不同盐度条件下硫化物对斑节对虾的毒性试验

杨世平， 阮德雄， 陈兆明， 王成桂， 孙成波

(广东海洋大学水产学院，广东湛江 524088)

不同盐度条件下硫化物对斑节对虾的毒性试验

杨世平， 阮德雄， 陈兆明， 王成桂， 孙成波*

(广东海洋大学水产学院，广东湛江 524088)

[目的] 研究硫化物对斑节对虾的急性毒性影响，为斑节对虾养殖的健康发展提供科学依据。[方法]不同盐度条件下进行硫化物对斑节对虾的急性毒性试验，计算研究硫化物的半致死浓度(LC50)和安全浓度(SC)。[结果]盐度为25的条件下，24、48、72和96 hLC50分别为16.6、14.7、14.5和10.5 mg/L；盐度为20的条件下，分别为11.3、9.6、7.8和7.3 mg/L；盐度为15的条件下，分别为10.4、9.4、7.7和7.0 mg/L；盐度为10的条件下，分别为5.9、5.7、5.5和4.3 mg/L；盐度为5条件下，分别为4.1、2.3、1.4和1.0 mg/L。在盐度为25、20、15、10和5的条件下，硫化物对斑节对虾的SC分别为1.1、0.7、0.7、0.4和0.1 mg/L。[结论]盐度对硫化物的毒性有较大的影响，盐度越低，硫化物对斑节对虾的毒性越大。

盐度；硫化物；斑节对虾；半致死浓度；安全浓度

硫化物是养殖水体中的常见污染物，主要由水体底质中的有机物经厌氧分解产生。在养殖水体中，残饵、粪便等沉到水底增加了底部有机物含量，进而产生更多的硫化物。甘居利等对斑节对虾(Penaeusmonodon)养殖环境中硫化氢的含量进行了监测，发现养殖过程中虾池底质和海水中的硫化物浓度均出现大幅增加[1]。李建等研究发现随着硫化氢浓度的升高，日本囊对虾(Marsupenaeusjaponicus)各期幼体死亡率明显增加，且各硫化氢浓度下，随着中毒时间的延长，幼体死亡率也呈现升高趋势[2]。日本沼虾(Macrobrachiummipponensis)遭受较高的硫化物时，其免疫能力降低，机体抗氧化系统受到显著影响[3]。

斑节对虾俗称草虾、竹节虾，联合国粮农组织通称大虎虾，属暖水性虾类，具有个体大、生长快、养殖周期短等优点，是世界上三大养殖虾类品种之一，也是我国重要的对虾养殖品种之一。斑节对虾属于广盐性种类，能在较低盐度条件下生长和养殖[4-7]。潘立新等在池塘条件下半封闭式淡化养殖斑节对虾,成功地将斑节对虾养殖环境的盐度下限控制在1～2，并认为使用淡水资源可以切断海区细菌、病毒等病原体的污染，从而降低了养殖对虾暴发混合感染的机率[4]。彭锦新等也认为低盐度条件下养殖斑节对虾的效果好[5]。然而，低盐度条件下，可能会诱导WSSV疾病的暴发[8]。Wang等研究发现低盐度条件下，斑节对虾的免疫能力会下降，对发光杆菌(Photobacteriumdamselae)的抵抗力也会降低[9]。胡贤德等进行了在不同盐度条件下氨氮、亚硝酸氮对斑节对虾的毒性试验，结果发现盐度越低，氨氮和亚硝酸氮的毒性越强，安全浓度越小[10-11]。在不同盐度条件下的硫化物对斑节对虾的毒性还未见报道。因此，笔者研究不同盐度条件下硫化物对斑节对虾的毒性影响，并找出其中规律，为斑节对虾的健康养殖提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 斑节对虾取自海南省南疆海洋生物技术有限公司三联基地养殖场，选择同一批健康的、活力好的斑节对虾作为试验对虾，体重为6.0±0.5 cm。试验前，首先将试验用的斑节对虾放在暂养池内逐渐进行淡化至各组所需的盐度，再暂养3 d后进行试验。不同盐度的试验用水为经沙滤、沉淀，再用有效氯浓度为20 g/m3的强氯精消毒、充气和暴晒处理后的天然海水和地下水配制而成。

1.2 试验方法 分别在不同的盐度下，各设置不同浓度的硫化物进行试验。以硫浓度为1 g/L的硫化钠溶液调节水体硫化物质量浓度，其浓度采用N,N-对氨基二乙基苯胺比色法进行测定。试验的盐度分5个梯度， 分别为5、10、15、20、25。由预备试验结果所得，在不同的盐度下硫化物以等对数间距设置5个浓度组，各盐度下硫化物浓度组分别为：在盐度为5、10、15时，硫的质量浓度为3.1、4.3、6.0、8.3和11.5 mg/L；在盐度为20、25时，硫的质量浓度为4.3、6.0、8.3、11.5和15.9 mg/L。试验在6 L的养料桶内进行，每桶装海水的体积为4 L，放虾10尾，每个试验组设2个平行组，而每个盐度梯度组设一个对照组。为了使试验的硫化物浓度保持稳定，试验期间每隔6 h换水一次，每隔2 h观察和记录对虾的活力和存活情况，并进行记录，期间及时剔除死亡个体。死亡的判断标准为触碰时无任何反应和心脏停止跳动即视为死亡。急性毒性试验方法参照周永欣等的方法进行[12]。

1.3 半致死浓度和安全浓度的计算 将试验结果按直线内插法求出24、48、72和96 h的半致死浓度(LC50)，并按公式SC=0.1×96 hLC50，求出安全浓度(SC)。

2 结果与分析

2.1 盐度为25的条件下硫化物对斑节对虾的急性毒性 在盐度为25的条件下，在硫化物浓度为4.3 mg/L时，24～96 h的死亡率是15%～35%；在硫化物浓度为6.0 mg/L时，24～96 h的死亡率是20%～40%；在硫化物浓度为8.3 mg/L时，24～96 h的死亡率是20%～45%；在硫化物浓度为11.5 mg/L时，24～96 h的死亡率是25%～55%；在硫化物浓度为15.9 mg/L时，24～96 h的死亡率是50%～60%。由此可见，随着硫化物浓度的增加，斑节对虾死亡率增加；随着试验时间的延长，斑节对虾死亡率也随之增加(表1)。

表1 在盐度为25的条件下硫化物对斑节对虾急性毒性

2.2 盐度为20的条件下硫化物对斑节对虾急性毒性 在盐度为20的条件下，在硫化物浓度为4.3 mg/L时，24～96 h的死亡率是15%～30%；在硫化物浓度为6.0 mg/L时，24～96 h的死亡率是25%～50%；在硫化物浓度为8.3 mg/L时，24～96 h的死亡率是35%～55%；在硫化物浓度为11.5 mg/L时，24～96 h的死亡率是55%～70%；在硫化物浓度为15.9 mg/L时，24～96 h的死亡率是70%～100%(表2)。

表2 在盐度为20的条件下硫化物对斑节对虾急性毒性

2.3 盐度为15的条件下硫化物对斑节对虾急性毒性 在盐度为15的条件下，在硫化物浓度为3.1 mg/L时，24～96 h的死亡率是15%～30%；在硫化物浓度为4.3 mg/L时，24～96 h的死亡率是20%～30%；在硫化物浓度为6.0 mg/L时，24～96 h的死亡率是30%～50%；在硫化物浓度为8.3mg/L时，24～96 h的死亡率是40%～60%；在硫化物浓度为11.5 mg/L时，24～96 h的死亡率是55%～70%(表3)。

2.4 盐度为10的条件下硫化物对斑节对虾急性毒性 由表4可见，在盐度为10的条件下，在硫化物浓度为3.1 mg/L时，24～96 h的死亡率是35%～45%；在硫化物浓度为4.3 mg/L时，24～96 h的死亡率是45%～50%；在硫化物浓度为6.0 mg/L时，24～96 h的死亡率是40%～55%；在硫化物浓度为8.3 mg/L时，24～96 h的死亡率是75%；在硫化物浓度为11.5 mg/L时，24～96 h的死亡率是80%～85%。由此可见，随着硫化物浓度的增加，斑节对虾死亡率增加；随着试验时间的延长，斑节对虾死亡率也随之增加。

表3 在盐度为15的条件下硫化物对斑节对虾急性毒性

表4 在盐度为10的条件下硫化氢对斑节对虾急性毒性

2.5 盐度为5的条件下硫化物对斑节对虾急性毒性 在盐度为5的条件下，在硫化物浓度为3.1 mg/L时，24～96 h的死亡率是45%～60%；在硫化物浓度为4.3 mg/L时，24～96 h的死亡率是50%～65%；在硫化物浓度为6.0 mg/L时，24～96 h的死亡率是60%～75%；在硫化物浓度为8.3 mg/L时，24～96 h的死亡率是70%～85%；在硫化物浓度为11.5 mg/L时，24～96 h的死亡率是80%～100%(表5)。

表5 在盐度为5的条件下硫化物对斑节对虾急性毒性

2.6 不同盐度的条件下硫化物对斑节对虾的LC50和SC表6显示，在盐度为5～25的范围内，硫化物对斑节对虾的24、48、72、96 h的LC50随着盐度的降低而降低；在盐度为25、20、15、10、5的条件下，硫化物对斑节对虾的SC分别为1.1、0.7、0.7、0.4 和0.1 mg/L。SC也是随着盐度的降低而降低，说明硫化物对斑节对虾的毒性作用是随着盐度的降低而增强。

3 讨论

3.1 硫化物对水生生物的影响 硫化物是养殖水体中的常见污染物，对水产养殖动物具有高毒性，其中尤以硫化氢的毒性为强。一般硫化物在酸性条件下，大部分以硫化氢的形式存在，其毒性随水温升高、pH下降和溶氧降低而加剧[13]。甘居利等对斑节对虾养殖环境中硫化氢的含量进行了监测，发现养殖后期，虾池海水中的硫化物浓度最高达61.6 mg/L，是养殖初期的252%[1]。暴露于高浓度的硫化物环境中，褐虾(Crangon.crangon)血淋巴中的硫化氢浓度开始上升，当血淋巴硫化氢浓度为0.1 μM时，褐虾开始游泳；血淋巴硫化氢浓度为0.2 μM时，褐虾开始恐慌、腹部抽搐；血淋巴硫化氢浓度为0.4 μM时，褐虾就变得瘫痪，不能游动[14]。Hsu等研究发现当硫化物浓度>490 μg/L后，可导致凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)血淋巴中透明细胞数量、血细胞总数、酚氧化酶活力、细菌清除效率等下降，降低了凡纳滨对虾的免疫能力，更易受到溶藻弧菌(Vibrioalginolyticus)的感染[15]。当硫化物浓度>528 μg/L时，也可增加日本囊对虾对溶藻弧菌的易感性[16]。管越强等研究表明日本沼虾免疫系统对低浓度硫化物有一定的耐受力，当硫化物浓度较高时，就导致日本沼虾有氧呼吸代谢减弱，无氧呼吸代谢增强，免疫能力降低，对机体抗氧化系统产生显著影响[3,17]。

3.2 相同的条件下硫化物对斑节对虾的急性毒性作用 盐度为25时，不同硫化物浓度(4.3、6.0、8.3、11.5和15.9 mg/L)处理斑节对虾，其24 h的死亡率分别为15%、20%、20%、25%和50%。盐度为25时，硫化物对斑节对虾的24、48、72和96 hLC50分别为16.6、14.7、14.5和10.5 mg/L。试验结果表明，随着硫化物浓度的升高和毒性作用时间的延长，硫化物对斑节对虾的毒性也增大，斑节对虾的死亡率也逐渐升高。变化规律与硫化物对日本对虾幼体的毒性的试验结果相似[2]。硫化物对日本沼虾的24、48、72和96 hLC50分别为22.5、15.2、12.5、11.35 mg/L[2]，硫化物对克氏原螯虾(Procambarusclarkia)幼虾24、48、72和96 hLC50分别为12.96、9.57、7.62、4.63 mg/L[18]，硫化物对文蛤(Meretrismeretix)幼贝和成贝的96 hLC50分别为16.20和138.44 mg/L[19]，说明虾蟹类对硫化物的耐受能力相近，而贝类的成贝对硫化物有更高的耐受能力。

3.3 不同盐度条件下硫化物对斑节对虾的急性毒性作用 胡贤德等进行了在不同盐度条件下氨氮、亚硝酸氮对斑节对虾的毒性试验，结果发现在盐度为5～25的范围内，盐度越低，氨氮和亚硝酸氮的毒性越强，SC越小[10-11]。该试验的结果也发现在盐度为5～25的范围内，硫化物对斑节对虾的24、48、72、96 h的LC50随着盐度的降低而降低，SC也是随着盐度的降低而降低，说明硫化物对斑节对虾的毒性作用是随着盐度的降低而增强。这些结果说明盐度在25时，其调节能力最强，对环境中有毒物质的耐受力也最强，接近斑节对虾的最适盐度。这与杨其彬等研究得出斑节对虾养殖的适宜盐度应为20～30的结果相近[20]。Panikkar研究发现广盐性虾类对外界环境盐度变化的适应可通过血淋巴的渗透调节和离子调节来实现，无论是高盐度还是低盐度的条件下，在渗透压主动调节过程中，虾类要消耗体内储存的能量，从而影响其代谢率等生理活动[21]。臧维玲等研究也认为在适宜的盐度下，日本对虾幼虾的瞬时耗氧速率最低，盐度降低和升高均会导致瞬时耗氧速率的增加[22]。盐度除了会影响虾类对环境有毒物质的耐受力外，也会影响其对病原菌抵抗能力。Wang等也认为低盐度条件下，斑节对虾的免疫能力会下降，更容易受到病原菌的感染[9]。因此，在实际生产过程，需要根据饵料、水源等因素来综合考虑，选择合适的养殖盐度，以提高斑节对虾的生长和存活率。

[1] 甘居利,林钦,李卓佳,等.斑节对虾节水型养殖期间虾池硫化物含量的变化特征[J].台湾海峡,2005,24(1):83-89.

[2] 李建,姜令绪,王文琪,等.氨氮和硫化氢对日本对虾幼体的毒性影响[J].上海水产大学学报,2007,16(1):22-27.

[3] 管越强,裴素蕊,李泽健.急性硫化物胁迫对日本沼虾免疫和抗氧化系统的影响[J].水生态学杂志,2011,32(6)：89-94.

[4] 潘立新,郑善坚.池塘半封闭淡化养殖斑节对虾试验[J].水利渔业,2004,24(5):39-40.

[5] 彭锦新,庄世鹏,王侃,等.“半封闭” 低盐度防病养殖法养殖斑节对虾效果好[J].中国水产,1997(9):30-31.

[6] 徐建荣,李俊峰,韩曜平,等.淡水池塘养殖斑节对虾初报[J].现代农业科技,2008(3):179-180.

[7] 林玉坤.斑节对虾池塘淡化养殖试验[J].水产科学,2002,21(4):21-22.

[8] TENDENCIA E A,VERRETH J A J.Temperature fluctuation,low salinity,water microflora:Risk factors for WSSV outbreaks inPenaeusmonodon[J].The Israeli Journal of Aquaculture-Bamidgeh,2011,63:548.

[9] WANG F I,CHEN J C.Effect of salinity on the immune response of tiger shrimpPenaeusmonodonand its susceptibility toPhotobacteriumdamselaesubsp.Damselae [J].Fish & Shellfish Immunology,2006,20(5):671-681.

[10] 胡贤德,孙成波,蔡鹤翔,等.不同盐度条件下氨氮对斑节对虾的毒性试验[J].广西科学,2009(2):206-209.

[11] 胡贤德,孙成波,王平,等.不同盐度条件下亚硝酸氮对斑节对虾的毒性影响[J].沈阳农业大学学报,2009,40(1):103-106.

[12] 周永欣,章宗涉.水生生物毒性试验方法[M].北京:农业出版社,1989：11-27.

[13] 吕妍.水体中硫化物的毒性及防治措施[J].黑龙江水产,2008(4):20-21.

[14] VISMANN B.Sulfide species and total sulfide toxicity in the shrimpCrangoncrangon[J].Journal of Experimental Marine Biology and Ecology,1996,204(1):141-154.

[15] HSU S W,CYEH J C.The immune response of white shrimpPenaeusvannameiand its susceptibility toVibrioalginolyticusunder sulfide stress[J].Aquaculture,2007,271(1):61-69.

[16] CHENG S Y,HSU S W,CHEN J C.Effect of sulfide on the immune response and susceptibility to Vibrio alginolyticus in the kuruma shrimpMarsupenaeusjaponicus[J].Fish & Shellfish Immunology,2007,22(1):16-26.

[17] 管越强,王慧春,李利.硫化物胁迫对日本沼虾呼吸代谢和能量代谢酶的影响[J].生态环境学报,2009(6)： 2017-2022.

[18] 於叶兵,陆伟,黄金田,等.亚硝酸盐和硫化物对克氏原螯虾幼虾的毒性效应研究[J].水生态学杂志,2011,32(1):111-114.

[19] 陈坚,胡一箫,许丰瑞,等.氨氮和硫化物对文蛤幼体及成体的急性毒性试验[J].现代农业科技,2010(3):324-325.

[20] 杨其彬,叶乐,温为庚,等.盐度对斑节对虾蜕壳,存活,生长和饲料转化率的影响[J].南方水产科学,2008,4(1):16-21.

[21] PANIKKAR N K.Osmotic behaviour of shrimps and prawns in relation to their biology and culture[J].FAO Fisheries Report,1968,57(2):527-538.

[22] 臧维玲,徐桂荣.盐度地日本对虾幼虾生长与瞬时耗氧速率的影响[J].上海水产大学学报,2002,11(2):114-117.

Toxicity of Sulfide on Different Salinity Conditions toPenaeusmonodon

YANG Shi-ping, SUN Cheng-bo et al

(Fisheries College of Guangdong Ocean University, Zhanjiang, Guangdong 524088)

[Objective] To study acute toxicity of sulfide toPenaeusmonodon, so as to provide scientific reference for the healthy development of culture ofP.monodon. [Method] Acute toxicity experiment was conducted to compute the median lethal concentration (LC50) and safety concentration (SC) of sulfide forP.monodonunder different salinity condition. [Results] The 24 h, 48 h, 72 h and 96 hLC50of sulfide forP.monodonat the salinity of 25 were 16.6, 14.7, 14.5 and 10.5 mg/L, respectively. At the salinity of 20, 24 h, 48 h, 72 h and 96 hLC50were 11.3, 9.6, 7.8 and 7.3 mg/L, respectively. At the salinity of 15, 24 h, 48 h, 72 h and 96 hLC50were 10.4, 9.4, 7.7 and 7.0 mg/L, respectively. At the salinity of 10, 24 h, 48 h, 72 h and 96 hLC50were 5.9, 5.7, 5.5 and 4.3 mg/L, respectively. At the salinity of 5, 24 h, 48 h, 72 h and 96 h LC50 were 4.1, 2.3, 1.4 and 1.0 mg/L, respectively. At the salinity of 25, 20, 15, 10, and 5, the SC were 1.1, 0.7, 0.7 mg/L, 0.4 and 0.1 mg/L, respectively. [Conclusion] The toxicity of sulfide forP.monodonis influenced by salinity. The lower the salinity, the higher is the toxicity of sulfide forP.monodon.

Salinity; Sulfide;Penaeusmonodon; Median lethal concentration; Safety concentration

科技部星火计划重点项目( 2010GA800008)。

杨世平(1977- )，男，重庆长寿人，高级工程师，博士，从事虾蟹类健康养殖与水产微生物学研究。*通讯作者，教授，博士，硕士生导师，从事对虾健康养殖与病害防治研究。

2014-05-04

S 968

A

0517-6611(2014)15-04673-03