氨氮和硫化物對雙齒圍沙蠶三剛節幼體的急性攻毒試驗

李達 張勝偉 田璐 陳曉玲 張倩玉 李淑翠 馬克波

[摘要]研究了雙齒圍沙蠶三剛節幼體對氨氮和硫化物的耐受限度。急性攻毒試驗結果顯示氨氮和硫化物濃度對雙齒圍沙蠶三剛節幼體存活率影響顯著（p<0.05）。總氨氮和非離子氨對雙齒圍沙蠶三剛節幼體的96h半致死濃度分別為2.42mg/L和0.194mg/L，對應的安全濃度分別為0.24mg/L和0.02mg/L；硫化物和H2S對雙齒圍沙蠶三剛節幼體的96h半致死濃度分別為0.43mg/L和.037mg/L，對應的安全濃度分別為0.043mg/L和0.0037mg/L。

[關鍵詞]氨氮；硫化物；雙齒圍沙蠶；三剛節

[中圖分類號]S968.9 [文獻標識碼]A

雙齒圍沙蠶（Perinereis aibuhitensis）隸屬環節動物門（Annelids）、多毛綱（Polychaete）、沙蠶目（Nereidida ）、沙蠶科（Nereidae）、圍沙蠶屬（Perinereis）。其適應能力強、營養豐富、種群年周轉率高、經濟效益好，是新興養殖對象，具有非常樂觀的產業化前景。但是由于雙齒圍沙蠶獨特的繁殖習性、特殊的養殖條件，其在人工育苗和養殖方面的技術尚不穩定，同時沙蠶養殖工作開展時間較短，關于雙齒圍沙蠶人工育苗的報道較少而關于沙蠶最優養殖底質的選擇尚未見相關報道。本文研究了鹽度、密度和底質對雙齒圍沙蠶三剛節游毛幼蟲存活和生長的影響，以期為雙齒圍沙蠶苗種培育和分苗生產提供理論支持和科學指導。

水體氨氮含量對水生動物的存活和生長影響顯著，氨氮含量過高對養殖生物的存活和生長均有不利影響。同時水體氨氮對水生動物血液淋巴細胞數量也有較為明顯的影響。養殖環境中硫化物含量過高，會對養殖動物的生存造成不利影響。硫化物脅迫對中華絨螯蟹（Eriocheir sinensis）卵巢發育有抑制作用；同時可能造成養殖文蛤死亡率上升。本文以雙齒圍沙蠶三剛節幼體作為研究對象，對其進行氨氮和硫化物的急性攻毒試驗，以確定雙齒圍沙蠶三剛節幼體對水體氨氮和硫化物濃度的耐受限度，為雙齒圍沙蠶三剛節幼體投放附著時的水質控制提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 實驗地點

本實驗在中國海洋大學海水養殖教育部重點實驗室進行。實驗在500mL燒杯中進行，實驗前用高錳酸鉀消毒；試驗用水采用超純水加海水素配制鹽度（21.0±0.5），pH值（7.8±0.2），溫度為（23.0±0.5）℃，試驗中保持水環境條件的穩定性。

1.2 實驗材料

實驗用雙齒圍沙蠶三剛節游毛幼蟲全部來自于養殖場內育苗室同一批次的幼蟲。初始放養規格為1.0±0.1mm。三剛節幼體均來自東營振宇水產有限公司，手電照射選取趨光性好、活動能力強的個體，每只燒杯放入50只，置于黑暗環境中。

1.3 實驗設計

采用等對數間距法設置氨氮濃度為純海水（對照組）：0.036、0.11、0.36、1.15、3、63、11.48、36.3（單位：mg/L），硫化物濃度設置為0.200、0.266、0.354、0.473、0.631、0.841、1.124（單位：mg/L），每組設置三個重復。梯度溶液用氯化銨溶液和硫化鈉溶液進行配置，盛入500ml燒杯。測定96h半致死濃度和安全濃度。實驗期間不投餌，每12h時換入相同濃度的梯度海水100%，以保證實驗用水中的氨氮和硫化物濃度。

1.4 數據采集

實驗結束觀察燒杯中三剛節幼體存活情況，以身體變為白色顆粒狀沉于杯底作為判斷死亡的條件。將死亡個體用吸管吸出后剩余個體放培養皿置于顯微鏡下觀察，不運動、不透明個體判定為死亡個體，記錄數據。計算成活率、半致死濃度（LC50）和安全濃度（SC）。

成活率（%）=，L表示終末存活個體數（live）

LC50=C1+，其中C1，C2分別為死亡率50%的低端濃度和高端濃度，P1和P2分別為相應的存活率。

SC=LC50×0.1

分子態氨氮（NH3-Nm ）在總氨氮（NH3-Nt ）中所占的比例與pH、水溫和鹽度有關， NH3-Nm 在NH3-Nt中占的百分數可按下式求出：

PKa（S，T） =9.24+0.003091S+0.0324（298-T）

NH3-Nm （%） =

式中：T表示絕對溫度（T = 273℃+ t） ，t為攝氏溫度，S代表鹽度，pKa（S，T）為相應鹽度和絕對溫度下的電離常數。

分子型硫化氫（H2S）在總硫化氫中所占的比例與pH和水溫有關，H2S在總硫化氫中占的百分數可按下式求出：

[H2S] （%） =

式中： Ka1 和Ka2 分別表示某溫度下H2S =H+ +HS-和HS- =H+ + S2-的電離常數。

2 數據分析

采用統計軟件SPSS19.0對所得數據進行單因子方差分析（ANOVA）和DUNCANS多重比較檢驗，以P<0.05作為差異顯著性水平。

3 實驗結果

根據表1和表2數據，計算出三剛節幼體96小時總氨氮的半致死濃度為2.42mg/L，則安全濃度為0.242mg/L。同時可以計算出硫化物的半致死濃度為0.43mg/L，安全濃度為0.043mg/L。非離子氨對雙齒圍沙蠶的半致死濃度和安全濃度分別為0.194mg/L和0.019mg/L，H2S對雙齒圍沙蠶的半致死濃度和安全濃度分別為0.037mg/L和0.0037mg/L（見表3）。比較氨氮和硫化物對三剛節幼體的半致死濃度可以看出，硫化物對三剛節幼體的毒性較強。對文蛤進行急性毒性試驗后發現硫化物對文蛤幼體的毒性明顯大于氨氮對其毒性，本研究的結果與上述結果一致。

4 討論

氨氮是反映水質污染情況的重要指標，氨氮在水體中存在離子氨（NH4）和非離子氨（NH3）兩種形態，因非離子氨較強的脂溶性，能夠穿透細胞膜而表現出較強的毒性。有研究認為，菲律賓蛤仔（Ruditapes philippinarum）的免疫能力隨著氨氮濃度的升高而下降；較高濃度氨氮可使櫛孔扇貝（Chlamys farreri）胞內外活性氧的含量顯著下降，并明顯抑制抗氧化酶的活性。許多研究表明，養殖水體中氨氮毒性與pH值、鹽度、溶解氧等存在一定的關系。有報道指出總氨對海灣扇貝（Argopecten irradians）的毒性隨著pH值的升高而增大，這是因為隨著pH值的升高，NH3在總氨中的比例增大，NH3的毒性比離子氨（NH4+）大的多，偏高的pH值對氨氮的毒性起了加和或協同作用。

貝類養殖環境中的硫化物是由于過量的有機質消耗了水中的溶解氧，在微生物作用下還原海水中的硫酸根而形成。慢性硫化物脅迫會抑制中華絨螯蟹雌體的卵巢發育，弱酸條件下水體中硫化物的毒性作用有所增強：隨著硫化氫濃度的增加，日本對蝦各期幼體的死亡率明顯升高，成活率、變態率和日生長率逐漸降低，對西施舌幼貝的急性毒性試驗發現，硫化物的毒性明顯大于總氨的毒性，這與本研究的結果類似。

急性攻毒試驗結果顯示氨氮和硫化物濃度對雙齒圍沙蠶三剛節幼體存活率影響顯著（p<0.05）。總氨氮和硫化物對雙齒圍沙蠶三剛節幼體的96h半致死濃度分別為2.42mg/L和0.193mg/L，安全濃度分別為0.242mg/L和0.019mg/L。在投放三剛節幼體時需要密切注意水體氨氮和硫化物濃度變化。

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