硫酸铜对水产动物的毒性研究现状

水产常用的五水硫酸铜（CuSO4·5H2O）又名蓝矾、胆矾，呈透明蓝色结晶或粉末，无臭，具金属味，在空气中易风化，可溶于水和甘油，水溶液呈弱酸性。在水产养殖中，硫酸铜常用来治疗鱼类寄生虫病以及控制或杀灭蓝绿藻等有害藻类的爆发，在生产中，由于硫酸铜的大量使用或滥用，在水环境中或者动物体内富集，一方面会造成水产养殖动物的中毒死亡，另一方面对食品安全造成严重威胁。因此，科学合理使用硫酸铜不仅能提高水产养殖户的生产效益，促进鱼业健康发展，同时对生态环境保护、食品安全等都具有重大的意义。本文就近年来有关硫酸铜对水产养殖动物的毒性研究做综述，旨在为水产从业者科学地使用硫酸铜提供理论参考。

1.硫酸铜在水产养殖上的应用

硫酸铜作为杀虫剂在水产养殖上得到广泛的应用。硫酸铜的杀虫作用原理是，一方面是铜离子能够与蛋白结合使其沉淀、变性，另一方面铜离子能破坏寄生虫体内的氧化还原酶系统（如巯基酶）的活性，阻碍虫体的代谢，从而对寄生虫起到杀灭作用；此外铜离子等重金属离子对青泥苔，蓝藻，细菌和真菌等有害生物也具有较强的杀灭作用。

硫酸亚铁具有收敛效应，可以增强铜离子的杀虫作用，因此生产生产上硫酸铜常与硫酸亚铁按重量比5:2比例配制使用，硫酸铜和硫酸亚铁合剂简称铜铁合剂，常以0.5-1.0g/m3浓度全池泼洒，用以治疗治疗水产养殖动物车轮虫、指环虫、斜管虫、杯体虫、波豆虫、锚头蚤、中华蚤、纤毛虫、鞭毛虫等寄生虫病。

2.硫酸铜对水产动物的毒性作用

Cu2+对的水产动物的毒性作用包括急性毒性和慢性毒性作用，会对水产动物的组织器官、免疫系统、胚胎发育等造成一系列的损伤。

2.1 对组织器官的损伤

鳃是鱼类的呼吸器官，Cu2+对鱼类的毒性首先是离子通过鳃的表面组织或体表其它部位进入鳃和体内，从而对鳃或体表造成损伤。郭海山等（1990）研究表明，当草鱼在硫酸铜浓度为0.7mg/L（铜离子0.28mg/L）水体中经过49天的饲养后，硫酸铜首先引起草鱼鳃小片毛细血管扩张，充血，上皮细胞炎性水肿，甚至脱落，坏死。常藕琴等（2008）研究也表明，硫酸铜中毒的剑尾鱼鳃小片黏液分泌增多，鳃丝上皮细胞肿胀，变性，坏死，增生，鳃小片融合，鳃丝的棒状化，这与丛宁（2005）研究硫酸铜中毒对金鱼的影响以及李雨奎（2010）研究硫酸铜中毒对椭圆背角无齿蚌的影响结果一致。丁爱侠等（2010）研究发现，硫酸铜中毒会造成日本鲟蟹等甲壳类动物的鳃丝水肿，鳃细胞器溶解、角质层变薄，线粒体、内质网的肿胀、解体。水产动物的鳃组织受损，会造成呼吸困难，最终会造成窒息死亡。

肝脏是重要的解毒器官，也是鱼虾体内蓄积重金属的主要部位。郭海山等（1990）研究表明，当草鱼在硫酸铜浓度为0.7mg/L（铜离子0.28mg/L）水体中经过49天的饲养后，硫酸铜引起肝细胞颗粒变性，玻璃样变。常藕琴等（2008）研究发现，肝脏是剑尾鱼铜离子主要的成绩和蓄积的器官，硫酸铜中毒肝脏的主要病例变化是肝脏水肿，肝静脉和肝窦淤血，溶血，肝细胞的水泡变性，弥漫性坏死，核固缩，核碎裂，核溶解。丛宁（2005）研究发现，硫酸铜中毒能引起金鱼的肝细胞发生空泡变性，溶解性坏死。程波等（2008）研究表明，当水体中Cu2+浓度达到15mg/L时，凡纳滨对虾肝胰脏组织结构受到破坏，肝小管分泌细胞破裂，肝脏分泌功能得到破坏，最终导致肝胰脏因严重的机械损伤而丧失功能。

肾脏是重要的排毒器官，参与调节电解液与水平衡，维持机体内环境的稳定。郭海山等（1990）研究表明，硫酸铜中毒能引起草鱼肾近曲小管上皮细胞肿胀，管腔变小，玻璃样变，肾小球毛细血管扩张，充血。此外，白丽雯（2016）研究发现，硫酸铜对松江鲈肾细胞系具有DNA损伤作用。丛宁（2005）研究发现，急性铜中毒导致了金鱼肾小管细胞纹状缘结构破坏，肾小管细胞呈现溶解性坏死，并且引起肾的一系列超微病理变化，对肾功能造成损伤。

除鳃、肝脏、肾脏外，硫酸铜中毒还会对水生动物的其它器官造成一系列的损伤。马莉芳（2013）研究表明，铜离子对黄河鲤的肌肉、脑、脾脏和心脏均会造成明显的损伤，出现明显的病理变化。李雨奎（2010）研究发现，随着水体铜离子浓度的增加和处理时间的延长，背角无齿蚌的胃绒毛逐渐变短，肌层变薄，腺细胞数量减少直至空化。孟晓林等（2018）研究了水体重金属铜对鲤肠的影响后发现，高浓度的铜离子显著降低了鲤肠道菌群的多样性，改变了结构组成，对鲤肠道上皮免疫屏障造成了损伤。组织器官这一系列的损伤，最终会导致水生动物的死亡。

2.2 对免疫系统的影响

大量研究表明，水体中高浓度的硫酸铜可以在水产动物体内大量富集，致其免疫系统损害严重，抗病力下降，甚至大量死亡。高春生等（2008）研究不同质量浓度的水体铜对黄河鲤非特异性免疫功能的影响后发现，当水体中Cu2+质量浓度0.10mg/L时，黄河鲤非特异性免疫功能明显下降。孙汉（2011）研究表明，水体中高浓度（1mg/L）胁迫显著降低中华绒螯蟹非特异性免疫指标，降低其免疫力。

2.3 对胚胎发育的影响

Cu2+影响鱼类胚胎的发育及受精卵的孵化，高剂量的Cu2+可造成鱼类胚胎孵化率和成活率降低，胚胎发育迟缓、畸形率增加等。姚纪花等（1997）研究发现，水体中高浓度Cu2+能显著影响大鳞副泥鳅的胚胎发育，对大鳞副泥鳅胚胎具有很强的致死和致畸作用，当水体中Cu2+浓度1.6mg/L时，孵化率只有对照组30%且初孵仔鱼畸形率显著增加，同时，铜浓度达到一定剂量时（1.6mg/L），对胚胎发育有较明显的迟滞效应，且随着剂量的增加，滞后时间延长。这与黄辨非等（2006）研究铜离子在对金鱼的胚胎发育的影响结果相一致。宋明霞（2019）研究发现，低浓度下的Cu2+（0.026mg/L）即可抑制斑马鱼的胚胎发育，随着铜离子浓度的升高、作用时间的延长，斑马鱼胚胎会产生出膜时间延迟、发育缓慢、色素合成减少等毒性效应，当浓度高于0.206mg/L可导致其孵化率为零。孙耀等（1987）研究表明，黑鲷受精卵胚胎发育对Cu2+及其敏感，水体中Cu2+浓度达到0.05mg/L时即可影响其胚胎发育，当达到0.1mg/L时，胚胎存活率大幅下降，当浓度大于等于0.5mg/L时，黑鲷受精卵胚胎全部死亡，孵化率为零。

3.硫酸铜对水产动物的急性毒性及安全浓度

3.1 硫酸铜对鱼类的急性毒性及安全浓度

不同的水产养殖动物对硫酸铜的敏感性差异巨大。硫酸铜或铜铁合剂在黄鳝、双棘黄姑鱼、黄颡鱼、瓦氏黄颡鱼、星斑川鲽等养殖水体中安全浓度（Safe concentration，SC）较高，一般情况下可以放心使用；但似刺鳊鮈、大鳞副泥鳅、草鱼稚鱼苗、大鳞鲃鱼、日本黄姑鱼、鳜鱼苗、团头鲂鱼种、中华鲟幼鱼等对硫酸铜或铜铁合剂较为敏感，生产中应该禁用硫酸铜或铜铁合剂；而硫酸铜或铜铁合剂在斑点叉尾鮰、半滑舌鳎、泥鳅、网纹石斑鱼、江黄颡鱼、梭鲈鱼、褐鳟、鲮鱼、菊黄东方鲀、黄河鲤鱼、大黄鱼、鲮鱼等水体中的安全浓度接近或略小于日常使用量，选用硫酸铜、铜铁合剂时应该慎重，如要用则要时刻观察鱼虾情况，如有意外应紧急采取包括换水、泼洒解毒剂等在内的急救措施。

3.2 硫酸铜对甲壳类的急性毒性及安全浓度

大量研究表明，除克氏原螯虾外，硫酸铜对甲壳类动物毒性较大，在实际生产中应该禁用硫酸铜。但刘淇等（2005）研究认为，南美白对虾幼虾在海水养殖环境中硫酸铜安全浓度与常规使用浓度相近，可以酌情使用，但是在淡水养殖环境中安全浓度较低，应该禁用。硫酸铜在克氏原螯虾幼虾中的安全浓度与常规使用浓度相近，使用硫酸铜应该注意安全。

3.3 硫酸铜对软体动物的急性毒性及安全浓度

硫酸铜对刺参、栉孔扇贝、泥东风螺、方斑东风螺毒性较大，应该禁止使用硫酸铜。三角帆蚌和方斑东风螺对铜铁合剂的安全浓度较高，在生产中可以适当使用硫酸铜、硫酸亚铁合剂。

4.影响硫酸铜对水产动物毒性的环境因素

影响硫酸铜毒性的主要因素包括水体温度、盐度、碱度、硬度、pH值、有机物含量等。一般来说，池水中有机物含量越高、pH值越大、盐度越高硫酸铜的毒性越小，安全浓度越大；而水温越高，其毒性越大，安全浓度则越小。

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