Cr6+、Ni2+、As3+对大黄鱼幼鱼的急性毒性研究

郭建波，郭远明，喻 亮，钟 志，阳 芳

（浙江海洋大学海洋与渔业研究所，浙江省海洋渔业资源可持续利用技术研究重点实验室，浙江舟山 316021）

Cr6+、Ni2+、As3+对大黄鱼幼鱼的急性毒性研究

郭建波，郭远明，喻 亮，钟 志，阳 芳

（浙江海洋大学海洋与渔业研究所，浙江省海洋渔业资源可持续利用技术研究重点实验室，浙江舟山 316021）

2016年6月，在浙江省海洋水产研究所西轩养殖试验场选取日龄为103 d的全人工培育的大黄鱼幼鱼作为实验动物，采用静水法开展研究了Cr6+、Ni2+、As3+对大黄鱼幼鱼的急性毒性实验。结果表明，在海水pH=7.86～8.12、T=26.1～27.7℃、S=27.6～29.1的条件下，Cr6+、Ni2+、As3+对大黄鱼幼鱼的96 h LC50分别为10.262 mg/L、46.221 mg/L、9.134 mg/L，其95%置信区间分别为6.676～12.672 mg/L、42.942～49.827 mg/L、6.449～11.272 mg/L。综合3种重金属离子对大黄鱼幼鱼的毒性机理和急性毒性数据，3种重金属离子对大黄鱼幼鱼的毒性依次为As3+＞Cr6+＞Ni2+。Cr6+、Ni2+、As3+对大黄鱼幼鱼的安全浓度分别为0.10 mg/L、0.46 mg/L、0.09 mg/L。Cr6+、Ni2+、As3+对大黄鱼幼鱼的毒性均为高毒。

Cr6+；Ni2+；As3+；大黄鱼；急性毒性；半致死浓度

大黄鱼Pseudosciaena crocea隶属于鲈形目、石首鱼科、黄鱼属，俗称黄鱼、黄花鱼、大王鱼等，为暖水性集群洄游鱼类，生活于近海的中、下层[1-2]。作为传统“四大海产”（大黄鱼、小黄鱼、带鱼、乌贼）之一，大黄鱼是我国近海主要经济鱼类，广泛分布于黄海中部以南至琼州海峡以东的中国大陆近海及朝鲜西海岸。大黄鱼因其肉质细嫩鲜美、高蛋白、低胆固醇，并富含不饱和脂肪酸和牛磺酸，对人体有很好的补养作用，是我国以及周边国家及地区人民青睐的海产鱼类之一。

近年来，随着沿海经济的迅猛发展，随即出现了近海污染等一系列海洋环境问题，据国家环保局《渔业水质标准（GB11607-1989）》[3]规定，鱼、虾类的产卵场、索饵场、越冬场、洄游通道以及水产增养殖区等海、淡水渔业水域Cr6+含量应≤0.1 mg/L，Ni2+、As3+含量均应≤0.05 mg/L。但在相关调查报告中发现，部分污染水域超标数倍不等，某地区水域甚至因Ni2+污染造成了牡蛎等海产品变异严重[4-5]。重金属污染的不断加重，使得水生生物的生存环境受到了严重的威胁[6]。鱼类急性毒性实验是用来判别污染物毒性的简便而且快速的方法[7]，目前有关重金属对鱼类的急性毒性研究国内外已有许多报道[8-11]。大黄鱼作为传统经济鱼类和近年来的主要海水养殖、海洋增殖放流品种，对其开展急性毒性试验，评价污染物毒性现状具有重要的意义。国内有氨氮、亚硝态氮[1]、氟苯尼考[12]、硝唑尼特[13]、镉等对大黄鱼幼鱼的急性毒性效应研究报道，但未见Cr6+、Ni2+和As3+三种重金属离子对大黄鱼影响的报道。

笔者于2016年6月在浙江省海洋水产研究所西轩养殖试验场选取日龄为103 d的全人工培育的大黄鱼幼鱼作为实验动物，将其置于添加了不同浓度的Cr6+、Ni2+、As3+的海水中开展毒性实验，通过实验获取了3种重金属离子对大黄鱼的急性毒性数据，初步探讨了3种重金属离子对大黄鱼幼鱼的致毒机理，以期为养殖环境评价和相关污染事故处理提供参考依据[14]。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 受试生物

2016年6月从浙江省海洋水产研究所西轩养殖试验场取日龄为103 d的全人工培育的大黄鱼幼鱼作为实验动物，充氧立即运回浙江省海洋水产研究所室内暂养，暂养容器为经高锰酸钾消毒清洗过的聚乙烯塑料缸（容积80 L），暂养期间的光暗比为（14 h:10 h），每天采用少量多次的投饵方式投饵，实验前一天停止投饵，96 h实验期内不投饵，不换水，防止外源杂质影响实验本底值。挑选无伤病的健壮个体作为实验对象，规格为体长（4.81±0.92）cm、体质量（1.56±0.87）g，驯养3～4 d，备用。

1.1.2 试验海水

试验用海水取自浙江省海水增养殖基地—浙江省舟山市普陀区西轩岛附近的海域，经过48 h沉淀、二级砂滤，经测定所用海水Cr6+含量为0.000 5 mg/L、Ni2+含量为0.000 2 mg/L、As3+含量为0.001 5 mg/L，符合《渔业水质标准（GB11607-1989）》[3]。实验组重金属的质量浓度已包含海水本底值。水温26.1～27.7℃，盐度27.6～29.1，pH 7.86～8.12，DO>7.8 mg/L。

1.1.3 试验容器

试验容器为50 cm×30 cm×30 cm的有机玻璃缸，实验前，所有用于实验的玻璃缸均以硝酸（1+5）浸泡过夜后，再用现配的等浓度的金属液进行处理，消除原缸体中可能含有的原有金属离子并且消除器壁对金属离子的吸附影响，所用的玻璃仪器等工具均用HNO3（1+5）浸泡24 h以上，用水反复冲洗，最后用纯净水冲洗干净，备用[15]。

1.1.4 试验试剂

重铬酸钾（K2Cr2O7）、硝酸镍（Ni（NO3）2·6H2O）均为分析纯，购自国药集团化学试剂有限公司；亚砷酸钠（NaAsO2），化学纯，购自湖南水口山二厂化学试剂厂。用二级水分别配制Cr6+、Ni2+和As3+质量浓度为1 000 mg/L的标准储备液，由标准储备液稀释得到试验中所用受试溶液。

1.2 方法

试验方法按照《近海污染生态调查和生物监测（GB 17378.7-2007海洋监测规范第7部分）》[16]进行，经过相关文献查阅以及预备实验初步选定几组浓度范围，记录并观察96 h内大黄鱼幼鱼的反应情况。依据预实验所得出的结果，按照浓度等差间距法，将Cr6+设8 mg/L、11 mg/L、14 mg/L、17 mg/L、20 mg/L 5个浓度组，Ni2+设35 mg/L、40 mg/L、45 mg/L、50 mg/L、55 mg/L 5个浓度组，As3+设6 mg/L、9 mg/L、12 mg/L、15 mg/L、18 mg/L 5个浓度组，每个浓度分别设置2个平行组，另设置一个空白对照组。大黄鱼幼鱼所有实验组和对照组均分别用未染毒的小孔网兜随机放入8尾幼鱼，所有鱼于15 min内转移完毕，试验周期为96 h。

实验期间，于12 h内连续观察，并记录每组死亡数量、未死亡幼鱼和濒死幼鱼的生理反应，之后分别于24 h、48 h、72 h、96 h观察记录死亡情况。实验中，用玻璃棒触碰幼鱼尾部无任何反应表示已完全死亡，及时捞出死亡幼鱼，防止死亡幼鱼污染水质。暂养期间每天采用少量多次的投饵方式投饵，实验前一天停止投饵，96 h实验期内不投饵，不换水，防止外源杂质影响实验本底值。

1.3 数据处理

根据3种重金属离子对大黄鱼幼鱼的急性毒性实验结果，本实验采用概率单位—质量浓度直线回归法，计算96 h LC50及95%置信区间。安全浓度（Sc）采用下列公式计算：

2 结果分析

2.1 Cr6+对大黄鱼的急性毒性

Cr6+对大黄鱼幼鱼的急性毒性试验结果见表1。大黄鱼在20 mg/L的最高Cr6+质量浓度实验组较低浓度组活跃，低质量浓度组大黄鱼幼鱼放入实验容器中游动缓慢，与空白对照组基本相似；高质量浓度试验组幼鱼最初放入实验容器时游动迅速，身体弯曲，嘴开合频率较低浓度组增加，随着时间的延长，活动减弱，侧游于水底作圆周洄游状，6 h后开始出现死亡现象，96 h死亡率达到93.75%。根据实验结果计算，Cr6+对大黄鱼的96 hLC50为10.262 mg/L，95%置信区间为6.676～12.672 mg/L，安全浓度为0.10 mg/L。

表1 Cr6+对大黄鱼的急性毒性试验结果Tab.1 Acute toxicity of Cr6+to P.crocea juvenile

2.2 Ni2+对大黄鱼的急性毒性

Ni2+对大黄鱼幼鱼的急性毒性试验结果见表2。Ni2+对大黄鱼幼鱼的影响程度与实验质量浓度呈正相关。大黄鱼在55 mg/L的最高Ni2+质量浓度实验组中，游动剧烈，呈现出浮头不安的现象，10 h后侧游于水底作圆周游动。高低质量浓度组均开始出现死亡情况，用玻璃棒触碰其尾部无任何反应。根据实验结果计算，Ni2+对大黄鱼的96 h LC50为46.221 mg/L，95%置信区间为42.942～49.827 mg/L，安全浓度为0.46 mg/L。

表2 Ni2+对大黄鱼的急性毒性试验结果Tab.2 Acute toxicity of Ni2+to P.crocea juvenile

2.3 As3+对大黄鱼的急性毒性

As3+对大黄鱼幼鱼的急性毒性试验结果见表3。由表3中数据可知，24 h内As3+对大黄鱼幼鱼的影响程度与实验质量浓度呈递增趋势，48 h时，大黄鱼在As3+质量浓度18 mg/L实验浓度组中出现完全死亡情况。在18 mg/L的最高As3+质量浓度实验组中，大黄鱼初放入实验容器中表现相当活跃，出现狂游跳跃现象，随时间的延长，身体弯曲，对外界刺激反应减弱，最后沉于水底死亡。根据实验结果计算，As3+对大黄鱼的96 h LC50为9.134 mg/L，95%置信区间为6.449～11.272 mg/L，安全浓度为0.09 mg/L。

表3 As3+对大黄鱼的急性毒性试验结果Tab.3 Acute toxicity of As3+to P.crocea juvenile

2.4 Cr6+、Ni2+、As3+对大黄鱼幼鱼的急性毒性效应

通过对表1、2、3数据作统计学处理得表4。在相同暴露时间下，Cr6+、Ni2+、As3+与大黄鱼死亡概率的线性回归方程及相应重金属离子的半致死浓度、95%置信区间和3种重金属离子对大黄鱼的安全浓度计算结果如下。通过建立死亡概率的回归方程，均显示出了较好的正相关性。96 h内As3+的半致死浓度浓度LC50值比Cr6+偏小，表明Cr6+、As3+对大黄鱼的致毒效果随时间的更迭差别不大，基本处于同一水平。Ni2+的96 h LC50值均大于Cr6+、As3+，表明Ni2+的致毒效应较Cr6+、As3+弱，Cr6+、Ni2+、As3+对大黄鱼的毒性强度由大到小依次为As3+、Cr6+、Ni2+的顺序。

表4 Cr6+、Ni2+、As3+对大黄鱼的急性毒性实验线性回归方程、96 h LC50、95%置信区间及安全浓度Tab.4 The linear regression equation 96 h LC5095%confidence interval and safety concentration of present search

3 结论与讨论

根据国家环保局相关文件规定，96 h LC50＞10 000 mg/L、1 000～10 000 mg/L、100～1 000 mg/L、1～100 mg/L、＜1.0 mg/L分别为微毒、低毒、中毒、高毒、剧毒污染物[18]。按照这一等级的划分，本实验中Cr6+、Ni2+、As3+对大黄鱼幼鱼的96 h LC50分别为10.262 mg/L、46.221 mg/L、9.134 mg/L，Cr6+、Ni2+、As3+对大黄鱼幼鱼的毒性均为高毒，其安全浓度分别为0.10 mg/L、0.46 mg/L、0.09 mg/L，均高于《渔业水质标准（GB11607-1989）》[3]规定的数值，表明大黄鱼幼鱼对3种重金属离子具有较高的耐受性。3种重金属离子对大黄鱼幼鱼的毒性依次为As3+＞Cr6+＞Ni2+。根据急性毒性试验结果来看，Cr6+、Ni2+、As3+对大黄鱼幼鱼均具有急性毒性。另据报道，Cr6+对同为石首鱼科的黄姑鱼幼鱼的96 h LC50为13.13 mg/L[14]。试验结果表明，大黄鱼幼鱼对Cr6+的敏感性与黄姑鱼较相近。有效控制养殖环境中Cr6+、Ni2+、As3+的浓度水平，为安全养殖提供良好的生存环境，对于保障人类的食品安全具有重要现实意义。

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Study on Acute Toxicity of Cr6+、Ni2+、As3+to Pseudosciaena crocea Juvenile

GUO Jian-bo,GUO Yuan-ming,YU Liang,et al
（Institute of Marine and Fisheries of Zhejiang Ocean University,Key Laboratory of Sustainable Utilization of Technology research for Fishery Resource of Zhejiang Province,Zhoushan 316021,China）

In June 2016,in the Xixuan breeding test field of Zhejiang Ocean Fisheries Research Institute selected day old 103 d of artificial cultivation of juvenile Pseudosciaena crocea as experimental animals,the hydrostatic method to carry out research Cr6+,Ni2+and As3+on juvenile P.croceaacute toxicity experiment.The results showed that 96 h LC50values of Cr6+,Ni2+and As3+towards P.croceain the sea water with condition of pH 7.86-8.12,a temperature of 23.1-24.7℃,and a salinity of 27.6-29.1 were 10.262 mg/L,46.221 mg/L and 9.134 mg/L respectively.96 h LC50values with 95%confidence interval were in the range of 6.676-12.672 mg/ L,42.942-49.827 mg/L and 6.449-11.272 mg/L,respectively.Theacute toxicity of Cr6+,Ni2+and As3+to P.croceawas arranged in a descend order as the following:As3+＞Cr6+＞Ni2+.The safe concentration of Cr6+,Ni2+and As3+on juvenile P.croceawere 0.10 mg/L,0.46 mg/L,0.09 mg/L.The toxicity of chromium,nickel and arsenic on juvenile P.croceawere highly toxic.

Cr6+;Ni2+;As3+;Pseudosciaena crocea;acute toxicity;median lethal concentration

S912

A

1008－830X(2016)05－0390－05

2016-07-23

浙江省公益性技术应用研究项目（2015C32001）

郭建波（1992-），男，山西晋中人，硕士研究生，研究方向：水域环境管理与评估.E-mail:guojian_bo@126.com

钟志.E-mail:zhongzhizz@sina.com