬度（CaCO3）113.6 mg/L；NH4+-N、NO2-N 均未检出。毒性实验容器为容积为90 L的矩形蓝色塑料箱，实验液为30 L。使用与上海海洋大学工程学院联合设计的冷却水循环装置进行水浴恒温控制。其中的冷水机组为DLA系列箱式风冷冷水机组（购自上海戴伦空调冷冻设备有限公司），功率3.1 kW，冻水流量25 L/min，冷冻水泵扬程16 m H2O，冷冻水箱容积90 L。

1.2 方法

进行预实验，将NH4Cl（分析纯）配制成N浓度为10 g/L的母液，实验时按比例稀释至实验所需浓度。观察白斑狗鱼的行为及存活状况，得到24 h 100%死亡质量浓度（LC100）和96 h 0%死亡质量浓度（96 h LC0），确定实验液浓度区间。在此基础上按以下公式r=（b/a）n-1等对数间距设立各实验液的浓度。

实验设8个处理，7个浓度梯度组和1个对照组，处理1至7氨氮浓度分别为13.08、17.29、22.86、30.21、39.94、52.79、69.78 mg/L，非离子氨浓度分别为 0.17、0.23、0.31、0.40、0.53、0.71、0.93 mg/L。处理 8（对照）均为0 mg/L。每组2个平行，各放实验鱼10尾。为保证每个容器中实验期间药液浓度的稳定，实验期间每24 h更换实验液1次，每12 h测定1次水温、溶解氧和pH值，实验期间不喂食。

实验开始后8 h连续观察，并记录24、48、72、96 h的中毒反应情况，实验持续96 h，记录内容包括实验鱼的异常行为、体色变化、死亡个体数量。其死亡个体以细玻璃棒触及腹部5 min内不产生刺激反应为准。

1.3 数据处理

将实验结果按急性毒性实验统计方法—直线内插法处理，求出氨氮（NH4+-N）和非离子氨（NH3-Nm）对白斑狗鱼成鱼的半致死浓度LC50，并按下式计算出安全浓度（SC）。

SC=0.1×96 h LC50

实验中所提及的氨氮是指水体中的总氨氮浓度，由离子氨和非离子氨组成。非离子氨由于不带电荷，对机体的毒害作用最强，其浓度受水体中pH值和温度的影响，通常在计算氨氮的半数致死浓度时还要考虑非离子氨的半数致死浓度，非离子氨的计算采用雷衍之[3]的方法：

[NH3]=[NH4++NH3]/[10（pKa-pH）+1]，其中 pKa=0.090 18+2 729.92/T（T为绝对温度）

2 结果与分析

2.1 白斑狗鱼在氨氮毒性环境中的急性毒性表现

氨氮对白斑狗鱼的24 h 100%死亡质量浓度（24 hLC100）和 96 h 0%死亡质量浓度（96 hLC0）分别为69.78 mg/L和13.08 mg/L。实验开始3 h，氨氮浓度分别为52.79 mg/L和69.78 mg/L的2个浓度组实验鱼表现异常，鳃开启大，鳃盖处偶有气泡冒出，呼吸频率变快，间断浮出水面进行大口呼吸；实验5 h后，实验用鱼表现不安，沿着容器壁窜动，时有冲撞容器壁，部分实验鱼出现间歇性痉挛、鱼体摆动幅度很大，并有较多粘液分泌；实验8 h后，大部分实验鱼欲冲出容器，嘴部开启很大，眼圈和嘴部充血严重，随后失去平衡，腹部朝上，漂浮于水面，停止呼吸，死亡个体身体僵直或呈弓形。在此过程中受试个体体色发生明显变化，由发亮的淡黄色逐渐变成暗黑色。而这期间，30.21 mg/L和39.94 mg/L浓度组除了鳃盖相对于对照组开启要稍大和分泌少部分的粘液外，无其他异常现象；13.08、17.29、22.86 mg/L3个较低浓度组的实验鱼均表现正常，表现出很好的活力。

2.2 氨氮对白斑狗鱼的急性毒性效应

从表1可以看出，随着氨氮浓度的增加，其毒性作用不断增强，白斑狗鱼死亡率逐渐增加。随着时间的延长，同一浓度组对白斑狗鱼毒性作用亦随之增强；各浓度组均有不同程度的中毒死亡现象，但对照组无死亡现象。在相同的染毒时间内，浓度越高白斑狗鱼死亡率越大；在相同浓度下，染毒时间越长，白斑狗鱼的死亡率越高。

图1 氨态氮对对白斑狗鱼死亡率的影响

以氨氮浓度对数为横坐标，死亡概率单位为纵坐标，作出浓度对数—死亡率变化趋势图（图1），得到回归方程，再用直线内插法求出氨氮对白斑狗鱼 的 24、48、72、96 h LC50及 安 全 浓 度 分 别 为45.80、35.26、27.24、24.92 、2.49 mg/L，其相应的非离 子 氨 浓 度 非 别 为 0.613、0.471、0.364、0.333 、0.033 mg/L（表2）。

表2 氨氮对白斑狗鱼的半致死浓度（LC50）和安全浓度（SC）

3 讨 论

水中的氨氮主要来自含氮有机物经细菌分解、氨化作用而形成的终产物以及由水生生物（鱼、甲壳类动物）含氮产物的排泄。通常氨氮分为两部分，即离子氨（NH4+）和非离子氨（NH3），其中非离子氨（NH3）是氨氮中主要毒性物质[3]。在本试验中选用了白斑狗鱼成鱼作为实验对象，其中毒症状主要表现为3个阶段：中毒初段，白斑狗鱼鳃开启较大，鳃盖处偶有气泡冒出，呼吸频率逐渐加快，间断浮出水面进行大口呼吸；中毒中段，实验鱼开始沿着容器壁急速窜动，时有冲撞容器壁，并开始出现间歇性痉挛、鱼体摆动幅度很大，并有较多粘液分泌；中毒后段，实验鱼嘴部开启很大，眼圈和嘴部及体表充血严重，欲冲出容器水面，反复2～3次后失去平衡，腹部朝上，漂浮于水面，停止呼吸，死亡个体身体僵直或呈弓形。在此过程中受试个体体色发生明显变化，由发亮的淡黄色逐渐变成暗黑色。

近年来，许多学者通过室内实验得到了许多关于氨氮对水生生物毒性的相关数据。在25℃时非离子氨对鳙鱼苗、鲢鱼苗24 h LC50值分别为0.91、0.46 mg/L[4]。周永欣等[5]实验得出全长1.73 cm的草鱼其非离子氨的96 h LC50值为0.469 mg/L，全长为2.62 cm的草鱼其非离子氨的96 h LC50值为1.325 mg/L，全长为7.07 cm的草鱼其非离子氨的96 h LC50值为1.386 mg/L。据报道，非离子氨对凡纳对虾幼虾[6]、罗氏沼虾幼体[7]、日本对虾幼虾[6]、南美白对虾[8]96 h LC50值分别为 0.48、1.39、1.38、2.01 mg/L。在本实验中，在pH值为7.85，水温8±0.5℃条件下，氨氮对白斑狗鱼的 24、48、72、96 h LC50及安全浓度SC 分别为 45.85、35.26、27.24、24.92、2.49 mg/L，其相应的非离子氨浓度非别为 0.613、0.471、0.364、0.333、0.033 mg/L。从上述数据可以看到，白斑狗鱼对氨氮的忍耐力相对于鳙鱼要低，但比鲢鱼要稍高，同时鱼类相对于虾类来说均要低很多。由此可见，氨氮对鱼类的威胁要大于虾类的。

在养殖水体中通常采用大型充氧曝气装置来减小水体中氨氮的积累，水体中足够的溶氧可以有效的防止水中氨氮的过度积累，避免造成对鱼虾的毒害。但是在活鱼运输水体中，由于运输工具的限制性，无法做到持续供氧，同时鱼体自身所产生的排泄物也不能及时的处理，空间的封闭性也影响着水体中非离子氨的排出，这些局限性都造成了水体中氨氮浓度的快速上升，这对于鱼的生存产生了极大的危害，严重影响着活鱼运输的存活率。白斑狗鱼仅产于新疆，运输存活率对于使其利用价值达到最大化有着至关重要的意义，氨氮又是关乎白斑狗鱼运输存活率高低的重要因素，因此研究白斑狗鱼氨氮急性毒性是极其必要的，对于白斑狗鱼的产业化发展有着重要价值和意义。

[1] 李思发，乔德亮，凌去非，等.白斑狗鱼和黑斑狗鱼遗传关系初步研究[J].上海水产大学学报，2004，13（2）：97-102.

[2] 乔德亮，凌去非，姚化章，等.白斑狗鱼人工养殖技术的初步研究[J].科学养鱼，2002，（5）：15-16.

[3] 雷衍之.淡水养殖水化学 [M].南宁：广西科学技术出版社，1993.

[4] 雷衍之，金送笛.关于氨对鱼苗的毒性的初步试验[J].辽宁淡水渔业，1979，（3）：11.

[5] 周永欣.氨对草鱼的急性和亚急性毒性 [J].水生生物学报，1986，10（1）：32-38.

[6] 姚庆祯，臧维玲，戴习林，等.亚硝酸盐和氨对凡纳对虾和日本对虾幼体的毒性作用[J].水利渔业，2001，（1）：11-12.

[7] 孙振中，刘淑梅，戚隽渊，等.非离子氨氮对罗氏沼虾幼体的毒性研究[J].水产科技情报，1999，26（4）：174-176.

[8] 孙国铭，汤建华，仲霞铭.氨氮和亚硝酸盐氮对南美白对虾的毒性研究[J].水产养殖，2002，（1）：23-25.