CN102121935A - 一种水产品的特征有毒有害污染物的毒性检测方法 - Google Patents

一种水产品的特征有毒有害污染物的毒性检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及到一种水产品的特征有毒有害污染物的毒性检测方法，其特征在于包括下述步骤：(1)采用半致死浓度方法在毒性检测分析仪中测定发光细菌在不同浓度毒性物质的污染环境中的相对发光强度(RL)；(2)以污染环境中各毒性物质的浓度为横坐标、相对发光强度为纵坐标，通过回归分析，得出Y＝aX+b的回归线性方程，求出相对发光度为50％时所对应污染物的稀释浓度，即EC50值，将其定义为相对毒性系数(RT)。(3)测试所述污染环境中各毒性物质的生物富集系数BCF；(4)将得到的相对毒性系数和生物富集系数BCF相除，所得到的数值即为所述污染环境中各毒性物质的绝对毒性大小。本发明所提供的检测方法能准确、快速地对各污染物对水产品对毒性排序。

Description

一种水产品的特征有毒有害污染物的毒性检测方法
技术领域
本发明涉及到一种水产品的特征有毒有害污染物的毒性检测方法。
背景技术
近年来，随着沿海经济的迅猛发展，工业废水、废料以及含有重金属的污染物向海洋环境的排放量不断增加，重金属污染物对海洋生物，尤其是底栖动物污染影响愈来愈严重，对生态环境也造成了不同程度的损害。我国海水养殖业的发展速度快、规模大，受环境污染的影响也越来越大。水产养殖环境受到了严重的污染，从而使污染物在水产品体内集聚起来，这些污染物通过食物链进入人体内将对人体健康造成影响。对水产品的特征有毒有害污染物进行筛选，确定有毒有害污染物对水产品污染的主次，及在水产品质量检测与分析中的优先关系，为食品安全、环境健康风险管理提供科学依据。
传统的有毒有害污染物的判断依据主要是文献资料的记载和急性毒性试验，历史文献资料检索主要是通过污染物历年出现的频率和污染物浓度的变化来进行筛选，该方法只能笼统地对污染物进行一个初筛，不能精确地对污染物进行排序。急性毒性试验主要是通过测定EC50和LC50，以及测定不同浓度下对指示物的影响指标，通过比较得出毒性的大小；该方法过程操作复杂，偶然因素较大，其结果存在较大误差，不能精确地反映出污染物的毒性大小。
目前另有一种运用发光细菌毒性检测并结合其生物富集系数的方法，该方法新颖且有效。发光菌毒性检验方法则具有快速、简便、经济的特点，近年来备受关注。发光菌毒性测试中应用最广泛的菌剂是海洋发光细菌，成套方法一般称为Microtox检验。该毒性测试方法具有快速、简便、费用低廉等特点，其灵敏度可与鱼类96h急性毒性试验相媲美。
近年来，运用发光细菌测定毒性大小方法日益成熟，由于发光细菌毒性测试技术具有应用范围广、灵敏度高、相关性好、反应速度快等优点，因而被广泛应用在环境监测中。根据其原理，凡能干扰或破坏发光细菌呼吸、生长、新陈代谢等生理过程的任何有毒物质的生物毒性都可以用此方法定性或定量地测出。近些年来，这一方法在工业废水、大气污染、河水水质、污染土壤的综合生物毒性的监测和评价中获得广泛应用。但这种方法亦存在细胞发光强度本质差异较大，检测期间发光自然变化幅度较宽、重现性不佳、误差较大等不足。
发光细菌毒性测试技术具有应用范围广、灵敏度高、相关性好、反应速度快等优点，伴随着相应产业的建立，将为环境监测提供科学、有效地手段，产生可观的经济效益和良好的、生态效益和社会效益。
目前，水产品中特征有毒有害污染物的筛选方法不是很多，传统的方法主要是历史资料检索和急性毒性试验，依据不是很充分，存在较多缺陷。较上面两种方法，发光细菌毒性测试技术具有应用范围广、灵敏度高、相关性好、反应速度快、操作简单等优点，其精确度能达到一个非常可观的值，所以，发光细菌毒性检测能更好地、更精确地得出污染物的毒性大小，从而来确定有毒有害污染物对水产品污染的主次，及在水产品质量检测与分析中的优先关系，为食品安全、环境健康风险管理提供科学依据。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种能准确检测出污染物的绝对毒性的水产品的特征有毒有害污染物的毒性检测方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该水产品的特征有毒有害污染物的毒性检测方法，其特征在于包括下述步骤：
(1)采用半致死浓度方法在毒性检测分析仪中测定发光细菌在不同浓度毒性物质的污染环境中的相对发光强度RL；
(2)以污染环境中各毒性物质的浓度为横坐标、相对发光强度为纵坐标，通过回归分析，得出Y＝aX+b的回归线性方程，求出相对发光度为50％时所对应污染物的稀释浓度，即EC50值，将其定义为相对毒性系数RT。
(3)测试所述污染环境中各毒性物质的生物富集系数BCF；
(4)将得到的相对毒性系数和生物富集系数BCF相除，所得到的数值即为所述污染环境中各毒性物质的绝对毒性大小。
运用发光细菌毒性检测仪，具体是通过该仪器中的污染物半致死浓度测定方法，分析加入的发光细菌的相对发光强度来反映环境中污染物的毒性大小。经无数次试验得出污染环境的污染物浓度与细菌的相对发光强度之间的相关关系，通过回归分析，得出Y＝aX+b的回归线性方程，求出相对毒性系数RT。然后结合水产品体内积累的污染物BCF值，将相对毒性系数和BCF两者的比值即为该污染环境中各毒性物质毒性大小比较的指标，比值越小说明毒性越强。
所述的发光细菌可以采用费歇尔狐菌(Vibrio fischeri)。
与现有技术相比，采用本发明所提供的水产品的特征有毒有害污染物毒性检测方法能够准确快速地检测出污染环境中各毒性物质的绝对毒性大小，并能够对各有毒物质物对水产品的污染进行排序，为食品安全、环境健康风险管理提供科学依据。
附图说明
图1至图9分别为实施例1中9种毒性物质的回归方程图象。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
测试不同污染环境的相对毒性系数
具体方法如下：
1、配置不同浓度的毒性物质溶液，得到不同的污染环境。采用发光细菌毒性检测仪中污染物半致死浓度的测定方法，测定拉希氏弧菌在各污染环境中的相对发光强度。通过该菌的相对发光强度的情况来反映污染环境中各毒性物质的毒性大小。
以Hg、Cr、As、Pb、Cu、Cd、DDT、石油类、甲基对硫磷农药(MP)9种污染物为例，(一个污染环境中只一种毒性物质，每种污染物分别测定)设定Cu浓度分别为0、0.1、0.2、0.3、0.5、1mg/L；Pb浓度分别为0、1、2、3、4、5mg/L；Cd浓度分别为0、0.1、0.5、0.7、1mg/L；Hg浓度分别为0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mg/L；As浓度分别为0、0.5、1、5、7、8、9mg/L；Cr浓度分别为0、0.1、0.3、0.5、1、2mg/L；石油类浓度分别为0、0.1、0.5、1、3、5mg/L；DDT浓度分别为0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mg/L；MP浓度分别为0、0.5、0.6、0.7、0.8、1、5mg/L，测定其相对发光强度。
通过上述数据，回归方程作图，如图1至10所示。通过图得出Y＝aX+b的线性方程，计算其相对毒性系数RT，通过测定RT值，其值越小，毒性越大，得出污染物相对毒性大小顺序，但是只能相对地表示该污染物的毒性。生物富集系数是描述化学物质在生物体内累积趋势之重要指标，其值越大，说明该污染物在生物体内的富集量越大，所以我们以RT/BCF值作为绝对毒性大小比较的指标，其值越小，毒性越大，反之亦然。
上述各物质的相对毒性系数大小见下表1。
表中列举的各污染物的相对毒性强度系数是不以生物为转移的，即其对各类水产生物都适用的。
表1各类污染物的线性回归方程及RT值
Figure BSA00000429875300041
*注：相对毒性系数越小，毒性越大，反之，相对毒性系数越大，毒性越小。
实施例2
测试各毒性物质对藻类产品的污染情况
海带、亚心型扁藻、小球藻铜绿微囊藻对富集系数BCF见下表2。
表2藻类中各类污染物的富集系数BCF
Figure BSA00000429875300042
1、结合实施例1中的相对毒性系数判断各毒性物质对海带的污染情况：
Cd的相对毒性系数与BCF比值：0.720/790＝9.11×10-4
Cu的相对毒性系数与BCF比值：0.541/360＝1.50×10-3
Pb的相对毒性系数与BCF比值：2.813/140＝2.01×10-2
比值大小为：Cd＜Cu＜Pb，可以得出各毒性物质对海带的污染毒性顺序为：Cd＞Cu＞Pb
2、结合实施例1中的各物质的相对毒性系数来判断各毒性物质对亚心型扁藻的污染情况：
Cd的相对毒性系数与BCF比值：0.720/17642.61＝4.08×10-5
Cu的相对毒性系数与BCF比值：0.541/1163.93＝4.65×10-4
比值大小为：Cd＜Cu，可以得出毒性大小顺序为：Cd＞Cu
3、结合实施例1中的相对毒性系数判断各毒性物质对小球藻的污染情况：
Cd的相对毒性系数与BCF比值：0.720/213.68＝3.37×10-3
Cu的相对毒性系数与BCF比值：0.541/2001.84＝2.70×10-4
比值大小为：Cu＜Cd，可以得出毒性大小顺序为：Cu＞Cd
4、结合实施例1中的相对毒性系数大小来判断各毒性物质对铜绿微囊藻的污染情况：
Cd的相对毒性系数与BCF比值：0.720/414.29＝1.74×10-3
Cu的相对毒性系数与BCF比值：0.541/350＝1.55×10-3
Hg的相对毒性系数与BCF比值：0.358/2750＝1.30×10-4
Pb的相对毒性系数与BCF比值：2.813/157.14＝1.79×10-2
比值大小为：Hg＜Cu＜Cd＜Pb，可以得出毒性大小顺序为：Hg＞Cu＞Cd＞Pb
从以上可以得出，在海带中，Pb、Cu、Cd三种重金属污染物在特征污染物的检测和监测中的优先顺序依次为Cd、Cu、Pb。在亚心型扁藻中，Cu、Cd两种重金属污染物在特征污染物的检测和监测中的优先顺序依次为Cd、Cu；在小球藻中，Cu、Cd两种重金属污染物在特征污染物的检测和监测中的优先顺序依次为Cu、Cd；在铜绿微囊藻中，Hg、Pb、Cu、Cd四种重金属污染物在特征污染物的检测和监测中的优先顺序依次为Hg、Cu、Cd、Pb。
实施例3
测试各毒性物质对贝类产品的污染情况
各贝类产品的富集系数BCF见下表3。
表3贝类中各类污染物的富集系数BCF
Figure BSA00000429875300061
各毒性物质对缢蛏的毒性顺序：
As的相对毒性系数与BCF比值：4.966/371＝0.0134
Hg的相对毒性系数与BCF比值：0.358/429630＝8.333×10-7
Cd的相对毒性系数与BCF比值：0.720/3679＝0.0002
Pb的相对毒性系数与BCF比值：2.813/3＝0.9377
Cu的相对毒性系数与BCF比值：0.541/170＝0.0032
Cr的相对毒性系数与BCF比值：1.043/4＝0.2608
比值大小为：Hg＜Cd＜Cu＜As＜Cr＜Pb，可以得出各毒性物质对缢蛏对毒性大小顺序为：Hg＞Cd＞Cu＞As＞Cr＞Pb
各毒性物质对泥蚶的毒性顺序：
Cd的相对毒性系数与BCF比值：0.720/1873.7＝0.00038
Pb的相对毒性系数与BCF比值：2.813/3303.6＝0.00085
Cu的相对毒性系数与BCF比值：0.541/457.33＝0.0012
比值大小为：Cd＜Pb＜Cu，可以得出毒性大小顺序为：Cd＞Pb＞Cu
各毒性物质对牡蛎的毒性顺序：
As的相对毒性系数与BCF比值：4.966/48.98＝0.101
Hg的相对毒性系数与BCF比值：0.358/6397＝5.60×10-5
Cd的相对毒性系数与BCF比值：0.720/986.3＝7.30×10-4
Pb的相对毒性系数与BCF比值：2.813/675.6＝4.16×10-3
比值大小为：Hg＜Cd＜Pb＜As，可以得出毒性大小顺序为：Hg＞Cd＞Pb＞As
从以上可以得出，在缢蛏中，Hg、Cr、As、Pb、Cu、Cd六种重金属污染物在特征污染物的检测和监测中的优先顺序依次为Hg、Cd、Cu、As、Cr、Pb、；在泥蚶中，Pb、Cu、Cd三种重金属污染物在特征污染物的检测和监测中的优先顺序依次为Cd、Pb、Cu；在牡蛎中，Hg、As、Pb、Cd四种重金属污染物在特征污染物的检测和监测中的优先顺序依次为Hg、Cd、Pb、As。
实施例4
测试各毒性物质对鱼类产品的污染情况
鱼类产品对富集系数BCF见下表4：
表4鱼类中各类污染物的富集系数BCF
Figure BSA00000429875300071
各毒性物质对鲫鱼的毒性顺序：
Cd的相对毒性系数与BCF比值：0.720/142＝5.07×10-3
Cu的相对毒性系数与BCF比值：0.541/3.37＝0.161
Cr的相对毒性系数与BCF比值：1.043/0.628＝1.66
比值大小为：Cd＜Cu＜Cr，可以得出毒性大小顺序为：Cd＞Cu＞Cr
各毒性物质对黑鲷的毒性顺序：
Cd的相对毒性系数与BCF比值：0.720/3.54＝0.203
Cu的相对毒性系数与BCF比值：0.541/0.657＝0.823
Cr的相对毒性系数与BCF比值：1.043/28.5＝0.037
Pb的相对毒性系数与BCF比值：2.813/3.067＝0.917
比值大小为：Cr＜Cd＜Cu＜Pb，可以得出毒性大小顺序为：Cr＞Cd＞Cu＞Pb
各毒性物质对罗非鱼的毒性顺序：
Cd的相对毒性系数与BCF比值：0.720/31.67＝0.023
Pb的相对毒性系数与BCF比值：2.813/39.32＝0.072
As的相对毒性系数与BCF比值：4.966/5.764＝0.862
Hg的相对毒性系数与BCF比值：0.358/73＝0.005
比值大小为：Hg＜Cd＜Pb＜As，可以得出毒性大小顺序为：Hg＞Cd＞Pb＞As
从以上可以得出，在鲫鱼肝组织中，Cr、Cu、Cd三种重金属污染物在特征污染物的检测和监测中的优先顺序依次为Cd、Cu、Cr；在黑鲷肝组织中，Cr、Cu、Pb、Cd四种重金属污染物在特征污染物的检测和监测中的优先顺序依次为Cr、Cd、Cu、Pb；在罗非鱼中，Hg、As、Pb、Cd四种重金属污染物在特征污染物的检测和监测中的优先顺序依次为Hg、Cd、Pb、As。
实施例5
测试各毒性物质对甲壳类产品中的毒性顺序
甲壳类产品的富集系数BCF见下表5。
表5甲壳类中各类污染物的富集系数(BCF)
Figure BSA00000429875300081
各毒性物质对中华绒螯蟹的毒性顺序：
Cd的相对毒性系数与BCF比值：0.720/3147.68＝2.29×10-4
Pb的相对毒性系数与BCF比值：2.813/17.48＝0.161
比值大小为：Cd＜Pb，可以得出毒性大小顺序为：Cd＞Pb
各毒性物质对克氏原鳌虾的毒性顺序：
Cd的相对毒性系数与BCF比值：0.720/45＝0.016
Cu的相对毒性系数与BCF比值：0.541/518.33＝1.044×10-3
比值大小为：Cu＜Cd，可以得出毒性大小顺序为：Cu＞Cd
各毒性物质对南美白对虾的毒性顺序：
Cd的相对毒性系数与BCF比值：0.720/15.6＝0.046
Pb的相对毒性系数与BCF比值：2.813/36.86＝0.076
As的相对毒性系数与BCF比值：4.966/9.23＝0.538
Hg的相对毒性系数与BCF比值：0.358/×43.08＝0.008
比值大小为：Hg＜Cd＜Pb＜As，可以得出毒性大小顺序为：Hg＞Cd＞Pb＞As
从以上可以得出，在中华绒螯蟹(肝胰腺)中，Pb、Cd两种重金属污染物在特征污染物的检测和监测中的优先顺序依次为Cd、Pb；在克氏原鳌虾中，Cu、Cd两种重金属污染物在特征污染物的检测和监测中的优先顺序依次为Cu、Cd；在南美白对虾中，Hg、As、Pb、Cd四种重金属污染物在特征污染物的检测和监测中的优先顺序依次为Hg、Cd、Pb、As。

Claims (2)

1.一种水产品的特征有毒有害污染物的毒性检测方法，其特征在于包括下述步骤：
(1)采用半致死浓度方法在毒性检测分析仪中测定发光细菌在不同浓度毒性物质的污染环境中的相对发光强度RL；
(2)以污染环境中各毒性物质的浓度为横坐标、相对发光强度为纵坐标，通过回归分析，得出Y＝aX+b的回归线性方程，求出相对发光度为50％时所对应污染物的稀释浓度，即EC50值，将其定义为相对毒性系数RT。
(3)测试所述污染环境中各毒性物质的生物富集系数BCF；
(4)将得到的相对毒性系数和生物富集系数BCF相除，所得到的数值即为所述污染环境中各毒性物质的绝对毒性大小。
2.根据权利要求1所述的水产品的特征有毒有害污染物的毒性检测方法，其特征在于所述的发光细菌为费歇尔狐菌。
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