王乐乐三态氮对对光唇鱼成鱼的急性毒性影响

1、毕业设计（论文）（2015届本科）题目：三态氮对光唇鱼成鱼的急性毒性影响学院：专业：班级：水产与生命学院水族科学与技术11级水族1班学号：1118119姓名：王乐乐指导教师：孙大川二O一五年五月目 录摘要1关键词1前言21 材料与方法31.1试验材料31.2试验设计41.2.1预试验设计：41.2.2正式试验设计：41.3数据处理52.试验结果52.1光唇鱼在三种氮化合物毒性环境中的急性毒性表现52.1.1 光唇鱼在氨氮化合物环境中的急性毒性表现52.1.2 光唇鱼在亚硝酸盐环境中的急性毒性表现62.1.3 光唇鱼在硝酸盐环境中的急性毒性表现62.2三种氮素化合物对光唇鱼的急性毒性影响浓度、时

2、间与死亡率的关系72.3光唇鱼在三种氮素化合物环境中的急性毒性效应分析82.3.1氨氮对光唇鱼的急性毒性效应分析82.3.2 NO2-N对光唇鱼的急性毒性效应分析92.3.3 NO3-N对光唇鱼的急性毒性效应分析103.讨论113.1 三态氮的毒性机理及其对养殖水生动物的影响113.2光唇鱼对三态氮的毒性效应123.3光唇鱼对三态氮的耐受限度，以及生产中的调控策略13致谢14参考文献14上海海洋大学2015届毕业设计（论文） 三态氮对光唇鱼成鱼的急性毒理试验三态氮对光唇鱼成鱼的急性毒性影响摘要：研究了在实验室常温条件下氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐等3种氮素化合物对光唇鱼（Acrossocheilus

3、 fasciatus）成鱼的急性毒性效应。浓度梯度按等对数间距设置，半致死浓度采用直线内插法进行计算。实验结果表明：光唇鱼成鱼对不同药物的耐受力相差较大。其中氨氮和亚硝酸盐、硝酸盐对光唇鱼成鱼的毒性作用显著(F > 0. 05 )，随着浓度的增加，光唇鱼成鱼死亡率明显升高，对光唇鱼成鱼表现出不同程度的毒性作用。氨氮对平均全长9.5cm的光唇鱼成鱼的的24h、48h、72h、96h 半致死浓度（LC50）及安全质量浓度为98.08、94.51、91.26、89.98及9.00mg/l，对应的非离子及安全质量浓度为0.55、0.53、0.51、0.50及0.05mg/l，亚硝酸盐对平均全长9

4、.5cm的光唇鱼成鱼的的24h、48h、72h、96h 半致死浓度（LC50）及安全质量浓度为388.25、335.82、274.39、269.03及26.90mg/l，硝酸盐对平均全长9.5cm的光唇鱼成鱼的的24h、48h、72h、96h半致死浓度（LC50）及安全质量浓度为分别为563.18、552.96、541.57、533.71及53.37mg/l，其中，硝酸盐对光唇鱼成鱼的毒性最低，亚硝酸盐的毒性也相对较低，而氨氮对光唇鱼成鱼的毒性极高，生产上应注意控制其浓度积累水平。关键词：光唇鱼（Acrossocheilus fasciatus）；氨氮；亚硝氮；硝氮；急性毒性；半致死浓度；安全

5、浓度The toxic effect of ammonia, nitrite and nitrate on the Acrossocheilus fasciatus adult fishAbstract: Three nitrogen compounds was used in this experiment to study the toxic effect of ammonia, nitrite and nitrate on the Acrossocheilus fasciatus adult fish. Different concentrations of three nitrogen

6、 compounds were set up to find out the half lethal concentration and safe concentration was calculated. The experimental results show that: The tolerance of Acrossocheilus fasciatus adult fish to different nitrogen compounds is different obviously. The toxic effect of ammonia nitrogen, nitrite and n

7、itrate to the Acrossocheilus fasciatus adult fish is different significantly (F > 0. 05) with the increase of nitrogen compounds concentration, the mortality of Acrossocheilus fasciatus adult fish increased accordingly and the Acrossocheilus fasciatus adult fish showed different degrees of toxic

8、effects. The 24h, 48h, 72h, 96h half lethal concentration (24 h LC50) and safety mass concentration to the Acrossocheilus fasciatus adult fish with average total length of 10.5 cm of Ammonia nitrogen are 98.08, 94.51, 91.26, 89.98 and 9.00 mg/l, and the corresponding non-ionic ammonia safety quality

9、 concentration are 0.55, 0.53, 0.51, 0.50, and 0.05 mg/l; The 24h, 48h, 72h, 96h half lethal concentration (24 h LC50) and safety mass concentration of nitrite nitrogen to the Acrossocheilus fasciatus adult fish are 388.25, 335.82, 274.39, 269.03 and 26.90 mg/l; And at last about the nitrate nitroge

10、n, the 24h, 48h, 72h, 96h half lethal concentration (24 h LC50) and safety mass concentration to the Acrossocheilus fasciatus adult fish are563.18, 552.96, 541.57, 533.71 and 53.37 mg/l respectively. Among them, the nitrate with the minimum toxicity to the Acrossocheilus fasciatus adult fish, the to

11、xicity of nitrite is relatively low, and the toxicity of ammonia nitrogen to Acrossocheilus fasciatus adult fish is obvious, and must pay high attention to control the accumulation concentration of ammonia in production.KEY WORDS: Acrossocheilus fasciatus; Ammonia nitrogen; The nitrate nitrogen; Nit

12、rate nitrogen; Acute toxicity; Half lethal concentration; Safe concentration前言光唇鱼，俗称“石斑鱼”或溪石斑鱼，是山区溪流重要的野生渔业资源。光唇鱼喜欢生活于沙砾底质以及水流湍急和水质清澈的溪流及小型河流中，常以石块上的苔藓及藻类为主要食物，每年6-8月在浅水急流中产卵。该鱼分布较广，我国南方山区主要溪流中均有发现，其中主要分布于上海、安徽、江苏、浙江、台湾、福建等地的溪流中1。光唇鱼肉质鲜细，味道鲜美，深受大众的喜爱。近年来， 由于环境恶化和人为滥捕等因素导致其野生资源不断减少，对保持自然水域生物资源多样性产生严重

13、的负面影响。近几年来，为实现光唇鱼的人工保护与开发，全国各地也都纷纷开展对光唇鱼的人工养殖、人工繁殖、人工增殖放流技术研究进行探索，也取得了一定成效。杭州市水产技术推广总站在调查杭州地区光唇鱼资源现状、种群分布、自然生长特性等条件的基础上，开展了亲鱼培育、人工催产授精、人工孵化、流水诱导自然产卵、苗种培育和池塘流水式养殖等技术研究，经过多年努力实践，总结出一套适用于杭州山区溪涧开展光唇鱼人工繁的养殖技术，制定了杭州市地方标准光唇鱼池塘养殖技术规范2。光唇鱼作为山区野生渔业的优良品种，具有人工养殖效益好的特点，发展前景十分广阔与良好，在保护和修复山区自然生态环境的同时，也为促进其地区光唇鱼的资源

14、保护和合理开发，为打造生态渔业起到重要积极作用。光唇鱼是一种极具特色的食用鱼养殖品种，即适合在溪流、河道和水库放养，也适于在山区水塘及养殖场等人工养殖；另外，钓渔业和观赏鱼的发展也使光唇鱼成为一种重要经济鱼类资源，是一种十分具有开发前景的经济鱼类。据相关资料阁报道，目前光唇鱼属已知种和亚种共有21个3。在系统分类方面，吴秀鸿4等于1981年在武夷山自然保护区境内鉴定出光唇鱼的新种；赵俊5等通过形态学特征、解剖学及同工酶表型的分析的方法，研究了厚唇光唇鱼A1abiatus和侧条光唇鱼Ap0rallens的差别，发现地理隔离是这两种光唇鱼形成的主要原因；其后赵俊6等于1997年在湖南吉首采集得到鲤

15、科鱼类1新种，并将其命名为吉首光唇鱼（Acrossocheilus jishouensis）；王莉7等同利用线粒体ND4基因序列研究了光唇鱼的系统发育特征。唐安华8等对云南光唇鱼的胚胎及胚后发育做了细致的研究。此外，张玉明2等还对光唇鱼的人工繁殖技术进行了研究。近年来，随着消费市场对光唇鱼需求量的大幅增加，以及由于环境恶化、人为滥捕滥杀等因素的影响，其野生资源不断减少，价格持续增长。为实现光唇鱼的野生资源的保护与合理开发，各地纷纷开展人工繁养殖技术研究和人工增殖放流探索，也取得了一定成效。目前人工养殖方式主要有水库河道网箱养殖、仿溪流生境人工养殖等，循环水高密度养殖也在探索之中9。作为一种高效

16、、高产、节水、省地的养殖方式，循环水高密度养殖光唇鱼的前景甚为广阔。我校于2014年引进一批光唇鱼进行试养殖，取得一定成功。但在循环水高密度养殖条件下，光唇鱼的生活习性、种内关系以及生长性能等相关研究还少有报道。光唇鱼在高密度养殖条件下的水质要求以及耐受限度，以及光唇鱼详细的药物耐受性致死实验药物指标的实验亦鲜有报道。本试验针对经过循环水养殖系统高密度驯养半年的光唇鱼成鱼进行三态氮的梯度耐受试验，研究了光唇鱼成鱼对氨氮、亚硝氮、硝氮的耐受性，以及毒性致死浓度，以期寻找到光唇鱼在循环水高密度养殖条件下对特定水质指标的耐受限度，为开展光唇鱼循环水高密度工厂化养殖水质调控，以及总结循环水养殖系统条件

17、下的健康养殖技术提供理论参考依据。1 材料与方法1.1试验材料本试验于2014年9月于上海海洋大学循环水养殖系统研发平台进行，所用光唇鱼成鱼取自该研发平台循环水养殖系统驯养的光唇鱼成鱼。该鱼2014年3月购自浙江杭州某仿溪流生态养殖场，为该养殖场自繁自养品种。每次试验用鱼均选取同一养殖缸中的健康无病、活力良好、规格一致的健康成鱼进行。暂养容器为玻璃鱼缸，鱼缸规格为30×15×15cm，试验加水20L，为防止光唇鱼跳出鱼缸，试验过程全程加盖。暂养殖用水为自来水，不同浓度的氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐溶液用氯化铵（分析纯，采购自国药集团化学试剂有限公司）、亚硝酸钠（分析纯，采购自国药

18、集团化学试剂有限公司）、硝酸钠（分析纯，采购自国药集团化学试剂有限公司）配制而成，实验时现配现用。试验用鱼入缸前24小时停止喂食，提前48h对试验缸内试验用自来水源水进行曝气，以脱除水中余氯并使水中溶氧保持在5mg/L以上，试验用水pH 6.87.0，水温用加热棒控制温度在25±0.510。1.2试验设计本试验总共分为预试验和正式试验两个部分。第一部分是预试验，目的意义是在做正式实验之前,用少量标准物质和少量样品进行实验,在节约试验成本、用鱼数量和最小试验规模的基础下，摸索出光唇鱼成鱼急性中毒浓度,为正式试验种药物浓度梯度设置提供参考，并通过预试验准确地控制无关变量和避免其他因素干扰

19、，为正式试验的开展打下良好基础。1.2.1预试验设计：本实验采用96h静水方式水生生物急性毒性试验法11。分别选择三对试验用玻璃鱼缸，提前24小时加满自来水，并曝气除去余氯。预试验开展前，对试验对象提前24h停止投喂。每个玻璃缸中放入光唇鱼10尾，为确保试验过程中溶解氧足够在实验养殖缸中用空气泵充入氧气。每种药物先进行预试验, 确定出24h100% 死亡质量浓度(24h-LC100)及96h0%死亡质量浓度(96h-LC0) 12。之后再做正式试验确定不同药物浓度的浓度梯度进行毒性试验。1.2.2正式试验设计：根据预试验得到的试验结果，正式试验浓度序列按等对数间距设计13。每种药物设置7个浓度

20、梯度处理，其中包括6个浓度梯度组及1个试验对照组，每组3个平行，各放入光唇鱼10尾。氯化铵质量浓度由低到高依次为80、90、100、110、120、130mg/L; 亚硝酸钠质量浓度从低到高依次为190、286、382、478、574、670mg/L；硝酸钠质量浓度从低到高依次为360、434、508、582、656、830mg/L;对照组均为0 mg/L。试验前一天对光唇鱼停止投喂,在整个试验过程不投喂任何食物。因试验过程中药物浓度会发生一定变化，以及光唇鱼排泄污染水质，试验过程中每24h用配制好的含有相同的药物浓度的试验溶液（药物添加浓度及源水处理同上述）更换1次,每次换水量为100%,水

21、温始终保持在25度左右14。在试验过程中, 前12h每隔1小时连续观察中毒症状, 然后每隔一段时间观察各试验组鱼的生理反应情况和生存状况，以及存活死亡情况,并记录24h、48h、72h、96h光唇鱼的死亡率11，并对死亡的鱼体进行及时剔除以免影响试验结果。光唇鱼死亡的判断标准以鱼体无任何生命反应状态，呼吸动作丧失，用细玻璃棒触碰鱼体5s，无任何反应即视为死亡。1.3数据处理试验所得数据, 采用直线内插法求出24h、48h、72h、96h半数致死浓度(LC50)值及安全质量浓度。试验数据以3个平行组数据的平均值表示；所有数据分析均采用单因素方差分析(ANOVA) 15。安全浓度(SC)的计算公式

22、：SC=0.1×96h-LC50。本试验中所提及的氨氮是由,水中的离子氨和非离子氨两部分组成。通常我们在计算氨氮的半数致死浓度时还要考虑到水体中非离子氨的半数致死浓度16。非离子氨的计算公式：非离子氨浓度 = 总氨氮浓度/10(pKa-pH)+1式中：pKa=0.09018+2729.92/T (T为开氏温度，T = 273+t)2.试验结果2.1光唇鱼在三种氮化合物毒性环境中的急性毒性表现试验过程中，光唇鱼对三种氮素化合物的毒性表现有差异较大。相比较而言，氨氮的急性毒性表现强于亚硝酸盐急性毒性表现，亚硝酸盐的急性毒性表现强于硝酸盐的急性毒性的表现，三者对于光唇鱼的急性毒性表现的原理

23、不同，但是光唇鱼对三种氮素化合物的中毒表现症状有一定的共同点，光唇鱼在三种氮素化合物毒性环境中的急性毒性表现的症状有：光唇鱼进入三种氮素化合物毒性环境中时，从低浓度到高浓度时都会出现高浓度组的反应比低浓度组的反应较为强烈，随着时间的推移，从24h到96h时，时间越长，光唇鱼的反应也由原先的激烈变为缓和适应，无法适应的光唇鱼则经过一段时间后死亡，光唇鱼在三种氮素化合物的急性毒性环境下都变现出躁动不安，到处乱窜，易受惊吓，严重者在水中强烈挣扎，身体抽搐，鱼鳃扩张出血，鱼眼发红，鱼体的颜色变白，体表粘液增多，行动变得迟缓，最终死亡的光唇鱼则表现出身体僵硬、肿胀，体色变暗发黑，眼睛发白，鱼鳃溃烂等。光

24、唇鱼在三种氮素化合物的毒性环境中的中毒原理则不相同。2.1.1 光唇鱼在氨氮化合物环境中的急性毒性表现试验开始十几分钟,光唇鱼在氨氮质量浓度大于100mg/L的实验组中即表现出躁动不安,上蹿下跳的症状,受惊吓后会迅速游动逃窜、到处冲撞,严重者在水中强烈挣扎,身体抽搐,鱼鳃出血，死亡时身体全身鱼鳍张开,鳃盖扩张,身体颜色发白。实验鱼易受惊吓死亡的情况随实验时间的增加有所好转。试验过程中氨氮化合物对光唇鱼的急性毒性作用原理是氨氮中的非离子氨能够导致鱼鳃对气体的通透性增加,刺激鱼体兴奋,使鱼发生抽搐现象,在实验过程中,氨氮中毒的光唇鱼均易受外界刺激出现呼吸加快,躁动不安,身体颜色发白的现象。2.1.

25、2 光唇鱼在亚硝酸盐环境中的急性毒性表现经实验观察,光唇鱼对亚硝酸盐的反应不如对氨氮的敏感,试验开始2h后才发现高浓度组的光唇鱼出现呼吸变快、身体颜色变白,最后中毒死亡，过程中未发现有过激的窜动、挣扎、抽搐等现象,死亡个体全身鱼鳍张开,身体略微弯曲、鱼鳃扩张。实验过程中基本未发现因换水等刺激引起光唇鱼急性死亡的情况发生。试验过程中亚硝酸盐对光唇鱼的急性毒性作用原理是亚硝酸盐进入光唇鱼的血液后,首先是进入光唇鱼体内的血红蛋白分子中，将其血红蛋白分子中的Fe2+氧化为Fe3+,抑制和阻碍血液与氧气的结合能力,以至于使光唇鱼的呼吸能力下降,中毒严重后则引起鱼类窒息缺氧导致死亡,本实验中亚硝酸盐中毒过

26、程中实验鱼反应较为缓慢,死亡个体胸鳍张开,身体弯曲、鳃盖张开,也多为缺氧窒息死亡。2.1.3 光唇鱼在硝酸盐环境中的急性毒性表现实验中，光唇鱼对硝酸盐的反应最不敏感，实验开始后很长一段时间实验鱼没有太大的过激表现，直到10h之后才光唇鱼出现呼吸加快到处游走，身体颜色变白，光唇鱼易收到惊吓，在整个中毒过程中尚未发现有过激的挣扎、抽搐以及到处冲撞等行为，死亡鱼体全身鱼鳍扩张，身体略微卷曲，鱼鳃扩张，整个实验在换水等刺激的过程中未发现引起实验鱼有过激行为及急性死亡情况。试验过程中硝酸盐对光唇鱼的急性毒性作用原理大致与亚硝酸盐的作用原理大体相同，硝酸盐从毒理学上讲，它的毒性不是很大，但是NO3-N在生

27、物体内胃和肠道中可还原为NO2-N，过量的NO3-N可导致鱼体活动和反应迟钝，当NO3-N被转化成NO2-N后，其中毒原理同亚硝酸盐中毒一样，便是能够阻碍细胞的呼吸作用，使血液中白血球，乳酸，胆固醇等数量增多，血液中蛋白质的含量却减少；同时NO2-N能将血红蛋白分子中的Fe2+氧化为Fe3+,阻碍血液中血红蛋白与氧气结合的能力,导致光唇鱼的呼吸能力下降,中毒严重时可引起鱼类窒息缺氧死亡,本实验中亚硝酸盐中毒过程中实验鱼反应较为缓慢,死亡个体胸鳍张开,身体弯曲、鳃盖张开,也多为缺氧窒息死亡。2.2三种氮素化合物对光唇鱼的急性毒性影响浓度、时间与死亡率的关系表1. 三态氮曝露浓度、时间对光唇鱼死亡

28、率的影响Table 1The effect of expose concentration and time in three kind of nitrogen compounds on the mortality of Acrossocheilus fasciatus药物组别浓度(mg/l)死亡率%24h48h72h96hNH3-Nt1800000290102020303100203040504110506080100512070901001006130100100100100NO2-N11900010202286020306033821040609044783050901005574809

29、01001006670100100100100NO3-N13600001024340102020350810203040458230304050565660708090683080100100100表2. 非离子氨曝露浓度、时间对光唇鱼死亡率的影响Table 2The effect of expose concentration and time in the corresponding non-ionic ammonia concentration compounds on the mortality of Acrossocheilus fasciatus药物组别浓度(mg/l)死亡率%24

30、h48h72h96hNH3-Nm10.45000020.501020203030.562030405040.6150608010050.67709010010060.731001001001002.3光唇鱼在三种氮素化合物环境中的急性毒性效应分析2.3.1氨氮对光唇鱼的急性毒性效应分析NH3-N对光唇鱼毒性实验结果，可以看出，随着氨氮浓度有低浓度往高浓度增加，其毒性作用不断增强，光唇鱼的死亡率逐渐增加；随着实验时间的推迟，除对照组和最低浓度组外同一浓度对光唇鱼的毒性作用也随之增强。由表1可看出NH3-Nt在24h时浓度由80、90、100、110、120、130mg/l逐渐增加时光唇鱼的死亡率

31、由0、10、20、50、70、100%逐渐增加；NH3-Nt在48h时浓度由80、90、100、110、120、130mg/l逐渐增加时光唇鱼的死亡率由0、20、30、60、90、100%逐渐增加；NH3-Nt在72h时浓度由80、90、100、110、120、130mg/l逐渐增加时光唇鱼的死亡率由0、20、40、80、100、100%逐渐增加；NH3-Nt在96h时浓度由80、90、100、110、120、130mg/l逐渐增加时光唇鱼的死亡率由0、30、50、100、100、100%逐渐增加；当NH3-Nt在浓度为80mg/l时，时间由24h、48h、72h、96h延长时光唇鱼的死亡率都

32、为0、0、0、0%基本无死亡；当NH3-Nt在浓度为90mg/l时，时间由24h、48h、72h、96h延长时光唇鱼的死亡率都为10、20、20、30%逐渐增加；当NH3-Nt在浓度为100mg/l时，时间由24h、48h、72h、96h延长时光唇鱼的死亡率都为20、30、40、50%逐渐增加；当NH3-Nt在浓度为110mg/l时，时间由24h、48h、72h、96h延长时光唇鱼的死亡率都为50、60、80、100%逐渐增加；当NH3-Nt在浓度为120mg/l时，时间由24h、48h、72h、96h延长时光唇鱼的死亡率都为70、90、100、100%逐渐增加；当NH3-Nt在浓度为130m

33、g/l时，时间由24h、48h、72h、96h延长时光唇鱼的死亡率都为100、100、100、100%基本全部死亡。由表2可看出NH3-Nm在24h时浓度由0.45、0.50、0.56、0.61、0.67、0.73mg/l逐渐增加时光唇鱼的死亡率由0、10、20、50、70、100%逐渐增加；NH3-Nm在48h时浓度由0.45、0.50、0.56、0.61、0.67、0.73mg/l逐渐增加时光唇鱼的死亡率由0、20、30、60、90、100%逐渐增加；NH3-Nm在72h时浓度由0.45、0.50、0.56、0.61、0.67、0.73mg/l逐渐增加时光唇鱼的死亡率由0、20、40、80

34、、100、100%逐渐增加；NH3-Nm在96h时浓度由0.45、0.50、0.56、0.61、0.67、0.73mg/l逐渐增加时光唇鱼的死亡率由0、30、50、100、100、100%逐渐增加；当NH3-Nm在浓度为0.45mg/l时，时间由24h、48h、72h、96h延长时光唇鱼的死亡率都为0、0、0、0%基本无死亡；当NH3-Nm在浓度为0.50mg/l时，时间由24h、48h、72h、96h延长时光唇鱼的死亡率都为10、20、20、30%逐渐增加；当NH3-Nm在浓度为0.56mg/l时，时间由24h、48h、72h、96h延长时光唇鱼的死亡率都为20、30、40、50%逐渐增加；

35、当NH3-Nm在浓度为0.61 mg/l时，时间由24h、48h、72h、96h延长时光唇鱼的死亡率都为50、60、80、100%逐渐增加；当NH3-Nm在浓度为0.67mg/l时，时间由24h、48h、72h、96h延长时光唇鱼的死亡率都为70、90、100、100%逐渐增加；当NH3-Nm在浓度为0.73mg/l时，时间由24h、48h、72h、96h延长时光唇鱼的死亡率都为100、100、100、100%基本全部死亡。经直线内插法求出氨氮对光唇鱼的24h、48h、72h、96hLC50及安全质量浓度分别为98.08、94.51、91.26、89.98及9.00mg/L,其相应的非离子氨质

36、量浓度分别为0.55、0.53、0.51、0.50mg/L（表3）。2.3.2 NO2-N对光唇鱼的急性毒性效应分析NO2-N对光唇鱼毒性实验结果,可以看出,随着亚硝酸盐浓度的增加,其毒性作用也不断增强,光唇鱼的死亡率逐渐增加;随着实验时间的推移,除对照组和最低浓度组外同一浓度对光唇鱼的毒性作用也随之增强。由表1可看出NO2-N在24h时浓度由190、286、382、478、574、670mg/l逐渐增加时光唇鱼的死亡率由0、0、10、30、80、100%逐渐增加；NO2-N在48h时浓度由190、286、382、478、574、670mg/l逐渐增加时光唇鱼的死亡率由0、20、40、50、9

37、0、100%逐渐增加；NO2-N在72h时浓度由190、286、382、478、574、670mg/l逐渐增加时光唇鱼的死亡率由10、30、60、90、100、100%逐渐增加；NO2-N在96h时浓度由190、286、382、478、574、670mg/l逐渐增加时光唇鱼的死亡率由20、60、90、100、100、100%逐渐增加；当NO2-N在浓度为190mg/l时，时间由24h、48h、72h、96h延长时光唇鱼的死亡率都为0、0、10、20%死亡出现低危的增长；当NO2-N在浓度为286mg/l时，时间由24h、48h、72h、96h延长时光唇鱼的死亡率都为0、20、30、60%逐渐增

38、加；当NO2-N在浓度为382mg/l时，时间由24h、48h、72h、96h延长时光唇鱼的死亡率都为10、40、60、90%逐渐增加；当NO2-N在浓度为478mg/l时，时间由24h、48h、72h、96h延长时光唇鱼的死亡率都为30、50、90、100%逐渐增加；当NO2-N在浓度为574mg/l时，时间由24h、48h、72h、96h延长时光唇鱼的死亡率都为80、90、100、100%逐渐增加；当NO2-N在浓度为670mg/l时，时间由24h、48h、72h、96h延长时光唇鱼的死亡率都为100、100、100、100%基本全部死亡。经直线内插法求出NO2-N对光唇鱼的24h、48h

39、、72h、96hLC50及安全质量浓度分别为388.25、335.82、274.39、269.03及26.90mg/L;（表3）2.3.3 NO3-N对光唇鱼的急性毒性效应分析NO3-N对光唇鱼的毒性实验结果，可以得知，随着硝酸氮的浓度增加，其毒性作用也逐渐增强，随着实验时间的推移,除对照组和最低浓度组外同一浓度对光唇鱼的毒性作用也随之增强。由表1可看出NO3-N在24h时浓度由360、434、508、582、656、830mg/l逐渐增加时光唇鱼的死亡率由0、0、10、30、60、80%逐渐增加；NO3-N在48h时浓度由360、434、508、582、656、830mg/l逐渐增加时光唇鱼

40、的死亡率由0、10、20、30、70、100%逐渐增加；NO3-N在72h时浓度由360、434、508、582、656、830mg/l逐渐增加时光唇鱼的死亡率由0、20、30、40、80、100%逐渐增加；NO3-N在96h时浓度由360、434、508、582、656、830mg/l逐渐增加时光唇鱼的死亡率由10、20、40、50、90、100%逐渐增加；当NO3-N在浓度为360mg/l时，时间由24h、48h、72h、96h延长时光唇鱼的死亡率都为0、0、0、10%死亡出现低危的增长；当NO3-N在浓度为434mg/l时，时间由24h、48h、72h、96h延长时光唇鱼的死亡率都为0、

41、10、20、20%逐渐增加；当NO3-N在浓度为508mg/l时，时间由24h、48h、72h、96h延长时光唇鱼的死亡率都为10、20、30、40%逐渐增加；当NO3-N在浓度为582mg/l时，时间由24h、48h、72h、96h延长时光唇鱼的死亡率都为30、30、40、50%逐渐增加；当NO3-N在浓度为656mg/l时，时间由24h、48h、72h、96h延长时光唇鱼的死亡率都为60、70、80、90%逐渐增加；当NO3-N在浓度为830mg/l时，时间由24h、48h、72h、96h延长时光唇鱼的死亡率都为80、100、100、100%基本全部死亡。经直线内插法求出NO3-N对光唇鱼

42、的24h、48h、72h、96hLC50及安全质量浓度分别为563.18、552.96、541.57、533.71及53.37mg/L;（表2）表3.不同三态氮毒性条件下光唇鱼的毒性效应与安全质量浓度Table 3.The effect of toxicity and safe concentration on Acrossocheilus fasciatus under different kind nitrogen condition药物半致死浓度（mg/l）安全质量浓度（mg/l）24h48h72h96hNH3-Nt98.0894.5191.2689.989.00NH3-Nm0.550.

43、530.510.500.05NO2-N388.25335.82274.39269.0326.90NO3-N563.18552.96541.57533.7153.373.讨论3.1 三态氮的毒性机理及其对养殖水生动物的影响三态氮（氨氮、亚硝氮、硝氮）是循环水高密度养殖水质调控过程中的主要调控和监测对象，其中的氨氮、亚硝氮由于对养殖鱼类的毒性极强，因此常常作为水质调控的关键水质因子被限定在较低范围之内。但随着市场对鲜活鱼类的需求量增加、生产管理技术的提高，以及在控制养殖系统生产成本、提高养殖效益的过程中，循环水养殖密度也在不断提高，因此，三态氮常常成为限制养殖效果、增加养殖风险的潜在风险因素。循环

44、水工厂化养殖水体中的氨氮大部分来自鱼类新陈代谢过程中的蛋白质分解的废弃物排泄、含氮溶解有机物分解，以及固体颗粒物质在微生物矿化作用下的分解产生，其中的分子氨对养殖鱼类来说毒性极大，分子氨和离子铵在水中可以互相转化，它们的数量取决于养殖水体的pH和水温17。而亚硝氮主要来自氨氮经硝化作用转化为硝氮过程的中间产物，在循环水养殖系统正常运行，生物滤器正常工作的情况下，亚硝氮会很快被硝化微生物转化为硝氮，其在水中的存在时间很短，一般不会出现大量亚硝氮的积累，但当循环水养殖系统中的生物滤器由于各种原因功能受到抑制后，则会明显出现亚硝酸盐的不同程度积累。这时，循环水养殖系统中大量产生的氨氮和大量积累的亚硝

45、氮就会对养殖鱼类产生毒性，严重的会带来大批量的死亡损失。因此，对于循环水养殖光唇鱼来说，维持养殖系统中水处理设备的正常运行，保持水体中较低的氨氮和亚硝氮水平，是水质调控工作的重要任务之一。之前已有大量研究表明，三态氮中的氨氮、亚硝氮和硝氮对水生动物毒性的中毒机理各不相同18。水体中的氨氮由离子氨与非离子氨组成，并且随着pH值的变化而不断变动组成比例。其中离子氨对鱼毒性甚微，而非离子氨能够导致鱼鳃对气体的通透性增加，刺激鱼体兴奋，使鱼发生抽搐现象。在本试验中，氨氮中毒的光唇鱼均易受外界刺激出现呼吸加快，躁动不安，身体颜色发白的现象。NO2N进入光唇鱼的血液后，首先是进入光唇鱼体内的血红蛋白分子中

46、，将其血红蛋白分子中的Fe2+氧化为Fe3+，抑制和阻碍血液与氧气的结合能力，以至于使光唇鱼的呼吸能力下降，血液中载氧水平明显下降，以至鱼类知液呈与静脉血相似的暗红色，所有有时亦称“褐血病”，当鱼类亚硝氮中毒严重后则会引起鱼类缺氧窒息而导致死亡19。本实验中亚硝酸盐中毒过程中实验鱼反应较为缓慢，死亡个体胸鳍张开、身体弯曲、鳃盖张开，死亡形态表现与缺氧窒息死亡相似，这点也比较符合亚硝酸盐对养殖鱼类的毒性机理。硝酸盐从毒理学上讲，它的毒性不是很大，但是NO3-N在生物体内胃和肠道中可还原为NO2-N，过量的NO3-N可导致鱼体活动和反应迟钝，当NO3-N被转化成NO2-N后，其中毒原理同亚硝酸盐中

47、毒一样，便是能够阻碍细胞的呼吸作用，使血液中白血球、乳酸、胆固醇等数量增多，血液中蛋白质的含量却减少；另外，在循环水养殖系统中，随着水体水力时间的延长和养殖密度的增加，由硝化细菌氧化氨氮转化而来的硝酸盐在水中也会不断积累，增加循环水养殖系统水体中的离子浓度，达到一定限度后，将会对鱼类的渗透压调节和生物滤器的硝化性能产生抑制性影响，前者严重的还会导致养殖鱼类生理机能紊乱，出现亚健康状态甚至死亡20。在本试验过程中,光唇鱼对氨氮毒性的反应最为剧烈，相比之下亚硝酸盐和硝酸盐的中毒过程则较为缓和。试验结果显明，氨氮对光唇鱼96hLC50值分别为89.98 mg/L，安全质量浓度为9.00mg/l，其对

48、应的非离子氨质量浓度为及0.05mg/L；亚硝酸盐光唇鱼96hLC50值为269.03mg/L，安全质量浓度为26.90mg/l；硝酸盐对光唇鱼96hLC50值为533.71mg/l，安全质量浓度为53.37mg/l，说明在同等条件下，非离子氨对光唇鱼的毒性作用远远大于亚硝酸盐和硝酸盐的毒性，且光唇鱼对氨氮毒性敏感，较低剂量氨氮积累就有致命危险。3.2光唇鱼对三态氮的毒性效应本试验研究结果显示，光唇鱼成鱼对氨氮的2496h半致死浓度分别是98.08、94.51、91.26、89.98mg/l，其中非离子氨对光唇鱼成鱼的安全质量浓度分别为0.05mg/L。随着氨氮含量的增加光唇鱼对氨氮的耐受力下

49、降，即使是较低浓度和较短时间曝露，光唇鱼也表现出激烈的毒性刺激行为，说明氨氮对光唇鱼成鱼的毒性影响明显，氨氮应该是生活过程中水质调控的重点对象21。亚硝酸盐对光唇鱼成鱼的安全质量浓度为26.90 mg/L，随着亚硝氮浓度的增加和曝露时间的延长，光唇鱼成鱼对亚硝氮的耐受力也在下降，死亡率亦明显增加，循环水养殖生产中，应注意生物滤器的维护，使其硝化性能稳定，将亚硝氮保持在较低水平。硝酸盐对光唇鱼成鱼的安全质量浓度为53.37mg/l，随着硝氮增加以及曝露时间的延长，光唇鱼对硝态氮的耐受力也呈现出下降趋势，但总体生理反应平衡，但在循环水高密度养殖生产中，由于养殖密度高于池塘养殖和流水养殖，养殖系统内

50、养殖水体的水力停留时间也较长，非常容易出现硝态氮的高浓度积累，最高甚至可达1000mg/L22。因此，硝氮的控制在养殖光唇鱼的过程中，也将是一项重要工作内容。本试验中，光唇鱼对亚硝氮的2496h半致死分别是388.25、335.82、274.39、269.03mg/l，光唇鱼对硝氮的2496h半致死分别是563.18、552.96、541.57、533.71mg/l,半致死浓度限值偏高，这可能与试验使用的是光唇鱼成鱼有关，幼鱼对三态氮的耐受限度较成鱼低，在生产中更需要额外注意。本试验结果也显示非离子氨光唇鱼成鱼的安全质量浓度为0.05mg/L，远低于其他相近的鱼类品种的安全质量浓度，可以看出光

51、唇鱼对水质的要求比其他鱼类要高，实际操作生产过程光唇鱼中常发生病害、育苗成活率低可能与此有关；光唇鱼对亚硝酸盐和硝酸盐的耐受力高了很多。在生产实践中，光唇鱼较其他鱼类而言，对水质的要求相对来说较低，其更适合于高密度养殖，养殖成活率也较高，这可能与其能耐受较高浓度的硝酸盐及亚硝酸盐有关。3.3光唇鱼对三态氮的耐受限度，以及生产中的调控策略光唇鱼是一种常年生活在山溪流水环境中的小型鱼类，其生活环境一般水质清澈，溶氧丰富，因此光唇鱼在养殖过程中对水质要求也较高。本试验中，光唇鱼成鱼对三种氮素化合物毒性反应敏感程度不一。三态氮中的氨氮、亚硝氮、硝氮对光唇鱼成鱼的23安全质量浓度分别是9.00、26.9

52、0、53.37mg/l，其中，光唇鱼成鱼对水体中氨氮积累最为敏感，较低剂量即可致死。在循环水养殖系统中，亚硝氮作为微生物硝化反应的中间产物，在生物滤器正常工作时，一般不会出现高浓度积累；但在高密度养殖时，往往由于养殖系统操作不当、生物滤器维护不当或某些药物的添加，导致生物滤器的功能受到抑制，这样便会出现亚硝氮不同程度的积累，会带对敏感品种带来养殖风险。另外，在循环水养殖过程中，由于养殖密度高于传统养殖模式，系统内养殖水体循环使用，水力停留时间过长，很容易出现硝态氮的高浓度积累，达到一定浓度便会对鱼的生理调节和生长效果产生抑制影响，严重的出会致死。所以，循环水养殖过程中应通过增加水化指标检测频率

53、、生物滤器维护和及时换水等手段将水体中氨氮、亚硝氮、硝氮等有毒有害化学物质控制在养殖适宜范围内，以减少养殖过程中由于三态氮等水化因子造成的潜在风险。本试验用鱼均为光唇鱼成鱼，幼鱼对毒性化合物耐受力低于成鱼，因此，在光唇鱼幼鱼养成过程中，氨氮积累带来的生产风险将会更大。另外，总氨中非离子氨所占的比例与水体中的温度、pH值、溶解氧、盐度等因素因子有关,在实际的生产操作过程中可以通过调节水体温度、pH值、溶解氧、盐度等因子来降低氨氮对光唇鱼的毒性。所以在光唇鱼的养殖过程中,保持水体中温度、pH值、溶解氧、盐度的稳定,对提高养殖光唇鱼的生长速度及抗病力具有重要作用24。致谢时光荏苒，岁月如梭，如今我四

54、年的大学本科生涯即将接近尾声。在上海海洋大学这座美丽的校园里我度过了一段美好的岁月，我的每一次进步和成长无不得益于母校的育人环境和师长的精心培养，衷心感谢我的母校。在这里也要感谢我的导师孙大川老师，他教授我们观赏水族养殖学这门课程，也是他引领我们走进科学的殿堂。孙老师在学术上循循善诱的教导给予我无尽的启迪，严谨的治学作风和求精务实的科学研究理念将是大家生活工作中永远的榜样；鼓励和支持同学们去发展自己对于科研的兴趣，并帮助同学们克服种种困难，对学生的良苦栽培。还要感谢实验室的王潮辉师兄、檀晨曦师姐，王世亨同学，实验数据的处理和论文设计等很多方面给予的耐心帮助和指导，在养殖试验实施以及样品测定过程中给予的特别支持和帮助！感谢这四年来水族同学和老师对于我在学习和生活上的照顾，以及陪伴了我四年的室友们，我会永远记住我们一起走过的日子。感谢实验室的老师和师兄师姐，对我特别的照顾，耐心的给予指导，大家相处得非常和睦。这些都助我在科研的道路上不断前进，不断钻研专业知识，不断充实和完善自己。最后感谢参加本