高锰酸钾对黑鲷幼鱼的急性毒性试验

高锰酸钾对黑鲷幼鱼的急性毒性试验 高锰酸钾对黑鲷幼鱼的急性毒性试验 第28卷第1期 2006年O2月 海洋 Marine 渔业 Fisheries Vol28,No.1 Feb..2006 2490(2006)01—0055—05 文章编号:1004— 高锰酸钾对黑鲷幼鱼的急性毒性试验 陆建学,王建钢,周凯,盛文权,夏连军,黄宁宇,施兆鸿,赵荣兴 (中国水产科学研究院东海水产研究所,农业部海洋与河口渔业重点开放试验室,上海200090) 摘要:在海水和半咸水中,用高锰酸钾(KMnO)对黑鲷幼鱼进行急性毒性试验.结果表明:在海水盐度 27-3和半咸水盐度10.4条件下,高锰酸钾对黑鲷幼鱼24h的LC.分别为3.41mL和4.78mg/l;最高安全 使用剂量分别为1.12mg/L和1.68mg/L.半咸水条件下,高锰酸钾对黑鲷幼鱼的急性毒性相对较低,因此,高 锰酸钾对黑鲷幼鱼进行药物处理比在海水条件下更安全.高锰酸钾引起鱼体组织发生病理变化是暂时的,一 旦受试鱼转到无高锰酸钾的清水环境中,鱼体就会恢复正常. 关键词:黑鲷;高锰酸钾;海水;半咸水;半致死浓度 中图分类号:$942文献标识码:A Experimentontheacutetoxicityofpotassiumpermanganateto Sparusmacrocephalusjuvenilesinseawaterandbrackishwater LUJian—xue,WANGJian—gang,ZHOUKai,SHENGWen—quan XIALian-jun,HUANGNing—yu,SHIZhao—hong,ZHAORong—xing (EastChina&0FisheriesResearchInstitute,ChineseAcademyofFisherySciences,Key67at.ofMarine andEstuarineheries,MinistryofAgriculture,Shanghai200090,China) Abstract:Inthispaper,theacutetoxicityofpotassiumpermanganatetoblackseabreamSparusmacrocephalus juvenilesinseawaterandbrackishwaterwasstudied.TheresultsshowedthattheLCnvaluesofpotassium permanganatein24hwere3.41inbrackishwater(salinity10.4%e)and4.78mg/Iinseawater(salinity 27.3‰),respectively.Thesafedosesofpotassiumpermanganateinbrackishwaterandinseawaterwere 1.12mg/Land1.68mg/L,respectively.Inbrackishwater,theacutetoxicityofpotassiumpermanganateto Sparusmacrocephalusjuvenileswaslowerthanthatinseawater.Therefore,itwasmuchsafertohaveSparu, macrocephalusjuvenilestreatedinbrackishwater.Theresultsalsoindicatedthatblackseabreamwouldreturn tothenormalconditiononceitwasreplacedtofreshbrackishwaterorseawater,becausethepathological changescausedbypotassiumpermanganateweretemporary. Keywords:0rmacrocephalus;potassiumpermanganate;seawater;brackishwater;LC50 黑鲷[印0rmacroccephalus(Basilewsky)]具有生长速度快,食性杂,温度和盐度适应 性,等特点, 收稿日期:2005—12—08 基金项目:中国水产科学研究院科研基金项目(2001—1—1);上海市科学技术委员 会资助项目(043919348) 作者简介:陆建学(1971一),男,上海市人,工程师,主要从事海水增养殖研究. 通讯作者:夏连军.E—mail:alianx@sh163.net 海洋渔,l2006正 白20世纪80年代以来,随着黑鲷人工繁殖技术的突破和苗种培育试验的成功,在我国沿海及咸淡水地 区,黑鲷的池塘养殖和网箱养殖取得了迅猛发展,成为我国重要的海水养殖品种之一.高锰酸钾 (KMnO)是一种在全世界范围内被广泛使用的无机化学药品….David报道在经济鱼和观赏鱼养殖 中,高锰酸钾常常直接加入养殖水体中或通过药浴的方式处理鱼体上的原生动物和寄生虫.在室内水 泥池中暂养黑鲷幼鱼及黑鲷养殖水池中,黑鲷养殖工作者也经常使用低浓度的高锰酸钾进行鱼病医治. Tucker_3j,Marking等学者对几种鱼类进行了高锰酸钾的急性毒性研究,席玉琴等对黑鲷卵子和稚 鱼作了几种重金属离子毒性的试验,并得出了相应的安全浓度.但是,尚未见有高锰酸钾对黑鲷的毒性 研究报道.作者就高锰酸钾对黑鲷幼鱼的影响进行一系列试验,旨在通过研究海水(用盐卤+半咸水 配制)和半咸水条件下高锰酸钾对黑鲷的急性毒性,以获得高锰酸钾最高安全使用剂量,为沿海和咸淡 水地区黑鲷养殖生产使用高锰酸钾提供参考依据. 1材料与方法 1.1试验药物 所用试剂为上海兴塔化工厂生产的高锰酸钾,分析纯,Mn?离子含量为34.75%. 1.2试验用鱼 黑鲷平均体重15.54-2.0g,平均全长为8.24-0.5cm.试验前将黑鲷幼鱼驯养在23.04-0.3~C,12h 光照/黑暗周期的环境中.试验开始前2周进行驯养,期间每天投喂悬浮型配合饵料 使黑鲷幼鱼维持正 常活力.在毒性试验前48h和在试验期问黑鲷幼鱼停止投喂饵料. 1.3试验条件和方法 试验在60L玻璃缸内进行,试验用水为海水和半咸水,海水用盐卤+半成水配制,盐度27.3;半咸 水为上海市奉贤杭州湾地区自然海水,盐度lO.4.试验期间水温均为23?0.3.【=,NO2一N0.0014,0. 1992mg/L,NO3一N0.128—5.926mg/L,NH4一N0.152,0.526mg/L. 通过预备试验,根据黑鲷幼鱼在24h内0,100%死亡率的结果确定试验浓度范围,按等对数问距 设置7个浓度组和一个对照组,每组均设3个平行组.海水和半咸水经75m过滤罐过滤后,分别取 40L放人玻璃缸中,充气,控制水温23?.使用EDTA滴定方法测定海水和半咸水中的ca和Mg 的含量,使用酸度计测定pH,使用分光光度法测定总氨氮,硝酸氮和亚硝酸氮(表1). 表1海水和半咸水中ca和Mg含量,pH,总氨氮,硝酸氮和亚硝酸氮测定值 Tab.1ThevaluesofpH.Ca", Mg",watertemperature,NH4一N.NO3一NandNO2一N 高锰酸钾试液配制成母液,现用现配.待高锰酸钾试验液完全分散到玻璃缸的水中后,再将黑鲷幼 鱼放人对照组和7个浓度组,每个玻璃缸内随机放人10ind鱼.取15ml水样通过0.45i~m尼龙筛绢过 滤,然后用硝酸酸化,使用高碘酸钾分光光度法测定可溶解锰离子Mn,试验期间不更换药液.试验 结束后,将活鱼另外养在清水环境中,观察活动情况.采用直线内插法求得半致死浓度(LC.). 第1期陆建学等:高锰酸钾对黑鲷幼鱼的急性毒性试验57 2结果 2.1黑鲷幼鱼的中毒反应 试验开始,受试鱼多在水层表面游动,偶尔下沉到水底后又上浮到水面活动,反应迟缓,鱼鳃出现 损伤,鱼体表出现水肿等症状,随着时间延长,体表分泌粘液,粘附物呈棕红色,鱼在临死之前,身体失 去平衡后翻转,鳃盖运动比较迅速,呼吸频率加快,活力逐渐减弱,对外界刺激无任何反应,最后尾鳍卷 曲,鱼体发白而死亡.试验期间发现海水(盐度27.3)组中KMnO浓度1.68mg/L以上和半咸水(盐度 10.4)组中KMnO浓度2.51mg/L以上时,受试鱼出现死亡现象都在12h和24h时问段内,而在48h和 96h时间段内受试鱼没有发生死亡或持续死亡现象. 2.2高锰酸钾浓度,锰离子计算值和溶解锰离子测定值,测定值与计算值的比率 试验各测定值和测定值与计算值的比率见表2. 表2高锰酸钾浓度,锰离子计算值和溶解锰离子测定值,测定值与计算值的比率 Tab.2Concentrationsofpotassiumpermanganate,calculatedMnandmeasuredsolubleMn alongwiththeratioofmeasuredMntocalculatedMn 2.3高锰酸钾对黑鲷幼鱼的毒性 高锰酸钾对黑鲷幼鱼的毒性试验结果见表3. 采用直线内插法求得海水中24hLC.=3.41mg/L,半咸水中24hLC5,=4.78mg/L. 3讨论 3.1Mn离子浓度的损耗 溶解Mn是通过0.45m尼龙筛绢过滤后试验水中的Mn含量.Mn含量使用高碘酸钾分光光 度法测定,锰离子计算值和溶解锰离子测定值,测定值与计算值的比率结果如表2所示.在海水和半咸 水中,溶解Mn值与Mn计算值的平均比率分别为86.5%和85.4%,Mn.离子损耗可能是与玻璃缸 壁上附有的粘合物,鱼体的粘液或水中的其它悬浮物有关. 58海洋渔业2006年 3.2高锰酸钾对鱼类的致死效应与金属锰毒性没有关联.而和MnO一离子的强氧化作用有关 试验期间发现鱼鳃出现损伤,鱼体体表出现水肿等症状,但试验结束后,把药浴后的试验鱼转入没 有高锰酸钾的清水环境中,观察72h发现试验鱼体表,鳃盖运动,摄食和游动都表现正常,这说明高锰酸 钾引起鱼体组织发生病理变化是应激性的,应激因子除去后,症状也即消除.Reardon等报道,高锰 酸钾可引起鱼鳃结构损伤,特别在渗透和离子失衡最严重的淡水中,鱼对高锰酸钾的承受能力最低. Darwish等研究高锰酸钾对斑点叉尾鲴(1ctaluruspunctatus)组织学效应时,发现鱼鳃出现损伤,坏疽, 骨疽,海绵层水肿,上皮增生或过度生长以及薄片状熔化等症状,这些症状与Cruz等ioj,Dureza_1,Das 等..分别进行遮目鱼(Chanoschanos),尼罗罗非鱼(Tilapianilotica)和鲤鱼(Cyprinuscarpio)试验时所 发现的症状相同.Darwish等发现斑点叉尾鲴经过高锰酸钾药物处理之后,鱼鳃在6.一8d内可恢复正 常.Cruz等..报道遮目鱼组织损伤程度随着高锰酸钾浓度的增高而增强,但是鱼体组织发生的病理变 化是应激性的,一旦试验鱼回到没有高锰酸钾的水环境中,鱼体就会恢复正常. 3.3高锰酸钾对黑鲷幼鱼的毒性 高锰酸钾对黑鲷幼鱼的毒件试验结果如表3所示.在海水盐度27.3时,高锰酸钾浓度1.12mg/L 以下的浓度组没有发生死亡现象,而1.68mg/T,2.51mg/L,3.95rag/L和5.96mg/L浓度组的黑鲷幼鱼 平均死亡率分别上升至3.3%,13.3%,66.7%和100%.半咸水盐度10.4时,高锰酸钾浓度1.68mg/L 以下的浓度组没有出现死亡现象,而2.51mg/L,3.8ms/I和5.7mg/L浓度组的黑鲷幼鱼平均死亡率分 别为10%,33%和100%.结果表明:死亡率随着高锰酸钾浓度的升高而迅速升高;在本试验海水和半 咸水条件下,高锰酸钾使用的最高安全剂量分别为1.12mg/L和1.68mg/L. Bills等?指出美洲条纹鲈(Moronesaxatilis)稚鱼能承受高达10rag/L的高锰酸钾浓度,承受时间 为6h,很明显该试验的水型特点,水质和水温,与本试验的不相同.本试验可以得出:与半成水相比,在 海水条件下使用高锰酸钾对黑鲷幼鱼的毒性相对较高,这说明相对半咸水条件而言,黑鲷幼鱼在海水条 件下对高锰酸钾的耐受力较弱.目前还没有报道有关高锰酸钾的毒性模式的研究,David和Marking 等统计性地了高碱度和高硬度水环境下高锰酸钾的急性毒性比低碱度和低硬度水环境下更强. Marking等等报道在硬度很高的水中,高锰酸钾对于虹鳟鱼(Oncorhynchusmykiss) 和斑点叉尾鲴的急 性毒性最强.吴垠等..报道高锰酸钾作为一种氧化型化学剂,在水中溶解释放出原子态氧,能对细菌, 真菌及体外寄生虫和病毒等起杀灭作用.笔者认为由于海水中的离子浓度比半咸水的高,高锰酸钾在 第1期陆建学等:高锰酸钾对黑鲷幼鱼的急性毒性试验59 海水条件下的氧化还原能力也比在半咸水条件下显得更强. 3.4黑鲷海水,半咸水的24h半致死浓度和其它鱼类的比较 根据水生生物毒性试验方法..,在一般情况下,对水生生物进行毒性试验的时间都以24h,48h,96h 为期限.本试验发现:试验组海水盐度27.3,KMnO浓度1.68mg/L以上和半咸水盐度1O.4,KMn0 浓度2.51mg/L以上,受试鱼出现死亡现象都发生在12h和24h之内,而在48h和96h时间段内没有发 生死鱼或继续死鱼现象.Marking等通过试验确定了高锰酸钾对10种鱼类的毒性,并报道说在24h 后高锰酸钾的毒性变小.本试验就24h的死亡率结果,采用直线内插法分别求得海水和半咸水中的 24hLCo分别为3.41mg/L和4,78mg/L.Hughes?曾报道在总碱度32mg/L,总硬度36mg/L,pH7.6, 水温21水中,高锰酸钾对于1月龄美洲条纹鲈稚鱼(体长3.5,5.1cm)24hLC铀为5.0mI;Bills等 报道在调配软水中(硬度为40—48mg/L,水温为17?),高锰酸钾对体重为1g的美洲条纹鲈稚鱼 24hLC5o为3.52mg/L;吴垠等?报道高锰酸钾对体长9,13mm牙鲆(Paralichthysolivaceus)稚鱼的24h Lc50为2.80mg/L(海水盐度30,32,pH7.8,8.2,水温l5,17?). 鱼对药物的耐受力不仅与鱼体规格大小,体质状况有关,而且与鱼所处环境条件(如pH,水温,试 验水体大小等)密切相关,不同的水质特点,有机成分和浸浴密度等都会产生试验差异性.高锰酸钾对 鱼类进行药物治疗具有很好效力,而且在半咸水中毒性相对较低,因此高锰酸钾是一种可为生产者所选 择的药物,但应根据当地具体条件和鱼的实际耐受力确定安全使用浓度. 参考文献: [1]DuncanTO.Theuseofpotassiumpermanganate(KMnO4)infisheries[R].aliteraturerevi ew,NationalTechnicalInformation Service,U.S.DepartmentofCommerce,Washington,D.C.USA.1978,275—397. 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