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运用均匀设计法检验盐度和碱度
文章来源:本站  点击数:5606  更新时间:2007-09-14  打印】【关闭

原文发表于《水产科学》(2006年第11期)

作者:李洪涛,周文宗,高红莉,张硌

     泥鳅Misgurnus anguillicaudatus Cantor)又名鳅、鳗尾泥鳅、真泥鳅等,在鱼类分类学上属鲤性目、鳅科、泥鳅属[1]。泥鳅对环境适应能力强,在我国分布较广,除青藏高原外,各地的湖泊、池塘、水沟、稻田、水库等一些含腐殖质丰富的水体中均有分布。
    一些学者研究了盐度对泥鳅受精卵和仔苗的影响[2][3],但碱度和盐度对泥鳅苗种的作用和盐碱联合毒性尚未见报道。本文研究了盐、碱对泥鳅的急性毒性作用,并且运用均匀设计法对盐碱联合毒性试验进行了设计和分析[4],以丰富联合毒性的试验方法,为泥鳅在盐碱、滩涂水域的养殖提供理论依据。
1、材料和方法
1.1试验水及试验液配制方法
    试验用水为在试验室曝气放置72h的自来水。试验用水总碱度为52.13mg/L(以CaO计),总硬度为300.47mg/L(以CaCO3计) ,pH值为7.95,其中总碱度和总硬度采用EDTA滴定法测定[5]。盐度和碱度分别采用分析纯氯化钠(NaCl)和碳酸氢钠(NaHCO3)配制。配制时将氯化钠和碳酸氢钠按所需量准确称量后直接加入处理过的自来水中,药剂溶解后混合均匀即可。配制好的溶液pH值:盐度试验液为7.82±0.05,碱度试验液为8.18±0.05,盐碱混合液为8.18±0.05。
1.2 试验泥鳅来源及规格
     试验所用泥鳅购自郑州市水产市场。泥鳅体表无伤,健康状况良好,体重3.35±0.43g(平均数±标准差),体长8.57±0.28cm(平均数±标准差)。试验前泥鳅在室内暂养10d。
1.3试验仪器及设备
    天孚DT-1000A型百分之一电子天平、31×20×10(cm3)塑料制有盖水箱、雷磁pHS-25型pH计(上海)、普通水银温度计及常规试验用玻璃器皿。
1.4 试验方法
     试验采用室内静态暴露式,试验期间不换药液不进食,试验期间温度维持在21±1.5℃。盐、碱单独作用先经预备试验,确定药物的最高安全浓度(无死亡)和最低全死亡浓度,尔后在其间按对数等比值插入3个浓度,并设对照浓度(即不加药物),共6个浓度梯度,每一浓度组受试泥鳅均为10尾。盐碱联合作用药剂浓度采用单独作用试验时各浓度的50%,然后按照等水平均匀设计表U5(53)要求设计5个浓度组,每个浓度组设置2个重复,每个处理单元放置10尾泥鳅。试验开始后的前8h对受试泥鳅进行连续观察,尔后每24h进行检查,记录泥鳅的活动、中毒症状及死亡等情况。死亡泥鳅及时捞出,擦干鱼体表层的水后进行称重;试验中未死亡的泥鳅,待试验结束后称重。
1.5 数据统计分析
    所得数据在Excel和SPSS11.5软件上进行统计分析。
2、结果与讨论
2.1毒性反应及症状
    泥鳅接触试液后的毒性反应基本一致。在接触试液10~20min内,在盆内急剧窜游;尔后泥鳅趋于平静;12h后,最高浓度试验组已对外界刺激不敏感,随着试验时间的延长,其它浓度试验组逐渐出现这种反应现象。试验期间,泥鳅体表粘膜有脱落现象,其脱落程度随试验液浓度的增加和时间的延长而增加,并在水中形成絮状悬浮物,使试液呈浅黄至橙黄色。泥鳅濒死亡前身体呈弓形,不能正常游动;随后身体逐渐伸展,失去平衡,最后死亡。泥鳅死亡后身体平直沉于水底,检查可发现死亡个体表现为:粘液完全脱落,吻鳃闭合。
2.2盐度与碱度对泥鳅的单独作用
   盐度、碱度单独对泥鳅的毒性处理结果见表1和表2。
表1 盐度对泥鳅毒性处理结果              表2 碱度对泥鳅毒性处理结果

处理浓
度(%)
处理数
(尾)
处理存活数(尾)
24h
48h
72h
96h
0.800
10
10
10
10
10
0.950
10
10
10
10
10
1.130
10
10
10
10
10
1.350
10
10
9
8
7
1.600
10
3
3
2
0
对照组
10
10
10
10
10
处理浓
度(%)
处理数
(尾)
处理存活数(尾)
24h
48h
72h
96h
0.500
10
10
10
10
10
0.622
10
10
10
8
6
0.775
10
10
8
5
2
0.964
10
6
4
3
0
1.200
10
4
0
0
0
对照组
10
10
10
10
10

 
由表1和表2可以看出,盐度对泥鳅的最大无作用剂量为11.3 g.L-1,最低100%死亡剂量为16.0 g.L-1;碱度对泥鳅的最大无作用剂量为5.0 g.L-1,最低100%死亡剂量为9.6 g.L-1。采用寇氏法(Karber法)求得LC50(%)及其95%可信限[6](表3)。
表3 盐度和碱度对泥鳅的LC50及其95可信限

 
LC50及其95%可信限(g.L-1
24h
48h
72h
96h
盐度
15.1(14.3~15.8)
14.8(14.0~15.7)
14.4(13.6~15.3)
13.9(13.3~14.6)
碱度
10.3(9.4~11.3)
9.0(8.3~9.8)
7.9(7.1~8.8)
6.6(6.1~7.2)

     采用鱼类急性毒性试验经验公式估计安全浓度(safe concentration,SC,%) [7]:SC=24hLC50×0.3/(24hLC50/48hLC50)3 或 SC=48hLC50×0.3/(24hLC50/48hLC50)2。盐度和碱度的安全浓度分别是4.3g.L-1和2.1g.L-1
    目前对盐碱池塘养殖的常见鱼类耐盐碱的研究结果表明(见表4):相对于盐碱池塘养殖的常见鱼类而言,泥鳅对盐、碱的耐受性比较强,仅次于尼罗罗非鱼(Nile ti1apia)和尼罗非鲫(Oreochromis nilotica L.)幼鱼,这可能与泥鳅粘液丰富和耐低氧能力强有关系。
表4 盐碱池塘养殖常见鱼类的半致死盐度和碱度[8~13]

品  种
规  格
96h半致死盐度
96h半致死碱度
尼罗罗非鱼(Nile ti1apia
5.0±0.4g
16.30g.L-1
-
江黄颡鱼(Pseudobagrus vachelli
2.72土0.31g
12.00g.L-1
-
澎泽鲫(Carassius auratus Pengze var) 幼鱼
L:3.3~3.7cm
6.68g.L-1
5.03g.L-1-
青鱼(Mylopharyngodon piceus)
9.10土1.08g
12.15g.L-1
-
团头鲂(Megalobrama amblycephala Yih)
24.95土9.42g
11.90g.L-1
-
淡水白鲳(Colossoma brachypomum Cuvier)幼鱼
L:2.9±0.05cm
-
3.53g.L-1
白鲢 (Hypophthalmichthys molitrix C et V) 幼鱼
L:5.4~8.2cm
-
1.32 g.L-1
尼罗非鲫 (Oreochromis nilotica L.) 幼鱼
L:3.0~6.2cm
-
8.70g.L-1
鲤鱼 (Cyprinus carpio) 幼鱼
L:1.8~3.6cm
-
1.79g.L-1
泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus Cantor)
L:8.57±0.28cm
13.9g.L-1
6.6g.L-1

注:表中“L”表示所用数据为样品体长;“-”为未知数据。
2.3盐度和碱度对泥鳅的交互毒性
    盐碱度联合作用对泥鳅的毒性处理结果见表5。
表5 盐碱度对泥鳅的联合毒性作用结果
处理浓度(%)
处理数
(尾)
泥鳅存活率(%)
盐度
碱度
24h
48h
72h
96h
0.400
0.311
20
100
90
70
55
0.475
0.482
20
20
20
0
0
0.565
0.250
20
95
95
85
70
0.675
0.388
20
60
55
55
35
0.800
0.600
20
0
0
0
0
对照组
10
10
10
10
10
     利用SPSS11.5统计软件对表5的试验结果进行分析。设盐度为x1、碱度为x2、死亡率为y,以x1、x2为自变量,y为因变量做二次多项式全回归分析。经分析可分别得出24h、48h、72h、96h拟合效果较好(R2>0.95,p<0.05)的回归模型:
y=-1.990+3.802x1+2.944x2+7.125x22-9.133x1x2 ……24h回归模型
y=-1.738+2.502x1+4.085x2+3.274x22-6.027x1x2 ……48h回归模型
y=-1.151+2.063x1+3.068x2+5.476x22-6.893x1x2 ……72h回归模型
y=-1.184+1.467x1+5.044x2-0.290x22-4.417x1x2……96h回归模型
    由回归模型可以看出:
(1)在试验期间,盐度和碱度均有交互作用(有交互项),并且一致表现为拮抗作用(交互项系数为负值)。
(2)交互项系数除48h外均随时间的增加而增大,表明盐度和碱度的拮抗作用在24h时最强,在96h时表现最弱,具体为24h>72h>48h>96h。
(3)在所有回归模型中,盐度对于死亡率为一元一次方程,表现为单调递增函数;碱度对于死亡率为一元二次方程,除96h外均表现为递增函数;但在试验所涉及的浓度范围内,碱度的递增性一直强于盐度,表明碱度毒性强于盐度。
3、结论
(1)盐度对泥鳅24h、48h、72h、96h的半致死浓度分别为15.1g.L-1、14.8g.L-1、14.4g.L-1、13.9g.L-1,其安全浓度是4.3g.L-1。碱度对黄鳝24h、48h、72h、96h的半致死浓度分别为10.3 g.L-1、9.0g.L-1、7.9g.L-1、6.6g.L-1,其安全浓度是2.1g.L-1
(2)在盐碱混合试验中,盐度和碱度有交互作用,并且一致表现为拮抗作用,在24h时最强,在96h时表现最弱。碱度毒性作用强于盐度。
(3)我国内陆有3533万hm2的低洼盐碱地和占国内湖泊总面积40%左右的天然咸水湖,发展盐碱地和咸水养殖业潜力巨大。由于试验所用自来水中Ca2+、Mg2+的含量(3.00mmol/L)与盐碱地和咸水中主要矿质元素Ca2+、Mg2+的含量(1.92±1.87mmol/L)差异不大[14],而泥鳅耐盐碱能力比盐碱池塘养殖的常见鱼类强(仅次于尼罗罗非鱼和尼罗非鲫),因此利用盐碱地和咸水进行养殖泥鳅有较强的可行性和较好的前景;同时由于不同地域盐碱地和咸水的矿质元素含量具有较大的差异[14][15],因此在实际生产中要因地制宜,最好进行生产性试养研究,确定有较好效果后再进行示范推广。
 
参考文献:
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[15] 王慧,耿隆坤,房文红,等.中国对虾往西北内陆咸水水域移植的生产性试养研究[J].海洋渔业,1997,(1):9~12

 

 

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