3 种常见渔药对河川沙塘鳢幼鱼的急性毒性

2020-12-18 07:32刘怡然黄阳阳谢德兵朱思华徐洪亮
湖北农业科学 2020年22期
关键词:河川聚维酮氯氰

刘怡然,黄阳阳,吴 琴,谢德兵,任 艳,李 波,王 辉,朱思华,徐洪亮

(1.武汉市农业科学院水产研究所,武汉 430207;2.华中农业大学水产学院,武汉 430070)

高效氯氰菊酯属氯氰菊酯类杀虫剂,是氯氰菊酯的高效异构体,其药效比普通的氯氰菊酯高近一倍,生物活性较高,具有触杀和胃毒作用[1],杀虫谱广、击倒速度快,杀虫活性较氯氰菊酯高,常用于防治棉花、蔬菜、果树、茶树、森林等多种植物上的虫害及卫生害虫[2,3],但高效氯氰菊酯极易残留对环境造成严重影响,危害人体健康[4]。此外,高效氯氰菊酯对水生生物的抗氧化系统、生殖系统和神经系统等也存在一定的毒害作用。Koprucu 等[5]从河蚌的存活率、氧化应激生物标记、抗氧化力等方面研究了高效氯氰菊酯对鱼体肝脏和肾脏中丙二醛(MDA)水平的影响,发现丙二醛随着高效氯氰菊酯暴露浓度的增加显著增加。

聚维酮碘又称聚乙烯吡咯烷酮碘,是一种广谱消毒杀菌剂,能够有效地治疗水产动物腐皮烂鳃等疾病[6,7]。作为环境外源性药物,其对水产养殖水质以及水生态的影响不容忽视[8]。目前,已有相关的文献报道过聚维酮碘对鱼体的急性毒性以及生理毒性[9],因此加强聚维酮碘对于水生生物的安全性评估在水产养殖过程中尤为重要。

辛硫磷是中国目前运用较为广泛的有机磷杀虫剂,同时也被用于渔业生产中,中国生产的有机磷农药占农药量的50% 以上[10]。农药在使用过程中仅一小部分被作用于靶生物,剩余大部分都残留在土壤中,通过循环流入水环境和空气,对人体以及水生动物造成潜在的危害[11,12]。辛硫磷被广泛用于家畜寄生虫、水产养殖中鱼病的防治,对病原有较好的杀灭作用[13,14],但80% 的农药直接残留于生态环境中[15],对生物体造成神经毒性,造成体内乙酰胆碱酯酶(AChE)等神经传递的积累,易造成神经传导功能紊乱[16]。因此农药残留及其对水生生物的代谢危害,明确农药使用的安全浓度,对保障水生生物的安全十分重要。

河川沙塘鳢(Odontobutis potamophila)是一种名优淡水养殖鱼类,隶属鰕虎鱼亚目塘鳢科,其肉质细嫩、味道鲜美、营养丰富。近年来,河川沙塘鳢人工繁育技术不断发展,池塘养殖规模不断增加,已成为发展潜力较大的养殖品种。但由于养殖水源的污染问题,使得对水质要求较高的沙塘鳢养殖受到限制[17]。近年来,针对有机磷农药和有机氯农药毒性的研究已有报道,但针对河川沙塘鳢的养殖用药安全却鲜有报道,本研究通过检测常用渔药对河川沙塘鳢幼鱼的急性毒性,测定其半数致死质量浓度ρ(LC50),旨在为河川沙塘鳢的养殖用药提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验用鱼

试验用鱼为江苏省淡水水产研究所南京市禄口基地人工繁殖的河川沙塘鳢幼鱼,选择体质健康、规格基本一致的个体作为试验材料鱼,平均体长10~15 mm,选取体质健壮、活力十足、反应灵敏的个体进行试验,驯养3 d,试验前1 d 停止饵料。

1.2 试验药物

试验所用药物的规格与成分见表1。

表1 试验所用药物的规格与成分

1.3 试验条件

试验在30 cm×30 cm×60 cm 深色聚乙烯塑料水箱中进行,顶部白天正常光,夜晚覆盖黑色遮阳网,养殖用水为经曝气3 d 的净化水,pH 为7.0~8.0,总硬度(以CaCO3计)为190~250 mg/L,试验温度为(24±2)℃,溶解氧—6.5 mg/L,避光饲养。为防止摄食的影响,试验期间不投喂饵料,驯养和试验期间幼鱼生长正常。

1.4 药物配制

对河川沙塘鳢幼鱼进行急性毒理试验前,先用丙酮溶液作为助溶剂将高效氯氰菊酯、辛硫磷(丙酮浓度控制的0.1% 以下)溶解,用蒸馏水将聚维酮碘配制成母液,再按一定比例稀释成试验需要的浓度。视扩大和缩小农药浓度对河川沙塘鳢幼鱼进行24 h 敏感性预备试验,观察试验鱼的活动情况,确定全死和不死上限的剂量范围,然后按照等对数间距确定各种试验药品的配制浓度。

1.5 试验方法

根据静水生物测试法[18],试验分预试验和正式试验。根据预试验结果确定各常用药物的正式试验所需的浓度范围,每种常用药物通过等对数间距法设置6 个试验药物浓度组(表2)。每个浓度梯度设置3 个重复(箱),每个水箱投放试验用幼鱼24 尾,并设置空白对照组。每个水箱中水体积为50 L,每天定时更换培养液,观察其行为和中毒症状。中毒后,经多次刺激无反应则判断为死亡,将其捞出并记录死亡数量和死亡时间。

1.6 数据统计

利用SPSS 22.0 软件对试验数据进行处理分析,采用概率单位回归法[19](probit)计算24、48、72 h的半数致死浓度ρ( LC50)及不同浓度组的半数致死时间t( LT50)。安全浓度( ρs)。按特伦堡(Turubell)公 式 计 算[20]:ρs= 0.3 × 48 h LC50/(24 h LC50/48 h LC50)。

2 结果与分析

2.1 药物对河川沙塘鳢幼鱼的中毒症状

试验期间空白对照组未发现有幼鱼中毒或死亡现象,其他浓度组在中毒初期,鱼体向一侧倾斜,急速游动或上下乱窜。随着药物浓度的升高,幼鱼的死亡率也明显升高,应激反应强烈,呼吸速率变慢,向板壁撞击,身体僵直,沉入水底,持续数小时后鱼头朝下,逐渐丧失运动能力,鳃盖张开,最后躺卧箱底(表3)。

2.2 高效氯氰菊酯对河川沙塘鳢幼鱼的急性毒性

河川沙塘鳢幼鱼对高效氯氰菊酯敏感,中毒症状表现为上下急速狂游、撞击板壁,死亡时鱼体表面呈灰白色,鳍条氧化变黄。2.4 mg/L 高效氯氰菊酯试验组,在8 h 时出现死亡,72 h 全部死亡,其他浓度组随着暴露时间延长,死亡率均有所升高(表3)。由表3 可知,高效氯氰菊酯对河川沙塘鳢幼鱼24、48、72 h 半致死浓度分别为3.007、2.695、0.974 mg/L,安全浓度为0.725 0 mg/L。

2.3 辛硫磷对河川沙塘鳢幼鱼的急性毒性

高浓度辛硫磷试验组河川沙塘鳢幼鱼中毒症状明显,幼鱼上下窜动,游动剧烈。随着中毒深入,鱼体体色变浅,鳃盖张开,脊椎弯曲。当辛硫磷浓度为2.5 mg/L 时,10 h 后出现死亡,死亡时鱼体体色变浅,黏液增多,鳃盖张开,72 h 后全部死亡,其他浓度组随着暴露时间延长,死亡率均有所升高(表3)。由表3 可知,辛硫磷对河川沙塘鳢幼鱼24、48、72 h半数致死浓度分别为4.030、1.207、0.409 mg/L,安全浓度为0.108 0 mg/L。

2.4 聚维酮碘对河川沙塘鳢幼鱼的急性毒性

高浓度聚维酮碘试验组河川沙塘鳢幼鱼中毒症状明显,鱼体侧游、鳃盖张开、腹部水肿鼓起、鱼体颜色变浅发白、黏液分泌增多等。当聚维酮碘浓度为3 000 mg/L 时,8 h 时幼鱼开始出现死亡,48 h 全部死亡,其他浓度组随着暴露时间延长,死亡率均有所升高(表3)。由表3 可知,聚维酮碘对河川沙塘鳢幼鱼24、48、72 h 半致死浓度分别为1 466.0、1 148.0、997.6 mg/L,安全浓度为270.0 mg/ L。

2.5 3 种药物对河川沙塘鳢幼鱼的急性毒性比较

4.5 % 高效氯氰菊酯、40% 辛硫磷、10% 聚维酮碘对河川沙塘鳢幼鱼48 h 半致死浓度分别为2.695、1.207、1 148.0 mg/L。根据有毒物质48 h 对鱼类的毒性标准(剧毒,半数致死浓度<0.1 mg/L;高毒,0.1 mg/L<半数致死浓度—1.0 mg/L;中毒,1.0 mg/L<半数致死浓度—10.0 mg/L;低毒,半数致死浓度>10.0 mg/L)可得,高效氯氰菊酯、辛硫磷对河川沙塘鳢幼鱼属于中毒性物质,聚维酮碘为低毒性物质。

表3 3 种药物对河川沙塘鳢幼鱼的急性毒性结果

根据特伦堡(Turubell)公式计算出高效氯氰菊酯、辛硫磷、聚维酮碘对河川沙塘鳢幼鱼安全浓度分别为0.725 0、0.108 0、270.0 mg/L。

3 小结与讨论

3.1 高效氯氰菊酯对河川沙塘鳢幼鱼的毒性评价

高效氯氰菊酯属于有机氯农药,主要以胃杀和触杀方式作用在昆虫和害虫上,杀虫范围广,且具备高效、低毒的特点,在农业害虫防治中被广泛应用。其毒性作用机制是与神经膜上的Na+通道相互作用,影响正常Na+流,进而引起毒性反应[21]。在水产养殖过程中,有关高效氯氰菊酯对海水鱼类的急性毒性在其他文献中有报道过,如高效氯氰菊酯对漠斑牙鲆幼鱼的安全浓度为0.079 μg/L[22],对蓝点笛鲷幼鱼的安全浓度为0.002 8 mg/L[23]。本研究中的常用浓度为0.02~0.03 mg/L,而试验中得出高效氯氰菊酯对河川沙塘鳢幼鱼的安全浓度为0.725 0 mg/L,因此在养殖实践当中可按照厂家指导用于沙塘鳢养殖的病害防治。

3.2 辛硫磷对河川沙塘鳢幼鱼的毒性评价

辛硫磷属于有机磷农药,为广谱杀虫剂,应用范围广、价格低,与其他类型农药相比,具有低毒性、易分解等,但对水产动物具有不小的毒害作用。其进入机体后,能够抑制体内一线胆碱酯酶的活性,破坏神经系统的正常传导,引发中毒[24]。在水产养殖过程中,主要用于治疗寄生虫病及甲壳类或者小型水生生物。目前已有相关文献报道过关于辛硫磷对鱼类急性毒性研究,不同鱼类对辛硫磷的耐受能力不同,对金鱼的安全浓度为5.49 mg/L[25],对虹鳟幼鱼的安全浓度为0.407 μg/L[26]。本研究中根据生产厂家提供的辛硫磷常用浓度为0.01~0.012 mg/L,辛硫磷对河川沙塘鳢幼鱼的安全浓度为0.108 0 mg/L,因此在养殖生产过程中可以按照厂家指导的常用浓度用于沙塘鳢的寄生虫病害防治。

3.3 聚维酮碘对河川沙塘鳢幼鱼的毒性评价

聚维酮碘是广谱、高效、低毒性的杀菌剂,是水产养殖常用的消毒药物之一,对真菌、细菌、病毒等均有杀灭作用,同时对水产病害防治也是具有一定的效果[27]。不同水产生物对聚维酮碘的敏感程度也不同,如聚维酮碘对异育银鲫的安全浓度为1.34 mg/L[28],对葛氏鲈塘鳢的安全浓度为21.17 mg/L[29]。本研究结果表明聚维酮碘对沙塘鳢幼鱼的安全浓度为270.0 mg/L,因此聚维酮碘可以作为消毒剂用于河川沙塘鳢养殖生产中。

不同药物在不同水产动物产生不同药性,而在实际生产中,药物使用不当不仅会造成水产动物大面积死亡,而且会破坏生态环境的稳态,在使用过程中应严格按照各种药品对照相应不同鱼类的药物安全浓度来控制使用浓度,结合考虑外界条件因素,如养殖温度、溶氧量、有机质等,做到科学化、合理化用药,确保用药安全有效。本研究结果对沙塘鳢养殖中正确使用药品进行消毒、病害防治提供了科学依据。

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