陳 琳, 滕爽爽, 朱愛(ài)意, 黃曉林, 肖國(guó)強(qiáng)

水溫和余氯對(duì)泥蚶胚胎發(fā)育的毒性效應(yīng)

陳 琳1, 2, 滕爽爽2, 朱愛(ài)意2, 黃曉林2, 肖國(guó)強(qiáng)1, 2

(1. 浙江海洋大學(xué) 國(guó)家海洋設(shè)施養(yǎng)殖工程技術(shù)研究中心, 浙江 舟山 316022; 2. 浙江省海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖研究所 浙江省近岸水域生物資源開(kāi)發(fā)與保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 溫州市海洋生物遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 浙江 溫州 325005)

為了研究三門(mén)灣海域溫排水污染對(duì)水生動(dòng)物發(fā)育的影響, 本實(shí)驗(yàn)通過(guò)室內(nèi)模擬三門(mén)灣核電站溫排水的余氯殘留和溫升效應(yīng), 研究了不同溫度和不同游離余氯質(zhì)量濃度耦合下對(duì)泥蚶()胚胎發(fā)育的影響。實(shí)驗(yàn)水溫為29 ℃、32 ℃和35 ℃, 游離余氯質(zhì)量濃度為0.025、0.050、0.100、0.200、0.400和0.800 mg/L, 同時(shí)以砂濾海水為對(duì)照組, 選取30 min胚胎細(xì)胞組成、1 h卵裂率、24 h D型幼蟲(chóng)孵化率和幼蟲(chóng)畸形率等4個(gè)指標(biāo)進(jìn)行觀察分析。結(jié)果表明, 單一溫升情況下, 32 ℃對(duì)泥蚶30 min時(shí)細(xì)胞期發(fā)育有促進(jìn)作用; 35 ℃抑制了泥蚶30 min時(shí)的細(xì)胞期發(fā)育, 泥蚶1 h卵裂率顯著降低、無(wú)D型幼蟲(chóng)孵化。溫度聯(lián)合游離余氯情況下, 3個(gè)溫度下隨著游離余氯質(zhì)量濃度的增加, 泥蚶受精卵卵裂率均呈下降趨勢(shì), 游離余氯對(duì)泥蚶卵裂率影響的最低可觀察效應(yīng)濃度(LOEC)分別為0.400、0.200和0.800 mg/L。29 ℃和32 ℃下, 隨著余氯質(zhì)量濃度的升高, D型幼蟲(chóng)孵化率呈下降趨勢(shì), 畸形率呈升高趨勢(shì); 兩個(gè)溫度下游離余氯對(duì)泥蚶D型幼蟲(chóng)孵化率和畸形率的最低可觀察效應(yīng)濃度(LOEC)分別為0.100和0.050 mg/L。35 ℃下, D型幼蟲(chóng)未孵出, 無(wú)最低可觀察效應(yīng)濃度(LOEC)。本研究不僅可以為三門(mén)灣核電站海水中余氯污染對(duì)該海域生物和生態(tài)環(huán)境的影響提供基礎(chǔ)資料, 還可以為沿海電廠溫排水排放標(biāo)準(zhǔn)提供理論指導(dǎo)意義。

泥蚶(); 胚胎發(fā)育; 水溫; 游離余氯

核電站原子核裂變產(chǎn)生的能量只有30%～35%轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔? 大量的廢熱通過(guò)冷卻水排放到環(huán)境中, 使海洋生物受到升溫幅度為4 ℃～12 ℃熱沖擊[1]。為了防止污損生物在冷卻系統(tǒng)內(nèi)壁附著, 阻塞管道系統(tǒng), 通常要對(duì)冷卻海水作氯化處理。冷卻水通過(guò)冷卻系統(tǒng)后再排出, 其中的余氯亦隨之排放到海洋環(huán)境中。熱沖擊和余氯直接或間接地影響到海水利用行業(yè)尤其是近海和河口區(qū)的水產(chǎn)資源及養(yǎng)殖業(yè)[2-3]。

從20世紀(jì)60年代以來(lái), 國(guó)內(nèi)外研究者對(duì)海水中殘留余氯的生態(tài)效應(yīng)開(kāi)展了大量研究[4-18]。相比水生動(dòng)物成體和幼體, 其早期胚胎發(fā)育階段對(duì)余氯的毒性更加敏感[19-20]。因此, 探究溫排水對(duì)水生動(dòng)物的影響有必要對(duì)其早期胚胎發(fā)育階段進(jìn)行探究。黑棘鯛()22 ℃下胚胎孵化率最高, 溫度升高或下降, 孵化率均降低; 同時(shí), 余氯質(zhì)量濃度的升高, 導(dǎo)致胚胎孵化率下降[21]; 大亞灣核電站余氯排放對(duì)合浦珠母貝()受精卵卵裂率有抑制作用, 該抑制作用隨著余氯質(zhì)量濃度升高而增大, 游離態(tài)余氯對(duì)卵裂的抑制強(qiáng)于化合態(tài)余氯[22]; 鱸魚(yú)()受精卵的孵化率隨著水中的含氯量提升而降低[23]; 次氯酸鈉脅迫白鮭()胚胎發(fā)育的研究中, 從受精卵期開(kāi)始脅迫, 胚胎死亡率顯著升高; 從眼期開(kāi)始脅迫, 胚胎死亡率沒(méi)有顯著升高, 表明受精卵更易受余氯毒性影響[24]。

泥蚶()屬軟體動(dòng)物門(mén)(Mollusca)、雙殼綱(Lamellibranchia)、列齒目(Taxodonta)、蚶科(Arcidae)、泥蚶屬(), 是三門(mén)灣海區(qū)重要的經(jīng)濟(jì)物種之一。相比于有回避能力的魚(yú)類(lèi)和蝦類(lèi), 泥蚶這種活動(dòng)能力弱的附著類(lèi)生物更容易受到溫排水的影響, 更不會(huì)主動(dòng)遷移逃離溫排水污染區(qū)產(chǎn)卵, 故在早期胚胎發(fā)育階段尤其容易受到溫排水脅迫, 且容易被卷吸進(jìn)冷卻系統(tǒng)內(nèi)或隨風(fēng)浪或海流漂移至溫排水排放區(qū)[25]。泥蚶成貝和稚貝均有較完善的生理構(gòu)造和自我保護(hù)機(jī)制, 較泥蚶受精卵更有利于抵御外界惡劣環(huán)境, 本研究以三門(mén)灣主要經(jīng)濟(jì)養(yǎng)殖動(dòng)物泥蚶的受精卵為對(duì)象, 分析溫度、游離余氯及兩種因子交互作用對(duì)泥蚶受精卵發(fā)育的影響, 根據(jù)三門(mén)灣核電站溫排水前期調(diào)查結(jié)果, 設(shè)置本實(shí)驗(yàn)溫度和游離余氯梯度開(kāi)展研究。本研究可望為中國(guó)沿海電廠溫排水溫度和殘留余氯質(zhì)量濃度限值提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)所用的泥蚶二齡親貝為泥蚶水產(chǎn)新品種“樂(lè)清灣1號(hào)”群體, 由浙江省海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖研究所清江基地提供。選擇活力良好且性腺飽滿(mǎn)的個(gè)體用于實(shí)驗(yàn)。

次氯酸鈉(NaClO)和40%甲醛溶液(CH2O)購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司, 均為分析純?cè)噭? 用蒸餾水配成1.5 mg/mL的游離余氯母液, 實(shí)驗(yàn)時(shí)按照終濃度稀釋。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)設(shè)置3個(gè)水溫條件: 29 ℃、32 ℃和35 ℃, 均由加熱棒水浴控溫; 在每個(gè)水溫條件下設(shè)0、0.025、0.050、0.100、0.200、0.400和0.800 mg/L總計(jì)7個(gè)游離余氯質(zhì)量濃度條件, 其中以游離余氯為0 mg/L的過(guò)濾海水為對(duì)照, 每組設(shè)3個(gè)平行, 實(shí)驗(yàn)在500 mL燒杯中進(jìn)行, 實(shí)驗(yàn)試液總量為500 mL, 各組預(yù)先調(diào)節(jié)好水溫, 再加入游離余氯母液。陰干加流水刺激誘導(dǎo)親貝排放受精卵, 將開(kāi)始排放的親貝挑出來(lái)分開(kāi)雌雄, 取再次排放的精卵混合受精, 迅速收集受精卵進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。由于游離余氯衰減較快, 故實(shí)驗(yàn)期間各組12 h時(shí)再添加一次游離余氯母液, 添加量按照終濃度及燒杯中試液量計(jì)算。受精30 min、1 h、24 h后, 吸取燒杯內(nèi)30 mL含受精卵的海水(吸取前攪拌吹打均勻), 移入裝有1 mL 8%甲醛溶液的50 mL尖頭離心管內(nèi)固定, 分別用于統(tǒng)計(jì)各組胚胎細(xì)胞組成、卵裂率、D型幼蟲(chóng)孵化率和D型幼蟲(chóng)畸形率。

1.3 余氯測(cè)定方法

采取法國(guó)PONSEL便攜式水質(zhì)分析儀(Multy8302)及其配套試劑測(cè)定海水中的余氯的含量(國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)HJ586-2010[26], DPD法, 量程0.1～6 mg/L)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所得數(shù)據(jù)使用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD)表示, 采用 SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件的Tukey或Dunnett’s T3多重比較方法分析各組卵裂率、胚胎細(xì)胞組成、D型幼蟲(chóng)孵化率和D型幼蟲(chóng)畸形率是否具有顯著性差異, 當(dāng)<0.05時(shí)統(tǒng)計(jì)具有顯著性差異; 當(dāng)方差齊性時(shí)采用Tukey進(jìn)行多重比較, 當(dāng)方差不齊時(shí)采用Dunnett’s T3進(jìn)行多重比較。以單因素方差分析(One-way analysis of variance, ANOVA)檢驗(yàn)相同溫度下不同游離余氯質(zhì)量濃度對(duì)卵裂率、胚胎細(xì)胞組成、D型幼蟲(chóng)孵化率和D型幼蟲(chóng)畸形率的顯著性差異,<0.05為差異顯著。以雙因素方差分析Two- way ANOVA (SPSS 22.0)檢驗(yàn)溫度、游離余氯這兩個(gè)因素相互作用是否顯著影響泥蚶胚胎發(fā)育,< 0.05為差異顯著。而后采用OriginPro和Excel進(jìn)行畫(huà)圖。

通過(guò)毒性試驗(yàn)確定化學(xué)物質(zhì)對(duì)生物的最低可觀察濃度效應(yīng)(lowest observed effect concentration, LOEC)通常是開(kāi)展毒理學(xué)研究的重要目的。本研究根據(jù)OECD的方法[27], 確定游離余氯對(duì)泥蚶受精卵卵裂率的LOEC值, 即各溫度條件下的實(shí)驗(yàn)組卵裂率與該溫度條件下的對(duì)照組卵裂率進(jìn)行單因素方差分析, 與對(duì)照組具有顯著性差異(<0.05)實(shí)驗(yàn)組中最低的余氯質(zhì)量濃度即為L(zhǎng)OEC值。

2 結(jié)果

2.1 溫度對(duì)泥蚶胚胎發(fā)育的影響

由表1可知, 泥蚶30 min胚胎細(xì)胞組成中, 35 ℃時(shí)受精卵所占比例顯著升高(<0.05); 32 ℃和35 ℃時(shí)2細(xì)胞所占比例顯著升高(<0.05); 32 ℃和35 ℃時(shí)4細(xì)胞所占比例顯著降低(<0.05); 32 ℃時(shí)8細(xì)胞所占比例顯著升高(<0.05)。35 ℃時(shí)卵裂率顯著降低(<0.05)。35 ℃時(shí)D型幼蟲(chóng)孵化率顯著降低(<0.05), 胚胎未發(fā)育到D型幼蟲(chóng)階段, 停留在擔(dān)輪幼蟲(chóng)階段; 32 ℃時(shí), D型幼蟲(chóng)畸形率顯著升高(<0.05)。

表1 溫度對(duì)泥蚶胚胎發(fā)育的影響

注: 因D型幼蟲(chóng)畸形率=(畸形D型幼蟲(chóng)數(shù)÷總D型幼蟲(chóng)數(shù))×100%, 總D型幼蟲(chóng)數(shù)為0時(shí), D型幼蟲(chóng)畸形率無(wú)法計(jì)算, 用—表示(表3同); 同列同一項(xiàng)目肩標(biāo)不同字母表示差異顯著(<0.05)

2.2 溫度和余氯聯(lián)合對(duì)30 min胚胎細(xì)胞組成的影響

由圖1可知, 29 ℃條件下, 游離余氯質(zhì)量濃度為0.1 mg/L時(shí), 4細(xì)胞所占比例顯著減少(<0.05), 游離余氯對(duì)胚胎發(fā)育存在一定的滯后作用。32 ℃條件下,游離余氯質(zhì)量濃度為0.05 mg/L時(shí), 8細(xì)胞比例顯著降低; 游離余氯質(zhì)量濃度為0.1 mg/L時(shí), 4細(xì)胞比例顯著增加, 游離余氯質(zhì)量濃度為0.8 mg/L時(shí), 4細(xì)胞比例顯著降低。35 ℃條件下, 各濃度組胚胎相對(duì)于29 ℃和32 ℃都滯后發(fā)育。

圖1 3個(gè)溫度下游離余氯脅迫對(duì)泥蚶30 min胚胎細(xì)胞組成的影響

不同溫度條件下不同游離余氯質(zhì)量濃度對(duì)泥蚶30 min胚胎細(xì)胞組成的影響進(jìn)行雙因素方差分析(表2),結(jié)果顯示溫度會(huì)顯著影響游離余氯對(duì)泥蚶30 min胚胎細(xì)胞組成中受精卵、2細(xì)胞和4細(xì)胞造成的比例變化, 溫度和游離余氯質(zhì)量濃度之間存在協(xié)同作用。

2.3 溫度和余氯聯(lián)合對(duì)泥蚶受精卵卵裂率的影響

由圖2可知, 29 ℃、32 ℃和35 ℃條件下, 隨著游離余氯質(zhì)量濃度的增加, 泥蚶受精卵卵裂率均呈下降趨勢(shì)。29 ℃下, 0.4 mg/L游離余氯質(zhì)量濃度組卵裂率顯著降低; 32 ℃下, 0.2 mg/L游離余氯組卵裂率顯著降低; 溫度提升, LOEC值降低, 可能是由于產(chǎn)生了溫升耦合毒性。35 ℃下, 0.8 mg/L游離余氯質(zhì)量濃度組卵裂率顯著降低, 從對(duì)照組可知, 卵裂率受該溫度(35 ℃)影響較大, 該溫度下對(duì)照組卵裂率較29 ℃和32 ℃顯著下降(表1)。此時(shí), 溫度是影響泥蚶受精卵卵裂率的主要因子。

表2 溫度和游離余氯對(duì)泥蚶胚胎發(fā)育的影響

注: *. 差異顯著(<0.05); **. 差異極顯著(<0.01)

圖2 溫度和游離余氯脅迫下泥蚶受精卵卵裂率

同一溫度不同游離余氯質(zhì)量濃度下, 不同字母表示差異顯著(< 0.05)

Different letters indicate significant differences during different con-centrations of free residual chlorine at the same temperature(<0.05)

不同溫度條件下不同游離余氯質(zhì)量濃度對(duì)泥蚶受精卵卵裂率的影響進(jìn)行雙因素方差分析(表2), 結(jié)果顯示溫度和游離余氯質(zhì)量濃度之間不存在協(xié)同作用, 溫度不會(huì)顯著影響游離余氯對(duì)泥蚶受精卵卵裂率的抑制效應(yīng)。

2.4 溫度和余氯聯(lián)合對(duì)泥蚶D型幼蟲(chóng)孵化率與畸形率的影響

由表3可知, 29 ℃和32 ℃條件下, 隨著游離余氯質(zhì)量濃度的升高, D型幼蟲(chóng)孵化率呈下降趨勢(shì), 畸形率呈升高趨勢(shì); 游離余氯質(zhì)量濃度為0.1 mg/L時(shí), D型幼蟲(chóng)孵化率顯著降低(<0.05); 游離余氯質(zhì)量濃度為0.05 mg/L時(shí), 畸形率也顯著升高(<0.05), 可見(jiàn)D型幼蟲(chóng)對(duì)余氯敏感, 即使0.1 mg/L質(zhì)量濃度下泥蚶受精卵有80%左右的卵裂率(圖2)。但也無(wú)法繼續(xù)發(fā)育成正常的D型幼蟲(chóng)。當(dāng)溫度為29 ℃和32 ℃, 游離余氯質(zhì)量濃度為0.2、0.4和0.8 mg/L時(shí), 胚胎未孵化成D型幼蟲(chóng); 35 ℃條件下, 所有濃度組別泥蚶受精卵均無(wú)法發(fā)育成D型幼蟲(chóng)。

表3 溫度和游離余氯脅迫下泥蚶D型幼蟲(chóng)孵化率與畸形率

注: 同列同一項(xiàng)目肩標(biāo)不同字母表示差異顯著(<0.05)

不同溫升條件下不同游離余氯質(zhì)量濃度對(duì)泥蚶D型幼蟲(chóng)孵化率、D型幼蟲(chóng)畸形率的影響進(jìn)行雙因素方差分析(表2), 結(jié)果顯示溫度會(huì)顯著影響游離余氯對(duì)泥蚶D型幼蟲(chóng)孵化的抑制效應(yīng), 溫度和游離余氯質(zhì)量濃度之間存在協(xié)同作用; 溫度不會(huì)顯著影響游離余氯對(duì)泥蚶D型幼蟲(chóng)致畸效應(yīng), 溫度和游離余氯質(zhì)量濃度之間不存在協(xié)同作用。

3 討論

3.1 溫度對(duì)泥蚶胚胎發(fā)育的影響

溫度是影響貝類(lèi)受精卵孵化的重要因素, 不同的貝類(lèi)受精卵孵化所要求的溫度條件不同, 并對(duì)溫度的適應(yīng)范圍也有明顯的差異[28]。至今, 國(guó)內(nèi)外多位學(xué)者已針對(duì)溫度對(duì)貝類(lèi)受精卵孵化的影響開(kāi)展了大量的研究, 這些工作為水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)提供了理論指導(dǎo)和科學(xué)依據(jù)。皺紋盤(pán)鮑()胚胎發(fā)育的最適合溫度為22 ℃～24 ℃[29]; 波紋巴非蛤()胚胎發(fā)育最適合的溫度為30 ℃[30]; 青蛤()胚胎發(fā)育最適合的溫度為26 ℃～ 30 ℃[31]; 毛蚶()胚胎發(fā)育最適合的溫度為25 ℃～30 ℃[32]; 紫彩血蛤()胚胎發(fā)育最適合溫度為15 ℃～20 ℃[33]; 泥蚶()的最適溫度為25 ℃～31 ℃[34]。

在單一溫度對(duì)泥蚶胚胎發(fā)育影響實(shí)驗(yàn)中, 選取卵裂率、30 min胚胎細(xì)胞組成、24 h D型幼蟲(chóng)畸形率、24 h D型幼蟲(chóng)畸形率作為指標(biāo)進(jìn)行衡量, 來(lái)評(píng)定溫度對(duì)泥蚶胚胎發(fā)育的影響。該結(jié)果與溫度對(duì)其他貝類(lèi)胚胎發(fā)育的影響基本一致[35]。蘭國(guó)寶等[34]研究認(rèn)為水溫的升高有助于提高貝類(lèi)胚胎發(fā)育的速度, 當(dāng)水溫在21 ℃時(shí), 從受精卵發(fā)育到D型幼體需要近60 h, 而當(dāng)水溫在31 ℃～33 ℃時(shí), 胚胎發(fā)育達(dá)D型幼蟲(chóng)僅需要12～13 h。本研究發(fā)現(xiàn)32 ℃條件下泥蚶胚胎發(fā)育速度明顯快于29 ℃, 30min時(shí), 29 ℃對(duì)照組, 4細(xì)胞占比80.0%; 32 ℃對(duì)照組, 4細(xì)胞占比33.5%, 8細(xì)胞占比37.0%; 35 ℃對(duì)照組, 2細(xì)胞占比39.2%, 4細(xì)胞占比23.7%。35 ℃發(fā)育較慢。這與孫虎山等[33]研究認(rèn)為“高溫”可使紫彩血蛤胚胎畸形、滯育, 且胚胎的畸形、滯育現(xiàn)象隨溫度的升高而加重相符。給胚胎適當(dāng)?shù)臏囟妊a(bǔ)償, 有利于胚胎中一些蛋白質(zhì)的表達(dá), 提高酶的活性, 加速發(fā)育; 但溫度過(guò)高容易使細(xì)胞程序性死亡, 導(dǎo)致胚胎畸形, 也會(huì)導(dǎo)致酶活性降低, 降低新陳代謝活動(dòng), 使胚胎滯育[35]。

3.2 溫度和余氯聯(lián)合對(duì)泥蚶胚胎發(fā)育的影響

在已有的研究中, 谷宇婷等[37]研究了溫升聯(lián)合海洋酸化對(duì)皺紋盤(pán)鮑受精和胚胎發(fā)育的影響, 結(jié)果表明溫升會(huì)加劇海洋酸化對(duì)皺紋盤(pán)鮑受精和胚胎發(fā)育造成的負(fù)面影響; 王云彪等[38]研究了溫度對(duì)Pb、Cd、Hg、Cu脅迫下秀麗隱桿線蟲(chóng)()毒性的影響, 結(jié)果表明, Cu和Hg脅迫24 h下, 隨著環(huán)境溫度的升高, 秀麗隱桿線蟲(chóng)LC50值與繁殖力降低, 溫升增加了重金屬的毒性; 在溫度聯(lián)合其他污染物對(duì)生物的毒性影響研究中, 溫度作為一個(gè)非常重要的生態(tài)因子, 不僅與生物的生命活動(dòng)、生理代謝息息相關(guān), 而且對(duì)其他污染物物理化學(xué)性質(zhì)有一定的影響作用, 從而間接對(duì)生物產(chǎn)生影響。溫度越高, 通常會(huì)增大另一物質(zhì)對(duì)生物的毒性, 例如溫度的升高可以引起水體可利用形式的重金屬活性增強(qiáng)及濃度的增加, 進(jìn)而引起該污染物的毒性增加[39]。本研究中, 29 ℃時(shí), 造成泥蚶受精卵卵裂顯著性降低的游離余氯質(zhì)量濃度為0.4 mg/L; 32 ℃時(shí), 造成泥蚶受精卵卵裂率顯著性降低的游離余氯質(zhì)量濃度為0.2 mg/L, 在29 ℃～32 ℃下, 游離余氯對(duì)泥蚶受精卵卵裂率影響的最低可觀察效應(yīng)濃度(LOEC)隨著溫度的升高而降低, 也驗(yàn)證了該理論。

32 ℃時(shí), 造成泥蚶受精卵卵裂率顯著性降低的游離余氯質(zhì)量濃度為0.2 mg/L; 35 ℃時(shí), 造成泥蚶受精卵卵裂率顯著性降低的游離余氯質(zhì)量濃度為0.8 mg/L; 在32 ℃～35 ℃下, 游離余氯對(duì)泥蚶受精卵卵裂率影響的最低可觀察效應(yīng)濃度(LOEC)隨著溫度的升高而升高, 表明在32 ℃～35 ℃下, 游離余氯毒性并未隨著水溫升高而增大。這點(diǎn)與溫度聯(lián)合其他污染物導(dǎo)致污染物毒性隨著水溫升高而增大不同, 推測(cè)這與游離余氯易衰減的特性有關(guān), 隨著溫度的升高, 游離余氯衰減的越快, 從而影響了游離余氯的毒性。游離余氯的毒性效應(yīng)與溫度之間的非線性關(guān)系反映出溫度聯(lián)合游離余氯對(duì)泥蚶胚胎發(fā)育毒性效應(yīng)的復(fù)雜性[40]。相似情況在晁敏等[21]的研究中也有出現(xiàn)過(guò), 在22 ℃～30 ℃內(nèi), 游離余氯的毒性并未隨著水溫升高而增加, 22 ℃下毒性最強(qiáng), 26 ℃下毒性最弱, 研究者推測(cè)是由于隨著溫度的增加, 游離余氯的衰減和轉(zhuǎn)化為非毒形式的速度加快, 從而影響了氯的毒性。

本研究表明0.2 mg/L質(zhì)量濃度下, 已無(wú)D型幼蟲(chóng)孵化; 0.1 mg/L質(zhì)量濃度下, D型幼蟲(chóng)畸形率為100%。三門(mén)灣核電站鄰近海域游離余氯質(zhì)量濃度為0.01～0.18 mg/L, 會(huì)對(duì)泥蚶的胚胎發(fā)育產(chǎn)生影響, 長(zhǎng)期如此, 三門(mén)灣核電站鄰近海域泥蚶數(shù)量將會(huì)劇減。此外, 從三門(mén)灣沿岸核電工業(yè)的發(fā)展來(lái)考慮, 余氯排放量有可能增加, 鄰近海域余氯污染情況可能還會(huì)變化, 因此有必要采取一定的措施來(lái)遏制這一嚴(yán)峻形勢(shì)。

4 結(jié)論

在本研究設(shè)置的溫度范圍內(nèi)(29 ℃～35 ℃), 32 ℃促進(jìn)了泥蚶30 min時(shí)細(xì)胞期發(fā)育、對(duì)泥蚶受精卵卵裂率、D型幼蟲(chóng)孵化率沒(méi)有顯著性影響, D型幼蟲(chóng)畸形率顯著性降低; 35 ℃抑制了泥蚶30 min時(shí)的細(xì)胞期發(fā)育、使泥蚶受精卵卵裂率顯著降低、無(wú)D型幼蟲(chóng)孵化。

溫度聯(lián)合游離余氯情況下, 3個(gè)溫度下隨著游離余氯質(zhì)量濃度的增加, 均抑制了泥蚶30 min時(shí)細(xì)胞期發(fā)育, 泥蚶受精卵卵裂率均呈下降趨勢(shì), 游離余氯對(duì)泥蚶受精卵卵裂率影響的最低可觀察效應(yīng)質(zhì)量濃度(LOEC)分別為0.400、0.200、0.800 mg/L。29 ℃和32 ℃下, 隨著濃度的升高, D型幼蟲(chóng)孵化率呈下降趨勢(shì), 畸形率呈升高趨勢(shì), 兩個(gè)溫度下游離余氯對(duì)泥蚶D型幼蟲(chóng)孵化率和畸形率的最低可觀察效應(yīng)質(zhì)量濃度(LOEC)分別為0.100和0.050 mg/L。35 ℃下, D型幼蟲(chóng)未孵出, 無(wú)最低可觀察效應(yīng)濃度(LOEC)。

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Toxic effects of water temperature and residual chlorine on embryonic development of

CHEN Lin1, 2, TENG Shuang-shuang2, ZHU Ai-yi2, HUANG Xiao-lin2,XIAO Guo-qiang1, 2

(1. Zhejiang Ocean University, National Engineering Research Center For Marine Aquaculture, Zhoushan 316022, China; 2. Zhejiang Mariculture Research Institute; Zhejiang Key Laboratory of Exploitation and Preservation of Coastal Bioresource; Wenzhou Key Laboratory of Marine Biological Genetics and Breeding, Wenzhou 325005, China)

To investigate the effects of warm drainage pollution in Sanmen Bay on the development of aquatic animals, the influence of free residual chlorine on the embryonic development ofunder different temperature conditions was studied through laboratory simulations. Three different water temperatures were set at 29 ℃, 32 ℃, nd 35 ℃, and six different gradients of free residual chlorine concentration were set at 0.025, 0.050, 0.100, 0.200, 0.400, and 0.800 mg/L. Simultaneously, filtered seawater was taken as the control. The influence of thermal drainage on the embryonic development ofwas analyzed by counting the change of the embryonic cell composition, cleavage rate, D-shaped larva hatching rate, and malformation rate. The results of a single temperature rise revealed that 32 ℃ promoted cell development for 30 minutes after fertilization, whereas 35 ℃ inhibited cell development for 30 minutes after fertilization. The 1 h cleavage rate was significantly decreased, and the D-shaped larva hatching rate was zero at 35 ℃. Under the condition of temperature combined with free residual chlorine, the cleavage rate decreased along with the elevated concentration of free residual chlorine, and the lowest observed effect concentration (LOEC) values of free residual chlorine to the cleavage rate ofwere determined to be 0.400, 0.200, and 0.800 mg/L at 29 ℃, 32 ℃, and 35 ℃, respectively. The D-shaped larva hatching rate decreased, and the malformation rate increased along with the elevated concentration of free residual chlorine at 29 ℃ and 32 ℃, respectively．The LOEC values of free residual chlorine to the hatching rate ofD-type larvae and the malformation rate were determined to be 0.100 mg/L and 0.050 mg/L, respectively. The D-shaped larva hatching rate was zero, and there was no LOEC value at 35 ℃. This study provides not only basic data for the impact of residual chlorine pollution on the biological and ecological environment in the Sanmen Bay Nuclear Power Plant but also theoretical guidance for formulating the discharge standard of warm water drainage of coastal power plants.

; embryonic development; water temperature; free residual chlorine

Aug. 7, 2021

X503.225

A

1000-3096(2022)04-0025-09

10.11759/hykx20210807001

2021-08-07;

2021-10-08

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2020YFD0900802, 2018YFD0901405-2);國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目(CARS-49)

[The National Key Research and Development Program of China, Nos. 2020YFD0900802, 2018YFD0901405-2; China Agriculture Research System of MOF and MARA, No. CARS-49]

陳琳(1998—), 女, 湖南株洲人, 碩士研究生, 主要從事海水養(yǎng)殖生態(tài)相關(guān)研究, E-mail: 1163769119@qq.com; 肖國(guó)強(qiáng)(1978—),通信作者, E-mail: xiaogq1978@163.com

(本文編輯: 譚雪靜)