研究
戊二醛去除黑毛藻,多少浓度才真正有效?
以 0、1、2、3、4、5 ppm 六个浓度每日投加戊二醛,在 20 L 实验缸中同时放入黑毛藻、三种水草与斑马鱼,观察 30 天。黑毛藻在 1–2 ppm 无明显变化,3 ppm 顶部出现轻微白化,4–5 ppm 出现明显白化、变黄及死亡;但水兰在 2 ppm 已轻微黄化,3 ppm 即出现明显黄化和腐烂,而大叶九冠与水榕在 0–5 ppm 全程未见明显外观损伤。除藻所需浓度与敏感水草的耐受浓度因此发生重叠,本实验未找到可全缸安全使用的窗口。每个浓度仅设一缸、无平行组,且未实测水中戊二醛残留——所列均为名义投加浓度,属趋势观察,不作为投药建议。
作者:Dylan Li · 2026/8/17

主要发现
- 以 0、1、2、3、4、5 ppm 六个浓度每日投加戊二醛,在 20 L 实验缸中同时放入黑毛藻、大叶九冠、水兰、水榕与斑马鱼,连续观察 30 天(1.3–1.5)。
- 黑毛藻在 1–2 ppm 无明显变化,3 ppm 顶部出现轻微白化,4–5 ppm 出现明显白化、黄化及死亡;约 4 ppm 是黑毛藻开始明显死亡的浓度(2.1、3.1)。
- 水兰在 2 ppm 已出现轻微黄化,3 ppm 即明显黄化并腐烂;大叶九冠与水榕在 0–5 ppm 全程未见明显外观损伤。除藻所需浓度与敏感水草的耐受浓度发生重叠,本实验未找到可全缸安全使用的窗口(2.2、3.2、3.3、4)。
- 0–5 ppm 各处理组均未记录到斑马鱼明显不良反应。这只是本实验条件下的观察结果,不能据此认定 5 ppm 对鱼类安全,也不能外推至虾、螺及其他水生生物(3.6)。
- 局限:每个浓度仅设一缸、无平行组;除藻效果以肉眼颜色变化判断,未测生物量或覆盖面积;未实测水中戊二醛残留,1–5 ppm 均为名义投加浓度。本文不作为投药建议(3.7)。
摘要
为探究不同浓度戊二醛对黑毛藻的去除效果及其对水草和鱼类的影响,本实验设置0、1、2、3、4、5 ppm共6个戊二醛浓度梯度,以黑毛藻、大叶九冠、水兰和水榕为主要观察对象,并放养斑马鱼,实验观察周期为30 d。实验期间监测黑毛藻及水草生长状态、鱼类反应,以及水温、溶解氧、pH、KH、GH、氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐、磷酸盐和电导率等水质指标。结果表明,1–2 ppm戊二醛在30 d观察期结束时,黑毛藻未出现明显变化;3 ppm处理组黑毛藻顶部出现轻微白化,但水兰已出现明显黄化和腐烂;4–5 ppm名义处理浓度组黑毛藻出现明显白化、变黄及死亡,表现出较明显的去除效果,但同时水兰受到严重损伤。相比之下,大叶九冠和水榕在各处理组中未观察到明显外观损伤,斑马鱼亦未见明显不良反应。在本实验条件下,约4 ppm可视为黑毛藻开始出现明显死亡的有效浓度,但该浓度已对部分敏感水草产生明显影响。因此,4–5 ppm不宜简单作为草缸全缸使用的安全推荐浓度。戊二醛实际应用时应综合考虑除藻效果、水草种类及其耐受差异,在控制黑毛藻的同时降低对水草的潜在损伤。
关键词: 戊二醛;黑毛藻;水草;除藻;浓度;水族箱
前言
黑毛藻是水草缸中较常见且较难处理的附着性藻类之一,常附着于水草叶片、沉木、石材及过滤设备表面。黑毛藻一旦大量繁殖,不仅会影响水族箱整体观赏效果,还可能覆盖水草叶片,影响水草正常生长。因此,如何在尽量减少对水草及其他水生生物影响的前提下,有效控制黑毛藻,是草缸日常维护中较为关注的问题。水族系统中已有多种附生淡水红藻被检出,DNA条形码调查还显示部分淡水红藻可随观赏水草和水生动物进入并传播于水族系统[1]。在实际水族养护过程中,戊二醛常被用于辅助控制黑毛藻。但戊二醛的使用效果与浓度密切相关:浓度过低时,可能难以在较短时间内对黑毛藻产生明显作用;而随着浓度升高,在提高除藻效果的同时,也可能对不同种类水草产生不同程度的影响。因此,仅以黑毛藻是否死亡作为评价标准,并不能全面判断某一浓度是否适合在水草缸中使用。戊二醛本身是一种广泛使用的生物杀灭剂,已有水生生态毒理研究表明,其对藻类、甲壳类和鱼类的影响具有明显的浓度及物种差异[2–4]。基于此,本实验设置0、1、2、3、4和5 ppm共6个戊二醛浓度梯度,在相同养殖条件下开展30 d观察实验,以黑毛藻的颜色及生长状态变化作为主要除藻效果评价指标,同时选择大叶九冠、水兰和水榕三种水草观察其耐受情况,并记录斑马鱼反应及相关水质指标变化。通过比较不同浓度处理组之间的差异,分析戊二醛浓度与黑毛藻去除效果、水草耐受性之间的关系。
本实验旨在确定不同浓度戊二醛对黑毛藻的实际作用范围,并重点评估出现明显除藻效果时对不同水草可能产生的影响,为草缸中戊二醛的合理使用提供实验参考。
1. 实验材料与方法
1.1 实验材料
实验采用6个规格为30 cm × 30 cm × 30 cm的玻璃鱼缸作为试验缸。黑毛藻取自已有黑毛藻生长的鱼缸,并使用原缸水作为实验用水来源之一。受试水草选择大叶九冠、水兰和水榕,受试鱼类为斑马鱼。
主要实验材料及设备如下:
类别 | 材料或设备 |
|---|---|
试验缸 | 30 cm × 30 cm × 30 cm玻璃鱼缸 |
受试藻类 | 黑毛藻 |
受试水草 | 大叶九冠、水兰、水榕 |
受试鱼类 | 斑马鱼 |
处理试剂 | 戊二醛 |
过滤设备 | 瀑布过滤器 |
过滤材料 | 成熟鱼缸陶瓷环 |
水质监测设备 | 在线温度传感器、在线pH传感器、电导率仪 |
水质检测试剂 | GH测试剂、KH测试盒、磷酸盐试剂包、硝酸盐试剂包 |
分析设备 | 分光光度计 |
水草监测 | 叶绿素测定仪及叶绿素试剂盒 |
移液设备 | 1 mL移液枪及配套枪头 |
实验所用戊二醛根据各实验缸实际水体积计算添加量,使各处理组的名义添加浓度分别设定为1、2、3、4和5 ppm。
1.2 黑毛藻与水草预处理
实验开始前,将从原鱼缸中取得的黑毛藻转移至试验缸,在正常光照及水流条件下培养,使其适应试验环境约1周。
受试水草在实验前进行清洗,去除表面杂物后放入试验缸中继续培养,待其恢复正常生长状态后开始正式实验。
1.3 实验分组
实验共设置6个处理组,包括1个空白对照组和5个不同戊二醛浓度处理组:
组别 | 戊二醛名义处理浓度 |
|---|---|
对照组 | 0 ppm |
实验组1 | 1 ppm |
实验组2 | 2 ppm |
实验组3 | 3 ppm |
实验组4 | 4 ppm |
实验组5 | 5 ppm |
对照组不添加戊二醛,其余各实验组每天按照设定的名义处理浓度添加戊二醛。
1.4 实验系统设置
每个试验缸加入约4 L底沙和20 L黑毛藻种源缸水,并分别加入黑毛藻及3种水草。其中,每缸配置大叶九冠1株、水兰2株和水榕1株。 各实验缸均采用相同规格的瀑布过滤器,功率为5 W,标称流量为280 L/h。每个过滤器内加入40个来自成熟鱼缸的陶瓷环,并在每个试验缸中放入10条斑马鱼。 完成实验系统搭建后开启过滤设备,使各实验缸保持持续水体循环。
1.5 戊二醛处理与日常维护
根据各实验缸水体积计算戊二醛添加量,各处理组每天按照设定的名义处理浓度添加。
实验期间维持统一的日常养护条件:
- 每周换水约1/3;
- 每周喂食2次;
- 每次喂食量约0.2 g;
- 各实验缸持续开启过滤系统。
整个实验周期为30 d。
实验过程中每天观察并记录黑毛藻的颜色、生长状态以及是否出现白化、黄化或死亡等变化。
当某一实验组黑毛藻出现明显死亡时,记录其对应的戊二醛浓度和处理时间,并停止该组继续添加戊二醛;其余较低浓度处理组继续实验,以观察低浓度戊二醛延长作用时间后黑毛藻的变化。
1.6 水草及鱼类状态观察
实验期间同步观察不同戊二醛浓度对水草的影响,重点记录大叶九冠、水兰和水榕的叶片颜色、生长状态、黄化及腐烂情况。
同时每日观察各试验缸中斑马鱼的活动及健康状况,并记录是否出现明显不良反应及死亡。
1.7 水质指标监测
实验期间安装在线温度探头和pH电极,对各实验缸水温及pH进行监测,同时采用人工检测方式记录其他水质指标。
主要监测项目包括:
- 水温;
- 溶解氧(DO);
- pH;
- KH;
- GH;
- 氨氮;
- 亚硝酸盐;
- 硝酸盐;
- 磷酸盐;
- 电导率。
实验数据记录周期为2025年3月25日至2025年4月25日,并分别对不同戊二醛浓度处理组的水质变化、黑毛藻状态、水草状态及鱼类反应进行记录和比较。
2. 实验结果
2.1 不同浓度戊二醛对黑毛藻的影响
经过30 d观察后,不同浓度戊二醛对黑毛藻表现出明显不同的影响。
0 ppm对照组实验结束时黑毛藻仍保持正常生长状态,颜色较深,未观察到明显白化或死亡现象。1 ppm和2 ppm处理组与对照组整体表现相似,30 d后黑毛藻均未见明显变化。 当戊二醛浓度提高至3 ppm时,黑毛藻开始出现一定变化。实验结束时可观察到黑毛藻顶部轻微变白,但根部未见明显变化,表明3 ppm处理已经开始对黑毛藻产生可见影响,但整体作用仍较弱。4 ppm处理组的变化更加明显。30 d后黑毛藻出现大面积白化并死亡,是本实验中首次观察到较明确的大范围死亡现象。 5 ppm处理组中,黑毛藻同样出现明显变化,实验结束时黑毛藻由正常状态逐渐变黄并死亡。
不同浓度处理后的黑毛藻变化汇总如下:
戊二醛浓度 | 30 d后黑毛藻状态 | 除藻表现 |
|---|---|---|
0 ppm | 生长正常,颜色较深 | 无 |
1 ppm | 未见明显变化 | 不明显 |
2 ppm | 未见明显变化 | 不明显 |
3 ppm | 顶部轻微变白,根部未见明显变化 | 开始出现影响 |
4 ppm | 大面积变白、死亡 | 明显 |
5 ppm | 变黄、死亡 | 明显 |
总体来看,随着戊二醛名义处理浓度升高,黑毛藻受到的影响逐渐增强。1–2 ppm组在30 d观察期结束时未表现出明显去除效果;3 ppm组开始出现轻微白化;当名义处理浓度达到4–5 ppm时,黑毛藻出现明显死亡。
图1 不同浓度戊二醛处理30 d后黑毛藻外观变化

2.2 不同浓度戊二醛对水草的影响
本实验同时观察了大叶九冠、水兰和水榕三种水草在不同戊二醛浓度下的生长状态。
2.2.1 大叶九冠
在0–5 ppm各处理组中,大叶九冠整体生长状态较稳定。
实验结束时,各组大叶九冠叶片均未记录到明显黄化、腐烂或其他严重损伤现象。
因此,在本实验30 d观察周期内,尚未观察到1–5 ppm戊二醛对大叶九冠产生明显的外观损伤。
2.2.2 水兰
与大叶九冠相比,水兰对戊二醛表现出更加明显的浓度相关变化。
0 ppm对照组中,水兰生长状态正常,叶片颜色较深。
1 ppm处理30 d后,水兰叶片颜色出现轻微变化。
当浓度增加至2 ppm时,水兰叶片开始轻微变黄。
3 ppm处理组中,水兰损伤进一步加重,实验结束时出现明显黄化和腐烂。
4 ppm处理组中,水兰同样出现明显黄化和较严重损伤。5 ppm处理组中,叶片受损更加明显,出现黄化和腐烂。
水兰不同浓度处理结果可概括为:
戊二醛浓度 | 水兰30 d后状态 |
|---|---|
0 ppm | 生长正常 |
1 ppm | 叶片颜色轻微变化 |
2 ppm | 轻微黄化 |
3 ppm | 明显黄化、腐烂,受损严重 |
4 ppm | 叶片明显变黄,受损严重 |
5 ppm | 严重受损,叶片变黄、腐烂 |
结果显示,在三种受试水草中,水兰表现出的变化最为明显,并且随着戊二醛浓度升高,叶片损伤程度整体加重。
2.2.3 水榕
水榕在整个实验过程中表现相对稳定。
0–5 ppm各处理组实验结束时,报告均记录水榕保持较好的生长状态和较深的叶片颜色,未观察到类似水兰的明显黄化或腐烂现象。因此,从本实验30 d的外观观察结果来看,不同水草对戊二醛处理表现出较明显的差异,其中水兰的变化最为明显,而大叶九冠和水榕相对稳定。
2.3 不同浓度戊二醛对斑马鱼的影响
实验期间持续观察各组斑马鱼的活动状态及是否出现异常反应。
0–5 ppm各处理组在实验记录中均未观察到明显不良反应,30 d实验期间也未记录由戊二醛处理导致的明显鱼类异常。 因此,在本实验条件和观察周期内,1–5 ppm戊二醛处理未观察到斑马鱼明显的不良反应。
需要注意的是,该结果仅反映本实验所采用的斑马鱼、实验水体及处理方式,不能直接代表其他鱼类或其他水生生物在相同浓度下具有相同的耐受性。
2.4 不同浓度处理组水质变化
实验期间对各处理组水温、溶解氧(DO)、pH、KH、GH、氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐、磷酸盐和电导率进行了监测。
各实验组水温整体变化趋势较为接近,实验前期约为21.6–22.0 ℃,第7天约为19.8–20.2 ℃,随后逐渐回升,第21天约为23.0–24.1 ℃。
实验期间各组氨氮和亚硝酸盐整体维持在较低水平,但不同处理组间仍存在一定波动。
其中,4 ppm处理组氨氮由实验开始时的0.00 mg/L变化至第21天的0.07 mg/L;同期亚硝酸盐为0.012 mg/L。
5 ppm处理组氨氮在第21天为0.01 mg/L,亚硝酸盐为0.012 mg/L。
溶解氧方面,实验后期部分高浓度处理组测得值低于实验初始值。其中第21天:
戊二醛浓度 | DO(mg/L) |
|---|---|
0 ppm | 9.36 |
1 ppm | 8.27 |
2 ppm | 8.43 |
3 ppm | 8.03 |
4 ppm | 7.74 |
5 ppm | 7.96 |
从监测结果可以看出,3–5 ppm处理组在第21天的DO均低于同期对照组。不过,本实验现有数据主要用于描述不同处理条件下的水质变化,尚不足以单独证明该变化由戊二醛直接引起。
综合黑毛藻、水草及鱼类观察结果,随着戊二醛浓度由1 ppm增加至5 ppm,黑毛藻的受影响程度逐渐增强;与此同时,水兰的损伤也逐渐加重,而大叶九冠、水榕以及斑马鱼在本实验观察条件下未记录到同等程度的明显异常。
3. 讨论
3.1 戊二醛对黑毛藻的作用表现出明显的浓度差异
本实验结果显示,在30 d实验观察周期内,黑毛藻对不同浓度戊二醛的反应存在较明显差异。1 ppm和2 ppm处理组中,黑毛藻均未观察到明显变化;浓度提高至3 ppm后,黑毛藻顶部开始出现轻微白化;当名义处理浓度达到4–5 ppm时,黑毛藻则出现大面积白化、变黄并死亡。由此可见,在本实验设定的1–5 ppm范围内,随着戊二醛处理浓度升高,黑毛藻受到的影响总体呈增强趋势。值得注意的是,3 ppm虽然已经使黑毛藻顶部出现白化,但根部仍未观察到明显变化,说明该浓度下黑毛藻受到了一定影响,但整体去除作用仍然有限。相比之下,4 ppm处理后首次观察到黑毛藻大面积白化和死亡,因此,从本实验的肉眼观察结果来看,约4 ppm可以视为开始出现明显除藻效果的浓度区间。 从化学性质上看,戊二醛可与蛋白质中的氨基发生反应并形成交联,这是其广谱生物杀灭活性的重要化学基础之一[5]。但本实验未直接测定黑毛藻细胞结构、蛋白或酶活变化,因此上述机制只能作为解释本实验现象的文献背景,不能据此认定黑毛藻白化和死亡的具体机制。
但这里的“有效浓度”并不能直接等同于实际草缸中的“最佳使用浓度”。判断一种除藻处理是否适合在草缸中使用,还需要同时考虑其对水草、鱼类以及整个水体环境的影响。
3.2 黑毛藻明显死亡之前,部分水草已经出现损伤
本实验中一个比较重要的结果是,水兰出现明显损伤的浓度低于黑毛藻出现明显死亡的浓度。
1 ppm处理后,水兰叶片已经出现轻微颜色变化;2 ppm时出现轻微黄化;当浓度达到3 ppm时,水兰已经出现明显黄化和腐烂。与此同时,3 ppm处理组中的黑毛藻仅表现为顶部轻微变白,尚未出现明显死亡。
当浓度提高至4–5 ppm后,虽然黑毛藻出现明显死亡,但水兰的损伤也进一步加重,表现为叶片明显黄化以及部分叶片腐烂。
因此,本实验实际上没有观察到一个非常理想的“除藻—水草安全窗口”。
如果仅以黑毛藻是否死亡作为判断依据,4–5 ppm的效果最为明显;但如果同时考虑水草安全性,那么在达到这一除藻浓度之前,水兰已经出现较严重损伤。
因此,将4 ppm直接定义为“最佳戊二醛浓度”并不严谨。更合适的表述应为:
在本实验条件下,4–5 ppm为黑毛藻出现明显死亡的有效浓度区间,但该浓度同时可能对部分敏感水草造成明显损伤。
3.3 不同水草对戊二醛的耐受表现存在明显差异
三种受试水草对戊二醛的反应并不一致。
其中,水兰表现出的变化最明显,并且随着处理浓度增加,其叶片黄化和腐烂程度逐渐加重。
相比之下,大叶九冠和水榕在0–5 ppm各处理组中整体状态较稳定。在30 d实验结束时,两种水草均未记录到类似水兰的大面积黄化或腐烂现象。尤其是在4–5 ppm黑毛藻已经明显死亡、水兰已经严重受损的情况下,大叶九冠和水榕仍保持相对正常的外观状态。
这一结果说明,不同种类水草对戊二醛处理的耐受表现可能存在较大差异。 既往研究也发现,不同水生生物及不同生命阶段对戊二醛的敏感性存在较大差异[2–3],这与本实验中不同水草表现出不同耐受性的现象具有一定一致性;但由于受试物种和暴露方式不同,文献数据不能直接用于推算本实验水草的安全阈值。
因此,讨论戊二醛在草缸中的使用浓度时,不能仅给出一个适用于所有水草的统一数值。一个对大叶九冠或水榕未产生明显外观损伤的浓度,并不代表对水兰等其他水草同样安全。
对于包含多种水草的混养草缸而言,更需要考虑其中耐受能力相对较低的水草,而不能仅根据耐受性较强的种类判断整体安全性。
需要说明的是,本实验主要依据叶片颜色、黄化、腐烂等外观变化评价水草状态,尚不能据此建立不同水草对戊二醛的精确耐受阈值。因此,本实验能够说明三种受试水草之间存在明显的表现差异,但具体耐受浓度仍需要进一步实验验证。
3.4 1–2 ppm长期处理并未表现出明显的黑毛藻去除效果
低浓度处理组同样具有一定参考意义。
1 ppm和2 ppm戊二醛连续处理30 d后,黑毛藻仍未观察到明显变化。也就是说,在本实验的处理方式和实验条件下,单纯延长1–2 ppm的处理时间,并没有获得与4–5 ppm相似的明显除藻结果。
特别是2 ppm处理组中,黑毛藻尚未出现明显变化,但水兰已经出现轻微黄化。
这一结果进一步说明,在本实验体系中,单纯采用较低浓度并持续较长时间处理,并未表现出理想的“既保护水草又逐渐清除黑毛藻”的效果。
不过,本实验采用的是每天按照设定的名义处理浓度进行添加的全缸实验,因此这些结果主要适用于本实验所采用的处理方式,不能直接用于判断局部点射、短时间高浓度处理或其他添加方式的效果。
3.5 戊二醛处理期间的水质变化
实验期间各组水温变化趋势整体较为接近,氨氮和亚硝酸盐多数时间维持在相对较低水平,说明在本实验条件下,各实验缸在30 d观察期间没有表现出明显一致性的严重水质恶化。
但部分高浓度处理组仍出现了一些值得关注的变化。
例如4 ppm处理组氨氮在第21天达到0.07 mg/L,高于该组实验初期的0.00–0.02 mg/L。
在溶解氧方面,第21天0 ppm对照组DO为9.36 mg/L,而3 ppm、4 ppm和5 ppm处理组分别为8.03、7.74和7.96 mg/L。 从数据表现来看,高浓度处理组实验后期DO相对同期对照组较低。但由于各浓度处理仅对应一个实验缸,且水草、黑毛藻状态变化、生物呼吸以及水体本身的变化均可能影响DO,因此现有实验不能证明DO下降是由戊二醛直接导致的。
同样,4 ppm组第21天氨氮的升高目前也只能作为实验过程中观察到的现象,而不宜直接解释为戊二醛对硝化系统造成了抑制。
因此,对于水质变化,本实验更适合进行描述性分析,而不应根据单个时间点的数据建立明确的因果关系。
3.6 0–5 ppm处理下未观察到斑马鱼明显异常,但不能直接外推至其他生物
实验期间,0–5 ppm各处理组斑马鱼均未记录到明显不良反应。即使在4 ppm和5 ppm黑毛藻已经明显死亡、水兰明显受损的情况下,实验记录中的斑马鱼仍未出现明显异常。
因此,在本实验的水体条件、处理周期和斑马鱼条件下,尚未观察到1–5 ppm戊二醛造成明显的斑马鱼不良反应。
但是,这一结果只能说明本次实验中“未观察到明显异常”,并不能进一步得出“5 ppm对鱼类安全”的结论。 Pereira等对多种水生生物的研究中,成年斑马鱼96 h LC50约为5.5 mg/L,同时还观察到部分亚致死生物标志物变化[3]。因此,本实验5 ppm组未观察到明显外观异常,只能描述本实验条件下的观察结果,不能据此认定该浓度对斑马鱼或其他鱼类安全。
首先,本实验受试鱼类只有斑马鱼,不同鱼类对相同处理条件的耐受情况可能不同;其次,本实验没有测试虾、螺及其他水生生物。因此,本实验的鱼类观察结果不能直接外推至整个水族生态系统。
3.7 本实验结果的局限性
虽然本实验通过0–5 ppm名义处理浓度梯度比较,初步观察到了戊二醛浓度与黑毛藻、水草状态之间的变化关系,但实验仍存在一定局限。
首先,本实验每个浓度设置1个独立实验缸,没有设置多个平行重复。因此,现阶段结果更适合作为不同浓度下的趋势性观察,尚不能进行严格的统计学比较。
其次,黑毛藻去除效果主要通过颜色、白化及死亡等外观变化进行评价,没有进一步测定黑毛藻生物量、叶绿素含量或单位面积覆盖率,因此暂时无法计算不同浓度下准确的黑毛藻去除率。
第三,虽然实验按照1–5 ppm设定戊二醛添加浓度,但实验过程中没有直接测定水体中戊二醛的实际残留浓度。因此,本文中的1–5 ppm主要代表实验设定的名义处理浓度,而不能等同于整个处理周期内水体始终维持相同的实际戊二醛浓度。 文献综述显示,戊二醛在水相中的稳定性会受到pH、温度等条件影响,并可在淡水环境中发生生物降解[4]。因此,本文的名义添加浓度与实验过程中生物实际经历的持续暴露浓度可能并不完全一致。
第四,本实验仅选择大叶九冠、水兰和水榕三种水草以及斑马鱼作为受试生物,因此得到的耐受情况不能代表所有水草和水生动物。
后续实验可增加平行重复,并进一步记录黑毛藻覆盖面积或生物量变化,同时增加更多不同类型水草及其他水生生物,以进一步确定戊二醛除藻效果与生物安全性之间的浓度范围。
3.8 实际应用意义
综合本实验结果来看,戊二醛对黑毛藻具有较明显的浓度相关作用。
在本实验条件下:
- 1–2 ppm: 黑毛藻未见明显变化;
- 3 ppm: 黑毛藻开始出现轻微白化,但水兰已经明显受损;
- 4–5 ppm: 黑毛藻明显白化、变黄并死亡,但水兰同时出现严重黄化和腐烂。
因此,本实验并没有得到一个能够同时满足“明显去除黑毛藻”和“所有受试水草均保持良好状态”的理想浓度。
相较于简单寻找一个所谓的“最佳浓度”,本实验更重要的结果是显示出了除藻有效浓度与敏感水草耐受浓度之间可能存在重叠甚至冲突。
因此,在实际草缸应用中,戊二醛浓度的选择不能仅根据除藻效果判断,还应考虑缸内具体水草种类及其耐受表现。
在本实验条件下,4 ppm左右可作为黑毛藻开始出现明显死亡的有效浓度参考,但不能将其直接定义为草缸全缸使用的安全推荐浓度。
4. 结论
本实验通过设置0、1、2、3、4和5 ppm戊二醛名义处理浓度梯度,实验观察周期为30 d,观察不同浓度戊二醛对黑毛藻、水草及斑马鱼的影响。根据实验结果,可得到以下结论:
- 戊二醛对黑毛藻的影响随处理浓度升高而增强。 1–2 ppm处理30 d后,黑毛藻未见明显变化;3 ppm处理后黑毛藻顶部开始出现轻微白化;当名义处理浓度达到4–5 ppm时,黑毛藻出现明显白化、变黄及死亡,表现出较明显的除藻效果。
- 约4 ppm可视为本实验条件下黑毛藻开始出现明显死亡的有效浓度。 与1–3 ppm相比,4 ppm处理组首次观察到黑毛藻大面积白化和死亡,5 ppm处理组同样出现明显死亡。因此,4–5 ppm为本实验中除藻效果较明显的浓度区间。
- 不同水草对戊二醛的耐受表现存在明显差异。 水兰对戊二醛表现较为敏感,2 ppm时已出现轻微黄化,3–5 ppm时损伤进一步加重,出现明显黄化甚至腐烂。相比之下,大叶九冠和水榕在本实验0–5 ppm处理范围内未观察到明显外观损伤。
- 有效除藻浓度与部分敏感水草的安全浓度之间存在冲突。 在黑毛藻达到明显死亡之前,水兰已经出现较明显损伤。因此,虽然4–5 ppm具有较明显的黑毛藻去除效果,但不能将其直接定义为适用于所有草缸的安全最佳浓度。
- 本实验条件下,0–5 ppm处理组斑马鱼均未观察到明显不良反应。 但该结果仅适用于本实验所采用的鱼种、处理方式和实验条件,不能直接外推至其他鱼类、虾类、螺类或其他水生生物。
综上,在本实验条件下,4–5 ppm名义处理浓度下黑毛藻出现明显白化、变黄及死亡,其中约4 ppm可作为黑毛藻开始出现明显死亡的有效浓度参考;但由于3 ppm及以上浓度已经对水兰造成较明显损伤,因此本实验未获得一个同时兼顾明显除藻效果和所有受试水草安全性的理想浓度。
实际使用戊二醛控制黑毛藻时,应结合缸内水草种类及其耐受性进行判断,不宜单纯以黑毛藻死亡所需浓度作为全缸使用浓度。
参考文献
[1] ZHAN S H, HSIEH T Y, YEH L W, et al. Hidden introductions of freshwater red algae via the aquarium trade exposed by DNA barcodes[J]. Environmental DNA, 2021, 3(2): 481–491. DOI:10.1002edn3.139.
[2] SANO L L, KRUEGER A M, LANDRUM P F. Chronic toxicity of glutaraldehyde: differential sensitivity of three freshwater organisms[J]. Aquatic Toxicology, 2005, 71(3): 283–296. DOI:10.1016j.aquatox.2004.12.001.
[3] PEREIRA S P P, OLIVEIRA R, COELHO S, et al. From sub cellular to community level: toxicity of glutaraldehyde to several aquatic organisms[J]. Science of the Total Environment, 2014, 470–471: 147–158. DOI:10.1016j.scitotenv.2013.09.054.
[4] LEUNG H W. Ecotoxicology of glutaraldehyde: review of environmental fate and effects studies[J]. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2001, 49(1): 26–39. DOI:10.1006eesa.2000.2031.
[5] MIGNEAULT I, DARTIGUENAVE C, BERTRAND M J, et al. Glutaraldehyde: behavior in aqueous solution, reaction with proteins, and application to enzyme crosslinking[J]. BioTechniques, 2004, 37(5): 790–802. DOI:10.2144/04375RV01.
