中華米蝦對高錳酸鉀耐受性的研究

高尚帝 張宇明

摘 要：水產養殖在中國非常普遍，水產養殖常用的消毒劑就有高錳酸鉀（Potassium permanganate），其溶液具有較強的消毒，殺菌和防腐的作用。既能消毒殺菌又能促進植物生長。因此，高錳酸鉀是一種肥藥兼用的殺菌劑。

據了解，該藥品各地藥店均有銷售，且價格便宜，采購也比較方便。因此，高錳酸鉀在我們的生活中較為常見。然而，高錳酸鉀使用不當也會給很多水產動物造成危害。

本文以中華新米蝦（Neocaridina denticulata sinensis）為研究對象，主要探究高錳酸溶液對中華新米蝦的毒性作用。主要實驗方法是將中華新米蝦成蝦放置在濃度為3mg/L-12mg/L的1L高錳酸鉀溶液中。設置兩個平行組，每個濃度每組里面放置6只中華新米蝦。實驗期間配置好溶液并將中華新米蝦放入容器后，將實驗室窗簾拉上。盡量避免光照對高錳酸鉀的影響。分別記錄24h、48h、72h以及96h后，不同濃度高錳酸鉀溶液對蝦的致死個數，從而計算出不同時間的致死率。然后通過excel工具得到一元方程式。計算出24h、48h、72h、96h的半致死濃度分別為8.24mg/L、6.76mg/L、5.94mg/L和5.32mg/L。

結果表明：高錳酸鉀溶液濃度高于5.32mg/L時會嚴重影響中華新米蝦的健康。

關鍵詞：中華新米蝦；高錳酸鉀；半致死濃度

1 緒論

高錳酸鉀 （Potassium Permanganate）又稱錳酸鉀，俗稱灰錳氧、PP粉。分子式KMnO?，分子量158.04.顏色呈深紫色，帶有藍色的金屬光澤。為棱形的長條狀結晶顆粒。高錳酸鉀易溶于水，以及甲醇、丙酮等有機溶劑。其溶液見光易失效。由于高錳酸鉀價格低廉，采購方便，在殺滅原蟲，單殖吸蟲類等寄生蟲有著顯著的成效，而且副作用極小。因此是一種既經濟又安全的漁藥。

中華新米蝦（Neocaridina denticulata sinensis）屬甲殼綱、十足目、匙指蝦科、米蝦屬。主要分布于我國的稻田，溪流、池塘等淡水水域[1]?？墒秤靡部勺鳛轲D料，是一種小型的經濟蝦。其生命力強，繁殖快。由于其分布廣，產量大，是一種很好的實驗動物。

2 材料與方法

2.1實驗材料

2.1.1受試動物及試劑

實驗所用的中華新米蝦購自江蘇省徐州市銅山新區文沃市場。中華新米蝦個體小，體長約2.5厘米左右。全身為墨綠色，其背面中央有一道不規則棕色的斑紋。5對步足，前2對步足呈鉗狀，螯的兩指內面凹陷，略呈匙狀。中華新米蝦買回來后，立即放在塑料水族箱（50cm×40cm×40cm）中飼養。實驗用水為曝氣24小時的自來水，每兩天換一次水。所換水也是為曝氣24小時的自來水。實驗時均取用個體大小均勻，健康活潑，反應靈敏的個體。高錳酸鉀溶液取自江蘇師范大學泉山校區4號樓304實驗室。經鑒定，所用高錳酸鉀性質正常，沒有失效。

2.1.2實驗儀器與條件

主要儀器：電子分析天平，人工培養箱（24cm×13cm×8cm），塑料水族箱（50cm×40cm×40cm），蒸餾水，膠頭滴管，250ml量筒，100ml量筒，大燒杯，1L容量瓶、玻璃棒、放大鏡、捕蝦網等。

實驗條件：實驗在人工培養箱（24cm×13cm×8cm）中進行，實驗用水為蒸餾水，首先進行預實驗。實驗過程中保持實驗室窗簾關閉狀態。實驗溶液的體積為1L，每個培養箱內放入6只中華新米蝦。每隔24h觀察一次結果。

母液配制：實驗使用的高錳酸鉀溶液現配現用，不保存，以防止高錳酸鉀失效。實驗時，稱取50mg高錳酸鉀，溶于1000ml蒸餾水中。充分溶解，搖勻，作為母液待用。

2.2實驗方法

在進行正式實驗之前，先進行預實驗，得到高錳酸鉀對中華新米蝦全部死亡和全部存活的濃度范圍[5]。設定5個濃度，分別為1mg/L、5mg/L、10mg/L、15mg/L、20mg/L。根據預實驗的結果，正式實驗的濃度為3mg/L-12mg/L。設置一個實驗組和兩個平行組，在每個實驗組中放入等數目的米蝦（6只），分別記錄24h、48h、72h、96h后的死亡個數并計算出死亡率，并以濃度和死亡率分別為X、Y軸繪制出統計圖。最后可使用excel工具使用線性預測做出趨勢線。并根據趨勢線求得一元線性回歸方程，計算出各個時間段所對應的LC50[6]。每一輪實驗結束后都要將培養箱以及其他實驗器材清洗干凈，培養箱要將其內壁的高錳酸鉀清洗干凈才能進行下一輪實驗。全部實驗結束后，要將實驗器材和試劑放回原處。培養箱要擺放整齊，并清理實驗室衛生。

2.3計算方法

預實驗死亡率：直接根據實驗結果計算米蝦的死亡率。

正式實驗階段：

死亡率：分別計算出實驗組和平行組的死亡率，然后求其平均值并以此值作為該濃度的致死率。

一元線性回歸方程：在Excel表中繪制好統計圖后，做出趨勢線并直接得到回歸方程。

LC50：根據一元線性回歸方程，將Y=50%帶入求的對于時間點的X值即為半數致死濃度。

判斷其死亡的標準為：多次用玻璃棒碰觸靜置與培養箱箱底的蝦，完全無反應即判定為死亡[7]。

3 結果與分析

3. 1預實驗結果

用50mg/L的母液配制1mg/L、5mg/L、10mg/L、15mg/L、20mg/L，總體積為1L的實驗液，混合均勻后各放入體型大小近似且健康有活力的米蝦3只，24小時后觀察其死亡數量分別為0個、0個、3個及3個。

根據以上實驗結果，可初步確定全致死最低濃度在15mg/L以下，縮小濃度范圍，分別為1mg/L、2 mg/L、3 mg/L、4 mg/L、5 mg/L、6 mg/L、7mg/L、8 mg/L、9 mg/L、10 mg/L，24h后觀察其死亡數量分別為0個、0個、0個、1個、1個、2個、1個、2個、1個、2個。根據實驗結果，得到24h后全部存活最高濃度為3mg/L。到此，預實驗結束，下一步開始正式實驗。

3. 2正式實驗結果

根據預實驗的實驗結果，在全活最高濃度3mg/L和全致死最低濃度15mg/L之間，等間隔設置13組實驗組并分別設置2組平行組。配置好實驗液并充分混合搖勻后，每個實驗箱內放入6只活潑，體型大小相近的米蝦。由于正式實驗時所使用的培養箱較多，因此在實驗過程中要將每個培養箱上標有記號。并將培養箱按照濃度梯度的順序依次擺放整齊，以便觀察實驗情況與記錄。

4 討論

高錳酸鉀對中華新米蝦的毒性還是比較明顯的。從圖1可知，濃度是影響高錳酸鉀毒性的主要原因，這與參考文獻中提到的觀點相一致。24小時的半致死濃度為8.24mg/L，48小時的半致死濃度為6.76mg/L，72小時的半致死濃度為5.94mg/L，96小時的半致死濃度為5.32mg/L。從表3可以看出，低濃度下，時間對中華新米蝦的致死率影響并不是非常大，主要可能是由于高錳酸鉀失效的原因。由于實驗所用的中華新米蝦購買于菜市場，所以為了盡可能購買到活的并且健康的米蝦，必須起早去菜市場，并且攜帶小桶和曝氣水。另外，購買米蝦需分多次購買，以免單次購買過多導致密度過大死亡。為了減小高錳酸鉀失效對本實驗的影響，實驗過程中實驗室的窗簾均處于關閉狀態。本實驗所用的線性預測合理的預測了米蝦對高錳酸鉀的耐受性[9]。

目前，對浮游動物、魚類、蝦類及貝類研究的文章較多，但是高錳酸鉀對水產的毒性影響還較少[10]。尤其是高錳酸鉀對中華新米蝦的毒性研究。因此本實驗也可以為此方面彌補一些空白。本實驗采用線性預測的方法計算得出半致死濃度，相較于傳統的方法更加方便和快速，同時也能夠獲得較為準確的數據。實驗過程中每天至少觀察2次結果，及時了解實驗情況。此外，在預實驗階段還同時進行了兩組實驗，可大大節約實驗時間。為增加實驗的可靠性和說服力，實驗均設有兩組平行組。不過由于實驗過程中為了避免高錳酸鉀失效，實驗過程中均采取了將實驗室窗簾關閉的措施。這與自然條件下，高錳酸鉀直接暴露在水里有差別。另外，本實驗采用線性預測的方法計算出半致死濃度，不同的評價方法和模型方法得出的結論會有一定的差別。因此，中華新米蝦對高錳酸鉀的耐受性還需進一步討論和研究。但是本實驗提供了較為真實的實驗數據，對以后相關實驗可能有一定的參考意義。

參考文獻

[1] 李學峰，周啟星，羅義. 甲苯、乙苯和二甲苯對中華新米蝦的毒性效應[J]. 中國環境科學，2013，03：530-537.

[2] 曹運剛，黃勇. 普通洗滌劑對中華新米蝦的急性毒性影響[J]. 河南水產，2013，04：31-32.

[3] 吳志新，陳孝煊，李良華. 紅螯螯蝦對高錳酸鉀、敵百蟲和漂白粉耐受性的研究[J]. 華中農業大學學報，1998，01：65-69.

[4] 熊斌. 聚維酮碘和高錳酸鉀對南美白對蝦仔蝦的急性毒理試驗[J]. 河北漁業，2014，04：8-10+55.