[发明专利]环境胁迫下中华绒螯蟹离水回避反应的测试装置与使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环境胁迫下中华绒螯蟹离水回避反应的测试装置与使用方法，具体涉及在重金属、农药等环境污染物以及其它水质因子（包括亚硝酸盐、氨氮、盐度、PH等）的胁迫下，中华绒螯蟹离水回避反应的测试装置和使用方法，不仅直接应用于中华绒螯蟹在环境胁迫下的行为反应研究领域，也是评价有害物质对中华绒螯蟹急慢性毒性效应，探索中华绒螯蟹对不良水质的承受能力和保护行为，制定中华绒螯蟹养殖用水水质标准不可或缺的工具。

背景技术

重金属、农药等环境污染物的存在以及其它水质因子（包括亚硝酸盐、氨氮、盐度、PH等）的高低直接关系到水生生物的生长发育和生存，当这些环境因子作用于水生生物的感觉系统，可使水生生物产生相应的行为回避反应。水生动物的的回避行为,是水生动物对外界环境变化产生的一种极其敏感的保护性反应。人们常利用水生生物的这一特性，借以测试水生生物对不良环境的回避能力及其初次发生回避的最低浓度（又称回避阈值），应用于渔业生产水质安全监测与预警和制定渔业用水的水质标准。

基于鱼类在遇到不良水域时，会向安全水域回避这一原理，国内外已研制出许多鱼类的回避实验装置，Jones（1947）设计了一种管道型鱼类回避装置；Hogland等（1973）和Wildish等（1977）设计了一种”Y”型分叉鱼类回避槽装置；Sprague等（1969）设计了一种直式型回避槽；中国水产科学院长江水产研究所在1977年试制了一种P-T环型回避实验装置。

借助以上回避装置，研究人员已对多种鱼类和虾类在毒性胁迫下的回避行为反应进行了的研究（Sprague，1965;Warner，1966；侯兰英等，1993；赵前，1997；陈民山，1999；），同时，王子健（2006）还发明了一种基于水生生物回避行为的水质在线安全预警系统和方法（已授权专利）。

中华绒螯蟹是我国淡水养殖蟹类的主打品种，有关中华绒螯蟹应对重金属和农药以及其它不良水质理化因子胁迫的行为、生理生化对策已受到国内学者的广泛关注。但是，研究发现：与鱼类等水生生物不同，中华绒螯蟹（自幼蟹起)应对环境胁迫的回避行为不是单一的从污染水域向清洁水域回避，尤其是在池塘养殖条件下，一旦池塘水域发生恶化，中华绒螯蟹会表现出独特的回避行为，即离开池水，爬到池岸进行回避。所以，目前国内外所研制的鱼类回避反应测试装置均不能应用于中华绒螯蟹回避反应的研究。

为此，迫切需要研制一种适用于中华绒螯蟹应对环境胁迫时的回避反应测试装置。另外，非常值得关注的是，当前关于中华绒螯蟹的毒理（包括重金属、农药、亚硝酸盐、氨氮等）研究方法均效仿于其它鱼虾蟹等水生生物,这些研究方法存有明显的不足：在各种环境有害物质对中华绒螯蟹急性毒性、慢性毒性实验中，将参试的蟹“强行的”（试验蟹不能做出自然回避）置于盛有试验药物溶液的普通容器中，根据蟹的存活、生长发育及其它生理生态指标来评估有害物质对中华绒螯蟹的毒性效应，计算相应的半致死浓度（LC₅₀），获取有害物质对中华绒螯蟹的安全浓度(SC₅₀)，并以此安全浓度或致毒后中华绒螯蟹的生理生态变化来作为水域环境监测、预警的指标或直接指导池塘养殖的用药方案。而事实上，当有害物质达到中华绒螯蟹的“感知”浓度时，其便会试图回避，离开水体而上岸。所以，研究人员“强行的”将蟹置于药物溶液中，这溶液很有可能已经达到蟹的“感知”浓度，甚至远远高于蟹的“感知”浓度，换句话说，在实际的养殖水域或池塘中，中华绒螯蟹在这试验浓度或低于这试验浓度时就已经离开不良水体上岸进行回避，可见“强行的”将蟹置于有试验溶液中，不能真正的反应有害物质对中华绒螯蟹的毒性效应，包括中毒后中华绒螯蟹的行为、死亡及其它生理生态变化，所得的安全浓度也不能指导于生产。所以，水体中有害物质对中华绒螯蟹的急慢性毒理研究必须建立在回避反应的研究基础之上。回避反应作为一种基础性的研究，对完善有害物质对中华绒螯蟹毒性评价方法起到关键作用。

总之，设计一种适用于中华绒螯蟹应对不良环境因子的回避反应测试装置，不仅直接应用于中华绒螯蟹在环境胁迫下的行为反应研究领域，也是研究有害物质对中华绒螯蟹急慢性毒性效应，探索中华绒螯蟹对不良水质的承受能力和保护行为，制定中华绒螯蟹养殖用水水质标准不可或缺的工具。

发明内容