氯化銨、亞硝酸鈉和氯化鎘對褶紋冠蚌幼蚌的急性毒理試驗

陳瑩瑩　占明飛　陶俊進　王冬冬　朱凌云

摘要? ? 在水溫（24.0±0.5）℃、pH值7.5±0.5、溶解氧大于5 mg/L的條件下，本文采用半靜水試驗方法研究了氯化銨、亞硝酸鈉和氯化鎘對平均體長為1.5～2.0 cm的褶紋冠蚌幼蚌的急性毒性效果。結果表明，3種試劑對幼蚌的毒性由強到弱依次為氯化鎘>氯化銨>亞硝酸鈉，對幼蚌96 h的半致死濃度分別為32.02、165.63、287.58 mg/L，安全濃度分別為3.20、16.56、28.76 mg/L。受到3種試劑的脅迫后，褶紋冠蚌幼蚌出現心臟活力降低、蚌殼張開或斧足露出蚌殼外等中毒癥狀，最后導致死亡。幼蚌死亡率與3種試劑之間存在明顯的劑量效應和時間效應關系。

關鍵詞? ? 褶紋冠蚌;急性毒理;半致死濃度;安全濃度

中圖分類號? ? X174? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2020）03-0207-02? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

Acute? Toxic? Effects? of? NH4Cl，NaNO2? and? CdCl2? on? Juvenile? of? Cristaria? plicata

CHEN Ying-ying 1? ? ZHAN Ming-fei 1 *? ? TAO Jun-jin 1? ? WANG Dong-dong 2? ? ZHU Ling-yun 1

（1 Anhui Shuiyun Mollusk Breeding Technology Co.，Ltd.，Wuhu Anhui 241000; 2 Wuhu Fisheries Administration Center）

Abstract? ? The acute toxicity effects of NH4Cl，NaNO2 and CdCl2 on Cristaria plicata juveniles with average body length of 1.5-2.0 cm were studied by semi-static water experimental method in this paper.The experimental water temperature was（24.0±0.5）℃，the pH value was 7.5±0.5，and the dissolved oxygen level was more than 5 mg/L.The results showed that the toxicity of three kinds of drugs on C. plicata juveniles from strong to weak in sequence was CdCl2>NH4Cl>NaNO2.The median lethal concentration of three kinds of drugs to C. plicata juveniles were 32.02，165.63，287.58 mg/L，respectively，and the safe concentration were 3.20，16.56，28.76 mg/L，respectively.After stress by three kinds of drugs，the C. plicata juveniles appeared some poisoning symptoms，such as the vitality of heart decreased，the shell was open or the axe foot was exposed outside and so on，which led to death.The C. plicata juveniles had obvious dose effect and time effect relationship between mortality rate and three kinds of drugs.

Key words? ? Cristaria plicata;acute toxicity;median lethal concentration;safe concentration

氨氮與亞硝酸氮是水產養殖環境中影響水產動物生長和發育的重要因子，當其濃度超標時，不僅會對養殖動物產生直接毒害，而且能誘發多種疾病[1]。因此，研究氨氮與亞硝酸氮對水產動物的毒性影響，在水產養殖方面將起到至關重要的作用。

雙殼綱軟體動物因具有高濾水速率以及較強的重金屬富集能力，常被用來進行重金屬水體污染生物監測研究[2]。已有研究表明，淡水生態系統中三角帆蚌[3]（Hyriopsis cumingii）、河蜆[4]（Corbicula fluminea）對模擬水環境中的重金屬具有較好的重金屬富集作用，包括Cd、Ag、Hg、Pb等有毒重金屬。其中，鎘為重金屬污染物之首[5]。目前，有關褶紋冠蚌對重金屬生物積累相關的研究仍鮮見報道。

褶紋冠蚌（Cristaria plicata）屬軟體動物門雙殼綱蚌科，是淡水貝類的優勢種群，主要營底棲生活，過濾性取食，在池塘水體凈化、水產生態健康養殖方面也有著廣泛的應用。同時，其可以作為水體污染評價的重要指示生物，尤其是幼蚌，對水質的變化較為敏感。本研究采用靜止式受毒法，研究褶紋冠蚌幼蚌對氯化銨、亞硝酸鈉、氯化鎘3種試劑的中毒反應，探究3種試劑對褶紋冠蚌幼蚌的安全濃度或最佳使用量，以期篩選適合淡水水域重金屬污染評價的指示生物。同時，為蚌類生物多樣性保護提供參考。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 試驗材料

褶紋冠蚌采自安徽水韻軟體動物繁育科技有限公司的繁育基地，挑選1.5～2.0 cm的稚蚌暫養于塑料收納箱中，水溫控制為（24.0±0.5）℃。暫養1 d后，在解剖顯微鏡下挑選心臟跳動較活躍、蚌長1.5～2.0 cm的褶紋冠蚌。

1.2? ? 試驗方法

試驗方法參照《水和廢水監測分析方法》中水生生物毒性測定法[6]。先通過預試驗確定24 h 100%死亡濃度（LC100，24 h）以及96 h 0死亡濃度（LC0，96 h）。

根據預試驗結果確定濃度區間，按照對數間距法將氯化銨和亞硝酸鈉的毒理試驗劃分成5個梯度濃度和1個空白對照，氯化鎘毒理試驗劃分為6個梯度濃度和1個空白對照。其中氯化銨濃度分別為0（CK）、100、250、500、1 000、2 500 mg/L;亞硝酸鈉濃度分別為0 CK）、100、200、400、800、1 600 mg/L;氯化鎘濃度分別為0（CK）、40、80、180、380、790、900 mg/L。每組設置2個平行，每個平行組投放10個幼蚌，且加入250 mL試驗溶液，試驗用水為經曝氣后的自來水（水溶氧量在5 mg/L以上，pH值為7.5±0.5），將燒杯置于24 ℃恒溫培養箱中進行急性毒理試驗。為避免試驗濃度變化，每隔24 h更換全部試驗液。觀察記錄24、48、72、96 h蚌的活動情況及死亡個體數。

1.3? ? 數據處理

試驗數據使用SPSS 19.0處理，采用Probit回歸法求出氯化銨和亞硝酸鈉、氯化鎘對褶紋冠蚌幼蚌24、48、72、96 h半致死濃度（LC50）及95%置信區間，安全濃度（SC）采用周永欣[7]的計算公式：

SC=0.1×96 h LC50。

2? ? 結果與分析

2.1? ? 中毒癥狀

毒理試驗期間，在3種試劑的處理下，幼蚌心臟跳動頻率隨著濃度和時間的增加而明顯降低;在氯化銨和亞硝酸鈉脅迫處理下，幼蚌的死亡多表現為斧足的伸出或開殼（圖 1）;而在氯化鎘脅迫下，幼蚌的死亡多表現為開殼，這可能與3種試劑的毒理機制有關。隨著3種試劑濃度的增加以及毒理時間的延長，幼蚌的平均死亡率隨之明顯升高（表1）。幼蚌與3種試劑之間存在明顯的效應-劑量關系和效應-時間關系（表1）。

2.2? ? 半致死濃度與安全濃度

褶紋冠蚌幼蚌的死亡率與3種試劑濃度和脅迫時間之間存在明顯的正相關關系（表1）。利用直線內插法求出各試劑的半致死濃度LC50及各自的95%置信區間，根據計算公式估算出安全濃度。由表1可知，3種試劑對幼蚌不同時間半致死濃度LC50均隨著試驗時間的延長而降低。其中氯化銨的96 h半致死濃度和安全濃度分別為165.63、16.56 mg/L;亞硝酸鈉分別為287.58、28.76 mg/L;氯化鎘對褶紋冠蚌幼蚌96 h LC50、SC分別為32.02、3.20 mg/L。從急性毒性特征分析可知，3種藥物對幼蚌的毒性由高到低依次表現為氯化鎘>氯化銨>亞硝酸鈉。藥物安全濃度越低，說明此試劑對幼蚌的毒性越強。

3? ? 結論與討論

3.1? ? 氯化銨和亞硝酸鈉對褶紋冠蚌幼蚌的毒性影響

在水溫（24.0±0.5）℃、pH值7.5±0.5、溶解氧5 mg/L的條件下，褶紋冠蚌幼蚌的死亡率與氯化銨、亞硝酸鈉的濃度以及脅迫時間之間存在明顯的正相關性。

氨氮在水體中主要以離子氨和非離子氨2種形式存在，二者可相互轉化，當pH值大于7時，主要是以分子氨形式存在。分子氨具有較強的脂溶性，易穿透脂質性細胞膜，影響貝類的生命。有研究表明，分子氨進入偏頂蛤的血液中，能夠抑制其血液載氧能力，從而引起偏頂蛤窒息甚至死亡。亞硝酸氮也可抑制水產貝類的血液載氧能力，養殖水體中亞硝酸氮進入水產貝類的血液，可將氧合血藍蛋白轉化為脫氧血藍蛋白，降低血淋巴運氧能力，從而使貝類機體缺氧甚至致死[8]。

本研究發現，褶紋冠蚌幼蚌在氯化銨與亞硝酸鈉的毒性作用下，死亡個體多表現為斧足的伸出現象，此結果可能與2種試劑對蚌類血液載氧力的抑制作用有關。另外，亞硝酸可降低體內抗氧化酶（如酚氧化酶、溶菌酶等）的活力，從而降低水產動物的免疫力，誘發多種疾病[9]。

實際上，自然水體中氨氮和亞硝酸氮濃度較低。但由于人工養殖過程中大量殘餌、排泄物的堆積以及用于處理養殖水環境的消毒藥物的定期使用，引起病原微生物被殺滅的同時，有益微生物也隨之消失或減少，大量積累的氨氮硝化過程受抑制，最終導致養殖水體中氨氮和亞硝酸氮等有害物質明顯增加[1]。因此，探究養殖水體中的氨氮和亞硝酸鹽類物質的安全濃度，并做到科學合理地將養殖水體中的這2種物質的濃度控制在安全范圍之內，將在水產養殖中起到至關重要作用。

3.2? ? 氯化鎘對褶紋冠蚌幼蚌的毒性影響

蚌類具有極高的濾水速率，通過監測蚌對水體中重金屬的富集性及反應特征，如中毒癥狀、死亡率等，來判斷水體中的重金屬污染情況[10]。在氯化鎘對褶紋冠蚌幼蚌的急性毒理試驗中，幼蚌的死亡率隨著氯化鎘濃度的增加顯著升高，其對幼蚌的毒性明顯高于氯化銨與亞硝酸鈉。這可能與氯化鎘較容易在幼蚌體內產生富集作用且氯化鎘的半衰期較長有關[11]。

沈洪艷等[12]研究了水環境中Cd和Cu對河蜆毒性效應，結果表明，河蜆對Cd的毒性反應更加靈敏。Arini等[13]研究發現，Cd在淡水河蜆組織中具有較高的持久性，其半衰期約為240 d。由于淡水蚌類具有壽命較長、易富集重金屬、能釋放過多重金屬等優勢，淡水蚌類已被有效地應用于重金屬污染水體的生物修復工程中[14]。

目前，水環境中的Cd對蚌類的毒性研究尚匱乏。本研究可為淡水蚌類在重金屬污染水體的監測與生物修復應用方面提供一定的參考。

4? ? 參考文獻

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