王樂樂三態(tài)氮對對光唇魚成魚的急性毒性影響

1、畢業(yè)設計（論文）（2015屆本科）題目：三態(tài)氮對光唇魚成魚的急性毒性影響學院：專業(yè)：班級：水產(chǎn)與生命學院水族科學與技術11級水族1班學號：1118119姓名：王樂樂指導教師：孫大川二O一五年五月目 錄摘要1關鍵詞1前言21 材料與方法31.1試驗材料31.2試驗設計41.2.1預試驗設計：41.2.2正式試驗設計：41.3數(shù)據(jù)處理52.試驗結(jié)果52.1光唇魚在三種氮化合物毒性環(huán)境中的急性毒性表現(xiàn)52.1.1 光唇魚在氨氮化合物環(huán)境中的急性毒性表現(xiàn)52.1.2 光唇魚在亞硝酸鹽環(huán)境中的急性毒性表現(xiàn)62.1.3 光唇魚在硝酸鹽環(huán)境中的急性毒性表現(xiàn)62.2三種氮素化合物對光唇魚的急性毒性影響濃度、時

2、間與死亡率的關系72.3光唇魚在三種氮素化合物環(huán)境中的急性毒性效應分析82.3.1氨氮對光唇魚的急性毒性效應分析82.3.2 NO2-N對光唇魚的急性毒性效應分析92.3.3 NO3-N對光唇魚的急性毒性效應分析103.討論113.1 三態(tài)氮的毒性機理及其對養(yǎng)殖水生動物的影響113.2光唇魚對三態(tài)氮的毒性效應123.3光唇魚對三態(tài)氮的耐受限度，以及生產(chǎn)中的調(diào)控策略13致謝14參考文獻14上海海洋大學2015屆畢業(yè)設計（論文） 三態(tài)氮對光唇魚成魚的急性毒理試驗三態(tài)氮對光唇魚成魚的急性毒性影響摘要：研究了在實驗室常溫條件下氨氮、硝酸鹽、亞硝酸鹽等3種氮素化合物對光唇魚（Acrossocheilus

3、 fasciatus）成魚的急性毒性效應。濃度梯度按等對數(shù)間距設置，半致死濃度采用直線內(nèi)插法進行計算。實驗結(jié)果表明：光唇魚成魚對不同藥物的耐受力相差較大。其中氨氮和亞硝酸鹽、硝酸鹽對光唇魚成魚的毒性作用顯著(F > 0. 05 )，隨著濃度的增加，光唇魚成魚死亡率明顯升高，對光唇魚成魚表現(xiàn)出不同程度的毒性作用。氨氮對平均全長9.5cm的光唇魚成魚的的24h、48h、72h、96h 半致死濃度（LC50）及安全質(zhì)量濃度為98.08、94.51、91.26、89.98及9.00mg/l，對應的非離子及安全質(zhì)量濃度為0.55、0.53、0.51、0.50及0.05mg/l，亞硝酸鹽對平均全長9

4、.5cm的光唇魚成魚的的24h、48h、72h、96h 半致死濃度（LC50）及安全質(zhì)量濃度為388.25、335.82、274.39、269.03及26.90mg/l，硝酸鹽對平均全長9.5cm的光唇魚成魚的的24h、48h、72h、96h半致死濃度（LC50）及安全質(zhì)量濃度為分別為563.18、552.96、541.57、533.71及53.37mg/l，其中，硝酸鹽對光唇魚成魚的毒性最低，亞硝酸鹽的毒性也相對較低，而氨氮對光唇魚成魚的毒性極高，生產(chǎn)上應注意控制其濃度積累水平。關鍵詞：光唇魚（Acrossocheilus fasciatus）；氨氮；亞硝氮；硝氮；急性毒性；半致死濃度；安全

5、濃度The toxic effect of ammonia, nitrite and nitrate on the Acrossocheilus fasciatus adult fishAbstract: Three nitrogen compounds was used in this experiment to study the toxic effect of ammonia, nitrite and nitrate on the Acrossocheilus fasciatus adult fish. Different concentrations of three nitrogen

6、 compounds were set up to find out the half lethal concentration and safe concentration was calculated. The experimental results show that: The tolerance of Acrossocheilus fasciatus adult fish to different nitrogen compounds is different obviously. The toxic effect of ammonia nitrogen, nitrite and n

7、itrate to the Acrossocheilus fasciatus adult fish is different significantly (F > 0. 05) with the increase of nitrogen compounds concentration, the mortality of Acrossocheilus fasciatus adult fish increased accordingly and the Acrossocheilus fasciatus adult fish showed different degrees of toxic

8、effects. The 24h, 48h, 72h, 96h half lethal concentration (24 h LC50) and safety mass concentration to the Acrossocheilus fasciatus adult fish with average total length of 10.5 cm of Ammonia nitrogen are 98.08, 94.51, 91.26, 89.98 and 9.00 mg/l, and the corresponding non-ionic ammonia safety quality

9、 concentration are 0.55, 0.53, 0.51, 0.50, and 0.05 mg/l; The 24h, 48h, 72h, 96h half lethal concentration (24 h LC50) and safety mass concentration of nitrite nitrogen to the Acrossocheilus fasciatus adult fish are 388.25, 335.82, 274.39, 269.03 and 26.90 mg/l; And at last about the nitrate nitroge

10、n, the 24h, 48h, 72h, 96h half lethal concentration (24 h LC50) and safety mass concentration to the Acrossocheilus fasciatus adult fish are563.18, 552.96, 541.57, 533.71 and 53.37 mg/l respectively. Among them, the nitrate with the minimum toxicity to the Acrossocheilus fasciatus adult fish, the to

11、xicity of nitrite is relatively low, and the toxicity of ammonia nitrogen to Acrossocheilus fasciatus adult fish is obvious, and must pay high attention to control the accumulation concentration of ammonia in production.KEY WORDS: Acrossocheilus fasciatus; Ammonia nitrogen; The nitrate nitrogen; Nit

12、rate nitrogen; Acute toxicity; Half lethal concentration; Safe concentration前言光唇魚，俗稱“石斑魚”或溪石斑魚，是山區(qū)溪流重要的野生漁業(yè)資源。光唇魚喜歡生活于沙礫底質(zhì)以及水流湍急和水質(zhì)清澈的溪流及小型河流中，常以石塊上的苔蘚及藻類為主要食物，每年6-8月在淺水急流中產(chǎn)卵。該魚分布較廣，我國南方山區(qū)主要溪流中均有發(fā)現(xiàn)，其中主要分布于上海、安徽、江蘇、浙江、臺灣、福建等地的溪流中1。光唇魚肉質(zhì)鮮細，味道鮮美，深受大眾的喜愛。近年來， 由于環(huán)境惡化和人為濫捕等因素導致其野生資源不斷減少，對保持自然水域生物資源多樣性產(chǎn)生嚴重

13、的負面影響。近幾年來，為實現(xiàn)光唇魚的人工保護與開發(fā)，全國各地也都紛紛開展對光唇魚的人工養(yǎng)殖、人工繁殖、人工增殖放流技術研究進行探索，也取得了一定成效。杭州市水產(chǎn)技術推廣總站在調(diào)查杭州地區(qū)光唇魚資源現(xiàn)狀、種群分布、自然生長特性等條件的基礎上，開展了親魚培育、人工催產(chǎn)授精、人工孵化、流水誘導自然產(chǎn)卵、苗種培育和池塘流水式養(yǎng)殖等技術研究，經(jīng)過多年努力實踐，總結(jié)出一套適用于杭州山區(qū)溪澗開展光唇魚人工繁的養(yǎng)殖技術，制定了杭州市地方標準光唇魚池塘養(yǎng)殖技術規(guī)范2。光唇魚作為山區(qū)野生漁業(yè)的優(yōu)良品種，具有人工養(yǎng)殖效益好的特點，發(fā)展前景十分廣闊與良好，在保護和修復山區(qū)自然生態(tài)環(huán)境的同時，也為促進其地區(qū)光唇魚的資源

14、保護和合理開發(fā)，為打造生態(tài)漁業(yè)起到重要積極作用。光唇魚是一種極具特色的食用魚養(yǎng)殖品種，即適合在溪流、河道和水庫放養(yǎng)，也適于在山區(qū)水塘及養(yǎng)殖場等人工養(yǎng)殖；另外，釣漁業(yè)和觀賞魚的發(fā)展也使光唇魚成為一種重要經(jīng)濟魚類資源，是一種十分具有開發(fā)前景的經(jīng)濟魚類。據(jù)相關資料閣報道，目前光唇魚屬已知種和亞種共有21個3。在系統(tǒng)分類方面，吳秀鴻4等于1981年在武夷山自然保護區(qū)境內(nèi)鑒定出光唇魚的新種；趙俊5等通過形態(tài)學特征、解剖學及同工酶表型的分析的方法，研究了厚唇光唇魚A1abiatus和側(cè)條光唇魚Ap0rallens的差別，發(fā)現(xiàn)地理隔離是這兩種光唇魚形成的主要原因；其后趙俊6等于1997年在湖南吉首采集得到鯉

15、科魚類1新種，并將其命名為吉首光唇魚（Acrossocheilus jishouensis）；王莉7等同利用線粒體ND4基因序列研究了光唇魚的系統(tǒng)發(fā)育特征。唐安華8等對云南光唇魚的胚胎及胚后發(fā)育做了細致的研究。此外，張玉明2等還對光唇魚的人工繁殖技術進行了研究。近年來，隨著消費市場對光唇魚需求量的大幅增加，以及由于環(huán)境惡化、人為濫捕濫殺等因素的影響，其野生資源不斷減少，價格持續(xù)增長。為實現(xiàn)光唇魚的野生資源的保護與合理開發(fā)，各地紛紛開展人工繁養(yǎng)殖技術研究和人工增殖放流探索，也取得了一定成效。目前人工養(yǎng)殖方式主要有水庫河道網(wǎng)箱養(yǎng)殖、仿溪流生境人工養(yǎng)殖等，循環(huán)水高密度養(yǎng)殖也在探索之中9。作為一種高效

16、、高產(chǎn)、節(jié)水、省地的養(yǎng)殖方式，循環(huán)水高密度養(yǎng)殖光唇魚的前景甚為廣闊。我校于2014年引進一批光唇魚進行試養(yǎng)殖，取得一定成功。但在循環(huán)水高密度養(yǎng)殖條件下，光唇魚的生活習性、種內(nèi)關系以及生長性能等相關研究還少有報道。光唇魚在高密度養(yǎng)殖條件下的水質(zhì)要求以及耐受限度，以及光唇魚詳細的藥物耐受性致死實驗藥物指標的實驗亦鮮有報道。本試驗針對經(jīng)過循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)高密度馴養(yǎng)半年的光唇魚成魚進行三態(tài)氮的梯度耐受試驗，研究了光唇魚成魚對氨氮、亞硝氮、硝氮的耐受性，以及毒性致死濃度，以期尋找到光唇魚在循環(huán)水高密度養(yǎng)殖條件下對特定水質(zhì)指標的耐受限度，為開展光唇魚循環(huán)水高密度工廠化養(yǎng)殖水質(zhì)調(diào)控，以及總結(jié)循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)條件

17、下的健康養(yǎng)殖技術提供理論參考依據(jù)。1 材料與方法1.1試驗材料本試驗于2014年9月于上海海洋大學循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)研發(fā)平臺進行，所用光唇魚成魚取自該研發(fā)平臺循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)馴養(yǎng)的光唇魚成魚。該魚2014年3月購自浙江杭州某仿溪流生態(tài)養(yǎng)殖場，為該養(yǎng)殖場自繁自養(yǎng)品種。每次試驗用魚均選取同一養(yǎng)殖缸中的健康無病、活力良好、規(guī)格一致的健康成魚進行。暫養(yǎng)容器為玻璃魚缸，魚缸規(guī)格為30×15×15cm，試驗加水20L，為防止光唇魚跳出魚缸，試驗過程全程加蓋。暫養(yǎng)殖用水為自來水，不同濃度的氨氮、亞硝酸鹽、硝酸鹽溶液用氯化銨（分析純，采購自國藥集團化學試劑有限公司）、亞硝酸鈉（分析純，采購自國藥

18、集團化學試劑有限公司）、硝酸鈉（分析純，采購自國藥集團化學試劑有限公司）配制而成，實驗時現(xiàn)配現(xiàn)用。試驗用魚入缸前24小時停止喂食，提前48h對試驗缸內(nèi)試驗用自來水源水進行曝氣，以脫除水中余氯并使水中溶氧保持在5mg/L以上，試驗用水pH 6.87.0，水溫用加熱棒控制溫度在25±0.510。1.2試驗設計本試驗總共分為預試驗和正式試驗兩個部分。第一部分是預試驗，目的意義是在做正式實驗之前,用少量標準物質(zhì)和少量樣品進行實驗,在節(jié)約試驗成本、用魚數(shù)量和最小試驗規(guī)模的基礎下，摸索出光唇魚成魚急性中毒濃度,為正式試驗種藥物濃度梯度設置提供參考，并通過預試驗準確地控制無關變量和避免其他因素干擾

19、，為正式試驗的開展打下良好基礎。1.2.1預試驗設計：本實驗采用96h靜水方式水生生物急性毒性試驗法11。分別選擇三對試驗用玻璃魚缸，提前24小時加滿自來水，并曝氣除去余氯。預試驗開展前，對試驗對象提前24h停止投喂。每個玻璃缸中放入光唇魚10尾，為確保試驗過程中溶解氧足夠在實驗養(yǎng)殖缸中用空氣泵充入氧氣。每種藥物先進行預試驗, 確定出24h100% 死亡質(zhì)量濃度(24h-LC100)及96h0%死亡質(zhì)量濃度(96h-LC0) 12。之后再做正式試驗確定不同藥物濃度的濃度梯度進行毒性試驗。1.2.2正式試驗設計：根據(jù)預試驗得到的試驗結(jié)果，正式試驗濃度序列按等對數(shù)間距設計13。每種藥物設置7個濃度

20、梯度處理，其中包括6個濃度梯度組及1個試驗對照組，每組3個平行，各放入光唇魚10尾。氯化銨質(zhì)量濃度由低到高依次為80、90、100、110、120、130mg/L; 亞硝酸鈉質(zhì)量濃度從低到高依次為190、286、382、478、574、670mg/L；硝酸鈉質(zhì)量濃度從低到高依次為360、434、508、582、656、830mg/L;對照組均為0 mg/L。試驗前一天對光唇魚停止投喂,在整個試驗過程不投喂任何食物。因試驗過程中藥物濃度會發(fā)生一定變化，以及光唇魚排泄污染水質(zhì)，試驗過程中每24h用配制好的含有相同的藥物濃度的試驗溶液（藥物添加濃度及源水處理同上述）更換1次,每次換水量為100%,水

21、溫始終保持在25度左右14。在試驗過程中, 前12h每隔1小時連續(xù)觀察中毒癥狀, 然后每隔一段時間觀察各試驗組魚的生理反應情況和生存狀況，以及存活死亡情況,并記錄24h、48h、72h、96h光唇魚的死亡率11，并對死亡的魚體進行及時剔除以免影響試驗結(jié)果。光唇魚死亡的判斷標準以魚體無任何生命反應狀態(tài)，呼吸動作喪失，用細玻璃棒觸碰魚體5s，無任何反應即視為死亡。1.3數(shù)據(jù)處理試驗所得數(shù)據(jù), 采用直線內(nèi)插法求出24h、48h、72h、96h半數(shù)致死濃度(LC50)值及安全質(zhì)量濃度。試驗數(shù)據(jù)以3個平行組數(shù)據(jù)的平均值表示；所有數(shù)據(jù)分析均采用單因素方差分析(ANOVA) 15。安全濃度(SC)的計算公式

22、：SC=0.1×96h-LC50。本試驗中所提及的氨氮是由,水中的離子氨和非離子氨兩部分組成。通常我們在計算氨氮的半數(shù)致死濃度時還要考慮到水體中非離子氨的半數(shù)致死濃度16。非離子氨的計算公式：非離子氨濃度 = 總氨氮濃度/10(pKa-pH)+1式中：pKa=0.09018+2729.92/T (T為開氏溫度，T = 273+t)2.試驗結(jié)果2.1光唇魚在三種氮化合物毒性環(huán)境中的急性毒性表現(xiàn)試驗過程中，光唇魚對三種氮素化合物的毒性表現(xiàn)有差異較大。相比較而言，氨氮的急性毒性表現(xiàn)強于亞硝酸鹽急性毒性表現(xiàn)，亞硝酸鹽的急性毒性表現(xiàn)強于硝酸鹽的急性毒性的表現(xiàn)，三者對于光唇魚的急性毒性表現(xiàn)的原理

23、不同，但是光唇魚對三種氮素化合物的中毒表現(xiàn)癥狀有一定的共同點，光唇魚在三種氮素化合物毒性環(huán)境中的急性毒性表現(xiàn)的癥狀有：光唇魚進入三種氮素化合物毒性環(huán)境中時，從低濃度到高濃度時都會出現(xiàn)高濃度組的反應比低濃度組的反應較為強烈，隨著時間的推移，從24h到96h時，時間越長，光唇魚的反應也由原先的激烈變?yōu)榫徍瓦m應，無法適應的光唇魚則經(jīng)過一段時間后死亡，光唇魚在三種氮素化合物的急性毒性環(huán)境下都變現(xiàn)出躁動不安，到處亂竄，易受驚嚇，嚴重者在水中強烈掙扎，身體抽搐，魚鰓擴張出血，魚眼發(fā)紅，魚體的顏色變白，體表粘液增多，行動變得遲緩，最終死亡的光唇魚則表現(xiàn)出身體僵硬、腫脹，體色變暗發(fā)黑，眼睛發(fā)白，魚鰓潰爛等。光

24、唇魚在三種氮素化合物的毒性環(huán)境中的中毒原理則不相同。2.1.1 光唇魚在氨氮化合物環(huán)境中的急性毒性表現(xiàn)試驗開始十幾分鐘,光唇魚在氨氮質(zhì)量濃度大于100mg/L的實驗組中即表現(xiàn)出躁動不安,上躥下跳的癥狀,受驚嚇后會迅速游動逃竄、到處沖撞,嚴重者在水中強烈掙扎,身體抽搐,魚鰓出血，死亡時身體全身魚鰭張開,鰓蓋擴張,身體顏色發(fā)白。實驗魚易受驚嚇死亡的情況隨實驗時間的增加有所好轉(zhuǎn)。試驗過程中氨氮化合物對光唇魚的急性毒性作用原理是氨氮中的非離子氨能夠?qū)е卖~鰓對氣體的通透性增加,刺激魚體興奮,使魚發(fā)生抽搐現(xiàn)象,在實驗過程中,氨氮中毒的光唇魚均易受外界刺激出現(xiàn)呼吸加快,躁動不安,身體顏色發(fā)白的現(xiàn)象。2.1.

25、2 光唇魚在亞硝酸鹽環(huán)境中的急性毒性表現(xiàn)經(jīng)實驗觀察,光唇魚對亞硝酸鹽的反應不如對氨氮的敏感,試驗開始2h后才發(fā)現(xiàn)高濃度組的光唇魚出現(xiàn)呼吸變快、身體顏色變白,最后中毒死亡，過程中未發(fā)現(xiàn)有過激的竄動、掙扎、抽搐等現(xiàn)象,死亡個體全身魚鰭張開,身體略微彎曲、魚鰓擴張。實驗過程中基本未發(fā)現(xiàn)因換水等刺激引起光唇魚急性死亡的情況發(fā)生。試驗過程中亞硝酸鹽對光唇魚的急性毒性作用原理是亞硝酸鹽進入光唇魚的血液后,首先是進入光唇魚體內(nèi)的血紅蛋白分子中，將其血紅蛋白分子中的Fe2+氧化為Fe3+,抑制和阻礙血液與氧氣的結(jié)合能力,以至于使光唇魚的呼吸能力下降,中毒嚴重后則引起魚類窒息缺氧導致死亡,本實驗中亞硝酸鹽中毒過

26、程中實驗魚反應較為緩慢,死亡個體胸鰭張開,身體彎曲、鰓蓋張開,也多為缺氧窒息死亡。2.1.3 光唇魚在硝酸鹽環(huán)境中的急性毒性表現(xiàn)實驗中，光唇魚對硝酸鹽的反應最不敏感，實驗開始后很長一段時間實驗魚沒有太大的過激表現(xiàn)，直到10h之后才光唇魚出現(xiàn)呼吸加快到處游走，身體顏色變白，光唇魚易收到驚嚇，在整個中毒過程中尚未發(fā)現(xiàn)有過激的掙扎、抽搐以及到處沖撞等行為，死亡魚體全身魚鰭擴張，身體略微卷曲，魚鰓擴張，整個實驗在換水等刺激的過程中未發(fā)現(xiàn)引起實驗魚有過激行為及急性死亡情況。試驗過程中硝酸鹽對光唇魚的急性毒性作用原理大致與亞硝酸鹽的作用原理大體相同，硝酸鹽從毒理學上講，它的毒性不是很大，但是NO3-N在生

27、物體內(nèi)胃和腸道中可還原為NO2-N，過量的NO3-N可導致魚體活動和反應遲鈍，當NO3-N被轉(zhuǎn)化成NO2-N后，其中毒原理同亞硝酸鹽中毒一樣，便是能夠阻礙細胞的呼吸作用，使血液中白血球，乳酸，膽固醇等數(shù)量增多，血液中蛋白質(zhì)的含量卻減少；同時NO2-N能將血紅蛋白分子中的Fe2+氧化為Fe3+,阻礙血液中血紅蛋白與氧氣結(jié)合的能力,導致光唇魚的呼吸能力下降,中毒嚴重時可引起魚類窒息缺氧死亡,本實驗中亞硝酸鹽中毒過程中實驗魚反應較為緩慢,死亡個體胸鰭張開,身體彎曲、鰓蓋張開,也多為缺氧窒息死亡。2.2三種氮素化合物對光唇魚的急性毒性影響濃度、時間與死亡率的關系表1. 三態(tài)氮曝露濃度、時間對光唇魚死亡

28、率的影響Table 1The effect of expose concentration and time in three kind of nitrogen compounds on the mortality of Acrossocheilus fasciatus藥物組別濃度(mg/l)死亡率%24h48h72h96hNH3-Nt1800000290102020303100203040504110506080100512070901001006130100100100100NO2-N11900010202286020306033821040609044783050901005574809

29、01001006670100100100100NO3-N13600001024340102020350810203040458230304050565660708090683080100100100表2. 非離子氨曝露濃度、時間對光唇魚死亡率的影響Table 2The effect of expose concentration and time in the corresponding non-ionic ammonia concentration compounds on the mortality of Acrossocheilus fasciatus藥物組別濃度(mg/l)死亡率%24

30、h48h72h96hNH3-Nm10.45000020.501020203030.562030405040.6150608010050.67709010010060.731001001001002.3光唇魚在三種氮素化合物環(huán)境中的急性毒性效應分析2.3.1氨氮對光唇魚的急性毒性效應分析NH3-N對光唇魚毒性實驗結(jié)果，可以看出，隨著氨氮濃度有低濃度往高濃度增加，其毒性作用不斷增強，光唇魚的死亡率逐漸增加；隨著實驗時間的推遲，除對照組和最低濃度組外同一濃度對光唇魚的毒性作用也隨之增強。由表1可看出NH3-Nt在24h時濃度由80、90、100、110、120、130mg/l逐漸增加時光唇魚的死亡率

31、由0、10、20、50、70、100%逐漸增加；NH3-Nt在48h時濃度由80、90、100、110、120、130mg/l逐漸增加時光唇魚的死亡率由0、20、30、60、90、100%逐漸增加；NH3-Nt在72h時濃度由80、90、100、110、120、130mg/l逐漸增加時光唇魚的死亡率由0、20、40、80、100、100%逐漸增加；NH3-Nt在96h時濃度由80、90、100、110、120、130mg/l逐漸增加時光唇魚的死亡率由0、30、50、100、100、100%逐漸增加；當NH3-Nt在濃度為80mg/l時，時間由24h、48h、72h、96h延長時光唇魚的死亡率都

32、為0、0、0、0%基本無死亡；當NH3-Nt在濃度為90mg/l時，時間由24h、48h、72h、96h延長時光唇魚的死亡率都為10、20、20、30%逐漸增加；當NH3-Nt在濃度為100mg/l時，時間由24h、48h、72h、96h延長時光唇魚的死亡率都為20、30、40、50%逐漸增加；當NH3-Nt在濃度為110mg/l時，時間由24h、48h、72h、96h延長時光唇魚的死亡率都為50、60、80、100%逐漸增加；當NH3-Nt在濃度為120mg/l時，時間由24h、48h、72h、96h延長時光唇魚的死亡率都為70、90、100、100%逐漸增加；當NH3-Nt在濃度為130m

33、g/l時，時間由24h、48h、72h、96h延長時光唇魚的死亡率都為100、100、100、100%基本全部死亡。由表2可看出NH3-Nm在24h時濃度由0.45、0.50、0.56、0.61、0.67、0.73mg/l逐漸增加時光唇魚的死亡率由0、10、20、50、70、100%逐漸增加；NH3-Nm在48h時濃度由0.45、0.50、0.56、0.61、0.67、0.73mg/l逐漸增加時光唇魚的死亡率由0、20、30、60、90、100%逐漸增加；NH3-Nm在72h時濃度由0.45、0.50、0.56、0.61、0.67、0.73mg/l逐漸增加時光唇魚的死亡率由0、20、40、80

34、、100、100%逐漸增加；NH3-Nm在96h時濃度由0.45、0.50、0.56、0.61、0.67、0.73mg/l逐漸增加時光唇魚的死亡率由0、30、50、100、100、100%逐漸增加；當NH3-Nm在濃度為0.45mg/l時，時間由24h、48h、72h、96h延長時光唇魚的死亡率都為0、0、0、0%基本無死亡；當NH3-Nm在濃度為0.50mg/l時，時間由24h、48h、72h、96h延長時光唇魚的死亡率都為10、20、20、30%逐漸增加；當NH3-Nm在濃度為0.56mg/l時，時間由24h、48h、72h、96h延長時光唇魚的死亡率都為20、30、40、50%逐漸增加；

35、當NH3-Nm在濃度為0.61 mg/l時，時間由24h、48h、72h、96h延長時光唇魚的死亡率都為50、60、80、100%逐漸增加；當NH3-Nm在濃度為0.67mg/l時，時間由24h、48h、72h、96h延長時光唇魚的死亡率都為70、90、100、100%逐漸增加；當NH3-Nm在濃度為0.73mg/l時，時間由24h、48h、72h、96h延長時光唇魚的死亡率都為100、100、100、100%基本全部死亡。經(jīng)直線內(nèi)插法求出氨氮對光唇魚的24h、48h、72h、96hLC50及安全質(zhì)量濃度分別為98.08、94.51、91.26、89.98及9.00mg/L,其相應的非離子氨質(zhì)

36、量濃度分別為0.55、0.53、0.51、0.50mg/L（表3）。2.3.2 NO2-N對光唇魚的急性毒性效應分析NO2-N對光唇魚毒性實驗結(jié)果,可以看出,隨著亞硝酸鹽濃度的增加,其毒性作用也不斷增強,光唇魚的死亡率逐漸增加;隨著實驗時間的推移,除對照組和最低濃度組外同一濃度對光唇魚的毒性作用也隨之增強。由表1可看出NO2-N在24h時濃度由190、286、382、478、574、670mg/l逐漸增加時光唇魚的死亡率由0、0、10、30、80、100%逐漸增加；NO2-N在48h時濃度由190、286、382、478、574、670mg/l逐漸增加時光唇魚的死亡率由0、20、40、50、9

37、0、100%逐漸增加；NO2-N在72h時濃度由190、286、382、478、574、670mg/l逐漸增加時光唇魚的死亡率由10、30、60、90、100、100%逐漸增加；NO2-N在96h時濃度由190、286、382、478、574、670mg/l逐漸增加時光唇魚的死亡率由20、60、90、100、100、100%逐漸增加；當NO2-N在濃度為190mg/l時，時間由24h、48h、72h、96h延長時光唇魚的死亡率都為0、0、10、20%死亡出現(xiàn)低危的增長；當NO2-N在濃度為286mg/l時，時間由24h、48h、72h、96h延長時光唇魚的死亡率都為0、20、30、60%逐漸增

38、加；當NO2-N在濃度為382mg/l時，時間由24h、48h、72h、96h延長時光唇魚的死亡率都為10、40、60、90%逐漸增加；當NO2-N在濃度為478mg/l時，時間由24h、48h、72h、96h延長時光唇魚的死亡率都為30、50、90、100%逐漸增加；當NO2-N在濃度為574mg/l時，時間由24h、48h、72h、96h延長時光唇魚的死亡率都為80、90、100、100%逐漸增加；當NO2-N在濃度為670mg/l時，時間由24h、48h、72h、96h延長時光唇魚的死亡率都為100、100、100、100%基本全部死亡。經(jīng)直線內(nèi)插法求出NO2-N對光唇魚的24h、48h

39、、72h、96hLC50及安全質(zhì)量濃度分別為388.25、335.82、274.39、269.03及26.90mg/L;（表3）2.3.3 NO3-N對光唇魚的急性毒性效應分析NO3-N對光唇魚的毒性實驗結(jié)果，可以得知，隨著硝酸氮的濃度增加，其毒性作用也逐漸增強，隨著實驗時間的推移,除對照組和最低濃度組外同一濃度對光唇魚的毒性作用也隨之增強。由表1可看出NO3-N在24h時濃度由360、434、508、582、656、830mg/l逐漸增加時光唇魚的死亡率由0、0、10、30、60、80%逐漸增加；NO3-N在48h時濃度由360、434、508、582、656、830mg/l逐漸增加時光唇魚

40、的死亡率由0、10、20、30、70、100%逐漸增加；NO3-N在72h時濃度由360、434、508、582、656、830mg/l逐漸增加時光唇魚的死亡率由0、20、30、40、80、100%逐漸增加；NO3-N在96h時濃度由360、434、508、582、656、830mg/l逐漸增加時光唇魚的死亡率由10、20、40、50、90、100%逐漸增加；當NO3-N在濃度為360mg/l時，時間由24h、48h、72h、96h延長時光唇魚的死亡率都為0、0、0、10%死亡出現(xiàn)低危的增長；當NO3-N在濃度為434mg/l時，時間由24h、48h、72h、96h延長時光唇魚的死亡率都為0、

41、10、20、20%逐漸增加；當NO3-N在濃度為508mg/l時，時間由24h、48h、72h、96h延長時光唇魚的死亡率都為10、20、30、40%逐漸增加；當NO3-N在濃度為582mg/l時，時間由24h、48h、72h、96h延長時光唇魚的死亡率都為30、30、40、50%逐漸增加；當NO3-N在濃度為656mg/l時，時間由24h、48h、72h、96h延長時光唇魚的死亡率都為60、70、80、90%逐漸增加；當NO3-N在濃度為830mg/l時，時間由24h、48h、72h、96h延長時光唇魚的死亡率都為80、100、100、100%基本全部死亡。經(jīng)直線內(nèi)插法求出NO3-N對光唇魚

42、的24h、48h、72h、96hLC50及安全質(zhì)量濃度分別為563.18、552.96、541.57、533.71及53.37mg/L;（表2）表3.不同三態(tài)氮毒性條件下光唇魚的毒性效應與安全質(zhì)量濃度Table 3.The effect of toxicity and safe concentration on Acrossocheilus fasciatus under different kind nitrogen condition藥物半致死濃度（mg/l）安全質(zhì)量濃度（mg/l）24h48h72h96hNH3-Nt98.0894.5191.2689.989.00NH3-Nm0.550.

43、530.510.500.05NO2-N388.25335.82274.39269.0326.90NO3-N563.18552.96541.57533.7153.373.討論3.1 三態(tài)氮的毒性機理及其對養(yǎng)殖水生動物的影響三態(tài)氮（氨氮、亞硝氮、硝氮）是循環(huán)水高密度養(yǎng)殖水質(zhì)調(diào)控過程中的主要調(diào)控和監(jiān)測對象，其中的氨氮、亞硝氮由于對養(yǎng)殖魚類的毒性極強，因此常常作為水質(zhì)調(diào)控的關鍵水質(zhì)因子被限定在較低范圍之內(nèi)。但隨著市場對鮮活魚類的需求量增加、生產(chǎn)管理技術的提高，以及在控制養(yǎng)殖系統(tǒng)生產(chǎn)成本、提高養(yǎng)殖效益的過程中，循環(huán)水養(yǎng)殖密度也在不斷提高，因此，三態(tài)氮常常成為限制養(yǎng)殖效果、增加養(yǎng)殖風險的潛在風險因素。循環(huán)

44、水工廠化養(yǎng)殖水體中的氨氮大部分來自魚類新陳代謝過程中的蛋白質(zhì)分解的廢棄物排泄、含氮溶解有機物分解，以及固體顆粒物質(zhì)在微生物礦化作用下的分解產(chǎn)生，其中的分子氨對養(yǎng)殖魚類來說毒性極大，分子氨和離子銨在水中可以互相轉(zhuǎn)化，它們的數(shù)量取決于養(yǎng)殖水體的pH和水溫17。而亞硝氮主要來自氨氮經(jīng)硝化作用轉(zhuǎn)化為硝氮過程的中間產(chǎn)物，在循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)正常運行，生物濾器正常工作的情況下，亞硝氮會很快被硝化微生物轉(zhuǎn)化為硝氮，其在水中的存在時間很短，一般不會出現(xiàn)大量亞硝氮的積累，但當循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中的生物濾器由于各種原因功能受到抑制后，則會明顯出現(xiàn)亞硝酸鹽的不同程度積累。這時，循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中大量產(chǎn)生的氨氮和大量積累的亞硝

45、氮就會對養(yǎng)殖魚類產(chǎn)生毒性，嚴重的會帶來大批量的死亡損失。因此，對于循環(huán)水養(yǎng)殖光唇魚來說，維持養(yǎng)殖系統(tǒng)中水處理設備的正常運行，保持水體中較低的氨氮和亞硝氮水平，是水質(zhì)調(diào)控工作的重要任務之一。之前已有大量研究表明，三態(tài)氮中的氨氮、亞硝氮和硝氮對水生動物毒性的中毒機理各不相同18。水體中的氨氮由離子氨與非離子氨組成，并且隨著pH值的變化而不斷變動組成比例。其中離子氨對魚毒性甚微，而非離子氨能夠?qū)е卖~鰓對氣體的通透性增加，刺激魚體興奮，使魚發(fā)生抽搐現(xiàn)象。在本試驗中，氨氮中毒的光唇魚均易受外界刺激出現(xiàn)呼吸加快，躁動不安，身體顏色發(fā)白的現(xiàn)象。NO2N進入光唇魚的血液后，首先是進入光唇魚體內(nèi)的血紅蛋白分子中

46、，將其血紅蛋白分子中的Fe2+氧化為Fe3+，抑制和阻礙血液與氧氣的結(jié)合能力，以至于使光唇魚的呼吸能力下降，血液中載氧水平明顯下降，以至魚類知液呈與靜脈血相似的暗紅色，所有有時亦稱“褐血病”，當魚類亞硝氮中毒嚴重后則會引起魚類缺氧窒息而導致死亡19。本實驗中亞硝酸鹽中毒過程中實驗魚反應較為緩慢，死亡個體胸鰭張開、身體彎曲、鰓蓋張開，死亡形態(tài)表現(xiàn)與缺氧窒息死亡相似，這點也比較符合亞硝酸鹽對養(yǎng)殖魚類的毒性機理。硝酸鹽從毒理學上講，它的毒性不是很大，但是NO3-N在生物體內(nèi)胃和腸道中可還原為NO2-N，過量的NO3-N可導致魚體活動和反應遲鈍，當NO3-N被轉(zhuǎn)化成NO2-N后，其中毒原理同亞硝酸鹽中

47、毒一樣，便是能夠阻礙細胞的呼吸作用，使血液中白血球、乳酸、膽固醇等數(shù)量增多，血液中蛋白質(zhì)的含量卻減少；另外，在循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中，隨著水體水力時間的延長和養(yǎng)殖密度的增加，由硝化細菌氧化氨氮轉(zhuǎn)化而來的硝酸鹽在水中也會不斷積累，增加循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)水體中的離子濃度，達到一定限度后，將會對魚類的滲透壓調(diào)節(jié)和生物濾器的硝化性能產(chǎn)生抑制性影響，前者嚴重的還會導致養(yǎng)殖魚類生理機能紊亂，出現(xiàn)亞健康狀態(tài)甚至死亡20。在本試驗過程中,光唇魚對氨氮毒性的反應最為劇烈，相比之下亞硝酸鹽和硝酸鹽的中毒過程則較為緩和。試驗結(jié)果顯明，氨氮對光唇魚96hLC50值分別為89.98 mg/L，安全質(zhì)量濃度為9.00mg/l，其對

48、應的非離子氨質(zhì)量濃度為及0.05mg/L；亞硝酸鹽光唇魚96hLC50值為269.03mg/L，安全質(zhì)量濃度為26.90mg/l；硝酸鹽對光唇魚96hLC50值為533.71mg/l，安全質(zhì)量濃度為53.37mg/l，說明在同等條件下，非離子氨對光唇魚的毒性作用遠遠大于亞硝酸鹽和硝酸鹽的毒性，且光唇魚對氨氮毒性敏感，較低劑量氨氮積累就有致命危險。3.2光唇魚對三態(tài)氮的毒性效應本試驗研究結(jié)果顯示，光唇魚成魚對氨氮的2496h半致死濃度分別是98.08、94.51、91.26、89.98mg/l，其中非離子氨對光唇魚成魚的安全質(zhì)量濃度分別為0.05mg/L。隨著氨氮含量的增加光唇魚對氨氮的耐受力下

49、降，即使是較低濃度和較短時間曝露，光唇魚也表現(xiàn)出激烈的毒性刺激行為，說明氨氮對光唇魚成魚的毒性影響明顯，氨氮應該是生活過程中水質(zhì)調(diào)控的重點對象21。亞硝酸鹽對光唇魚成魚的安全質(zhì)量濃度為26.90 mg/L，隨著亞硝氮濃度的增加和曝露時間的延長，光唇魚成魚對亞硝氮的耐受力也在下降，死亡率亦明顯增加，循環(huán)水養(yǎng)殖生產(chǎn)中，應注意生物濾器的維護，使其硝化性能穩(wěn)定，將亞硝氮保持在較低水平。硝酸鹽對光唇魚成魚的安全質(zhì)量濃度為53.37mg/l，隨著硝氮增加以及曝露時間的延長，光唇魚對硝態(tài)氮的耐受力也呈現(xiàn)出下降趨勢，但總體生理反應平衡，但在循環(huán)水高密度養(yǎng)殖生產(chǎn)中，由于養(yǎng)殖密度高于池塘養(yǎng)殖和流水養(yǎng)殖，養(yǎng)殖系統(tǒng)內(nèi)

50、養(yǎng)殖水體的水力停留時間也較長，非常容易出現(xiàn)硝態(tài)氮的高濃度積累，最高甚至可達1000mg/L22。因此，硝氮的控制在養(yǎng)殖光唇魚的過程中，也將是一項重要工作內(nèi)容。本試驗中，光唇魚對亞硝氮的2496h半致死分別是388.25、335.82、274.39、269.03mg/l，光唇魚對硝氮的2496h半致死分別是563.18、552.96、541.57、533.71mg/l,半致死濃度限值偏高，這可能與試驗使用的是光唇魚成魚有關，幼魚對三態(tài)氮的耐受限度較成魚低，在生產(chǎn)中更需要額外注意。本試驗結(jié)果也顯示非離子氨光唇魚成魚的安全質(zhì)量濃度為0.05mg/L，遠低于其他相近的魚類品種的安全質(zhì)量濃度，可以看出光

51、唇魚對水質(zhì)的要求比其他魚類要高，實際操作生產(chǎn)過程光唇魚中常發(fā)生病害、育苗成活率低可能與此有關；光唇魚對亞硝酸鹽和硝酸鹽的耐受力高了很多。在生產(chǎn)實踐中，光唇魚較其他魚類而言，對水質(zhì)的要求相對來說較低，其更適合于高密度養(yǎng)殖，養(yǎng)殖成活率也較高，這可能與其能耐受較高濃度的硝酸鹽及亞硝酸鹽有關。3.3光唇魚對三態(tài)氮的耐受限度，以及生產(chǎn)中的調(diào)控策略光唇魚是一種常年生活在山溪流水環(huán)境中的小型魚類，其生活環(huán)境一般水質(zhì)清澈，溶氧豐富，因此光唇魚在養(yǎng)殖過程中對水質(zhì)要求也較高。本試驗中，光唇魚成魚對三種氮素化合物毒性反應敏感程度不一。三態(tài)氮中的氨氮、亞硝氮、硝氮對光唇魚成魚的23安全質(zhì)量濃度分別是9.00、26.9

52、0、53.37mg/l，其中，光唇魚成魚對水體中氨氮積累最為敏感，較低劑量即可致死。在循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中，亞硝氮作為微生物硝化反應的中間產(chǎn)物，在生物濾器正常工作時，一般不會出現(xiàn)高濃度積累；但在高密度養(yǎng)殖時，往往由于養(yǎng)殖系統(tǒng)操作不當、生物濾器維護不當或某些藥物的添加，導致生物濾器的功能受到抑制，這樣便會出現(xiàn)亞硝氮不同程度的積累，會帶對敏感品種帶來養(yǎng)殖風險。另外，在循環(huán)水養(yǎng)殖過程中，由于養(yǎng)殖密度高于傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式，系統(tǒng)內(nèi)養(yǎng)殖水體循環(huán)使用，水力停留時間過長，很容易出現(xiàn)硝態(tài)氮的高濃度積累，達到一定濃度便會對魚的生理調(diào)節(jié)和生長效果產(chǎn)生抑制影響，嚴重的出會致死。所以，循環(huán)水養(yǎng)殖過程中應通過增加水化指標檢測頻率

53、、生物濾器維護和及時換水等手段將水體中氨氮、亞硝氮、硝氮等有毒有害化學物質(zhì)控制在養(yǎng)殖適宜范圍內(nèi)，以減少養(yǎng)殖過程中由于三態(tài)氮等水化因子造成的潛在風險。本試驗用魚均為光唇魚成魚，幼魚對毒性化合物耐受力低于成魚，因此，在光唇魚幼魚養(yǎng)成過程中，氨氮積累帶來的生產(chǎn)風險將會更大。另外，總氨中非離子氨所占的比例與水體中的溫度、pH值、溶解氧、鹽度等因素因子有關,在實際的生產(chǎn)操作過程中可以通過調(diào)節(jié)水體溫度、pH值、溶解氧、鹽度等因子來降低氨氮對光唇魚的毒性。所以在光唇魚的養(yǎng)殖過程中,保持水體中溫度、pH值、溶解氧、鹽度的穩(wěn)定,對提高養(yǎng)殖光唇魚的生長速度及抗病力具有重要作用24。致謝時光荏苒，歲月如梭，如今我四

54、年的大學本科生涯即將接近尾聲。在上海海洋大學這座美麗的校園里我度過了一段美好的歲月，我的每一次進步和成長無不得益于母校的育人環(huán)境和師長的精心培養(yǎng)，衷心感謝我的母校。在這里也要感謝我的導師孫大川老師，他教授我們觀賞水族養(yǎng)殖學這門課程，也是他引領我們走進科學的殿堂。孫老師在學術上循循善誘的教導給予我無盡的啟迪，嚴謹?shù)闹螌W作風和求精務實的科學研究理念將是大家生活工作中永遠的榜樣；鼓勵和支持同學們?nèi)グl(fā)展自己對于科研的興趣，并幫助同學們克服種種困難，對學生的良苦栽培。還要感謝實驗室的王潮輝師兄、檀晨曦師姐，王世亨同學，實驗數(shù)據(jù)的處理和論文設計等很多方面給予的耐心幫助和指導，在養(yǎng)殖試驗實施以及樣品測定過程中給予的特別支持和幫助！感謝這四年來水族同學和老師對于我在學習和生活上的照顧，以及陪伴了我四年的室友們，我會永遠記住我們一起走過的日子。感謝實驗室的老師和師兄師姐，對我特別的照顧，耐心的給予指導，大家相處得非常和睦。這些都助我在科研的道路上不斷前進，不斷鉆研專業(yè)知識，不斷充實和完善自己。最后感謝參加本