摘要：对达里湖鲫Carassius auratus Linnaeus 3月龄幼鱼 (体长为4.16 cm±0.47 cm)分别在不同浓度梯度下进行盐度和碱度急性胁迫试验,分析盐度、碱度以及盐碱混合对达里湖鲫的毒性影响,并在此基础上采用水生态毒理联合效应相加指数法进行了氯化钠 (NaCl)和碳酸氢钠 (NaHCO3)浓度的联合毒性试验,探讨了在不同类型盐碱水质条件下开展增养殖活动的可行性。结果表明:在pH为7.0±0.5,碱度为0.44 mmol/L时,盐度对试验鱼的 24、48、72、96 h的半致死浓度 (LC50)分别为11.57、11.14、10.89、10.61,安全值 (SC)为3.10;在pH为8.5±0.5,盐度为1.9～4.3时,碱度对试验鱼的24、48、72、96 h的LC50分别为71.93、67.80、65.80、63.42 mmol/L,SC为18.07 mmol/L;在96 h内NaCl和NaHCO3的关系全部为拮抗作用,且其拮抗效应逐渐减弱并趋向于相加作用。本试验结果可为今后在内陆盐碱水域开展达里湖鲫增养殖提供科学依据。
关键词：达里湖鲫;盐度;碱度;急性胁迫;毒性
中国内陆盐碱水资源分布十分广泛,尤以在中国西北和东北地区存在的碳酸盐型水质的盐碱湖泊、沼泽及浅层地下半咸水居多。由于这部分水域存在高盐、高碱及组分复杂等特点,致使其在工农业生产和人民生活中难于利用。而普通淡水鱼、虾又难以生存,从而也导致这部分水域渔业生产力水平十分低下[1-2]。如何提高盐碱水资源的利用率,引导周边农民开展耐盐碱鱼类的增养殖,不仅能带动周边地区渔业经济的发展,而且对以渔治水改变水域生态环境也具有重要意义。
达里湖鲫Carassius auratus Linnaeus属鲤形目、鲤科、鲫属,是高寒地区高盐碱湖泊——达里湖中的主要经济鱼类之一,具有抗寒、耐盐碱、品质佳等优点[3],是优良的种质资源。而作为一种对不良环境具有较强耐受性的土著鱼类,达里湖鲫又是一个进行耐盐碱鱼类良种选育、鱼类耐盐碱遗传机制研究的良好材料。目前,对于达里湖鲫的研究已从基础生物学[4]、生产性能[5]、人工增养殖、良种选育[6]等方面广泛展开,但对于水生态因子对该鱼本身的毒性影响尚未见报道。本研究中,作者以人工选育的3月龄达里湖鲫为试验材料,分析在不同浓度梯度下的盐度、碱度以及盐碱混合对其急性胁迫及毒性影响,探讨达里湖鲫在不同类型盐碱水质条件下开展增养殖的可行性,以期为今后在中国三北地区内陆盐碱水域开展达里湖鲫增养殖提供科学依据。
1.1 材料
试验鱼来自本课题组人工选育的3月龄达里湖鲫F2,体长为 (4.16±0.47)cm,选取体质健壮、无伤病、规格整齐的鲫用于试验。试验前在水族箱内暂养一周,试验鱼在耐受试验前48 h停食。
试验用水为过滤、曝气24h的自来水,各项指标基本符合 《渔业水质标准》 (GB11607-89)。水温为 (24±2)℃,pH为 7.25,溶解氧为 9.2 mg/L,氨氮为0.56 mg/L,盐度为0.1,总碱度为0.44 mmol/L,总硬度为80.08 mg/L。试验容器为聚乙烯塑料水槽 (63 cm×43 cm×20 cm)。
试验用化学试剂均为国产分析纯。
1.2 方法
1.2.1 试验用水盐度 (NaCl)、碱度 (NaHCO3)梯度的设定 根据前期预试验结果,本试验中分别设置7个盐度梯度和8个碱度梯度,每个试验梯度设置一个平行试验组,同时设置一个对照组 (曝气自来水)。
称取相应量的NaCl 2、4、6、8、10、12、14 g/L共7个浓度梯度,配制试验用水,配制好后用盐度计 (型号SaltTestr11,美国)测定水体盐度,最终7个盐度试验用水实测值为2.0、4.1、6.0、8.0、10.0、12.0、14.0。
碱度梯度设置采用等对数间距法[7],以0.05等对数间距在40～90 mmol/L设置碱度梯度为40.00、 44.7、 50.00、 56.23、 63.09、 70.79、79.43、90.00 mmol/L共8个梯度,称取相应量的NaHCO3配制碱度梯度试验用水,配制好后用盐酸滴定法标定,最终8个梯度试验用水实测值为40.4、 46.0、 50.8、 55.6、 62.8、 69.2、 78.4、90.8 mmol/L。
试验期间水温保持在 (24±2)℃,盐度胁迫试验中,pH保持在7.0±0.5,用滴定法测得碱度为0.44 mmol/L;碱度胁迫试验中,pH保持在8.5± 0.5,用盐度计测得盐度为1.9～4.3。由于试验期间水环境中的pH会出现升高的现象,为保证其稳定性,当水中pH大于9.0时,用盐酸和碳酸氢钠按照天然水体pH调整方程[8]进行计算调节。
1.2.2 耐受试验 试验前选取480尾健康的试验鱼随机放入已设置好的浓度梯度试验水槽中,每个水槽放15尾,试验前12 h连续观察,试验开始后24、48、72、96 h进行定时观测。观察内容包括试验鱼生理反应和生存状况,并记录死亡数和死亡时间。试验期间不做换液处理,24 h连续向水体充气和循环过滤,及时捞出死亡个体并清理试验溶液中的杂质,以保证试验期间试验用水水质的相对稳定与清洁。
1.3 数据处理
试验数据采用SPSS 18.0统计软件进行回归分析[9],得出概率单位与试验浓度之间的回归方程以及达里湖鲫在各盐度、碱度条件下的 LC50及95%置信区间,并计算其安全浓度 (SC):
采用Excel软件绘制在各试验条件下浓度梯度与死亡率的关系曲线图。
采用Marking相加指数 (AI)法进行联合毒性评价[10-11]。即先完成单因子试验,得到盐度、碱度对达里湖鲫的LC50值,再将盐度和碱度按照96 h时的LC50为一个毒性单位1∶1混合配制进行试验,求出盐碱混合溶液对达里湖鲫的LC50值,再利用下式求出盐碱联合毒性相加作用之和 (S):
式中:A、B分别为单一毒性试验中NaCl和NaHCO3的 LC50值;Am、Bm分别为联合毒性试验中NaCl和NaHCO3的LC50值。当S＜1时,AI=1/S-1;当S≥1时,AI=1-S。利用相加指数AI判断联合毒性:当AI＞0时为协同作用,当AI＜0时为拮抗作用,当AI=0时为相加作用。
2.1 盐度对达里湖鲫的毒性影响
在整个试验过程中,对照组所有试验鱼的游泳、呼吸等行为无显著变化,水中无泡沫等杂质,水质清洁。而NaCl应激组则出现不同的表现:在盐度≤8的条件下,各试验组鱼体无特殊应激反应,游动平缓,呼吸正常;在盐度≥10的条件下,试验鱼放入初期应激反应较为强烈,具体表现为急游、躁动异常、鳃盖扇动频率加快,呈狂躁环游状态,有个别鱼会跳出水面产生严重的痉挛现象,一段时间后逐渐安静,活动减弱,鳃盖扇动频率减慢,对环境刺激应激反应下降;当鱼体无法耐受该水体环境时,鱼体鳃部跟体表分泌大量黏液,迅速出现死亡现象。
盐度对达里湖鲫的毒性结果见表1。当盐度达到14时,试验鱼迅速出现死亡现象,且随着暴露时间的延长死亡速度加快。通过盐度对达里湖鲫幼鱼的毒性分析得知,达里湖鲫在24、48、72、96 h的LC50盐度分别为11.57、11.14、10.89、10.61,计算得出达里湖鲫对盐度的SC为3.10(表2)。
由以上结果可看出,达里湖鲫在盐度为10的条件下,96 h内试验鱼的存活率可以达到80%,这与其96 h的LC50为10.61接近,表明达里湖鲫对于NaCl盐度有一定的耐受能力,结合本研究结果,达里湖鲫幼鱼对盐度的耐受上限为10,该结果对于在高盐度水质条件下进行达里湖鲫增养殖有着非常重要的指导意义。
表1 不同盐度下达里湖鲫幼鱼的死亡数
Tab.1 The death number of crucian carp juveniles in Dali Lake under different salinity conditions 尾
试验时间/h time盐度salinity 14.0 12.0 10.0 8.0 6.0 4.1 2.0 0.1 12 11 3 0 1 0 0 0 0 24 15 7 1 1 0 0 0 0 48 15 10 1 1 0 0 0 0 72 15 10 2 2 0 0 0 0 96 15 10 3 3 0 0 0 0
2.2 碱度对达里湖鲫的毒性影响
试验鱼在对照组中无特别应激现象,游动平缓,呼吸正常,水质清洁,无泡沫等杂质。在NaHCO3试验组中,在碱度≤46 mmol/L的条件下,试验鱼放入初期表现为快速游动,呼吸加快,1 h后有所减缓,整个试验过程中无死亡现象。在碱度≥50.8 mmol/L的条件下,试验鱼陆续出现死亡现象,具体表现为:焦躁不安,沿着水槽边缘狂游,随后身体失去平衡,侧翻或倒游;体表和鳃部均有大量黏液分泌,部分鱼身体扭曲,以尾部最为明显;死后试验鱼头部发黑,体表泛青色,鳃片暗红或紫褐色,部分试验鱼腹部膨大或胸部呈微黄色;水中泛起大量泡沫,水质出现浑浊现象。
表2 盐度对达里湖鲫幼鱼的毒性分析
Tab.2 The salinity toxicity to crucian carp juveniles in Dali Lake
试验时间/h time回归方程regression equation相关系数(R2) relative coefficient显著性P LC5095%置信区间confidence interval for 95%安全浓度safty concentration 24 y=12.91068x -13.72982 6.880 0.230 11.57 10.733～12.597 48 y=13.04417x-13.65595 5.457 0.363 11.14 10.311～12.064 72 y=12.68488x-13.15444 6.617 0.251 10.89 10.089～11.784 3.10 96 y=11.01732x -11.30144 6.369 0.272 10.61 9.761～11.562
碱度对达里湖鲫的毒性作用见表3。相对于盐度条件下死亡数的急剧变化,碱度对达里湖鲫的毒性效应表现为慢性效应。从碱度对达里湖鲫幼鱼的毒性分析得知,达里湖鲫在24、48、72、96 h的LC50分别为71.93、67.80、65.80、63.42 mmol/L,其对碱度的安全浓度为18.07 mmol/L(表4)。
由碱度胁迫试验结果可知,当碱度为62.8 mmol/L时,达里湖鲫幼鱼的存活率高于60%,其96 h的LC50为63.42 mmol/L,二者十分接近,由此将62.8 mmol/L作为鲫幼鱼对碱度耐受的上限。
表3 不同碱度条件下达里湖鲫幼鱼的死亡数
Tab.3 The death number of crucian carp juveniles in Dali Lake under various alkalinities尾
试验时间/h time碱度alkalinity/(mmol·L-1) 90.8 78.4 69.2 62.8 55.6 50.8 46.0 40.4 0.44 12 12 8 3 2 1 0 0 0 0 24 15 11 7 4 2 0 0 0 0 48 15 11 8 4 3 1 0 0 0 72 15 12 9 5 4 1 0 0 0 96 15 13 10 6 5 2 0 0 0
表4 碱度对达里湖鲫幼鱼的毒性分析
Tab.4 The alkalinity toxicity to crucian carp juveniles in Dali Lake
试验时间/h time回归方程regression equation相关系数(R2) relative coefficient显著性P LC50/ (mmol·L-1) 95%置信区间confidence interval for 95%安全浓度/(mmol·L-1) safty concentration 24 y=11.542x -21.432 2.369 0.883 71.93 67.711～77.362 48 y=13.174x24.125 2.422 0.887 67.80 64.206～72.150 72 y=13.396x-24.356 2.438 0.875 65.80 62.363～69.813 18.07 96 y=13.160x -23.793 2.517 0.867 63.42 60.092～67.199
2.3 盐碱混合条件对达里湖鲫的联合毒性试验
依单一毒性试验结果可知,盐度和碱度的96 h LC50数值接近2∶1,按照联合毒性指数相加法,以毒性单位1∶1混合,实为以NaCl和NaHCO3质量单位2∶1混合,根据前期预试验结果,分别设置3、4、5、6、7、8 g/L共6个混合物浓度梯度,每个梯度设2个重复,每个水槽中放15尾试验鱼,同时设置对照组。
对照组中试验鱼无异常应激行为,而暴露在盐碱混合溶液中的试验鱼的应激行为表现的较为明显:体色逐渐变暗,体表和鳃部分泌大量黏液,水中泛起大量泡沫,部分试验鱼的鳃盖不能自由开合,游动缓慢甚至失去平衡,对外界刺激不敏感,随着暴露时间的延长,试验鱼逐渐出现死亡的现象。盐碱混合溶液对达里湖鲫的毒性作用见表5。随着盐碱混合溶液浓度的升高和暴露时间的延长,死亡个体持续增加。
对达里湖鲫进行盐碱联合毒性作用分析可知:单盐、单碱对达里湖鲫幼鱼的LC50随着其作用时间的延长而减小;在盐碱同时作用条件下,盐度和碱度对达里湖鲫的联合毒性作用在96 h内均表现为拮抗效应,且在24 h(AI=-0.376)时其拮抗作用表现得最为显著,而后随着暴露时间的延长,拮抗作用呈现出逐渐减弱趋势(48 h,AI=-0.307; 96 h,AI=-0.212)并趋向相加效应(AI=0)(表6)。3种不同处理方式在同一时间段内得到的LC50(质量百分比浓度)值表现为一致的大小关系:盐碱混合＜碱度＜盐度,表明在对达里湖鲫毒性效应方面,盐碱联合毒性强于单一盐度或者单一碱度的作用,单一作用的碱度对鱼体的毒性作用大于单一盐度对鱼体的毒性作用。
表5 盐碱混合条件下达里湖鲫幼鱼的死亡数
Tab.5 The death number of crucian carp juveniles in Dali Lake under various saline and alkaline mixed conditions 尾
试验时间/h time混合物浓度 mixture concentration/(g·L-1) 876543 24 15 12 7 6 3 0 48 15 13 10 8 5 0 72 15 15 14 10 5 0 96 15 15 15 10 7 0
表6 NaCl浓度和NaHCO3浓度对达里湖鲫幼鱼的联合毒性 (NaCl：NaHCO3=2：1)
Tab.6 The joint toxicity of NaCl concentration and NaHCO3alkalinity to crucian carp juveniles in Dali Lake
试验时间/h time LC50/(g·L-1) NaCl NaHCO3NaCl+NaHCO3联合毒性作用之和S AI指数AI index联合毒性作用方式effect of joint toxicity 24 11.57 6.04 5.46 1.376 -0.376拮抗48 11.14 5.70 4.93 1.307 -0.307 拮抗72 10.89 5.53 4.49 1.224 -0.224 拮抗96 10.61 5.33 4.30 1.212 -0.212拮抗
3.1 达里湖鲫对盐度的耐受力
盐度是影响鱼类生长、代谢及各种生理活动的重要环境因子[12],盐度的变化迫使鱼类自身通过一系列生理变化来调节机体内外渗透压的动态平衡。大部分鱼类能够良好的适应水体环境,这与其具有完善的生理调节机制有关,但这种调节作用只能局限于一定的盐度范围内,如果超出其耐受的极限则会导致鱼类生理失调甚至威胁到生命[13-14]。研究表明,当广盐性鱼类从淡水转入海水的过程中,为适应从低渗环境转变为高渗环境的过程,其鱼鳃的结构和生理机能会产生明显的适应性改变,从而排出Na+、Cl-等离子。在此过程中,鳃丝中上皮细胞里的氯细胞数量、分布以及Na+/K+-ATPase活性等方面均会发生显著性的变化[15-16],其中Na+/K+-ATPase活性的改变将会直接影响到细胞的离子跨膜转运和能量代谢等,从而导致细胞的形态、结构和功能异常甚至凋亡[17]。本试验中当NaCl浓度大于10 g/L时,随着盐度的升高,试验鱼死亡率迅速升高;之后死亡率趋于平缓。然而在96 h后仍有部分试验鱼存活,表明达里湖鲫进入高盐环境之初,由于水环境中盐度过高,鱼体的渗透压调节体系尚不能在较短时间内通过 “保水排盐”的方式进行渗透压调节[18],造成细胞内Na+/ K+-ATPase活性迅速下降,细胞膜通透性降低,离子交换受阻,进而导致死亡。国内外许多学者研究盐度胁迫对鱼体渗透压调节机制影响时提出,在低渗环境中氯细胞主要参与体液调节,泌氯功能不发达;在高渗环境中氯细胞的泌氯功能和细胞代谢水平显著提高,发挥Na+、K+、Cl-等离子的代谢调节作用[19]。当环境中的盐度高于鱼体所需时,鱼体就需要耗费体内更多的能量以调节体内稳态的平衡,此过程中外界离子的刺激会对体表以及鳃和皮肤等产生器质性损伤,进而影响其他身体机能,当应激时间超过一定限度时,鱼体则出现死亡现象。但随着暴露时间的延长,外界高渗环境的持续刺激会使得鱼体内离子外排机制被激活,体内渗透压调节机制由被动转为主动,机体逐渐适应了高盐环境,自身内环境逐渐趋于稳定,这些可能就是96 h后仍有部分个体存活的原因。本试验中得到达里湖鲫在24 h LC50为11.57,高于彭泽鲫 (24 h LC50为9.996)、银鲫 (24 h LC50为11.53),说明达里湖鲫较其他鲫对高盐具有较强的耐受能力。
3.2 达里湖鲫对碱度的耐受力
碱度是鱼类养殖的重要水化学指标之一,雷衍之等[20]曾就碳酸盐碱度提出碱度10 mmol/L作为鲢、鳙养殖用水的指标。国内学者通过相关试验得到另外几种养殖鱼对碳酸盐碱度的耐受性指标:体长为 (6.95～8.50)cm的咸海卡拉白鱼Chalcalburnus chalcoides aralensis 24、48、96 h的LC50分别为 137.55、129.02、112.23 mmol/L[21];体长为(5.83±0.5)cm的滩头雅罗鱼 Tribolodon brandti 24、48、96 h的LC50分别为98.79、89.31、78.45 mmol/L[22];体长为 (3.19±0.21)cm的花鲈Lateolabrax japonicus幼鱼 24、48、96 h的 LC50为101.05、63.27、46.18 mmol/L[23];体长为 (2.9± 0.5)cm的淡水白鲳Colossoma brachypomum幼鱼24、48、96 h的LC50分别为83.25、56.99、45.70 mmol/L[24];体长为 (22.7±9.4)cm的对虾Penaeus vannamei 24、48、96 h的 LC50分别为 12.40、11.24、10.49 mmol/L[25];体长为 (14.7±2.2) mm的中国林蛙 Rana temporaria chensinensis蝌蚪24、48、96 h的 LC50分别为14.36、11.83、7.68 mmol/L[26]。本试验中,达里湖鲫的96 h LC50为63.42 mmol/L,尽管低于咸海卡拉白鱼等耐高盐碱鱼类,但与耐盐碱较强的彭泽鲫Carassius auratus var.Pengze(96 h LC50为59.87 mmol/L)[27]、银鲫Carassiusauratusgibelio(96 h LC50为 64.19 mmol/L)[28]结果接近,表明达里湖鲫具有较强的耐碱特性。
在中国内陆盐碱地区,由于气候等原因,水体硬度低,盐碱池塘或者盐湖内水体蒸发浓缩,水中碱度逐渐升高,碱度成为鱼类死亡的重要因素[24]。达里湖鲫原产地达里湖属于碳酸盐型半咸水湖泊,近年来由于气候干旱等原因,湖水的盐度和碱度分别达到6.46和53.6 mmol/L[29]。而达里湖鲫经过对该水域环境的逐渐适应,具有一定耐受高碱环境的生存能力,相对于在高盐度环境中的急剧死亡,高碱度环境对达里湖鲫的致死作用表现出一定的“慢性效应”,即随着鱼体在高碱环境暴露时间的增加,碱度的毒性作用由不显著到显著。这与郑伟刚等[28]在研究盐度和碱度对银鲫的毒性作用时发现碱度的毒性作用具有 “慢性效应”的结论一致。有报道认为,碱度对鱼类的毒性作用可能通过
等离子直接作用于鱼类的鳃表面上皮细胞,从而对鳃造成器质性损伤,并影响鳃小片表皮细胞外表面上的
离子交换体系产生作用[20]。章征忠等[24]研究淡水白鲳幼鱼对盐碱的耐受性时发现,在碱度为40～100 mmol/L时,碱性作用在48 h甚至60 h或更长时间才表现出来。另外,雷衍之等[20]在研究碳酸盐碱度对鲢、鳙鱼的毒性时,发现在不同的pH范围内,不同离子对试验鱼的毒性作用也不尽相同。本试验中发现,死亡个体出现腹部肿大、部分破裂出血、鳃部和鱼体分泌大量黏液,甚至出现尾部扭曲现象,推测达里湖鲫在高碱度下鳃部组织可能受到了器质性损伤,进而造成机体的
离子交换体系以及Na+/ K+-ATP酶的主动调节功能受到影响,体内酸碱缓冲体系和细胞膜通透性遭到破坏,打破了体内渗透压原有平衡,导致无法正常排出这些离子。
3.3 盐碱混合条件对达里湖鲫幼鱼的联合毒性
目前,盐度和碱度对水生生物的联合毒性机理尚未明确,国内外很多学者通过不同的联合作用评价方法得到的结果也不尽相同。常见的联合作用评价方法主要有毒性单位法、相加指数法、混合毒性指数法等[30]。章征忠等[24,31]曾设计正交试验研究了盐碱对一些淡水鱼类的毒性效应,结果表明,在一定条件下,盐度和碱度对鱼类的LC50值呈负相关关系,并随着盐度或碱度的升高,鱼类对碱度或盐度的耐受能力逐渐下降,盐碱对鱼类的致死可能表现为协同作用;郑伟刚等[23]在研究盐度和碱度对花鲈幼鱼毒性时发现,碱度对花鲈幼鱼24 h的LC50与盐度显著相关,盐度和碱度之间可能存在一定的交互作用;李洪涛等[32]采用均匀设计法检验盐度和碱度对泥鳅Misgurnus anguillicaudatus的联合毒性时发现,盐度和碱度有交互作用,且一致表现为拮抗作用;李洪涛等[33]以指数相加法研究了盐碱联合作用对克氏原螯虾Procambarus clarkii的影响,表明盐碱按1∶1毒性单位混合后对克氏原螯虾的作用效果在不同时间段均表现为一定的拮抗作用;修瑞琴等[34]在研究氟与硒对鱼类联合毒性时提到,当两种药物按不同浓度配比时,其联合毒性作用是不同的。本试验中采用盐度和碱度按96 h时的LC50为一个毒性单位1∶1混合后,用指数相加法对得到的试验结果进行分析可知,当水环境为盐碱混合条件时,盐度和碱度对达里湖鲫的联合毒性作用在96 h内均表现为一定的拮抗效应,且盐度和碱度在一定范围内对达里湖鲫的毒性作用随着暴露时间的延长而减弱;在对达里湖鲫毒性效应方面,盐碱联合毒性强于单一作用的盐度或碱度,单一作用的碱度大于单一作用的盐度对于鱼体的毒性作用。
目前,关于鱼类对于盐度和碱度联合作用的耐受机理尚未见明确报道。硬骨鱼类能够在一定范围内调节自身体内的离子浓度,尤其是广盐性鱼类[35]。鳃是鱼类进行渗透压调节和离子运输的主要器官,鳃上皮的泌氯细胞中含有大量的Na+/K+-ATP酶,当外界环境中的盐度发生变化时,此酶的活性也随之产生变化[36],这种变化与鳃氯细胞的变化以及该酶的分泌活动密切相关,是鳃对体内外离子运输的适应[14,19]。一般认为,鱼类对于盐度的调节是通过鳃中泌氯细胞数量的增加和Na+/K+-ATP活性的提高来调节细胞内离子的跨膜运转、能量代谢和物质代谢,通过这些生理上的变化来调节体内外渗透压的动态平衡,完成保盐排水的过程,实现Na+、K+、Cl-等离子代谢平衡。关于碱度的分子耐受机制尚未完全报道,对于鱼类耐碱分子机制的研究表明,在鳃表皮细胞中存在SLC26、SLC4等多种离子转运的蛋白家族,能特异性的介导Cl-和
的交换转运,这一过程被认为是鱼类耐受高碱环境,排出体内
的重要机制[37]。本试验中盐度和碱度以毒性单位1∶1混合后对达里湖鲫表现为拮抗作用,也佐证了在一定耐受范围内,鱼体对水环境中的
会产生一定的交换转运现象,从而表现为一定的拮抗作用,当随着时间的延长,鱼类鳃小片表皮细胞外表面上的 Cl--
离子交换体系无法进行调节时,鱼体的鳃部等出现器质性损伤,导致鱼体碱中毒而死亡。
雷衍之等[20]曾提出盐碱水中碱度致毒是个综合作用,认为碱度和pH对于鱼类的致死作用往往相互影响。同一碱度下pH越高对于鱼的致毒作用越强。本试验中发现,当水槽中放入试验鱼后,水体的pH会出现升高的现象,在高碱度条件下甚至达到9.5左右,这也间接地证明了碱度对水生动物的毒性和致死作用是综合性的,既有碱度本身和高pH的变化对水生动物机体和器官的损伤,也有因水体盐度的变化引起水生动物的离子平衡失调的原因。
本研究中主要研究了盐度、碱度以及盐碱混合对达里湖鲫的毒性影响,探讨了在不同类型盐碱水质条件下开展达里湖鲫增养殖活动的可行性。达里湖鲫的安全盐度为 3.10,安全碱度为 18.07 mmol/L,说明其在普通盐碱水域环境中进行增养殖是可行的;而在盐度为10以下或者碱度为62.8 mmol/L以下的水环境中均能耐受存活,说明达里湖鲫在高盐碱地区进行推广养殖也具有一定的可行性。在盐碱混合的水环境中,盐度和碱度对达里湖鲫的联合毒性表现出一定的拮抗作用,这些结果可为今后在内陆盐碱水域开展达里湖鲫增养殖提供相关的理论依据,具生产指导意义。
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Toxic effects of salinity(NaCl)and alkalinity(NaHCO3)on crucian carp Carassius auratus Linnaeus in Dali Lake
Abstract：The acute toxicity of salinity and alkalinity to 3 month old crucian carp Carassius auratus with body length of 4.16 cm±0.47 cm in Dali Lake was studied at various concentrations of salinity prepared by NaCl,alkalinity from(NaHCO3)and saline-alkaline mixture by one-way and two-way of salt or/and alkaline tests.Based on the values of LC50for salinity and alkalinity at different time,the marking additive index(AI)was adopted to evaluate the effects of joint toxicity on the crucian carp.The results showed that the values of LC50of salinity were found to be 11.57 at 24 h,11.14 at 48 h,10.89 at 72 h,and 10.61 at 96 h at alkalinity of 0.44 mmol/L and pH 7.0± 0.5,with the safe salinity of 3.10.Under the conditions of salinity 1.9-4.3 and pH 8.5±0.5,the values of LC50of carbonate-alkalinity were 71.93 mmol/L at 24 h,67.80 mmol/L at 48 h,65.80 mmol/L at 72 h and 63.42 mmol/L at 96 h with the safe alkalinity of 18.07 mmol/L.The toxic effects were antagonism in 96 h,but declined and tended to be additive.The findings provided theoretic basis for the culture and enhancement of crucian carp in saline-alkaline inland such as Dali Lake in future.
Key words：Carassius auratus Linnaeus;salinity;alkalinity;acute stress;toxicity
中图分类号：S917;S964
文献标志码：:A
文章编号：2095-1388(2013)04-0340-07
收稿日期：2012-12-18
基金项目：公益性行业 (农业)科研专项 (200903045);黑龙江省科技攻关项目 (GC12B307);中国水产科学研究院科研项目(2012A0402)