不同鹽度條件下氨氮對(duì)斑節(jié)對(duì)蝦仔蝦的毒性研究

于建渤，黃學(xué)聃，陳歡，陳鵬錚，溫振中，孫成波，2，3*

（1.廣東海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，廣東 湛江 524088；2.南方海洋科學(xué)與工程廣東省實(shí)驗(yàn)室（湛江），廣東 湛江 524025；3.廣東省水產(chǎn)經(jīng)濟(jì)動(dòng)物病原生物學(xué)及流行病學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 湛江 524088）

近年來，由于對(duì)蝦集約化養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，沿海養(yǎng)殖水體環(huán)境日趨惡化，對(duì)蝦養(yǎng)殖病害頻繁發(fā)生，嚴(yán)重影響對(duì)蝦養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展[1]。在對(duì)蝦養(yǎng)殖過程中，隨著養(yǎng)殖水體氨氮濃度的逐漸升高，超過某一臨界值時(shí)，對(duì)養(yǎng)殖對(duì)蝦有較大的毒性，會(huì)誘發(fā)病害暴發(fā)，出現(xiàn)對(duì)蝦大量死亡現(xiàn)象。一些學(xué)者開展氨氮對(duì)中國(guó)對(duì)蝦（Penaeus orientalis）[2]、長(zhǎng)蛸（Octopus variabilis）[3]、凡納濱對(duì)蝦（Litopenaeus vannamei）[4]、鰱（Hypophthalmichthys molitrix）[5]、鈍綴錦蛤（Tapes dorsatus）[6]、雜交鱘[Acipenser ruthenus Linnaeus x Huso dauricus（Georgi）][7]等水生生物的毒性研究，結(jié)果表明，氨氮抑制水生生物的生長(zhǎng)，破壞其鰓及肝腎或肝胰腺等器官，影響其生長(zhǎng)發(fā)育。也有學(xué)者研究了鹽度、pH值、香菇多糖、硫辛酸等因素對(duì)氨氮的影響[8-10]。

斑節(jié)對(duì)蝦（Penaeus monodon）是對(duì)蝦科，對(duì)蝦屬蝦類，具有廣鹽性的特點(diǎn)，能在低鹽度甚至淡水池塘中生長(zhǎng)。由于海水養(yǎng)殖對(duì)蝦發(fā)病率很高，給對(duì)蝦海水養(yǎng)殖帶來很大的風(fēng)險(xiǎn)，因此相關(guān)學(xué)者不斷探索海水蝦淡化養(yǎng)殖的模式[11-14]。斑節(jié)對(duì)蝦生長(zhǎng)要求較高溫度，故多在南方養(yǎng)殖。而我國(guó)南方地區(qū)，春夏季雨水偏多，易導(dǎo)致蝦池鹽度急劇下降且長(zhǎng)時(shí)間維持較低鹽度環(huán)境，對(duì)斑節(jié)對(duì)蝦仔蝦的存活與生長(zhǎng)造成較大的影響。林元燒等[11]研究了斑節(jié)對(duì)蝦仔蝦在不同鹽度條件下的存活率；文獻(xiàn)[15]報(bào)道，不同鹽度條件下氨氮對(duì)斑節(jié)對(duì)蝦成蝦有較大的毒性。現(xiàn)開展不同鹽度條件下，氨氮對(duì)斑節(jié)對(duì)蝦仔蝦的毒性影響試驗(yàn)，擬為斑節(jié)對(duì)蝦健康養(yǎng)殖提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間、地點(diǎn)和材料

2021年5—6月。試驗(yàn)位于廣東海洋大學(xué)南三島試驗(yàn)基地。由湛江海茂水產(chǎn)生物科技有限公司提供體格健壯、規(guī)格大小均勻、體長(zhǎng)為15 mm 的斑節(jié)對(duì)蝦仔蝦。試驗(yàn)海水為經(jīng)過濾沉淀、15 g/m3有效氯的含氯消毒劑消毒和曝氣的天然海水，pH 值8.1，水溫27 ℃，試驗(yàn)容器為500 mL 的燒杯。

1.2 試驗(yàn)方法

根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果，參照《水生生物毒性試驗(yàn)方法》[16]，確定試驗(yàn)液氨氮濃度的上、下限，并按等對(duì)數(shù)間距設(shè)置7 個(gè)濃度組和1 個(gè)對(duì)照組，每一個(gè)濃度設(shè)置2 個(gè)平行組。氨氮試驗(yàn)液用分析純NH4Cl 配制，每12 h 換試驗(yàn)液一次，換水量100%。每個(gè)燒杯加入試驗(yàn)液400 mL，放入試驗(yàn)仔蝦30 尾，定時(shí)觀察其存活情況，并記錄24、48、72、96 h 的死亡尾數(shù)。試驗(yàn)結(jié)束后，用直線內(nèi)插法[13]求出不同鹽度時(shí)，氨氮和非離子氨氮對(duì)斑節(jié)對(duì)蝦仔蝦的24、48、72、96 h 半致死濃度（LC50），并按公式求出安全濃度（CS）[16]。非離子氨氮（NH3-Nm）在氨氮（NH3-N）中所占的比例與pH值、水溫、鹽度有關(guān)。測(cè)出NH3-N 后，可按下式計(jì)算出NH3-Nm的值。

式中：T——絕對(duì)溫度（T=273 ℃+t）；t——攝氏溫度，℃；S——鹽度，%；pKa,S,T——電離常數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同鹽度時(shí)NH3-N 對(duì)斑節(jié)對(duì)蝦仔蝦的急性毒性

2.1.1 鹽度為3.0%

在鹽度3.0%時(shí)，隨著ρ（NH3-Nm）和ρ（NH3-N）逐漸增大，斑節(jié)對(duì)蝦仔蝦24~96 h 死亡率也逐漸增加，見表1。

表1 鹽度為3.0%時(shí)NH3-N 對(duì)斑節(jié)對(duì)蝦的急性毒性

2.1.2 鹽度為2.5%

在鹽度2.5%時(shí)，隨著ρ（NH3-Nm）和ρ（NH3-N）逐漸增大，斑節(jié)對(duì)蝦仔蝦24~96 h 死亡率也逐漸增加，見表2。

表2 鹽度為2.5%時(shí)NH3-N 對(duì)斑節(jié)對(duì)蝦的急性毒性

2.1.3 鹽度為2.0%

在鹽度2.0%時(shí)，隨著ρ（NH3-Nm）和ρ（NH3-N）逐漸增大，斑節(jié)對(duì)蝦仔蝦24~96 h 死亡率也逐漸增加，見表3。

表3 鹽度為2.0%時(shí)NH3-N 對(duì)斑節(jié)對(duì)蝦的急性毒性

2.1.4 鹽度為1.5%

在鹽度1.5%時(shí)，隨著ρ（NH3-Nm）和ρ（NH3-N）逐漸增大，斑節(jié)對(duì)蝦仔蝦24~96 h 死亡率也逐漸增加，見表4。

表4 鹽度為1.5%時(shí)NH3-N 對(duì)斑節(jié)對(duì)蝦的急性毒性

2.1.5 鹽度為1.0%

在鹽度1.0%時(shí)，隨著ρ（NH3-Nm）和ρ（NH3-N）逐漸增大，斑節(jié)對(duì)蝦仔蝦24~96 h 死亡率也逐漸增加，見表5。

表5 鹽度為1.0%時(shí)NH3-N 對(duì)斑節(jié)對(duì)蝦的急性毒性

2.1.6 鹽度為0.5%

在鹽度0.5%時(shí)，隨著ρ（NH3-Nm）和ρ（NH3-N）逐漸增大，斑節(jié)對(duì)蝦仔蝦24~96 h 死亡率也逐漸增加，見表6。

表6 鹽度為0.5%時(shí)NH3-N 對(duì)斑節(jié)對(duì)蝦的急性毒性

續(xù)表

2.2 不同鹽度時(shí)NH3-N 對(duì)斑節(jié)對(duì)蝦仔蝦的LC50和SC

不同鹽度時(shí)NH3-N 對(duì)斑節(jié)對(duì)蝦仔蝦的LC50和SC 見表7。由表7 可見，鹽度2.0%~3.0%時(shí)，NH3-N對(duì)斑節(jié)對(duì)蝦仔蝦的SC 和LC50，隨著鹽度的上升而下降；鹽度0.5%~2.0%時(shí)，NH3-N 對(duì)斑節(jié)對(duì)蝦仔蝦的SC 和LC50，隨著鹽度的上升而上升。SC 和LC50對(duì)應(yīng)鹽度排序?yàn)椋?.0%>2.5%>3.0%>1.5%>1.0%>0.5%，說明鹽度過高或者過低，都會(huì)增強(qiáng)NH3-Nm的毒性，NH3-N 的毒性作用最弱鹽度為2.0%。

表7 不同鹽度時(shí)NH3-N 對(duì)斑節(jié)對(duì)蝦仔蝦的LC50 和SC①

3 討論

3.1 不同鹽度時(shí)NH3-N 對(duì)斑節(jié)對(duì)蝦仔蝦毒性影響

氨（NH3）的毒性表現(xiàn)為對(duì)水生生物生長(zhǎng)性能的抑制，對(duì)水生動(dòng)物的毒性極大，而離子氨（NH4+）對(duì)水生動(dòng)物毒性很小，因NH3不帶電荷,有較強(qiáng)的脂溶性，容易透過細(xì)胞膜，降低水生生物免疫能力和損害鰓組織甚至引起死亡[17-18]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，鹽度2.0%時(shí)NH3-N 毒性最弱；鹽度2.0~3.0%時(shí)，隨著鹽度遞增，NH3-N 的毒性呈上升趨勢(shì)；鹽度2.0%~0.5%時(shí)，隨著鹽度遞減，NH3-N 的毒性呈上升趨勢(shì)。Chen 等[19]指出，NH3排泄量隨著鹽度的增加而降低，在低鹽度時(shí)更利于氨的聚集，與本試驗(yàn)結(jié)論一致。胡賢德等[15]試驗(yàn)中，在鹽度2.5%的條件下NH3-N 最高SC 為4.4 mg/L，與本試驗(yàn)所驗(yàn)證的鹽度為2.5%不同，與鹽度2.0%相同，這可能與2 個(gè)試驗(yàn)所用斑節(jié)對(duì)蝦規(guī)格和環(huán)境因子不同有關(guān)，但都說明過低的鹽度會(huì)加劇NH3-N 的毒性，這就需要在實(shí)際生產(chǎn)中加強(qiáng)水質(zhì)的調(diào)控管理，尋找斑節(jié)對(duì)蝦在當(dāng)?shù)刈钸m鹽度的環(huán)境。

3.2 相同鹽度時(shí)NH3-N 對(duì)斑節(jié)對(duì)蝦仔下毒性影響

許多研究表明，墨吉明對(duì)蝦（Fenneropenaeus merguiensis）[20]、日本囊對(duì)蝦（Penaeus japonicus）[21]、凡納濱對(duì)蝦（Litopenaeus vannamei）[22-23]、斑節(jié)對(duì)蝦（Penaeus monodon）[15，24]、羅氏沼蝦（Macrobrachium rosenbergii）[25]等生長(zhǎng)性能易受NH3-N 的影響，ρ（NH3-N）越大和影響時(shí)間越長(zhǎng)，死亡率越高，以上研究結(jié)果與本試驗(yàn)結(jié)果相一致。有研究表明，NH3-N 對(duì)刀鱭稚魚的24，48，72 和96 h LC50分別為57.78，53.45，38.67 和25.35 mg/L[26]；NH3-N 對(duì)墨吉明對(duì)蝦的24，48，72 和96 h LC50分別為59.70，48.46，36.14 和29.83 mg/L[20]；NH3-N 對(duì)海月水母螅狀體的24、48、72、96 h LC50分別為255.60，164.26，62.67 和25.44 mg/L[27]，說明水母、稚魚等水生生物對(duì)NH3-N 的耐受能力相近，而蝦蟹類對(duì)NH3-N 有更高的耐受能力。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，相同鹽度，ρ（NH3-N）越高，影響時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)斑節(jié)對(duì)蝦仔蝦毒性越強(qiáng)；鹽度會(huì)影響相同ρ（NH3-N）對(duì)斑節(jié)對(duì)蝦仔蝦毒性作用，鹽度2.0%時(shí)，NH3-N 對(duì)斑節(jié)對(duì)蝦仔蝦毒性最弱。