張悅 龔正銀 劉浩 王雪力 巫紅萍 嚴(yán)娜 武佳韻 溫安祥
摘要? ? 為探討網(wǎng)箱養(yǎng)鱔模式下空心蓮子草和麥飯石對(duì)水體中Cu2+的吸附效應(yīng)和共生體系中黃鱔、鯉魚存活率、增重率及肌肉Cu2+含量的影響,試驗(yàn)選取健康黃鱔120尾,隨機(jī)分成4組,每組設(shè)置3次重復(fù),分別放養(yǎng)于網(wǎng)箱內(nèi);鯉魚240尾,隨機(jī)分成4組,每組設(shè)置3次重復(fù),分別放養(yǎng)于網(wǎng)箱外水泥池中飼養(yǎng)56 d。檢測(cè)空心蓮子草、麥飯石、水體Cu2+含量和黃鱔、鯉魚的存活率、增重率及肌肉Cu2+含量。結(jié)果表明,空心蓮子草和麥飯石對(duì)水體中Cu2+均有較強(qiáng)的吸附作用,水體Cu2+濃度明顯降低;隨水體Cu2+濃度升高,黃鱔和鯉魚的存活率、增重率明顯降低,肌肉中Cu2+含量顯著升高。
關(guān)鍵詞? ? 黃鱔;鯉魚;網(wǎng)箱養(yǎng)殖;空心蓮子草;麥飯石;Cu2+
中圖分類號(hào)? ? X52;S964? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A
文章編號(hào)? ?1007-5739(2019)15-0210-02
Effect? of? Cage-culture? Monopterus? albus? Mode? on? Adsorption? of? Cu2+? and? Production? Performance? of? Fish
ZHANG Yue? ? GONG Zheng-yin? ? LIU Hao? ? WANG Xue-li? ? WU Hong-ping? ? ?YAN Na? ? ?WU Jia-yun? ? WEN An-xiang *
(College of Life Sciences,Sichuan Agricultural University,Ya′an Sichuan 625014)
Abstract? ? In order to investigate the adsorption effects of Alternanthera philoxeroides and medical stone on Cu2+ and the effects on survival rate,weight gain rate and muscle Cu2+ content of Monopterus albus and Cyprinus carpio in symbiotic system under the cage-fed Monopterus albus mode,120 tails of healthy Monopterus albus were randomly divided into 4 groups with 3 repeats for each group,and 240 tails of healthy Cyprinus carpio were randomly divided into 4 groups with 3 repeats for each group.They were put in cement pond outside net cage and fed for 56 d.The contents of Cu2+ in Alternanthera philoxeroides,medical stone and water were tested,and the survival rate,weight gain rate and muscle Cu2+ content of Monopterus albus and Cyprinus carpio were also tested.The results showed that Alternanthera philoxeroides and medical stone had strong adsorption effects on Cu2+ in water,and the concentration of Cu2+ in water decreased significantly.With the increase of Cu2+ concentration in water,the survival rate and weight gain rate of Monopterus albus and Cyprinus carpio decreased significantly,and the content of Cu2+ in muscle increased significantly.
Key words? ? Monopterus albus;Cyprinus carpio;cage-culture;Alternanthera philoxeroides;medical stone;Cu2+
近年來,我國(guó)網(wǎng)箱養(yǎng)鱔業(yè)迅猛發(fā)展,長(zhǎng)江中下游各省利用塘堰溝渠和江河庫(kù)湖等水域進(jìn)行網(wǎng)箱養(yǎng)鱔(Monopterus al-bus)極為常見。網(wǎng)箱中常放置空心蓮子草(Alternanthera ph-iloxeroides)作為黃鱔的附著物,解決了黃鱔口咽腔呼吸與水溫的矛盾,而且具有顯著改善水體pH值、溶氧、透明度、氨氮、亞硝態(tài)氮、化學(xué)需氧量、總氮和總磷的重要作用[1]。養(yǎng)殖污水中金屬元素具有危害性大、不可降解等特點(diǎn)[2],Cu2+蓄積會(huì)威脅黃鱔和鯉魚的健康[3-8]??招纳徸硬莞蛋l(fā)達(dá),對(duì)Cu2+具有較強(qiáng)的耐性和富集作用[9-12]。中國(guó)以世界6%的水資源承載了世界72%的水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量[13],提高養(yǎng)殖水體自凈能力、高效利用水資源是淡水養(yǎng)殖業(yè)健康發(fā)展的必由之路[14]。為此,本試驗(yàn)探討網(wǎng)箱養(yǎng)鱔模式下空心蓮子草對(duì)Cu2+的吸附效應(yīng),并考察共生系統(tǒng)中黃鱔和鯉魚的生產(chǎn)性能。
1? ? 材料與方法
1.1? ? 試驗(yàn)動(dòng)物
從眉山市水產(chǎn)苗種市場(chǎng)購(gòu)買長(zhǎng)約8 cm黃鱔1 200尾、長(zhǎng)約3 cm鯉魚3 000尾,在四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)場(chǎng)水泥池中養(yǎng)殖40 d,從中選擇滿足試驗(yàn)所需體重的健康黃鱔120尾、鯉魚240尾用于試驗(yàn)研究。
1.2? ? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
分別在12個(gè)規(guī)格為3.0 m×2.0 m×1.5 m的水泥池中(水深 1.2 m)各架設(shè)40目1 m×1 m×1 m的正方體網(wǎng)箱1只。網(wǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)空心蓮子草,其初始投放密度為3 kg/m2。網(wǎng)箱底部懸掛改性麥飯石,麥飯石的一次施用量為100 g/L,每月更換1次。架設(shè)塑料薄膜遮蓋水泥池,以免雨水進(jìn)入。將選擇的黃鱔隨機(jī)分成4組,每組設(shè)置3次重復(fù),每次重復(fù)10尾,放養(yǎng)于網(wǎng)箱內(nèi)空心蓮子草上;將選擇的鯉魚同法分組,每次重復(fù)20尾,放養(yǎng)于網(wǎng)箱外水泥池中。A組為對(duì)照組,B、C、D組各重復(fù)均分別加入0.80、1.60、2.40 g CuSO4·5H2O(優(yōu)級(jí)純),使各組水體Cu2+濃度分別達(dá)到0、30、60、90 μg/L左右(表1)。取各組水樣保存待測(cè)。按常規(guī)方法進(jìn)行飼喂管理,每15 d換水1/3,并補(bǔ)充0.27、0.53、0.80 g CuSO4·5H2O。試驗(yàn)期56 d。
1.3? ? 樣品采集
飼養(yǎng)試驗(yàn)結(jié)束后,收集樣品。水樣品:從各水泥池水體的上部、中部和下部分別取水100 mL,將不同位置所取水樣混合均勻,取樣30 mL,加5滴HCl密封低溫保存??招纳徸硬輼悠罚簭拿總€(gè)網(wǎng)箱中隨機(jī)選取4株空心蓮子草,取其根、莖、葉各2 g,冷凍保存。肌肉樣品:從每個(gè)水泥池中隨機(jī)選取黃鱔和鯉魚各5尾,刮取背部肌肉,各取0.5 g,分別混合成黃鱔和鯉魚肌肉樣品,冷凍保存。麥飯石樣品:從每只網(wǎng)箱隨機(jī)取50 g麥飯石,封閉保存。
1.4? ? 檢測(cè)指標(biāo)
1.4.1? ? 生長(zhǎng)性能。計(jì)算公式如下:
存活率(%)=成活尾數(shù)/總尾數(shù)×100;
增重率(%)=(末重-初重)/初重×100。
1.4.2? ? 樣品Cu2+含量。用研缽將黃鱔肌肉、鯉魚肌肉、空心蓮子草根莖葉進(jìn)行研磨,分別編號(hào)裝入離心管,加入1 g HNO3-HCl濕法消化,1%硝酸定容至25 mL;用萬(wàn)能粉碎機(jī)將麥飯石粉碎,依次過200目和250目,篩取粒度為55~78 μm之間的麥飯石微粒,稱取20.00 g樣品,用300 mL二次蒸餾水浸泡,同時(shí)加熱至80 ℃提取24 h,移取上清液25 mL;移取水樣25 mL。分別采用原子吸收光譜儀測(cè)定各樣品Cu2+含量。
1.5? ? 數(shù)據(jù)處理
試驗(yàn)結(jié)果用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD)表示,用SPPS 19.00軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
2? ? 結(jié)果與分析
2.1? ? 空心蓮子草、麥飯石和水體Cu2+含量
空心蓮子草和麥飯石對(duì)水體中的Cu2+均有較好的吸附作用(表2)。隨著水體Cu2+濃度的升高,二者對(duì)Cu2+的吸附量顯著增大(P<0.01)。B、C、D組水體Cu2+濃度均明顯下降,其中B組降低約40%,C組降低約65%,D組降低約61%。A組水體因受黃鱔和鯉魚排泄Cu2+的影響,Cu2+雖被空心蓮子草和麥飯石大量吸附,但水體終末濃度仍略高于初始濃度。
2.2? ? 黃鱔和鯉魚的存活與生長(zhǎng)情況
由表3可知,隨Cu2+濃度升高,B、C、D組黃鱔的存活率降低,相比于A組,分別降低了16.67%、28.33%和28.33%。B、C、D組黃鱔的增重率比A組分別降低了9.86%、28.17%和38.03%。
由表4可知,隨Cu2+濃度升高,B、C、D組鯉魚的存活率降低,比A組分別降低了10.0%、25.0%和37.5%。B~D組鯉魚的增重率比A組分別降低了 23.85%、26.95%和28.25%。
2.3? ? 黃鱔和鯉魚肌肉Cu2+含量
黃鱔和鯉魚肌肉Cu2+含量均隨水體Cu2+濃度升高而顯著升高(P<0.01),但黃鱔和鯉魚對(duì)Cu2+的富集能力存在差異,鯉魚的富集能力較弱,黃鱔的富集能力較強(qiáng)(表5)。
3? ? 結(jié)論與討論
植物修復(fù)是解決越來越突出的重金屬污染問題的一種較好的方法,已成為生態(tài)學(xué)和環(huán)境學(xué)研究的重要課題。已有研究表明,空心蓮子草對(duì)Cu2+的吸附作用顯著[9-12]。本試驗(yàn)配制的Cu2+ 濃度低于國(guó)家漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(≤0.1 mg/L,GB 11607—89)的養(yǎng)殖水體,設(shè)置網(wǎng)箱并在網(wǎng)箱中放置空心蓮子草和放養(yǎng)黃鱔,網(wǎng)箱外放養(yǎng)鯉魚,以研究空心蓮子草對(duì)水體Cu2+的吸附效應(yīng),探討水體Cu2+的自凈能力,并檢測(cè)共生系統(tǒng)中黃鱔和鯉魚的存活率、增重率以及肌肉Cu2+含量。結(jié)果表明,網(wǎng)箱養(yǎng)鱔模式下空心蓮子草和麥飯石對(duì)Cu2+具有較強(qiáng)的吸附效應(yīng),水體中Cu2+含量明顯降低(表2)。由此可以推測(cè),如果適當(dāng)調(diào)控網(wǎng)箱占比、空心蓮子草和魚類的生物量、麥飯石的數(shù)量與更換周期等,能夠提高養(yǎng)殖水體自凈能力,達(dá)成水資源高效利用之目的。共生體系中黃鱔和鯉魚的存活率和增重率均受水體Cu2+濃度的影響且黃鱔和鯉魚均可富集Cu2+,使肌肉Cu2+含量顯著升高。鯉魚對(duì)Cu2+的富集較弱,飼喂2個(gè)月后各組鯉魚肌肉銅含量均低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(≤50 mg/kg,GB 2762—2017),而黃鱔對(duì)Cu2+的富集較強(qiáng),當(dāng)水體Cu2+濃度超過60 μg/L時(shí)(低于國(guó)家漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)),肌肉中富集的Cu2+含量即超過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限定,具有食用安全隱患。
4? ? 參考文獻(xiàn)
[1] 楊顯祥,邵路路,王明寶,等.空心蓮子草對(duì)池塘循環(huán)流水養(yǎng)魚系統(tǒng)水質(zhì)因子的影響[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2018(6):216-217.
[2] ISLAM M S,AHMED M K,RAKNUZZAMAN M,et al.Heavy metal pollution in surface water and sediment:A preliminary assessment of an urban river in a developing country[J].Ecological Indicators,2015,(48):282-291.
[3] 李大軍,劉紅玉,胡磊,等.重金屬Cu2+在黃鱔體內(nèi)蓄積的研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展,2009(3):86-89.
[4] 魯雙慶,劉少軍,劉筠,等.Cu2+對(duì)黃鱔肝臟和性腺組織及其線粒體中Na++K+-ATPase活性的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù),2002,21(6):508-511.
[5] 魯雙慶,劉少軍,劉紅玉,等.Cu2+對(duì)黃鱔肝臟保護(hù)酶SOD、CAT、GSH-PX活性的影響[J].中國(guó)水產(chǎn)科學(xué),2002,9(2):138-141.
[6] 魯雙慶,劉少軍,劉紅玉,等.Cu2+或表面活性劑AE對(duì)黃鱔肝損傷的超微結(jié)構(gòu)觀察[J].應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào),2003,9(2):167-170.
[7] 張冰艷,藺玉華,關(guān)海虹,等.銅、鋅雙因子對(duì)幼鯉魚及草魚胚胎的毒性影響[J].水產(chǎn)學(xué)雜志,1996,9(1):58-61.
[8] 王利,汪開毓.鯉亞急性銅中毒的血液生化指標(biāo)研究[J].水生態(tài)學(xué)雜志,2008,1(1):84-87.
[9] 朱慧,吳雙桃.空心蓮子草在污染治理中的應(yīng)用[J].河北化工,2006,29(6):55-57.
[10] 王志勇,趙昌明.空心蓮子草的可利用價(jià)值[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,14(10):113-114.
[11] SONG H Z,WANG L,JIN M,et al.Alternanthera philoxeroides might be used for bioremediating heavy metal contaminated soil[J].Genomics and Applied Biology,2011,30(5):614-619.
[12] 王芳宇,廖慧,肖琦寶,等.水口山地區(qū)空心蓮子草與雙穗雀稗對(duì)Pb、Zn、Cu的富集作用[J].衡陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào),2015,36(12):123-126.
[13] 麥康森.中國(guó)的水產(chǎn)養(yǎng)殖、飼料原料與世界漁業(yè)資源[J].飼料與畜牧,2016(6):17-19.
[14] LI X N,SONG H L,LI W,et al.An integrated ecological flo-ating-bed employing plant,freshwater clam and biofilm carrier for puri-fication of eutrophic water[J].Ecological Engineering,2010(36):382-390.