漂白粉对近亲真宽水蚤不同发育阶段的毒性试验
2019-01-08曹婷婷
马 静,曹婷婷,吴 桃
(1.内蒙古阿拉善盟水产技术推广站,内蒙古 阿拉善左旗 750306;2.江苏省连云港市海州区渔业技术指导站,江苏 连云港 222000;3.内蒙古鄂尔多斯市水产管理站,内蒙古 康巴什区 017000)
近亲真宽水蚤是浮游甲壳动物的一个重要类群,分布广泛,生长迅速,在水产养殖的水体环境中是许多鱼类和水产经济动物的天然饵料。但因养殖水体中近亲真宽水蚤有时会侵袭鱼卵或鱼苗、蟹苗,故其又是鱼类和经济甲壳动物苗期的敌害,在养鱼池和轮虫培养池中,人们常使用有机磷杀虫剂(敌百虫)来防治其危害。在甲壳动物苗种生产中,特别是河蟹育苗过程中则大多使用漂白粉来杀除近亲真宽水蚤,其浓度(有效氯)从1 mg/L到10 mg/L不等,杀除效果又依照近亲真宽水蚤各发育阶段和水肥度条件及温度不同而有所差别,笔者在实际水产养殖过程中,对漂白粉杀除不同发育阶段的近亲真宽水蚤的效果进行了深入的研究。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 试验生物:试验生物为成体、桡足幼体、卵和无节幼体4个不同发育阶段的近亲真宽水蚤。近亲真宽水蚤成体、桡足幼体均取自养殖生产的池塘;卵由成体死亡后脱落而得;为保持生理的一致性,无节幼体取自卵萌发出的子一代 (24 h以内)。
1.1.2 试验用水:经300目筛绢网过滤的池塘水。
1.1.3 肥水:取自经人工培养的小球藻大量繁殖后的池塘水,生物量为0.395 mg/mL,化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)为 42.8 mg/L,溶氧在 7.85~13.13 mg/L,pH 值在 9.58~9.98,平均室温25℃。
1.1.4 瘦水:取自未进行人工培养小球藻的池塘水,生物量为0.003 mg/mL,COD为5.46 mg/L,溶氧在 6.75~8.01 mg/L,pH 值在 8.42~8.66, 平均室温25℃。
1.1.5 主要仪器和药品:主要仪器有1 000 mL烧杯若干、17 mL青霉素小瓶若干、显微镜、血球计数板、浮游生物计数框、电炉、量筒、坩埚、碱式滴定管、容量瓶、碘量瓶、pH计、YST MODEL-58溶氧仪、SXP-250BS-Ⅱ生化培养箱、微量可调移液枪等。此外,还有漂白粉、硫代硫酸钠、碘化钾、高锰酸钾等主要药品。
1.2 试验方法
1.2.1 试验准备:用0.1 mL的微吸管在坩埚中挑选近亲真宽水蚤的成体、桡足幼体、无节幼体、卵。其中,成体选择带有卵袋、附肢齐全、活动正常的个体;桡足幼体与无节幼体取附肢齐全、活动正常的个体即可,无节幼体是在生物显微镜下用0.1 mL的微吸管准确挑选10个由卵萌发出不到24 h的子一代个体;卵来自于带有卵袋、附肢齐全、活动正常的成体近亲真宽水蚤。每一个平行组取10只个体(成体、桡足幼体、无节幼体、卵)放入17 mL青霉素小瓶中,并加入10 mL的试验用水,将挑选好的样本放入SXP-250BS-Ⅱ生化培养箱备用,温度设置在5℃和25℃,光照1 000~2 000 lx。
1.2.2 试验方法:试验按等对数间距设计梯度[1-2]设置漂白粉有效氯浓度梯度 (该文所述浓度均为漂白粉有效氯浓度),具体情况见表1。将一定量的漂白粉溶于蒸馏水后取上清液,分别加入盛有试验生物及卵的小瓶中进行攻毒试验,每个样品间加漂白粉的时间不能超过5 min,随之再次放入SXP-250BS-Ⅱ生化培养箱进行培养,温度设置在5℃和25℃,光照1 000~2 000 lx,试验期间不投喂。
表1 正式试验漂白粉有效氯浓度梯度设置mg/L
试验在5℃和25℃时分别设肥水和瘦水2个试验组,每个试验组对应设1个对照组(只放试验生物不放漂白粉),每个试验组3个平行,经8、24、48 h后计算出近亲真宽水蚤成体、桡足幼体、无节幼体在不同温度及水肥度下漂白粉的死亡率和半致死浓度。
为了确定活体和死体带的卵是否有萌发的能力,用杀死成体的最高浓度(有效氯10.000 mg/L)漂白粉的试验组作为参照,来探究卵是加药后被杀死的,还是卵在死体身上就无法继续萌发。每隔24 h观察卵的萌发情况,48 h后用碘液固定3个平行样,统计卵的萌发率。对未萌发的试验组,用过滤海水反复冲洗,转置无漂白粉的培养液继续观察,观察时间为48 h,检验经过漂白粉处理的卵是否还有萌发的潜力,并统计卵的萌发率。
1.2.3 测定方法:试验有效氯含量的测定采用碘量滴定法;pH值用pH计测定;溶氧含量用YSTMODEL-58溶氧仪测定;COD用碱式高锰酸钾法测定;判定试验生物死亡依据李永涵等对桡足类急性毒性试验的方法[3];根据浓度对数与概率单位之间的关系[4-5],计算漂白粉的半致死浓度( LC50)。
2 结果及分析
2.1 攻毒后成体的死亡情况
试验结果表明(见表2),有效氯浓度为1.000mg/L时,成体死亡率超过50%(半数死亡)的情况出现在24 h后的5℃瘦水中、48 h后的5℃瘦水及25℃瘦水中,死亡率分别为83.3%、96.7%和73.3%。有效氯浓度为3.200 mg/L时,除8 h后25℃肥水中死亡率为20%未超过50%外,其余的死亡率均超过50%,其中8 h后5℃肥水的死亡率达100%。有效氯浓度为3.200 mg/L时,48 h后死亡率均达100%,该浓度可作为实践中使用漂白粉灭杀近亲真宽水蚤成体的一个依据。在有效氯浓度为1.000 mg/L和3.200 mg/L 2个浓度下,出现死亡率超过50%未达100%的各试验数据表明,相同温度下瘦水中的死亡率高于肥水中的死亡率,相同水体中5℃时 (较低温度)的死亡率高于25℃时(较高温度)。
表2 使用漂白粉攻毒后成体死亡情况
表3 使用漂白粉攻毒后桡足幼体死亡情况
表4 使用漂白粉攻毒后无节幼体死亡情况
2.2 攻毒后桡足幼体的死亡情况
由表3可以看出,桡足幼体在有效氯浓度为1.000 mg/L时,在24 h时死亡率超过50%的情况出现在5℃瘦水、25℃瘦水中,死亡率分别为63.3%和53.3%;48 h时死亡率超过50%的情况出现在 5℃瘦水中(83.3%)、25℃瘦水中(100%)、25℃肥水中(56.7%)。在有效氯浓度为3.200 mg/L时,各试验组死亡率为100%,可见桡足幼体对漂白粉耐受力相比成体较弱。而在有效氯浓度为1.000 mg/L浓度下,肥水中的死亡率在同一温度下均低于瘦水的死亡率;但该浓度下在同一水体中不同温度下死亡情况无明显规律。
2.3 攻毒后无节幼体的死亡情况
由表4可以看出,有效氯浓度为0.100 mg/L时,在5℃的瘦水中的48 h死亡率达96.7%;有效氯浓度为0.320 mg/L时,5℃瘦水中在各时间点(8、24、48 h) 的死亡 率 分 别 为 93.3% 、93.3% 、100%。由此可以得出,在低温(5℃)的瘦水中可用0.032 mg/L这个浓度灭杀无节幼体;高温瘦水及肥水中可选用1.000 mg/L这个浓度灭杀无节幼体。无节幼体在1.000 mg/L时各试验组全部死亡,可见无节幼体对漂白粉的耐受力相比桡足幼体较弱。在0.320 mg/L浓度下各试验数据表明,相同温度下瘦水中的死亡率高于肥水中的死亡率;相同水体中5℃时(较低温度)的死亡率高于25℃时(较高温度)。
表5 卵在使漂白粉攻毒48 h时的平均萌发率%
2.4 攻毒后卵的萌发情况
由表5可以看出,漂白粉浓度达18.000 mg/L时已严重影响了卵的萌发率 (瘦水中萌发率<0.1);漂白粉浓度达32.000 mg/L时则各组卵均不能萌发,冲洗后在5℃肥水和25℃肥水中有一定的萌发率。从该结果来看,肥水中的萌发率高于瘦水中萌发率;同一水体相比,高温水体中的萌发率高于低温水体中的萌发率。
2.5 漂白粉对各发育阶段的半致死浓度
由表6可以看出,在同一温度、同一水体下近亲真宽水蚤成体、桡足幼体、无节幼体的48 h LC50依次降低,8 h LC50与24 h LC50无明显规律。
表6 漂白粉有效氯对近亲真宽水蚤各发育阶段的半致死浓度 mg/L
3 讨论与结论
试验结果表明,近亲真宽水蚤各发育阶段在肥水中对漂白粉的耐受力要高于瘦水中的耐受力,这是因为水肥度对有效氯衰减有一定的影响,但并非水肥度越低其有效氯衰减速率就越快 (有效氯对生物的毒性就越大),而是有一个范围[6-7]。漂白粉有效氯衰减速率还可能受温度及其他因素的影响,这也就解释了该文出现经漂白粉攻毒后同一水体在不同温度下死亡率及半致死浓度不同的现象。
如何有针对性地对近亲真宽水蚤各个不同发育阶段“对症下药”,历来是生产中的一个难题。该文立足于此,给出了漂白粉对卵、成体、桡足幼体和无节幼体的灭杀浓度,分别为32.000、3.200、1.000~3.200 mg/L和1.000 mg/L,在生产实践中可以该结论作为参考。依据试验结果可判断近亲真宽水蚤的卵、成体、桡足幼体和无节幼体对漂白粉(有效氯)浓度耐受性是依次减弱的,其机理显然与各发育阶段固有的生命活力(抗药性)有关,这与该文中成体、桡足幼体、无节幼体的48 h LC50在同一温度、同一水体下依次降低结果同样一致。而8 h LC50与24 h LC50无明显规律,可能是因为漂白粉衰减过程 (衰减时间)受到多重因素的影响所致,这也是大多“杀虫剂”为什么要采用48 h这个时间点作为药效时间截点的原因。
有文献表明,敌百虫对近亲真宽水蚤成体和桡足幼体的致死时间相近,无节幼体耐药力比成体要高出近5倍,这与该试验结果正好相反,可能与不同药物的作用机理不同有关。而笔者认为,生产中用漂白粉灭杀成虫后,观察到池塘中成体已经死亡,而仍有无节幼体的存活的现象,实际上则为卵重新萌发的结果。因为,该试验得出卵在漂白粉有效氯为32 mg/L下作用48 h,经冲洗后在肥水中有一定的萌发率。从氯对生物的毒性作用机理来看,漂白粉是通过氧化作用导致机体和卵的死亡,即细胞内的重要活性物质——酶类的含硫氢基被氯直接氧化[8-9],对近亲真宽水蚤的卵只有在合适的浓度下才能阻止其萌发。而敌百虫则是一种神经阻断剂类药物,对于成体和幼体起作用,但作用于暂时无神经系统的卵,是不起杀灭作用的,并且近亲真宽水蚤有着坚韧的卵袋 和卵膜,都极大地提高了卵对药物的耐受性。