CN103454381A - 一种沉积物毒性的生物诊断方法 - Google Patents
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Abstract
一种沉积物毒性的生物诊断方法,具体步骤如下：1.河蚬的驯养，2.沉积物的采集，3.暴露试验：沉积物与上覆水的体积比在1:2到1:6范围内，上覆水采用经曝气24h以上的自来水。暴露时间在15-40天范围内，实验期间每天更换一次上覆水，以绿藻为食，投饵两次，及时挑出死亡的河蚬。4.结果分析：暴露试验结束后，计算存活的河蚬数量，死亡率大于50%即判定为此沉积物具有毒性。本发明具有如下优点：1.本发明采用常见的生物试验，既经济又直观的反应沉积物的毒性大小，基本上大多数试验室都可满足本试验的要求，可以普及使用。2.本发明的生物诊断方法可为常规化学分析提供有力的参考和补充，完善环境监测技术。
Description
技术领域：本发明涉及一种沉积物毒性的生物诊断方法，属于环境监测技术领域。
背景技术：污染物通过直接排放、地表径流、干湿沉降等过程进入水体后，将在水体沉积物中逐步富集，在一定条件下污染物又可经解析、扩散、分配等环境过程重新释放到水体中。因此，水体沉积物对污染物在水生生物中的富集以及在水环境中迁移转化起到了至关重要的作用，与整个生态系统及人类健康有着密切的联系。重金属和持久性有机污染物能在水体沉积物中累积到很高水平，且在水体环境条件未发生显著变化时保持相对稳定状态,，因此记录了水体长期的污染水平；而当水体环境条件发生变化时，蓄积在水体沉积物中的污染物可能重新进入水体，造成新的污染事件。美国“超级基金”计划和《欧盟水框架指令》在水体沉积物污染方面已展开了大量的研究。
水体沉积物的毒性往往是多种污染物以及它们的各种复杂中间产物的复合作用的结果，污染的复合性和复杂性使得传统基于特征污染物(或优先污染物)的毒性评价方法无法适用。在大部分研究水体沉积物生态风险案例中，选定特征污染物的毒性并不能准确代表沉积物的毒性；如果占主要毒性贡献的污染物没有被列为特征污染物或者属于未知污染物，那么针对特征污染物进行的水体沉积物生态风险评价将毫无意义。大幅度扩大化学分析对象，甚至进行已知污染物全扫描可能部分弥补这方面的缺陷，然而大量的时间、财力消耗以及毒性数据的不足限制了该法的进一步应用。因此，为了准确评价和控制水体沉积物污染，一方面需要了解水体沉积物的毒性，另一方面需要知道产生毒性效应的直接或间接污染物的种类或具体的污染物。
近年来，越来越多的科学家认识到沉积物在维持全球水生态系统稳定中扮演着重要的角色。传统大多以化学分析方法对沉积物中污染物全量含量的测定来判定沉积物的污染程度，但此方法需耗费大量时间，对试验室的硬件要求较高，且不能直观的反应对生物健康的影响，仅从理论上判定沉积物的污染程度，不够科学合理。因此，本发明以河蚬为受试生物，通过生物毒理学试验，快速、准确、经济的对水体沉积物毒性进行评价。
发明内容：针对上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种诊断水体沉积物毒性的最优方法，该方法能高效、快速、准确的完成水体沉积物毒性诊断。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种沉积物毒性的生物诊断方法,具体步骤如下：
1.河蚬的驯养
试验以直径2cm左右的河蚬为受试生物，试验前需完成受试生物的驯养，驯养时间不少于7天，期间存活率大于90%，每天喂食两次，更换一次水，以保证最适的驯养环境。
2.沉积物的采集
对需要诊断的沉积物集中采集，保存于-20℃冰箱，实验前常温解冻，搅拌混匀。
3.暴露试验
将100mL沉积物与上覆水加入到1L烧杯中，沉积物与上覆水的体积比在1:2到1:6范围内，上覆水采用经曝气24h以上的优质自来水，每个烧杯投放10只健康的，直径2cm左右的河蚬，试验设置3个平行。暴露时间在15-40天范围内，实验期间每天更换一次上覆水，以绿藻为食，投饵两次，及时挑出死亡的河蚬。
4.结果分析
暴露试验结束后，计算存活的河蚬数量，死亡率大于50%即判定为此沉积物具有毒性。
本发明具有如下优点：
1.河蚬作为常见的底栖生物，非常常见，而且对于河底沉积物的毒性很敏感，本发明采用常见的生物试验，既经济又直观的反应沉积物的毒性大小，基本上大多数试验室都可满足本试验的要求，可以普及使用。
2.本发明的生物诊断方法可为常规化学分析提供有力的参考和补充，完善环境监测技术。
具体实施方式：
实施例一
1.河蚬的驯养
按照试验要求选取直径2cm左右的健康河蚬，在试验室驯养一周以上，每天更换一次水，以绿藻为食投饵两次，及时挑出死亡的河蚬，驯养期间河蚬存活率需大于90%。
2.暴露试验
将取回的沉积物样品常温解冻，搅拌均匀，试验以1L烧杯为容器，沉积物与上覆水的体积比为1:6，即100mL沉积物加600mL上覆水，上覆水采用经曝气24h以上的优质自来水，每个烧杯投放10只健康的，直径2cm左右的河蚬。试验周期为40天，每天更换一次上覆水，以绿藻为食，投饵两次，及时挑出死亡的河蚬。
3.结果分析
40天暴露试验结束，将存活的河蚬挑出，计算其死亡率，此沉积物样品河蚬死亡率为65%，证明改沉积物存在生物毒性。
实施例二
1.河蚬的驯养
试验以直径2cm左右的河蚬为受试生物，试验前需完成受试生物的驯养，驯养时间不少于7天，期间存活率大于90%，每天喂食两次，更换一次水，以保证最适的驯养环境。
2.暴露试验
选取和实施例一相同的沉积物样品常温解冻，搅拌均匀，试验以1L烧杯为容器，沉积物与上覆水的体积比为1:2，即100mL沉积物加200mL上覆水，上覆水采用经曝气24h以上的优质自来水，每个烧杯投放10只健康的，直径2cm左右的河蚬。试验周期为15天，每天更换一次上覆水，以绿藻为食，投饵两次，及时挑出死亡的河蚬。
3.结果分析
15天暴露试验结束，将存活的河蚬挑出，计算其死亡率，此沉积物样品河蚬死亡率为40%，结果偏低，证明沉积物无毒。
实施例三
步骤1与实施例一相同，暴露试验中，沉积物与上覆水的体积比为1：3，试验周期为20天，其他条件与实施例一相同，20天暴露试验结束，将存活的河蚬挑出，计算其死亡率，此沉积物样品河蚬死亡率为45%，结果偏低，证明改沉积物存在生物毒性。
实施例四
步骤1与实施例一相同，暴露试验中，沉积物与上覆水的体积比为1：4，试验周期为30天，其他条件与实施例一相同，30天暴露试验结束，将存活的河蚬挑出，计算其死亡率，此沉积物样品河蚬死亡率为58%，，证明该沉积物存在生物毒性。
实施例五
步骤1与实施例一相同，暴露试验中，沉积物与上覆水的体积比为1：5，试验周期为35天，其他条件与实施例一相同，35天暴露试验结束，将存活的河蚬挑出，计算其死亡率，此沉积物样品河蚬死亡率为70%，证明该沉积物存在生物毒性。
实施例六
步骤1与实施例一相同，暴露试验中，沉积物与上覆水的体积比为1：4.5，试验周期为38天，其他条件与实施例一相同，38天暴露试验结束，将存活的河蚬挑出，计算其死亡率，此沉积物样品河蚬死亡率为66%，证明该沉积物存在生物毒性。
Claims (4)
1.一种沉积物毒性的生物诊断方法,具体步骤如下：
1）河蚬的驯养
驯养时间不少于7天，期间存活率大于90%；
2）沉积物的采集
对需要诊断的沉积物集中采集，实验前搅拌混匀；
3）暴露试验
沉积物与上覆水以体积比在1:2-1:6范围内混合，上覆水采用经曝气24h以上的自来水，将河蚬投放在沉积物与上覆水内，暴露时间在15-40天范围内；
4）结果分析
暴露试验结束后，计算存活的河蚬数量，死亡率大于50%即判定为此沉积物具有毒性。
2.如权利要求1所述的一种沉积物毒性的生物诊断方法,其特征在于：所述河蚬的直径为2cm。
3.如权利要求1所述的一种沉积物毒性的生物诊断方法,其特征在于：在3）暴露试验中，将100mL沉积物与上覆水加入到1L烧杯中。
4.如权利要求3所述的一种沉积物毒性的生物诊断方法,其特征在于：每个烧杯投放10只健康的河蚬，试验设置3个平行，实验期间每天更换一次上覆水，以绿藻为食，投饵两次，及时挑出死亡的河蚬。
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