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论文:氨氮对草鱼的急性半致死实验报告

发表时间:2023/12/18 19:29:56  作者:林 晶  浏览次数:927  
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引言

如果血液中的氨浓度过高,会使得鱼鳃血液的吸收和输送氧的能力下降,从而使得红细胞造血功能被破坏。在草鱼养殖过程中,如果没有及时控制水中氨氮的含量,水中的氨氮增加,导致草鱼血液中排出的氨减少,那么草鱼血液、组织中的氨浓度也就升高了,会对草鱼的活性产生严重的影响。

在水中NH4+和NH3相互间是可以转化的,养殖水体的pH值和水温决定了离子铵(NH4+)和非离子氨(NH3)含量的多少。水体的pH值越小,水的温度越低,水体中分子氨所占的比例就越小,水体的毒性也就越低。如果水体中pH<7时,水中的氨主要以离子铵的形式存在。水体的pH值越大,水温越高,水体中分子氨所占的比例就越大,水体的毒性也就越大。池塘中的底泥也是影响氨氮含量的因素之一。如果养殖前,不能彻底淤,底泥过厚,在夏季温度高的夜晚,水体温度升高,会使得底泥中释放出来的有毒气体增加,消耗水体中大量的氧气,水中氧气迅速减少造成缺氧,水体中氨氮含量增加,造成草鱼大量浮头甚至泛塘。因此,在养殖鱼类过程中,养好水是非常重要的,只有调节好水质才能保证鱼类的健康生长。了解氨氮对草鱼的危害,可以积极地防治因氨氮含量过高而造成死亡以致亏损。

1 材料与方法

1.1 试验鱼

(1)试验鱼:试验草鱼仔鱼购自闽侯县鱼苗场同批孵化的草鱼苗,在室内循环水系统暂养1天,暂养期间光照周期为12L∶12D。实验用水为经充分曝气的自来水,其水质指标如下: 温度23℃±0.3℃,pH值8.85±0.05,溶氧7.5-7.6mg/L。

(2)试剂:分析纯NH4Cl、纳氏试剂(称取60g氢氧化钾溶于约250mL无氨水冷却至室温,再称取16gNaOH溶解在50mL不含氨的水中直至冷却至室温)。

(3)实验容器:1.5L烧杯。

1.2 实验鱼与饲养实验

1.2.1 氨氮浓度梯度设计

我们将采用96h静水式试验法来研究氨氮对草鱼仔鱼的毒性预试验。首先用干燥的分析纯晶体氯化铵来配制成一定梯度的不同浓度的氨氮溶液,用不同浓度的氨氮溶液饲养草鱼,经过24h的饲养来确定没有草鱼死亡的最大氨氮浓度和全部死亡的最小氨氮浓度。将NH4Cl(分析纯)配制成母液,从水泥池中挑选体质健康、大小均匀的草鱼仔鱼(出膜5天的仔鱼)各20尾放于1.5L水桶中,每组氨氮浓度设置三个重复,以等对数间距设置正式试验的8组氨氮浓度。其非离子氨浓度分别为:0.02,0.12,0.17,0.23,0.36,0.55,1.02,1.82mg/L。日充气24h,且日换水1次,换水率50%,在实验的过程中,不投喂任何食物,实验的水温统一控制在23℃。

1.2.2 测定方法

毒性试验中,实验每隔24小时,就记录下草鱼死亡的数目,随时观察草鱼每个时间段的中毒症状,做好记录。同时将死亡的草鱼及时的从水体中捞出来,避免因为水质影响实验效果。判断草鱼是否死亡根据没有呼吸、用针刺无任何反应为准。在实验全部结束后我们将采用Probit法进行氨氮毒性试验分析。[NH3]的计算公式是:[NH3]=[ NH3+NH4+]/(10pKa-pH+1);pKa=0.09018+2729.92/T(T为开氏温度);温度T=273+t;安全浓度计算公式:(Sc)=96hLC50×0.1。

1.3 数据分析

本实验的结果用平均值±标准差来表示,采用SPSS17.0软件来分析,LC50采用Probit法进行分析。[NH3]的计算公式是:[NH3]=[NH3+NH4+]/(10pKa-pH+1) ;pKa=0.09018+2729.92/T(T为开氏温度)温度T=273+t,安全浓度计算公式:(Sc)=96hLC50×0.1

2 实验结果

2.1 氨氮对草鱼仔鱼行为的影响

实验开始后,草鱼仔鱼从自然水体中转入氨氮实验水体中,对照无氨氮组及低氨氮浓度组仔鱼无明显行为变化,而高浓度组的草鱼仔鱼表现狂躁不安、呼吸急促、痉挛、在水体中不停游动;实验随着时间的推移,在氨氮浓度低的实验组中草鱼的活性没有明显变化,然而在浓度高的实验组中草鱼因为受到了明显的刺激,反应变得迟钝。低氨氮浓度组的草鱼行为变化不明显,而高氨氮浓度组草鱼因受到刺激,反应变得很迟钝,在实验中草鱼死亡的现象表现为呼吸减缓、皮肤颜色变浅,行动迟缓,躲避能力失去。草鱼死亡后身体变得僵硬,口裂张开。

2.2 不同浓度氨氮对草鱼仔鱼急性毒性试验结果

不同浓度氨氮对草鱼仔鱼(出膜5天的仔鱼)急性毒性试验结果见表1。在水温(23℃±0.3℃),pH值(8.85±0.05),溶解氧7.5-7.6mg/L,平均氨氮TAN浓度0.31,20.94,30.15,40.28,60.7,91.02,169.99,302.72mg/L,分子氨NH3浓度:0.02,0.12,0.17,0.23,0.36,0.55,1.02,1.82mg/L,96h死亡率分别为:0%,0%,10%,10%,25%,45%,60%,100%。通过概率单位法(probit analysis)计算得出LC50为0.615mg/L。由实验结果得出:随氨氮浓度的升高,草鱼仔鱼死亡率增加,且随中毒时间的延长,草鱼仔鱼死亡率也逐渐升高,氨氮浓度与死亡率存在一定线性关系。对照组中的草鱼(氨氮含量和非离子氨浓度均为0的水体)在同样长的时间中没有出现问题。由此可推断:氨氮浓度越大,草鱼仔鱼死亡率越高;并且,试验时间越长,草鱼仔鱼死亡率越高。

表1 氨氮对草鱼仔鱼死亡率的影响

通过probit法分析得出半致死浓度和安全浓度结果见表2。草鱼仔鱼氨氮半致死浓度2.40mg/L,对应非离子氨浓度0.615mg/L;氨氮安全浓度0.24mg/L,非离子氨的安全浓度为0.0615mg/L。

表2 氨氮对草鱼仔鱼的半致死浓度和安全浓度

3 讨论

氨氮对于鱼类及其他水生动物有很强的的毒性。主要还是来自于蛋白质分解后产生的物质在水中以离子铵(NH4+)和非离子氨(NH3)的形式存在,如水生动物排泄物、残饵以及动植物尸体等含氮有机物分解的终产物。NH4+和NH3的含量取决于水中pH值、温度、盐度等因素,pH值小于7时,几乎都以(NH3)存在。水中氨氮毒性主要是因为(NH3),它的毒性是(NH4+)毒性的300倍左右。原因是离子氨不能通过细胞、组织等渗入生物体内,所有(NH4+)对生物没有毒性作用。一般情况下,我们都是用总氨的浓度来表示,总氨包括离子铵(NH4+)和非离子氨(NH3),但是在水体中pH值不同,总氨量相同的条件下,产生的毒性相差非常多。然而如果用非离子氨(NH3)来表示氨氮的毒性,就准确很多了。所以,这个实验就是通过研究氨氮的浓度对草鱼活性的影响,来确定出准确的非离子氨半致死浓度和安全浓度,为草鱼的健康养殖提供更有价值的帮助。

通过本次实验得出,非离子氨对草鱼仔鱼96h的半致死浓度为0.615mg/L,非离子氨的安全浓度为0.0615mg/L。由于不同的水产动物适应不同的生活环境,有不同的生活习性,导致他们对氨氮浓度的适应和忍耐能力也不一样;即便是同一种水产动物也会因为不同阶段不同规格时的免疫力不同,导致对氨氮浓度的忍耐能力不一样。体型大养殖时间长的水产动物的免疫力较强,他们对环境的适应能力加强,耐氨氮毒性的能力也会增强。如果养殖的动物在氨氮浓度较高的水体中生活时间过长,就会对生物的组织、细胞和器官等造成破坏,对养殖生物的健康成长带来非常严重的影响。绝大多数的鱼类是通过鳃上皮将体中的氨氮排出体外的,如果水体中氨氮的浓度太高,或是大于血液中的氨氮,就会造成氨氮不易排出体外,甚至水体中的氨氮还会通过表皮、鳃上皮渗入到生物的细胞、器官和组织中,使养殖动物的反应迟缓、摄食减少、生长变慢等。氨氮还会渗入血液中,血液的载氧能力会下降,呼吸速度变慢,高浓度氨氮还会影响体内的Na+/K+-ATP酶蛋白结构,从而影响了体内酶的活性,导致渗透压调节能力下降。水中的鱼类如果在高氨氮的浓度中生活的时间过长,会使鱼的免疫力下降,抗病能力降低,甚至会导致鱼类死亡。

所以,我们在草鱼的规模化、集约化养殖过程中,要特别注意水中氨氮的浓度,非离子氨(NH3)的浓度要控制在0.0615mg/L以内。尤其在夏季温度高时,很容易使水体中的pH值变高、水中氧气减少,水中的饲料等有机物在厌氧微生物的作用下容易产生氨化分解,使得水体中的离子铵(NH4+)增加形成氨氮浓度高的水环境,对养殖动物造成严重影响。在鱼类养殖过程中氨氮浓度的控制尤为重要,及时地给养殖水体增氧,更换养殖水,清除底泥将有利于鱼类的生长和成活率的提高。

4 结论

本文通过对草鱼进行的氨氮急性半致死实验得出,草鱼仔鱼对于不同浓度非离子氨的反应不同,草鱼仔鱼非离子氨NH3浓度0.02,0.12,0.17,0.23,0.36,0.55,1.02,1.82mg/L对应的死亡率分别为0%,0%,10%,10%,25%,45%,60%,100%,并且最后得出非离子氨对草鱼仔鱼的半致死浓度为0.615mg/L,安全浓度为0.0615mg/L,可以知道,草鱼仔鱼对于氨氮是浓度越高,死亡率越高,这一结果指导我们在今后的养殖生产中,应该积极监测水体中的氨氮浓度,对于草鱼仔鱼非离子氨浓度一定不能超过0.0615mg/L。

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