重金屬（鋅、銅、鎘）對鰱幼魚游泳能力影響研究.pdf

1、水電開發(fā)給我國帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，對河流生態(tài)環(huán)境也帶來了較大的影響，大壩阻隔了河流的連通性，阻斷了洄游性魚類的洄游通道，且大壩蓄水導(dǎo)致自凈能力下降，水質(zhì)惡化，嚴(yán)重影響了水生生物的生存環(huán)境，大壩上下游水質(zhì)問題變得越來越受到人們的關(guān)注，其中包括重金屬污染。重金屬對魚類生存（如捕食、繁衍、避敵）具有重要影響。魚類是水生生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，與人類健康息息相關(guān)。重金屬污染已對長江中珍稀魚種造成了較嚴(yán)重的影響，但目前魚道設(shè)計(jì)相關(guān)的魚類游泳

2、能力研究并未考慮重金屬對其游泳能力影響。研究重金屬對魚類游泳能力的影響，對魚種多樣性保護(hù)和魚道設(shè)計(jì)有較大意義，并且對人類健康也具有重要意義。
　　本論文以鰱幼魚為研究對象，通過水槽實(shí)驗(yàn)法及視頻分析方法，探究了在銅、鎘、鋅三種常見重金屬離子溶液中暴露后的鰱幼魚，其游泳特性的變化情況。并測定了重金屬在魚鰓、內(nèi)臟、肌肉組織中的含量，為魚類保護(hù)以及魚道設(shè)計(jì)提供了數(shù)據(jù)參考。主要研究內(nèi)容如下：
　　（1）通過水槽實(shí)驗(yàn)法，研究了鰱幼魚在5

3、個(gè)不同重金屬鋅濃度（0 mg/L、1 mg/L、2 mg/L、4 mg/L、6 mg/L）暴露后的游泳特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：隨著鋅離子濃度增大，常規(guī)代謝率，臨界游泳速度及耗氧率都是呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢。在鋅濃度為4mg/L時(shí)，常規(guī)代謝率最大為470.06 mgO2/(kg·h)，與對照組比較增加了44.49％；臨界游泳速度在2 mg/L時(shí)，與對照組比較增加了10.8%，6 mg/L時(shí)，減少了8.99%；在不同鋅濃度下，耗氧率隨速度的增加

4、而增大；流速一定，4 mg/L時(shí)耗氧量變幅最大，6 mg/L時(shí)耗氧量變幅最?。贿^量快速運(yùn)動(dòng)耗氧在4 mg/L變幅最大為497.53 mgO2/kg。適量鋅離子濃度促進(jìn)了魚類游泳能力，但是高濃度則表現(xiàn)抑制作用。
　　（2）通過視頻分析法，研究了鰱幼魚在5個(gè)不同重金屬銅濃度（0 mg/L、1 mg/L、2 mg/L、3 mg/L、4 mg/L）暴露后的運(yùn)動(dòng)能力。研究表明：水體銅暴露對鰱幼魚的運(yùn)動(dòng)時(shí)長影響顯著，與對照組相比，在2.00

5、mg/L和4.00 mg/L銅暴露后分別減少了37.90%和72.41%；在4.00 mg/L銅暴露對呼吸頻率的影響最大。隨著銅暴露濃度的增大，鰱幼魚的平均速度逐漸減小，對照組的平均速度為44.86 mm/s，而在最大濃度4 mg/L時(shí)，其平均速度為29.50 mm/s；加速度逐漸減小，0 mg/L時(shí)的正加速度為66.98 mm/s2，2 mg/L時(shí)為68.13 mm/s2，兩者差異性不明顯，暴露濃度為4 mg/L時(shí)加速度為45.18

6、mm/s2顯著性減小。隨銅暴露濃度增大，鰱幼魚總運(yùn)動(dòng)距離下降明顯。
　?。?）通過水槽實(shí)驗(yàn)法和視頻分析法，研究了鰱幼魚在5個(gè)不同重金屬鎘濃度組暴露后（0 mg/L、0.4 mg/L、0.8 mg/L、1.0 mg/L、1.2 mg/L）的代謝能力和運(yùn)動(dòng)能力。第一部分通過視頻分析法和水槽實(shí)驗(yàn)法相結(jié)合分析，隨著鎘濃度增加，各項(xiàng)指標(biāo)均下降明顯，在1.2 mg/L時(shí)，5 min運(yùn)動(dòng)的總距離643.28±1262.87 mm，最小平均速度為

7、50.72±3.03 mm/s，最小速度為472.81±61.7 mm/s，最大正加速度為670.64±524.21 mm2/s，最大負(fù)加速度為-669.1±28.34 mm2/s，但正負(fù)加速度相差不大，臨界游泳速度為2.0±0.55 bl/s，各項(xiàng)指標(biāo)表明高濃度鎘暴露組較低濃度對臨界游泳速度的脅迫極其顯著；第二部分主要通過實(shí)驗(yàn)是自制兩種改良裝置，分別研究均勻流和非均勻流兩種狀態(tài)條件下重金屬鎘對鰱幼魚影響，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著濃度增大，兩

8、種條件下的臨界游速均呈現(xiàn)減小趨勢，且在均勻?qū)恿髑闆r時(shí)，1.2 mg/L時(shí)的臨界游速最小為3.55 bl/s，比對照組減小了32.38%；在非均勻紊流條件下，1.2 mg/L時(shí)的臨界游速最小為2 bl/s，比對照組減小了52.94%；隨著鎘濃度的增加耗氧率均呈增大趨勢，均勻?qū)恿鲿r(shí)，0 mg/L組時(shí)的耗氧率最大，在1.2 mg/L組時(shí)耗氧率最??；在非均勻紊流條件下，0 mg/L組時(shí)的耗氧率最大，在1.2 mg/L組時(shí)耗氧率最小，但非均勻流變