东山八尺门海域底泥悬浮物对黄鳍鲷稚幼鱼的致死效应

游远新

(福建省水产研究所，福建 厦门 361013)

黄鳍鲷(Acanthopagruslatus)，属鲈形目(Perciformes)、鲷科(Sparidae)、棘鲷属(Paratrachichthys)，为浅海暖水性底层鱼类，广泛分布于日本、朝鲜、印度、印度尼西亚、菲律宾等国家，以及我国福建、台湾和广东等沿海近岸海域及河口湾，在福建俗称“黄翅”，其肉质细嫩、味道鲜美，营养价值较高，深受当地群众喜爱[1]。目前，关于黄鳍鲷的研究主要集中在人工繁育、性腺发育、繁殖生物学和摄食行为等方面[2-4]，而未见有污染底泥悬浮物对其致死效应的研究报道。

东山八尺门海堤建成于1961年，初衷是为了解决进出东山岛的交通问题。由于八尺门海堤长期阻断东山湾与诏安湾水体交换，造成海堤两侧淤泥淤积严重，加之网箱养殖的发展和周边各类污染物的排放，湾内水质日趋富营养化，造成八尺门海域水环境恶化[5]。有学者认为八尺门海堤严重影响东山湾与诏安湾的水动力环境，建议将海堤改为桥梁，可改善东山湾和诏安湾海域生态环境[6]。2020年，为了加强东山湾和诏安湾的海洋水文动力，增加湾区水体交换和自净能力，修复东山湾和诏安湾海洋生态环境，漳州市政府决定实施利民惠民工程——东山县八尺门海堤贯通工程。由于实施海堤贯通工程的清淤过程会产生海域底泥大量悬浮、扩散，造成施工海域周边水体悬浮物扩散、浓度升高，影响海域水体环境质量，而水体环境质量变化会对海洋生物幼体的生长、摄食和存活等产生重大影响[7]，大量悬浮物出现在局部海域会造成该海区仔幼鱼的鳃部堵塞而窒息死亡[8]。为了研究八尺门海堤清淤、疏浚施工产生的底泥悬浮物可能对海水养殖业产生的危害影响，本研究探讨了八尺门海堤周边海域底泥悬浮物对黄鳍鲷稚鱼和幼鱼的致死效应，旨在为项目清淤过程悬浮物扩散对水产养殖的影响评价提供分析依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 实验鱼

实验用黄鳍鲷稚鱼和幼鱼来自福建省漳州市漳浦盐场锦兴水产养殖有限公司，稚鱼体长为(1.58±0.12)cm，幼鱼体长为(7.30±0.20)cm。实验前实验鱼于室内实验池中暂养一周，暂养期间投喂鱼配合饲料，挑选活泼、健康的个体用于实验。实验前一天停止喂食，急性毒性试验期间96 h不投饵。

1.1.2 实验海水

实验海水为东山湾海域的砂滤海水，水温为(22±1)℃，盐度为(32±1)，pH为(8.10±0.5)，NH4-N含量为0.010～0.026 mg/L，NO2-N含量为0.001～0.003 mg/L，NO3-N含量为0.250～0.267 mg/L，PO4-P含量为0.018～0.023 mg/L，实验用海水符合《海水水质标准》[9]二类要求。

1.1.3 实验底泥

实验底泥采集于八尺门海堤两侧海域的东山湾侧站位DS1(117°24′25.02″E、23°46′24.27″N)和诏安湾侧站位ZA1(117°24′12.27″E、23°46′39.22″N)。底泥样品采集、贮存与运输依据GB/T 12763—2007《海洋调查规范》[10]和GB 17378—2007《海洋监测规范》[11]中的要求进行。实验底泥按急性毒性实验一次采足，采集的底泥沉积物样品进行隔绝空气、低温冷藏保存，按需用于实验。站位底泥沉积物为黏土质粉砂，质量见表1，成分的检测方法参照GB 17378—2007《海洋监测规范》规定执行。

表1 八尺门附近海域底泥沉积物主要成分含量

注：*《海洋沉积物质量》第一类标准[12]。

Note：*Marine sediment quality，category one.

1.2 实验方法

1.2.1 底泥悬浮液配制

根据实验所需配制悬浮相浓度并称取站位底泥(湿重)重量，将定量底泥溶于定量海水中，采用磁力搅拌器激烈搅拌30 min，200目筛绢过滤，静置10 min不离心，取上层悬浊液按需用于实验。

1.2.2 稚鱼急性毒性实验

参照《水质物质对淡水鱼(斑马鱼)急性毒性测定方法》[13]和《海洋监测规范》[11]的方法进行急性毒性实验。先进行预实验，然后根据预实验结果，将急性毒性实验的悬浮物溶液浓度梯度设置为10、40、160、 640、2 560、10 240、40 960 mg/L；每个梯度均设置3个平行组，另设置空白对照组(为砂滤海水，不加泥样)。实验容器为 3 L烧杯，定容2 L，每个烧杯加入实验稚鱼10尾，整个实验过程不投饵，每隔2 h轻搅一次，使泥样处于悬浮状态，每24 h更换一次悬浮物溶液，实验24、48、72、96 h分别记录稚鱼死亡情况。实验期间观察记录黄鳍鲷稚鱼的反应，并及时检查和清除死亡个体，稚鱼死亡判定：用玻璃棒轻触鱼体5 s，无任何反应即视为死亡。

1.2.3 急性毒性半致死量(LC50)及可置信限的计算

运用 Microsoft Excel 2007软件进行数据整理分析，并根据《海洋监测规范》[11]中的概率单位法计算出底泥悬浮物对黄鳍鲷稚鱼的半致死浓度及95%可置信限。

1.2.4 在160 mg/L悬浮物浓度胁迫下的累积影响实验

根据清淤生产工艺可能产生的悬浮物扩散浓度[14-15]、海水悬浮物人为增加量二级标准[9]和急性毒性实验结果，选取160 mg/L为长时间胁迫影响黄鳍鲷幼鱼的悬浮物浓度，以便发现其对黄鳍鲷幼鱼的累积影响。实验容器为35 cm×20 cm×25 cm培养箱，实验前箱体消毒。每个培养箱加入实验鱼20尾，箱体定容10 L，每组设置2个平行，另外设置空白对照组(为砂滤海水，不加泥样)。整个实验过程充气，每天投饵一次，每天更换一半水体的悬浮物溶液，实验期间每天记录鱼死亡情况，观察黄鳍鲷摄食和发生症状情况，并及时清除死亡个体，黄鳍鲷幼鱼死亡判定：用玻璃棒触动身体5 s，无任何反应即视为死亡。

1.2.5 死亡鱼镜检观察

对在急性毒性实验和累积影响实验中死亡的黄鳍鲷稚鱼进行外观观察和显微镜观察，并拍照。

2 结果

2.1 急性毒性

2.1.1 实验初期稚鱼中毒症状

实验初期观察发现，在10、40 mg/L的低浓度组底泥悬浮物中黄鳍鲷稚鱼游泳正常，与空白对照组无显著差别；而10 240、40 960 mg/L高浓度组中的黄鳍鲷稚鱼表现出明显症状：稚鱼应激反应强烈，多在水面沿杯侧壁急躁游动，且游动速度较快，一段时间后游动趋缓(图1)。

2.1.2 不同浓度底泥悬浮物急性毒性结果

当底泥悬浮物浓度为10 mg/L时，其对黄鳍鲷稚鱼未产生不良反应；40 mg/L及以上浓度底泥悬浮物均对黄鳍鲷稚鱼产生一定的影响，出现死亡。96 h急性毒性实验过程中，随着底泥悬浮物浓度的升高和暴露时间的延长，底泥悬浮物对稚鱼致死效应明显增强，死亡率明显升高，暴露在同一浓度下，诏安湾侧底泥悬浮物浓度组死亡率高于东山湾侧底泥悬浮物浓度组(表2)。利用诏安湾侧底泥悬浮物最高浓度(40 960 mg/L)实验的第1天就有出现稚鱼死亡，死亡率为23.33%，实验的第2天和第4天死亡率分别增加到36.67%和 66.67%；而东山湾侧底泥悬浮物高浓度组(40 960 mg/L)第l天死亡率仅为6.67%，实验第2天和第4天死亡率分别增加到13.33%和53.33%；在东山湾侧和诏安湾侧底泥悬浮物的低浓度组(40～640 mg/L)的黄鳍鲷稚鱼均出现死亡，但96 h最高死亡率仅16.67%，处于较低水平。

通过概率单位法计算，得出诏安湾侧底泥悬浮物对黄鳍鲷稚鱼的96 h半致死浓度为8 111.30 mg/L，95%可置信限为3 505.90～22 662.09 mg/L，回归曲线为y=0.650 1x+ 2.458 7，R2=0.954 0(图2)；东山湾侧底泥悬浮物对黄鳍鲷稚鱼的96 h半致死浓度为21 849.52 mg/L，95%可置信限为6 053.41～78 704.58 mg/L，回归曲线为y=0.594 8x+ 2.418 9，R2=0.927 2(图2)。

表2 不同底泥悬浮物浓度下黄鳍鲷的死亡率和死亡概率

2.1.3 急性毒性实验死亡稚鱼镜检情况

对急性毒性实验死亡的黄鳍鲷稚鱼镜检，发现死亡个体鳃丝有大量底泥悬浮物颗粒和黏液(图3-A)，体表鳞片也附着一层底泥悬浮物颗粒(图3-B)。

注：A.稚鱼鳃丝附着底泥悬浮物颗粒， 黏液多； B.稚鱼鳞片附着底泥悬浮物颗粒。

Notes：A.Viscous state of suspended sediment particles in gill filaments of juvenileA.latus；B.Sediment particles attached to scales of juvenileA.latus.

2.2 160 mg/L底泥悬浮物胁迫对幼鱼的累积影响

在160 mg/L底泥悬浮物浓度胁迫下幼鱼的累积影响结果：第1天实验组黄鳍鲷幼鱼就有出现死亡，其中诏安湾侧底泥组的幼鱼死亡时间先于东山湾侧组，死亡幼鱼体表外观正常，鳃丝镜检有大量悬浮物颗粒；至第5天诏安湾侧底泥组死亡率达到30.0%，东山湾侧底泥组死亡率达到17.5%，对照组未出现死亡；至第10天诏安湾侧底泥组和东山湾侧底泥组死亡率均达到35.0%，死亡幼鱼鳃丝附着大量悬浮物和黏液(图4-A、B)；至第30天对照组累积死亡率仅为5.0%，而诏安湾侧底泥组累积死亡率达到42.5%，东山湾侧底泥组累积死亡率达到40.0%，两实验组死亡率接近，但远高于对照组(表3)。累积胁迫死亡的幼鱼体表外观虽然正常完整(图4-C)，但显微镜观察鳃丝和鳞片均有大量底泥悬浮物附着和黏液分布(图4-A、B)，且胃肠较空。

经30 d观察，对照组和实验组黄鳍鲷存活幼鱼每天均可正常摄食，而死亡的黄鳍鲷幼鱼体表外观观察和显微镜检查未发现有由病原体引起的疾病症状发生。养殖至第30天，对照组平均增重率为4.17%，诏安湾侧底泥组平均增重率为3.06%，东山湾侧平均增重率为3.75%，与对照组相比，两个实验组平均增重率稍低。

表3 160 mg/L底泥悬浮物浓度胁迫下对黄鳍鲷幼鱼累积影响

注：A.幼鱼鳃丝悬浮物颗粒附着；B.幼鱼鳞片底泥悬浮物颗粒附着；C.死亡的黄鳍鲷幼鱼外观完整。

Notes：A.Suspended particles attached to gill filaments of youngA.latus；B.Suspended sediment particles attached to scales of youngA.latus；C.The body of dead youngA.latusremaining intact.

3 讨论

孙廷庆等[14]调查监测青岛新港建设过程海域水体环境悬浮物的变化，发现施工海域悬浮物的最高含量变化可达147.5 mg/L，而郑志华等[15]认为航道疏浚过程中施工挖泥船附近海域水体环境悬浮物增量可达150 mg/L，因此，本研究依据清淤生产上可能产生的悬浮物扩散浓度和急性毒性实验结果，选取160 mg/L悬浮物胁迫浓度进行累积影响实验。Reynold J B[16]认为悬浮物对鱼类的影响分为三类，即致死效应、亚致死效应以及行为影响。周勇等[17]认为悬浮物中有毒成分含量如果低于海洋沉积物质量第一类标准，基本不会对受试动物产生毒害作用，但水体中细悬浮物颗粒吸附到鱼鳃，会阻碍半滑舌鳎(Cynoglossussemilaevis)呼吸而导致其稚鱼死亡；林诗天等[18]认为底泥悬浮物颗粒会黏附鱼体表和鳃组织，干扰其感觉和呼吸功能，导致川纹笛鲷(Lutjanussebae)和尖吻鲈(Latescalcarifer)死亡，且认为随着时间增加，悬浮物浓度对川纹笛鲷和尖吻鲈均具有积累刺激作用；王娟娟等[19]认为随着暴露在悬浮物中时间的延长，鲈鱼和梭鱼的幼鱼对悬浮物敏感性也逐渐增强，在高浓度悬浮物条件下，细颗粒悬浮物覆盖鱼呼吸上皮细胞，阻断了其与水中气体交换，大颗粒悬浮物质则被腮部截留，沉积于鳃片，影响了滤水和呼吸功能，最终导致鱼缺氧窒息死亡。本研究急性毒性实验表明，当悬浮物浓度为40 mg/L及以上时，悬浮物会对黄鳍鲷稚鱼产生不良影响，高浓度底泥悬浮物会导致黄鳍鲷稚鱼体表鳞片和鳃丝附着大量底泥悬浮物颗粒，对稚鱼有较强致死效应；160 mg/L低浓度悬浮物胁迫实验表明，底泥悬浮物黏附黄鳍鲷幼鱼体表鳞片和鳃丝表面，阻碍了幼鱼正常呼吸和感触功能，容易造成幼鱼缺氧死亡，底泥悬浮物颗粒对黄鳍鲷幼鱼具有很强累积致死效应，暴露30 d可造成幼鱼死亡率达40.0%～42.5%。本研究结果与相关学者研究成果基本一致，认为清淤等工程大量产生的底泥悬浮物对鱼类具有重大影响，其可造成鱼类体表鳞片和鳃丝黏附泥悬浮物颗粒，阻碍了鱼类正常呼吸和感触功能的发挥，最终导致鱼类急性毒性死亡或慢性累积死亡。

八尺门海域DS1站位和ZA1站位的底泥沉积物主要以黏土质粉砂沉积物为主，除石油类和硫化物含量外，主要成分均符合第一类海洋沉积物质量标准。东山湾侧海域DS1站位底泥沉积物石油类含量符合第二类海洋沉积物质量标准；诏安湾侧海域ZA1站位底泥沉积物石油类含量超过第三类海洋沉积物质量标准，硫化物含量符合第二类海洋沉积物质量标准。表明诏安湾侧海域底泥沉积物比东山湾侧海域底泥沉积物污染严重，而本研究对黄鳍鲷稚鱼的急性毒性结果表明，诏安湾侧底泥悬浮物对稚鱼的96 h半致死浓度为8 111.30 mg/L，东山湾侧底泥悬浮物对稚鱼的96 h 半致死浓度为21 849.52 mg/L，进一步说明诏安湾侧海域底泥沉积物比东山湾侧污染严重、毒性大。这可能与诏安湾侧水道狭长、水动力条件极差、水体交换慢，容易导致相关污染物沉积相关。

本研究结果表明东山八尺门海域底泥悬浮物的大量产生对黄鳍鲷具有明显的致死效应，所以在东山八尺门海域项目清淤过程中，须结合水动力和悬浮物扩散的数模方法，在目标海域进行悬浮物断面连续跟踪监测。郑志华等[15]认为一旦发现悬浮物增量大于150 mg/L或外围养殖区边界悬浮物浓度增量大于10 mg/L，就需要控制清淤作业强度和采取防控措施(包括采用防污帘和沉降剂等)，尽快降低悬浮物浓度，减少其对周边海域养殖生物生长的影响，避免渔业污染事故的发生。对于海水养殖从业者来说，应密切注意海区悬浮物浓度，若发现水质浑浊，应立即停止取水或转移网箱，以减少养殖损失。

4 结论

1)40 mg/L及以上底泥悬浮物浓度对黄鳍鲷稚鱼产生一定的影响，且随着底泥悬浮物浓度的升高和暴露时间的延长，底泥悬浮物对黄鳍鲷稚鱼致死效应明显增强。诏安湾侧底泥悬浮物对黄鳍鲷稚鱼的96 h半致死浓度为8 111.30 mg/L，东山湾侧底泥悬浮物对稚鱼的96 h半致死浓度为21 849.52 mg/L。

2)底泥悬浮物长时间胁迫会造成悬浮物颗粒黏附幼鱼体表和鳃丝，造成幼鱼呼吸困难和生长缓慢，具有慢性累积致死作用，在160 mg/L悬浮物浓度胁迫30 d，黄鳍鲷幼鱼累积死亡率可达40.0%～42.5%。

致谢：实验得到福建省水产研究所海洋生物疾病防控研究中心项目课题组的大力支持和帮助，谨致谢忱。