氨氮和硫化物对双齿围沙蚕三刚节幼体的急性攻毒试验

李达 张胜伟 田璐 陈晓玲 张倩玉 李淑翠 马克波

[摘要]研究了双齿围沙蚕三刚节幼体对氨氮和硫化物的耐受限度。急性攻毒试验结果显示氨氮和硫化物浓度对双齿围沙蚕三刚节幼体存活率影响显著（p<0.05）。总氨氮和非离子氨对双齿围沙蚕三刚节幼体的96h半致死浓度分别为2.42mg/L和0.194mg/L，对应的安全浓度分别为0.24mg/L和0.02mg/L；硫化物和H2S对双齿围沙蚕三刚节幼体的96h半致死浓度分别为0.43mg/L和.037mg/L，对应的安全浓度分别为0.043mg/L和0.0037mg/L。

[关键词]氨氮；硫化物；双齿围沙蚕；三刚节

[中图分类号]S968.9 [文献标识码]A

双齿围沙蚕（Perinereis aibuhitensis）隶属环节动物门（Annelids）、多毛纲（Polychaete）、沙蚕目（Nereidida ）、沙蚕科（Nereidae）、围沙蚕属（Perinereis）。其适应能力强、营养丰富、种群年周转率高、经济效益好，是新兴养殖对象，具有非常乐观的产业化前景。但是由于双齿围沙蚕独特的繁殖习性、特殊的养殖条件，其在人工育苗和养殖方面的技术尚不稳定，同时沙蚕养殖工作开展时间较短，关于双齿围沙蚕人工育苗的报道较少而关于沙蚕最优养殖底质的选择尚未见相关报道。本文研究了盐度、密度和底质对双齿围沙蚕三刚节游毛幼虫存活和生长的影响，以期为双齿围沙蚕苗种培育和分苗生产提供理论支持和科学指导。

水体氨氮含量对水生动物的存活和生长影响显著，氨氮含量过高对养殖生物的存活和生长均有不利影响。同时水体氨氮对水生动物血液淋巴细胞数量也有较为明显的影响。养殖环境中硫化物含量过高，会对养殖动物的生存造成不利影响。硫化物胁迫对中华绒螯蟹（Eriocheir sinensis）卵巢发育有抑制作用；同时可能造成养殖文蛤死亡率上升。本文以双齿围沙蚕三刚节幼体作为研究对象，对其进行氨氮和硫化物的急性攻毒试验，以确定双齿围沙蚕三刚节幼体对水体氨氮和硫化物浓度的耐受限度，为双齿围沙蚕三刚节幼体投放附着时的水质控制提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验地点

本实验在中国海洋大学海水养殖教育部重点实验室进行。实验在500mL烧杯中进行，实验前用高锰酸钾消毒；试验用水采用超纯水加海水素配制盐度（21.0±0.5），pH值（7.8±0.2），溫度为（23.0±0.5）℃，试验中保持水环境条件的稳定性。

1.2 实验材料

实验用双齿围沙蚕三刚节游毛幼虫全部来自于养殖场内育苗室同一批次的幼虫。初始放养规格为1.0±0.1mm。三刚节幼体均来自东营振宇水产有限公司，手电照射选取趋光性好、活动能力强的个体，每只烧杯放入50只，置于黑暗环境中。

1.3 实验设计

采用等对数间距法设置氨氮浓度为纯海水（对照组）：0.036、0.11、0.36、1.15、3、63、11.48、36.3（单位：mg/L），硫化物浓度设置为0.200、0.266、0.354、0.473、0.631、0.841、1.124（单位：mg/L），每组设置三个重复。梯度溶液用氯化铵溶液和硫化钠溶液进行配置，盛入500ml烧杯。测定96h半致死浓度和安全浓度。实验期间不投饵，每12h时换入相同浓度的梯度海水100%，以保证实验用水中的氨氮和硫化物浓度。

1.4 数据采集

实验结束观察烧杯中三刚节幼体存活情况，以身体变为白色颗粒状沉于杯底作为判断死亡的条件。将死亡个体用吸管吸出后剩余个体放培养皿置于显微镜下观察，不运动、不透明个体判定为死亡个体，记录数据。计算成活率、半致死浓度（LC50）和安全浓度（SC）。

成活率（%）=，L表示终末存活个体数（live）

LC50=C1+，其中C1，C2分别为死亡率50%的低端浓度和高端浓度，P1和P2分别为相应的存活率。

SC=LC50×0.1

分子态氨氮（NH3-Nm ）在总氨氮（NH3-Nt ）中所占的比例与pH、水温和盐度有关， NH3-Nm 在NH3-Nt中占的百分数可按下式求出：

PKa（S，T） =9.24+0.003091S+0.0324（298-T）

NH3-Nm （%） =

式中：T表示绝对温度（T = 273℃+ t） ，t为摄氏温度，S代表盐度，pKa（S，T）为相应盐度和绝对温度下的电离常数。

分子型硫化氢（H2S）在总硫化氢中所占的比例与pH和水温有关，H2S在总硫化氢中占的百分数可按下式求出：

[H2S] （%） =

式中： Ka1 和Ka2 分别表示某温度下H2S =H+ +HS-和HS- =H+ + S2-的电离常数。

2 数据分析

采用统计软件SPSS19.0对所得数据进行单因子方差分析（ANOVA）和DUNCANS多重比较检验，以P<0.05作为差异显著性水平。

3 实验结果

根据表1和表2数据，计算出三刚节幼体96小时总氨氮的半致死浓度为2.42mg/L，则安全浓度为0.242mg/L。同时可以计算出硫化物的半致死浓度为0.43mg/L，安全浓度为0.043mg/L。非离子氨对双齿围沙蚕的半致死浓度和安全浓度分别为0.194mg/L和0.019mg/L，H2S对双齿围沙蚕的半致死浓度和安全浓度分别为0.037mg/L和0.0037mg/L（见表3）。比较氨氮和硫化物对三刚节幼体的半致死浓度可以看出，硫化物对三刚节幼体的毒性较强。对文蛤进行急性毒性试验后发现硫化物对文蛤幼体的毒性明显大于氨氮对其毒性，本研究的结果与上述结果一致。

4 讨论

氨氮是反映水质污染情况的重要指标，氨氮在水体中存在离子氨（NH4）和非离子氨（NH3）两种形态，因非离子氨较强的脂溶性，能够穿透细胞膜而表现出较强的毒性。有研究认为，菲律宾蛤仔（Ruditapes philippinarum）的免疫能力随着氨氮浓度的升高而下降；较高浓度氨氮可使栉孔扇贝（Chlamys farreri）胞内外活性氧的含量显著下降，并明显抑制抗氧化酶的活性。许多研究表明，养殖水体中氨氮毒性与pH值、盐度、溶解氧等存在一定的关系。有报道指出总氨对海湾扇贝（Argopecten irradians）的毒性随着pH值的升高而增大，这是因为随着pH值的升高，NH3在总氨中的比例增大，NH3的毒性比离子氨（NH4+）大的多，偏高的pH值对氨氮的毒性起了加和或协同作用。

贝类养殖环境中的硫化物是由于过量的有机质消耗了水中的溶解氧，在微生物作用下还原海水中的硫酸根而形成。慢性硫化物胁迫会抑制中华绒螯蟹雌体的卵巢发育，弱酸条件下水体中硫化物的毒性作用有所增强：随着硫化氢浓度的增加，日本对虾各期幼体的死亡率明显升高，成活率、变态率和日生长率逐渐降低，对西施舌幼贝的急性毒性试验发现，硫化物的毒性明显大于总氨的毒性，这与本研究的结果类似。

急性攻毒試验结果显示氨氮和硫化物浓度对双齿围沙蚕三刚节幼体存活率影响显著（p<0.05）。总氨氮和硫化物对双齿围沙蚕三刚节幼体的96h半致死浓度分别为2.42mg/L和0.193mg/L，安全浓度分别为0.242mg/L和0.019mg/L。在投放三刚节幼体时需要密切注意水体氨氮和硫化物浓度变化。

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