胭脂鱼作为提升苏州河水体美誉度的指示生物可行性研究

被誉为上海市“母亲河”的苏州河于20世纪80年代受到严重污染，河水生态功能基本丧失，严重影响到上海人民的生产生活，有损于上海市的可持续发展。针对此情况，上海市政府开展了三期苏州河整治工程，整治后的苏州河水质状况明显改善，生态功能基本恢复。但苏州河污染历史悠久，污染成分十分复杂，加上受黄浦江潮汐的影响，苏州河的水流具有双向回荡的不稳定特性，单纯用理化指标评价治理效果显得不够充分，用生物监测手段补充将更有说服力，再者治理过后的苏州河内繁殖了大量耗氧的寡毛类底栖生物，选择某种大型鱼类加以控制也尤为必要。因胭脂鱼(Myxocyprinus asiaticus)具备诸多优良生物学特性，本文选用其作为研究对象，来探讨作为提升苏州河美誉度的指示生物的可行性。 鱼类的耗氧率反映了新陈代谢的规律及生理状况，窒息点是鱼类忍受低氧的极限指标，日粮则可作为摄食研究的最基本数据，而鱼体血液中的血红蛋白(Hb)、红细胞(RBC)、白细胞(WBC)等则与免疫功能有关，血清中的超氧化物歧化酶(SOD)是鱼体内免受细胞氧化伤害的关键酶类，溶菌酶(LZM)能杀死病原微生物，是鱼类感受外界刺激和胁迫压力的应激信号。本研究历时两年多，结合室内实验和室外实验的方法，选取如上指标对胭脂鱼的生态适应性及鱼对苏州河水的毒理响应进行了逐步研究，并最终就胭脂鱼生存于苏州河的可行性，河流污染治理生物监测的毒理指标筛选及河水美誉度进行了评价。具体研究结果如下： 1、对1龄胭脂鱼耗氧率的研究结果表明，均重6.7g的鱼在15℃时的平均耗氧率和耗氧量分别为0.0585mg/g．h和0.3567mg/p·h；在20℃时分别为0.1176mg/g．h和0.8232mg/p．h；昼间与夜间耗氧率未见显著差异。窒息点测定结果表明，在15、20、25和30"C下1龄鱼的窒息点分别为0.4921、0.8319、0.9356和1.5144mg/L；在25和30"C下2龄鱼的窒息点分别为1.0738和1.1027mg/L。胭脂鱼的窒息点比同一科的小鳍吸口鱼(Moxostoma robusmm)、大口胭脂鱼(Ictiobus cyprinellusl)，以及我国常见养殖种类如“四大家鱼”等都高，但比珍稀鱼类秦岭细鳞鲑幼鱼(Brachymystax lenok tsinlingensis)低。仅1龄胭脂鱼在30℃时浮头溶氧为3.4007mg/L，高于城市景观用水C类水标准，其他各组的浮头溶氧均低于3.0mg/L。单从氧需求角度看，1、2龄胭脂鱼均能适应于水温常年低于30℃的我国一般景观用水水体。 2、在室内以摇蚊幼虫为实验饵料，对1、2龄胭脂鱼的日粮等参数及昼夜摄食率变化进行了研究。结果表明，在20、25和30℃水温下，1龄鱼的日粮分别为16.21％、21.49％和31.39％，日增长率为0.94％、1.39％和2.05％，饵料系数为8.72、7.71和7.69：在20和25℃水温下，2龄鱼的日粮分别为15.70％和18.01％，日增长率为0.55％和0.88％，饵料系数为14.42和10.28。在这一温度范围内，胭脂鱼幼鱼的日粮和日增长率随着温度的升高有所增大，饵料系数有所减小。1龄鱼的昼夜摄食率在20、25和30℃水温下分别于0.04％-0.12％、0.06％-0.16％和O．10％-0.24％范围内变化，但总体上未见有特定的显著性昼夜规律。结合已有文献结果，发现胭脂鱼对摇蚊幼虫和水蚯蚓具有接近的饱食日粮水平，两者均是其喜好的食物。从氧需求和食物来源两个最基本的生态适应性角度看，胭脂鱼具有生存于夏季以外大部分苏州河水体的适应性，理论上也具有一定控制过量寡毛类的能力。 3、室内对2龄胭脂鱼的血液学指标研究表明，在(15±1)和(25±1)℃水温下，2龄鱼的平均Hb含量为(77+8.50)g/L，RBC数为(1.98x1012±0.13×1012)ind/L，WBC数为(2.06x1010o±0.12×1010)ind/L，SOD活性为(106.21±4.09)U/mL，LZM活性为(224.53±16.98)U/mL。针对苏州河的水体毒性，用经曝气、循环、消毒后的浙江路段和武宁路段苏州河原水对2龄鱼所做32d毒理研究表明，实验鱼的生存情况良好，且在(15±1)℃水温下，两河段实验鱼的m含量与对照组差异显著，但两河段组间无差异，三组鱼的．RBC数两两组间均无差异；两实验组和对照组的WBC数均有所减少，三组间差异极显著；三组的SOD活性接近，组间无差异。室内毒理研究预示苏州河内有机毒物等对胭脂鱼有胁迫，但这种胁迫不足以威胁到其正常生活，除WBC数有极显著，Hb有显著响应外，其余指标均无响应。 4、基于室内实验结果，2007年6月至2007年7月，在梦清园人工湿地内对1龄胭脂鱼做了为期32d的毒理实验，并在相应天数测定了部分水质指标作为参考。水质测定表明，湿地水质指标变化不规律，COD、氨氮较高，Cr6+、硫化物等含量较小。毒理实验表明，湿地中实验鱼的Hb含量和RBC数较对照值略低，但各均值与对照值间无差异，而WBC数则显著低于对照值。实验组鱼的SOD活性与溶菌酶活性虽有波动，但均值均与对照组无差异。研究预示湿地水体对胭脂鱼有胁迫，其中仅WBC数有显著性毒理响应，其余指标均未见显著响应。就生存情况来看，胭脂鱼具有生存湿地水体的可能性。 5、基于室内和湿地毒理实验的研究结果，2007年12月至2008年1月在梦清园河段开展了第三阶段毒理研究，即抽调未经人工曝气的苏州河原水对2龄胭脂鱼做了32d的毒理实验，同时测定了相应天数的部分水质指标。水质测定显示，与对照组用水相比，苏州河水的溶氧较低，COD、总磷、总氮、氨氮、硝氮和亚硝氮等较高。毒理实验表明，原水内实验鱼的Hb含量均值与对照组间无差异，RBC数较对照值高，均值与对照值有显著差异。实验鱼的WBC数均远低于对照值，与对照值间也有极显著差异；血清SOD活性在实验前期略高于对照值，后期略低，但均值与对照值间无差异：溶菌酶活性虽较对照值高，但也与对照值无差异。结果表明，除了RBC数、WBC数对苏州河原水产生了显著的毒理响应外，其余指标均未见显著变化，这预示苏州河原水对胭脂鱼虽有胁迫，但能使其无病生存。 胭脂鱼是我国特有的珍稀鱼类和国家二级野生保护动物，具有较大的社会影响力和很高的文化认知度。胭脂鱼也是亚口鱼科(Catostomidae)唯一分布在亚洲的一个种，具有独特的动物地理学意义。其幼体体形奇特、花纹鲜艳，具有很高的观赏价值；成鱼则个体大，肉肥美，具有很高的综合利用价值和社会美誉度。上述研究表明，胭脂鱼在大部分时间和河段内能适应苏州河的水环境，胭脂鱼WBC数可作为指示河水污染的主要毒理学指标，RBC数和Hb含量等也可作为辅助的毒理指标，胭脂鱼可以作为提升苏州河水体美誉度的指示生物。