環境污染對中華鱘Acipenser   sinensis  Gray

影響的研究(上)

        【提要】中華鱘 ( Acipenser   sinensis  Gray ) 是中國珍稀古老的江海洄游性魚類，國家一類保護動物。作者承擔中國水科院下達環境污染對中華鱘影響的研究課題，並調查了宜昌鎮江段等的情況現將調查研究結果報告刊登。

        姜禮燔，1996。環境污染對中華鱘 Acipenser  sinensis  Gray 影響的研究，《現代漁業信息雜誌》Vo1.11,No7,1-7.

關鍵詞：中華鱘 Acipenser  sinensis  Gray 環境污染

一、引言

        中華鱘 ( Acipenser  sinensis   Gray ) 是中國珍稀古老的江海洄游性魚類，也是中國一類保護動物。1983 年在中國頒佈野生動物保護條例中已把它列為重點的保護對象，在國際動物協會中也訂有保護這類魚的條例。該魚於海洋中育肥成長，性腺成熟後便進入江河中繁殖。它最早出現在古生代志留紀到二迭紀地質年代，是魚類祖先，至今在長江中仍有生存。但由於沿江工業發展，排入含毒的工業廢水量增加，中華鱘資源受到嚴重損害。經我們調查研究表明不少該幼魚已患慢性疾病，通過血液檢查、毒性實驗及殘毒測定，組織病理學研究等途徑，查明有些中華鱘幼魚肝臟發生癌變等症狀。這一研究的發現，應引起有關部門的重視，為進一步做好保護中華鱘資源及為今後提出需要維續研究的問題和發展方向。

        中華鱘 ( Acipenser  sinensis   Gray ) 是一種大型過河口洄游魚類，素有長江“魚王”之稱。由於葛洲壩水利樞紐工程的修建和沿江工業的迅速發展，排放廢水量增加，致使中華鱘資源受到不同程度的影響已引起國內外有關單位和學者的高度重視和關注。

        國外研究鱘科魚類資源及其增殖早有 1 百多年歷史。前蘇聯學者φB，奧夫相尼科夫等於 1869 年時就研究小體鱘 ( Acipenser  sinensis  Gray ) 的生物學及其繁殖措施；H‧Ⅱ‧格爾比利斯基 ( 1938 年 ) 更深入研究應用激素促進閃光鱘 ( Acipenser  stellatus  Pallas ) 的繁殖，大大推動這方面的研究，至六十年代以來蘇聯已建鱘魚繁殖場 26 個，每年可生產幼鱘 1．1 億尾以上。美國早在 1981 年在俄亥俄州研究黃鱘 ( Acipenser  fulvescens  Rafinesque )，至七十年代以來分別研究高首鱘 ( Acipenser  trasmontanus  Richardson )、中吻鱘 ( Acipenser  me   dirostris  Ayres )、尖吻鱘 ( Acipenser  oxyrhynchus  Mithill ) 取得成功。近年來，由 Cmristoph  Meske 報導，隨著工業化發展帶來水污染嚴重影響鱘科類生存，例如德國由原來每年捕獲鱘魚由 4,396 尾減至 34 尾。1989 年在法國 Cemaqrel 專門研究保謢鱘魚類的科學討論會議，在該會中還曾提出長江中華鱘產卵場及其保護等問題 ( Bordeaux，1989 )；1990 年 7 月在英國萊卡斯大學召開珍罕魚類生物學及資源保護的國際會議中，法、美、加拿大及印度、尼泊爾等國家也提出與中國協作調查研究中華鱘生物學及資源保護問題。我們研究組曾承擔中國水產科學研究院下達環境污染對中華鱘影響的研究課題，本題通過近年來在長江下游南京至江陰段作重點調查研究，並調查了解宜昌江段的情況，現經整理報告於後。

二、材料與方法

        本研究工作分兩方面進行：一是野外調查，主要調查危害中國鱘生態的環境條件，以選擇南京至江陰江段為重點調查江段，並於鎮江至揚中縣南岸租用漁船在特定水域設置網具，定時檢查所獲中華鱘幼魚健康及了解環境水域水質狀況。若發現有病變可疑者即予蓄養作病理學檢查，其它魚則經一般體表檢查放回江中。體表檢查方法主要根據 D.Bucke 等 ( 1983 ) 的調查指標。把檢查病變程度分五個階段。一級：一隻鰭條腐蝕或壞疸等影響；二級：2 ~ 5 隻鰭條或體表受影響；三級：5 ~ 10 隻鰭條或體表受影響；四級：超過 10 隻鰭條或 20 ~ 99% 體表受影響；五級：全部鰭條或體表受影響。受檢魚的體長 21 ~ 84 cm，體重 33.7 ~ 84.0 克。二是室內實驗及分析殘毒和組織病理學等工作。

   (一)急性效應測定

        本項目按照世界衛生組織的生物檢定法 ( Biological  Examination  W.  H.  O 1982 )。使用中華鱘幼魚平均體長 14㎝，平均體重 26 g，測定 96 h 內半致死濃度 ( LC50 )。開始致死濃度 ( ILL ) 及無影響水平 ( LNE )。直接應用經過濾的長江水。水質 pH 值 6.7 ~ 7.5，硬度 0.7 ~ 1.6 度，總㝃度 0.2 ~ 2.5 mg／L，氯化物 5.0 ~ 18.0 mg／L。

    (二)對重金屬的行為反應測定

        主要採用硫酸銅、硫酸鎘及氯化鋅三種化學試劑，按其有效離子濃度計算，配制不同濃度於 TL–81 型魚類迴避反應槽內測定。試測幼魚先放入盛水槽內，使其適應試驗環境，然後開啟進水管放入含重金屬試驗用水，與對照無毒水比較觀察其行為反應，按魚反應的迴避率計算全迴避濃度 ( ARC₁₀₀ )、半迴避濃度 ( ARC₅₀ ) 及閾值濃度 ( ARC_{10 ~ 0} )。

    (三)耐受力測定

        主要應用模擬瑞士 1–76 型 Bern 的水力運轉控制器 ( 可控制水流速 0.4 ~ 1 m／min )，觀察受不同重金屬處理過的中華鱘幼魚及病態魚與正常魚作對比觀察游動反應情況及呼吸率計算，水流衝擊的時間分 5、10、15 分鐘三種進行。

   (四)重金屬對幼鱘化學感受器的滲透影響試驗

        實驗用重金屬毒物為分析試劑硫酸銅、硫酸鋅、硫酸鎘及硫酸鉛四種，按其離子濃度配制不同溶液於 50 L 的塘瓷桶內經處理 10、30、60m 後，取出 2 ~ 3 尾幼鱘剪下魚鬚、唇及上顎部位，通過波恩氏液固定、染色、切片，以觀察其化學感受器 ( Chemieal  receptor ) 味蕾細胞結構變化。

    (五)血液與肝體指數測定

        血液取自鱘魚鰓，尾血管。接常規方法分析紅細胞、血小板及血紅蛋白含量，肝體指數按 Lockwood ( 1976 ) 介紹的方法檢測。

   (六)含毒分析

        魚體內測定銅、鋅、鉛、鎘含量。測定前用硝酸等處理，應用島津–1808 原子吸收法測定，體內有機氯測定六六六、DDT 含量，採取索氏抽提法，由 2304 型氣相色譜測定。

   (七)組織病理學檢查

        主要捕獲長江幼鱘進行切取固定組織鰓、肝臟、表皮、腦部等。經切取組織樣放入波恩氏液固定，經 50% 酒精處理，保存於 70% 酒精中，石蜡切片，厚度 5μm，分別用蘇木精、伊紅染色製片；肝組織還用戊二醛液固定，用 TEM-100CX  Ⅱ–ASIDAD 電鏡 ( 透射／掃描 ) 超微結構檢查觀察控制成片。

   (八)“三致”測定

        是應用遺傳毒理學的血細胞微核測定，於剛捕獲中華鱘的尾部取血，加入抗凝劑，用沉澱物堆片，先後用 95%。甲醇固定，用 Giemsa 染色後觀察血球細胞中微核量情況，以確定有否“三致”反應。

三、研究結果

    (一)野外調查結果

        從 1988 ~ 1993 年調查檢測中華鱘幼魚共 513 尾 ( 活中華鱘幼魚 )，從這些水域中捕獲幼魚的體表按 D.  Bucke  etal，方法劃分病魚一至三級的佔 7.9%。這些病魚主要來源於長江鎮江至揚中江段的污染江段內。該江段每年僅排入工業廢水量達 655 萬噸，其中化工廢水 276 萬噸，化肥廢水 217 萬噸，印染廢水 92 萬噸，造紙廢水 1,223 萬噸，製藥廢水 75 萬噸，以及燎焦的焦化、化纖、染織、生活污水的 466 萬噸，尤其是揚中縣人口密度超過中國平均水平 3.3 倍；經濟密度 290 萬元／㎞²，其化肥使用量達 27.8 kg／畝，農藥平均消耗量 7.8 kg／畝，是全中國使用量最高的地區，因而形成該江段水質污染和底質的污染。江水的水質均偏㝃性，pH 值 7.7 ~ 8.1、COD 2.1 ~ 6.6 mg／L、氨氮 1.5 ~ 5.3 mg／L、酚 0.001 ~ 0.013 mg／L、氰化物 0.001 ~ 0.005 mg／L。另外還有造紙漿泡沬漂浮水面達數公里，常有死魚現象，而且該江段是感潮區，受潮汐影響大。水、土壤、蔬菜中硝酸鹽、亞硝酸鹽含量較高地區。如場中縣環境樣品中水硝酸鹽 1.88 mg／L、亞硝酸鹽 0.05 mg／L，土壤中硝酸鹽 6.06±2.05 mg／L、亞硝酸鹽 0.80±0.52 mg／L，詳見表 1。因而該地區是全中國癌症高發區之一，在該江段水域的底質平坦、砂質較多，是漁民認為歷史來中華鱘喜棲的地區，但近年來隨著水污染加重、水質惡化、底層沉積有大量的灰渣和纖維等污染物。由於中華鱘屬於底層魚類，長期接觸這種污染環境引起慢性中毒。這種中毒症狀常表現出魚體色素加深、缺乏光澤，甚至體表和鰭部受腐蝕、壞死、血斑、淤血等。詳見表 2 。

表 1.  揚中地區環境樣品中氮鹽含量

表 2. 中華鱘幼魚檢查情況實例

養魚世界(p.71～74)─姜禮燔、九九年一期