氨氮对草鱼的急性半致死试验

林 晶 建瓯市水产技术推广站 福建建瓯 353100

试验证明，氨氮对于鱼类及其他水生动物有很强的毒性[1]。那么，水中氨氮从何而来，主要还是来自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，NH4+组成和 NH3含量取决于水中pH值、温度、盐度等因素，pH小于7时，几乎都以NH3形式存在[2]。

草鱼（Grass carp）是鲤形目鲤科雅罗鱼亚科草鱼属的一种，又叫厚鱼、白鲩、草根鱼，是中国淡水养殖的四大家鱼之一。一般生活在江河、湖泊等水域的中层、下层和靠近岸边的多水草区域。性情很活泼，速度较快，贪食，经常成群结队寻找食物，是很典型的草食性鱼类。草鱼在仔鱼阶段以浮游动物为食，幼鱼阶段以藻类、浮萍、蚯蚓、昆虫等为食，当体长10 cm以上后，开始以水生高等植物为食，最主要的是以禾本科植物为食。草鱼亲鱼在生殖季节有溯游习性。因为草鱼生长快，饮食来源广，经济效益高。

如果血液中的氨浓度过高，会使鳃血液的吸收和输送氧的能力下降，从而使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；水体pH＜7时，水中的氨主要以离子氨的形式存在；水体的pH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[3-5]。

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清塘，底泥过厚，在夏季温度高的夜晚，水体温度升高，会使底泥中释放出来的有毒气体增加，消耗水体中大量的氧，使水中的氧迅速减少而缺氧，水体中氨氮含量增加，造成草鱼大量浮头甚至泛塘[6-7]。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，可以积极防治因氨氮含量过高而造成的鱼死亡及亏损[8]。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验鱼 试验用草鱼仔鱼购自同批孵化的闽侯县鱼苗场，在室内循环水系统暂养1 d，暂养期间光照周期为12 L：12 D。试验用水为经充分曝气的自来水，其水质指标为：温度23±0.3℃，pH 8.85±0.05，溶氧 7.5～7.6 mg/L。

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

1.1.3 试验容器 1.5 L烧杯。

1.2 试验设计与方法

1.2.1 氨氮浓度梯度设计 采用96 h静水式试验法，对草鱼仔鱼进行毒性预试验。首先用干燥的分析纯晶体氯化铵配制不同浓度梯度的氨氮溶液，用不同浓度的氨氮溶液饲养草鱼，经过24 h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，从水池中挑选体质健康、大小均匀的草鱼仔鱼 （出膜5 d的仔鱼）各20尾放于1.5 L水桶中，每组氨氮浓度设置3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、1.82 mg/L。 日充气 24 h，且日换水 1次，换水率50%，试验过程不投喂任何食物，水温均控制在23℃。

1.2.2 测定方法 毒性试验中，每隔24 h记录草鱼死亡的数目，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从水体中捞出，避免因水质变化而影响试验结果。判断草鱼是否死亡，以没有呼吸、用针刺无任何反应为准。

1.3 数据分析 试验结果用平均值±标准差来表示，采用SPSS17.0软件进行分析；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），T＝273＋t； 安全浓度计算公式：（Sc）=96 h LC50×0.1。

2 结果与分析

2.1 氨氮对草鱼仔鱼行为的影响 试验开始后，草鱼仔鱼从自然水体中转入氨氮试验水体中，无氨氮对照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；随着时间的推移，低氨氮浓度试验组草鱼的活性没有明显变化，而高浓度试验组草鱼因为受到了明显的刺激，反应变得迟钝；低氨氮浓度组草鱼的行为变化亦不明显，而高氨氮浓度组草鱼因受到刺激，反应变得很迟钝，在试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，失去躲避能力。草鱼死亡后身体变得僵硬，口裂是张开的。

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 d的仔鱼）急性毒性试验结果见表 1。在水温 （23±0.3℃）、pH8.85±0.05、溶解氧7.5～7.6 mg/L条件下，平均氨氮TAN浓度 为 0.31、20.94、30.15、40.28、60.70、91.02、169.99、302.72 mg/L， 分子氨 NH3浓度为 0.02、0.12、0.17、0.23、0.36、0.55、1.02、1.82 mg/L 时，仔鱼 96 h 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0.615 mg/L。由试验结果可知：随着氨氮浓度升高，草鱼仔鱼死亡率增加，且随中毒时间延长，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（氨氮含量和非离子氨氮浓度均为0的水体）中的草鱼在同样长的期间内没有出现死亡。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。氨氮半致死浓度为2.40 mg/L，对应非离子氨浓度0.62 mg/L，氨氮安全浓度0.24 mg/L。草鱼仔鱼非离子氨的安全浓度为0.0615 mg/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，主要来自蛋白质分解后产生的物质，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，在水中以离子铵（NH4+）和非离子氨（NH3）的形式存在。NH4+组成和NH3含量取决于水中pH值、温度、盐度等因素，pH小于7时，几乎都以NH3形式存在。水中氨氮毒性主要是因为NH3，其毒性是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，所以，NH4+对生物没有毒性作用。一般情况下，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），但是在水的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。本试验就是通过研究氨氮浓度对草鱼活性的影响，得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。

通过本次试验得出，非离子氨对草鱼仔鱼96 h的半致死浓度为0.615 mg/L，非离子氨的安全浓度为0.0615 mg/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，导致它们对氨氮浓度的适应和忍耐能力也不一样；即使是同一种水产动物，也会因为不同阶段、不同规格时免疫力不同，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，免疫力较强，对环境的适应能力加强，耐氨氮毒性的能力也会增强[5]。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、鳃上皮深入到生物的细胞、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。氨氮还会深入血液中，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，从而影响体内酶的活性，导致渗透压调节能力下降。鱼类如果在高氨氮浓度的水中生活时间过长，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，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0.0615 mg/L以内。尤其在夏季温度高时，很容易使水体的pH变高、水中含氧减少，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，对鱼类养殖造成严重影响。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

通过对草鱼进行氨氮急性半致死试验，可知草鱼仔鱼对于不同浓度非离子氨的反应不同，草鱼仔鱼在非离子氨 （NH3）浓度 0.02、0.12、0.17、0.23、0.36、0.55、1.02、1.82 mg/L 条件下对应的死亡率分别为 0%、0%、10%、10%、25%、45%、60%、100%，并且得出非离子氨对草鱼仔鱼的半致死浓度为0.615 mg/L，安全浓度为0.0615 mg/L。可见，氨氮浓度越高，草鱼仔鱼死亡率越高。今后在指导草鱼养殖生产中，应该积极监测水体中的氨氮浓度，对于草鱼仔鱼，水体中非离子氨浓度一定不能超过0.0615 mg/L。