2・3の 海産浮游幼 生 に及ぼ す高温 と 残溜塩 素 の影 響 につい て

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2・3の 海産浮游幼 生 に及ぼ す高温 と 残溜塩 素 の影 響 につい て

平 山 和 次 ・平 野 礼 次 郎*

Influences of High Temperature and Residual Chlorine on the Marine Planktonic Larvae

Kazutsugu HIRAYAMA and Reijiro HIRANO

Increased utilization of sea water for cooling purpose in electricity generat- ing industry and in other industrial processes has made it necessary to consider the biological influences of its effluents on marine life in the adjacent area. Hence, as the direct influences of the effluents, the lethal points of high temperature and residual chlorine for marine planktonic larvae in various exposure periods were studied.

The experiments against high temperature were performed with the purple sea urckin (Anthocidaries crassipina) larvae in early stage (2-4 cells), blastula stage and pluteus stage, with the rock barnacle (Balanus amphitrite albicostatus) larvae in nauplius stage, and with the oyster (Crassostrea gigas) larvae in blastula stage. The lethal influences of residual chlorine on the blue mussele (mytilus edulis) in early stage (2-4 cells) and trochophore stage were studied in detail in relation to the exposure periods.

Results obtained are as follows.

1) As shown in Table 3, early stage larvae of the purple sea urckin have the least tolerance to high temperature among the examined larval animals. They cannot survive the treatment at the temperature of 33°C for 20 minutes.

Nauplius II larvae of the rock barnacle have the most tolerance to high temperature being able to tolerate 40 minutes' treatment at 40°C.

2) TLm (median tolerance limit) of chlorine for the blue mussele larvae for 5 and 10 minutes exposure periods are shown in Fig. 1.

The 10 min-TLm values for early stage larvae (2-4 cells) and for trocho- phore stage larvae and the 5 min-TLm value for early stage larvae are shown as 1.15, 1.31 and 1.21 ppm., respectively. The differences among these values are minimal. However, the 5 min-TLm value for trochophore stage

*東 京大学農学部水産学科  東京都文京区弥生町

84 長 崎 大 学 水産 学 部 研 究 報 告 第29号(1970)

larvae, 2.37 ppm. is considei ably high as compared with the other TLm values, Accordingly, it is clear that within 5 min exposure period, the blue mussele larvae in late stage become more tolerate to chlorine along with the larval development.

These results suggest that within the extent of this experimental studty, heated effluents in electricity generating industry facing the open sea may not bring at least the direct influences on marine planktonic larvae in the vicinity on account of their rapid diffusion.

近 年,火 力 発 電 所 をは じめ 海 水 を冷 却 水 と して使 用す る場 合 が 多 くな り,そ の排 水 が 水 産 動 物 に 及 ぼ す 影 響 につ い て考 慮 す る必 要 が 生 じて きた.そ れ らの 直接 的 な 影 響 と して は, 復 水器 を 通 るた め に 海 水 の水 温 が 上 昇 す る こ と,お よび,塩 素 を 注 入 す る こ とに よ り海 水 中 に遊 離 塩 素 が 残 溜 す る こ と,の 二 つ が 考 え られ る.高 温 の水 産 動 物 に及 ぼ す 影 響 につ い ては,E.NAYLOR1)の 綜 述 が あ り,ま た,残 溜 塩 素 の付 着 動 物 に 及 ぼす 影 響 に つ い て も 若 干 の 研 究2,3)が な され て い る.し か し,こ れ らが 浮 游 幼 生 に どの よ うな影 響 を 及 ぼす か に つ い て は,従 来,あ ま り研 究 され て い な い.そ こで,こ れ らの点 につ い て,2・3の 浮 游 幼 生 を 用 い て基 礎 的 な実 験 を行 な った の で,そ の結 果 を報 告 す る.

高 温 の 影 響

各 種 浮游 幼 生 を 飼 育 海 水 ご と,試 験 管,ま た は,小 型 ビー カー に と り,こ れ を一 定 時 間 温 水 中 に 浸 漬 した 後,顕 微 鏡下 で そ の生 死 を 判 定 す る と ともに,以 後 の発 生 の進 行 状 態 を 観 察 した.実 験 は そ れ ぞ れ2回づ つ 行 ない,1回 に20個 体 を 観 察 した.な お,温 水 中 に 浸 漬 しなか っ た個 体 は1個 体 の 死 亡 も認 め られ な か っ た の で,結 果 を 示 す 表(Table1, Table2)に は,こ の対 照 実 験 の 結 果 は表 示 し なか った.ま た,こ れ らの表 の浸 漬 時 間 と

は,飼 育 水 が所 定 の水 温 に 到 達 してか らの浸 漬 時 間 を 示 してい る.

a)ム ラ サ キ ウ ニ(Anthocidaris crassispina)

電 気 刺 激 法,ま た は,塩 化 カ リ法 に よ り採 卵 ・採 精 を 行 ない,人 工 受 精 に よ って え られ た 各 発 生 段 階(2〜4細 胞 期,胞 胚 期,お よび プル テ ウス 期)の 幼 生 の 致 死 限 界 を 求 め た.な お,各 発 生 段 階 と も,同 時 に 人工 受 精 して え られ た も のを 用 い て実 験 を行 な った.

結 果 はTable1に 示 した 通 りで,発 生 初 期(2‑4細 胞 期)に お い て は33℃ で は20 分 で,40℃ で は10分 で 完 全 に 死 滅 す る.さ らに,胞 胚 期 に な る と,37℃ で は短 時 間 な

ら死滅 は しな い が,そ の後 の発 生 過 程 に若 干 の遅 れ が み られ た.し か し,胞 胚 期,プ ル テ ウス期 と発 生 が 進 む に つ れ,高 温 に対 す る抵 抗 力が 増 し,プ ル テ ウス 期 で は,39℃ で30 分,40℃ で は10分 が 致 死 限 界 とな る.

b)シ ロ ス ジ フ ジ ツ ボ(Balanus  amphitrite  albicostatus)

発 生 過 程 の進 ん だ 卵 巣 卵 を成 体 よ り取 りだ し,海 水 に浸 漬 す る こ とに よ りナ ウ プ リウス 幼 生 を えた.さ らに,そ れ を 趨 光 性 を 利 用 して集 め,実 験 に供 した.な お,フ ジツ ボ 幼 生 は艀 化 後2〜3時 間 で 脱 皮 し,II期 ナ ウ プ リウ ス に変 態 す る ので,本 実 験 で は,II期 ナ ウ

平山・平野：浮游幼生に及ぼす高温と塩素の影響 85

フ．潟Eスを用いて実験を行なった．

  結果はTable 2に示したが，ウニ幼生に比べかなり高温に対する抵抗性が強く，43。 C では40分でほとんど死に，45。Cでは30分が完全に死滅する時間である．

Table 1． Number of deaths in 20 individuals sampled randomly from

the  垂浮窒垂撃?@sea urckin larvae exposed to high temperature．

XtNNIIfllllpterature

臨藷瀞

10

330C 350C

E E B

o＊

o

20

19

30

40

20 20 20 20 20

1

o o o 20 20

o o 20 20

o o 20 20

o 1

370C 390C B

o＊

o o＊

o

1＊

2 18 19

P

o＊

o

5＊＊

4 19 18 20 20

400C

E B P

20 20

20 20

19 20

420C

P 20 i 20 20

20 20 20

20 20 20

20 20 20

20 20

20 20 20 20 20

20 20 20

20 20

20 20

●︐●︐●︐EBP Early stage （2−4 cells）

Blastula stage

・Pluteus stage

＊ Development delayed

＊＊ lnactive

Table 2． Number of deaths in 20 individuals sampled randomly from the rock barnacle larvae and oyster exposed to high temperature．

Temperature

Exposure

period （min．）

Species

10

20

30

40

370C

OB

o o o o 0 o o o

400C

OB BN

o o

o o 1

o

o o o

1

o o 2

1

o o

420C

OB

430C

1 BN

18 19

o＊

o 20

18 20 20 20 20

o＊

o o o 19 19

450C

BN

o o o o 20 20 20 20

BX＊OB ； Blastula stage of oyster larvae

； Nauplius II stage of the rock barnacle larvae   Intermittent movement

86 長崎大学水産学部研究報告 第29号（1970）

 c）マガキ（Crassostrea gigas）

 成体の生殖巣から， 卵および精子をえて人工受精し，胞胚期になったものを用いて実験 した．結果はTable 2に示したが，マガキの幼生は40。 Cまではかなり長時間の浸漬に 耐えることができるが，42。Cでは10分間浸漬することにより大部分が死亡する．

 以上の実験結果から，致死水温と作用時間との関係をとりまとめてTable 3に示した．

表にみられるように， ムラサキヴニの発生初期（2〜4細胞期）が最も高温に対する抵抗 性が小さく，フジツボのナウプリウスが最も抵抗性が大きいことがわかる．

Table 3． Lethal high temperature for marine planktonic larvae．

X． Exposure

      period Species X Stage

Purple sea urckin

Early stage

（2−4 cells）

Blastula stage Pluteus stage

10 min．

Rock barnacle

Oyster

350C一一400C

370 C t−400C

 400C

Nauplius II

 stage ＞450C

Blastula stage 420C

20 min．

 330C

370c 一一400c 3gOc一一400c

＞450C

420C

30 min．

 〈330C 370C−v400C   390C

430CN450C 400Ctv420C

40 min．

〈330C  370C

〈390 C

430C

400C一一420C

残 溜 塩 素 の 影 響

 ムラサキイガイ（Mytilus eaulis）を用いて，その幼生に及ぼす残溜塩素の影響を作用 時間との関連において検討した．

 次亜塩素酸ソーダ水溶液を加えて一晩暗所に放置した濾過海水に， あらかじめ温度刺激 法により放精一卵させ受精させておいたムラサキイガイの幼生を飼育海水ごとスポイトで 入れ塩素を作用させた．一定時間経過後，この幼生を東洋濾紙の定量用No．3濾紙により 吸引濾別した．濾紙上に幼生を残しておき，塩素を含まない濾過海水を数回濾紙上にそそ ぎ洗浄して，塩素の影響を除去した．なお，洗浄の際には濾紙上の海水を完全に吸引して しまうことは幼生を弱らせるので，濾紙上には必ず少量の海水が残っているよう留意した．

このように塩素処理した幼生を50mlビーカーに移し，一晩室温（130 C）に放置した後，

20個体を検鏡してその生死を判別した． なお，残溜塩素量は実験前と，幼生を入れ一定時 間放置後とに，それぞれ沃度滴定法により求め，結果とともに，Table 4に示した．実験 後，塩素量が減少した場合があるが， これは幼生を入れることにより塩素が消費されたた めであろう．5分間と10分間と塩素を作用させた場合について実験したが，同一作用時間 の実験は同時に受精した卵からえられた受精初期（2〜4細胞期）とトロコホア期のもの を実験材料として用いた．

 結果は，Table 4に示した．さ、ちに， Fig．1には，それぞれの半数致死濃度（TLm）

を直線的補間法4）によって求めた結果を示してある．なお，図の塩素濃度は，実験前と一 定時間経過後との塩素濃度の平均値をもって示してある．図にみられるように，ムラサキ

平山、・平野 浮游幼生に及ぼす高温と塩素の影響 ⁸⁷

イガイ．の受精初期幼生の5分間と10分間9）TLmはそれぞれ1・21 PPmと1．15 PPm であり，トロコボア期の幼生のそれは，それぞれ2．37PPm，および1．31 PPmである．

このように発生が進むにつれ，塩素に対する抵抗性が増大することがわかる、 また，塩素 を作用させる時間が長いほど，そのTLm．が小さいのは当然であるが，受精初期の5分お

よび10分のTLmとトP・ tZホア期の10分のTLmとの問にはそれ程大きな差がないが，

トロコホア期の5分のTLmはかなり他の値と比較して大きく，トロコホア期まで発生が 進むと作用時間が短い場合には，かなりの濃度まで耐えうることがわかる．

Table 4． Number of deaths in 20 individuals sampled randomly from the blue mussele larvea exposed to the water containing chlorine of various concentration ．

Early stage （2−4 cells）

Exposure period； 5 min．

Concentration of chlorine （ppm）

Before exposure

After exposure o

O．14 0，21 0．77 0．99 1．45 2．51

o o．n

O．21 0．67 0．88 1．45 2．51

Number  of

deaths

○∩︶022︵00     12

Exposure period； 10 min．

Concentration of chlorine （ppm）

Before exposure

After exposure

o O．18 0．28 0．71 1．02 1．03 1．42 2．58

o O．18 0．21 0．71 0．92 1．03 1．39 2．55

Numbe r  of

deaths

00034480

Trochophore stage Exposure period； 5 min．

Concentration of chlorine （ppm）

Before exposure

After exposure

o O．32 0．64 1．17 1．52 2．30 3．36

o O，32 0e64

1．17 1．52 2．30 3．19

Number  of

deaths

00024Q︶∩︶      2

Exposure period； IO min．

Concentration of chlorine （ppm）

Before exposure

After exposure

o O．18 0．28 0，67 1．34 1．59 2．30 2．69

o O．14 0，25 0，50 0．85 1．59 2．30 2．69

Number  of

deaths

OOO24800

88 長 崎 大 学 水産 学部 研 究 報 告  第29号(1970)

Fig. 1. Estimation of TLm of chlorine for the larvae of the blue mussele by straight-line graphical interpolation.

Circles and triangles represent the experiments by 5 min. exposure and by 10 min.

exposure, respectively. Open and closed figures represent the experiments with larvae in early stage (2-4 cells) and in trochophore stage, respectively.

考 察

火 力 発 電 所 で は,海 水 を冷 却 水 と して使 用 す る場 合,通 常,そ の冷 却 水 は放 水 口直 下 で 夏 季 は 水 温 が7〜8℃ 上 昇 し,冬 季 は約10℃ の 上 昇 が み られ る.し た が っ て,夏 季, 海 水 水 温 を28℃ とす る な ら,そ の温 排 水 は,34℃ 〜35℃ に な り,冬 季 は 約22℃ に な る と考 え られ る.塩 素 は 塩 素 注 入 口で1ppmに な る よ うに連 続 注 入 し,排 水 口直 下 で は,0.1ppm位 に な っ て い るの が普 通 で あ る.ま た,火 力発 電 所 で は400メ ガ ワ ツ トの 発 電 量 に つ い て1時 間 当 り20億Btu(1Btuは0.252キ ロ カ ロ リー)の 熱量 す な わ ち1時 間 当 り68,100ト ン の水 を5℃ 上 昇 させ る程 度 の熱 を放 出す る とい う1).こ れ らの事 実 か

ら,冷 却 水 と して 海 水 が用 い られ た 場 合 に つ い て そ の 温 排 水 が海 産 浮游 幼 生 に 及 ぼ す 直 接 的 な 影 響 を 検 討 す る と,ム ラサ キ ウ ニ の発 生 初 期 の もの が33℃,20分 で影 響 を うけ る こ とか ら,こ の幼 生 が 夏 季 放 水 直 下 で は 直 接 的 な害 を うけ る可 能 性 が あ る こ とを除 い て は, 本 実 験 に 用 い た 幼 生 は ほ とん どそ の影 響 を うけ な い とい って よい と思 わ れ る.さ らに,温 排 水 が す み や か に 拡 散 す る場 合 には,ム ラサ キ ウニ の幼 生 に及 ぼす 影 響 も,そ の海 域 全 体 を 考 え た 場 合,あ ま り大 きな影 響 を及 ぼす とは考 え られ ず,他 の種 類 につ い て も十 分 検 討 しな けれ ば 速 断 は 出来 な いが,火 力発 電 所 の温 排 水 が,そ の海 域 の動 物 性 浮 游 幼 生 に,少

くと も直 接 的 に 大 き な影 響 を 及 ぼ す 可 能 性 は 少 な い とい って か まわ な い で あ ろ う.

要 約

ム ラ サ キ ウ ニ,マ ガ キ,シ ロ ス ジ フ ジ ッ ボ,ム ラ サ キ イ ガ イ を 用 い,そ れ ら の 幼 生 に 及 ぼ す 高 温 と塩 素 の 影 響 を 検 討 した.

平 山 ・平 野:浮 游幼 生 に 及 ぼ す 高 温 と塩 素 の影 響 89

そ の 結 果

1)高 温 の 影 響 はTable3に 示 した よ うに,ム ラ サ キ ウ ニ の 発 生 初 期 が 最 も抵 抗 性 が 小 さ く,約33℃ に20分 放 置 す る と 死 滅 す る.一 方,シ ロ ス ジ フ ジ ツ ボ のII期 ナ ウ プ リ

ウ ス は 最 も 強 く,40℃ に40分 放 置 し て も死 滅 す る こ と は な い.

2)ム ラ サ キ イ ガ イ 幼 生 に 及 ぼ す 遊 離 塩 素 の 影 響 は,受 精 初 期 の5分 間 と10分 間 の TLmお よ び ト ロ コ ホ ア 期 の10分 間TLmは,そ れ ぞ れ1.21,1.15お よ び1.31ppm で,大 き な 差 は な い が,発 生 が 進 み,ト ロ コ ホ ア 期 に な る と,短 時 間 の 作 用 で は か な り高 濃 度 に も耐 え う る よ う に な り,10分 間TLmは2.37ppmに な る.

3)以 上 の 事 実 か ら,火 力 発 電 所 の 温 排 水 が 付 近 海 域 の 海 産 浮 游 幼 生 に,少 く と も,直 接 的 な 影 響 を 及 ぼ す 可 能 性 は 少 な い と 考 え ら れ る.

引 用 文 献

1) E. NAYLOR : Effects of Heated Effluents upon Marine and Estuarine Organisms, Adv. Mar. Biol., 3, 63 — 103 (1965)

2) J. G. DOBSON : The Control of Fouling Organisms in fresh-and salt-water circuits.

Trans. of the American Society of Mechanical Engineers, Apr., 247 —265 (1946) 3) H. J. TURNER, Jr. , D. M. REYNOLDS and A. C. REDFIELD : Chlorine and Sodium

Pentachlorophenate as Fouling Preventives in Sea Water Conduits. Industrial and

Engineering Chemistry, 40, 450 —453 (1948)

4) P. DOUDOROFF, et al : Bio-assay Methods for the Evaluation of Acute Toxicity of Industrial Waters to Fish. Sewage and Industria Wastes, 23, 11, Nov. , 1380 — 1397

(1951)

正 誤 衣士

頁 行 誤 正

65 V8 W3 W4 W7 W9 W9 P22

P29 14 P1

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