CN109061069B - 一种螺类和鱼类生态毒性原位监测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种螺类和鱼类生态毒性原位监测装置及检测方法。该监测装置包括箱体，所述箱体内设有将箱体内腔分隔成多个培养隔间的多个隔板，所述隔板沿箱体宽度方向依次排列，与箱顶和箱底可拆卸式连接；箱体的前、后两侧箱壁以及左侧箱壁上设有网衣和过滤棉片；箱体的右侧设有开口，所述开口上设有方便投放和捕采的活动网格，所述活动网格罩扣住箱体右侧开口；箱顶设有至少一个用于连接起吊绳索的挂环。其质量轻、抗冲击性能好、耐腐蚀、使用寿命长，可满足测试的食物要求，测试生物不易被敌害生物取食，不易被水流和刮风带走，满足了生物生长和抗风浪的特殊要求，最大限度地保持了原生长环境，干扰少，可长期在水下工作，应用前景广阔。

Description

一种螺类和鱼类生态毒性原位监测装置及检测方法

技术领域

本发明属于环境生态毒理诊断装置技术领域。更具体地，涉及一种螺类和鱼类生态毒性原位监测装置及检测方法。

背景技术

1975年，美国斯克利普斯海洋研究所提出的“贻贝监测计划”，监测研究海洋域生物个体内各种污染物的含量，从而评价研究海洋域的污染状况，到了90年代，在全球范围内展开区域性海洋环境质量监测。然而，目前主要依赖于实验室异位诊断手段，但随着污染生态毒理诊断研究和实际应用的深入发展，急需开展以原位毒性诊断为手段的研究，因此，设计更为适应开展原位生态毒性诊断的实验装置则尤为重要，这是保障研究顺利开展以及获得可靠数据的首要条件。

另外，对于池塘、水库、河溪、人工湿地、稻田而言，监测藻类的生态毒性的装置比较多，但对于底栖动物田螺生态毒性的原位监测装置较少，农业生产残留农药以及工农业流入的重金属污染池塘、水库、河溪、人工湿地、稻田，使得田螺成为直接的接受者。螺类和小型鱼类栖息于淡水的池塘、水库、河溪、人工湿地以及稻田中，广泛分布于我国内陆水域，且适应性强，对环境敏感度强，对重金属有很好的富集作用，其幼体对污染物的反应更敏感，死亡率与污染物的含量具有一致性，可用来监测报警突发污染情况。因此，通过螺类或者小型鱼类移植培养，原位监测污染物对池塘水库、河溪、人工湿地、稻田质量的影响有着重要的运用价值。

目前对于底栖动物的调查多采取野外用拖网、采泥器、人工基质采样器等类似器材采样，但上述方法存在一些普遍的缺点：

1、对河床具有破坏性，对河床的干扰较大；

2、拖网和采泥器在指示生物较小或者密度较小时容易造成数据误差；

3、人工基质与真实环境有偏差；

4、无法监测污染对指示生物不同生长期的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种简易的螺类和鱼类生态毒性原位监测装置，适用于海滩、池塘、水库、河溪、人工湿地、稻田等环境的实时检测。

本发明的另一个目的是提供使用上述螺类和鱼类生态毒性原位监测装置进行环境监测的方法。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种螺类和鱼类生态毒性原位监测装置，包括箱体，所述箱体内设有将箱体内腔分隔成多个培养隔间的多个隔板，所述隔板沿箱体宽度方向依次排列，与箱顶和箱底可拆卸式连接；箱体的前、后两侧箱壁以及左侧箱壁上设有网衣和过滤棉片；箱体的右侧设有开口，所述开口上设有方便投放采收的活动网格，所述活动网格罩扣住箱体右侧开口；箱顶设有至少一个用于连接起吊绳索的挂环。

为了克服现场实验的指示生物随水流或随意活动，提供一个相对稳定的原生态生境条件，例如提供藻类着床，满足螺类食物供给，尽可能不改变螺类的生境条件，同时适合不同生长期的螺类或者小型鱼类的实验装置，以适用于海滩、池塘、水库、河溪、人工湿地、稻田等环境污染物的生物监测，本发明提供螺类和鱼类生态毒性原位监测装置相当于固定的生境“培养箱”，适合一定量的螺类原位长期生长，同时也适合小型鱼类（包括唐鱼、斑马鱼等小型鱼类）短时间的原位养殖，适用于原位监测环境污染物对螺类或鱼类的生态毒性。

所述箱顶和箱底为密封箱壁。所述箱体为塑料箱体，采用PC原料制作而成，质量轻、抗冲击性能好、能抵抗酸碱的侵蚀，具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，且具有较高的刚性和韧性，机械强度好，耐环境应力开裂性也比较好。

优选地，所述隔板包括过滤棉支架和多个过滤棉片，且多个过滤棉片依次排列固定于过滤棉支架内，方便测试生物在不同的空间活动。

优选地，箱顶和箱底的内壁上开设有用于卡接隔板的卡槽，所述卡槽与所述隔板相适配，隔板上的过滤棉片通过过滤棉支架插入卡槽，提供藻类着生，供给测试生物取食。

优选地，所述箱体上还设有用于卡接所述活动网格的槽格。

优选地，所述活动网格包括活动网格框架和滤网，活动网格框架上设置有用于固定滤网的可拆嵌框，滤网通过所述可拆嵌框可拆嵌套固定在活动网格框架上。

优选地，所述箱体的底端通过万向转接件连接有重物块，用于加速箱体的下沉和限制箱体的移动。

优选地，箱体的前、后两侧箱壁以及左侧箱壁上设有的网衣和过滤棉片均为椭圆形。

优选地，所述网衣采用尼龙网。

更优选地，当指示生物为螺类时，在箱体的前、后两侧箱壁用塑料螺丝钉固定有10～20目的尼龙网和过滤棉片，在左侧箱壁上用塑料螺丝钉固定有200～300目的尼龙网和过滤棉片；当指示生物为小型鱼类时，在箱体的前、后两侧箱壁用塑料螺丝钉固定有18～20目的尼龙网和过滤棉片，在左侧箱壁上用塑料螺丝钉固定有35～40目的尼龙网和过滤棉片。

可根据投放的指示生物大小投放以及对食物要求选定不同的网眼。

优选地，当指示生物为螺类时，所述活动网格上的尼龙网为4～6目尼龙网，可阻隔残渣，同时透过藻类或者桡足类生物。

优选地，当指示生物为小型鱼类时，所述活动网格上的尼龙网为20～30目尼龙网，可阻隔残渣，同时透过藻类或者桡足类生物。

优选地，所述箱体的底部还设置有用于将箱体定位在某一相对固定水域的固定锚。

更优选地，所述固定锚呈C型。当风浪大时，用于限制监测装置随风浪的随意移动。

优选地，所述箱体的左右两侧还设置有折叠盖板，所述折叠盖板由若干活动带孔高分子小板拼接而成，覆盖于箱体的左右两端，深海风浪较大，覆盖折叠盖板可以减少监测生物的流失，当风浪较为平静，不需要覆盖折叠盖板时，将折叠盖板揭开折叠起来即可。

本发明还提供了使用上述螺类和鱼类生态毒性原位监测装置进行环境监测的方法，包括以下步骤：

S1. 当监测生物为幼螺或鱼苗时，先在实验室条件下培养螺类或鱼类，把20～28h内新出生的长势一致的幼螺或体长1.2～1.5 cm的鱼苗于室外养殖池中培养1～2周后，将其投放到所述螺类和鱼类生态毒性原位监测装置中，把活动网格插入开口处的槽格里，并用塑料螺钉固定后，投放到监测实验点；

当监测生物为中螺、成螺时，先把组装好的所述螺类和鱼类生态毒性原位监测装置投放在监测实验点老化1～2周，使监测装置中的过滤棉片布满藻类后，再投放测试生物，进行监测实验；

S2. 整个监测培养过程中，无需人工投喂，并分别在不同的生长发育时期取样进行检测。

优选地，步骤S1中，把24 h内新出生的长势一致的幼螺或体长1.35 cm的鱼苗于室外养殖池中培养1～2周。

优选地，所述螺类为滤食性软体动物，包括田螺、坑螺等滤食性软体动物。

优选地，当监测实验点为水田、湿地或河溪时，直接把所述螺类和鱼类生态毒性原位监测装置放在监测点底床上，并做好挂签；当监测实验点为池塘、水库或海滩时，在投放前，用绳子在监测装置的挂环上，然后把监测装置投放到池塘、水库或海滩，由重力作用自由下降到池塘、水库、海滩涂等底泥接触，绳子的另一端系在岸上或者系在固定悬浮物上，并做好挂签。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

（1）本发明的螺类和鱼类生态毒性原位监测装置，具有结构简单、质量轻、抗冲击性能好、耐腐蚀、使用寿命长、安全卫生等特点，可以替代一般容器，广泛应用于鱼类和螺类等实验田。

（2）本发明水流畅通，箱体变形小，实用化程度高，可针对不同的测试生物大小和不同的摄食要求更换不同目的尼龙网，满足测试的食物要求，测试生物移植过程不易被敌害生物取食，不易被水流和刮风带走，满足了培养鱼类和螺类等生物生长和抗风浪的特殊要求。

（3）本发明最大限度地保持了原生长环境，保证移植样品全部取回，可以检测污染对测试生物不同生长期的影响，适合海滩、池塘、水库、河溪、人工湿地、稻田等环境的监测，对底栖生物和指示生物干扰少，可长期在水下工作。

附图说明

图1为本发明实施例1的整体结构示意图。

图2为活动网格的结构示意图。

图3为隔板的结构示意图。

其中，1-箱顶，2-槽格，3-塑料螺钉，4-活动网格，41活动网格框架，42-可拆嵌框，43-卡条，44-滤网，5-网衣，6-隔板，61-过滤棉支架，62-过滤棉片，7-挂环，8-卡槽，9-左侧箱壁，10-前侧箱壁，11-箱底。

具体实施方式

以下结合具体实施例来进一步对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1 一种螺类和鱼类生态毒性原位监测装置

如图1至图3所示，一种螺类和鱼类生态毒性原位监测装置，包括箱体，该箱顶1和箱底11为密封箱壁，该箱体为塑料箱体，采用PC原料制作而成，质量轻、抗冲击性能好、能抵抗酸碱的侵蚀，具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，且具有较高的刚性和韧性，机械强度好，耐环境应力开裂性也比较好；箱体内设有将箱体内腔分隔成多个培养隔间的多个隔板6，方便测试生物在不同的空间活动；该隔板6包括过滤棉支架61和过滤棉片62，且多个过滤棉片62依次排列固定于过滤棉支架61内；隔板6沿箱体宽度方向依次排列，箱顶1和箱底11的内壁上开设有用于卡接隔板6的卡槽8，卡槽8与隔板6相适配，使隔板6与箱顶1和箱底11分别可拆卸式连接，隔板6上的过滤棉片62通过过滤棉支架61插入卡槽8，提供藻类着生，供给测试生物取食。

在箱体的前侧箱壁10、后侧箱壁以及左侧箱壁9上设有椭圆形网衣5和椭圆形过滤棉片，该网衣5尼龙网，可根据投放的指示生物大小投放以及对食物要求选定不同的网眼。其中，当指示生物为螺类时，在箱体的前、后两侧箱壁用塑料螺丝钉固定有10～20目的尼龙网和过滤棉片，在左侧箱壁上用塑料螺丝钉固定有200～300目的尼龙网和过滤棉片；当指示生物为小型鱼类时，在箱体的前、后两侧箱壁用塑料螺丝钉固定有18～20目的尼龙网和过滤棉片，在左侧箱壁上用塑料螺丝钉固定有35～40目的尼龙网和过滤棉片。

在箱体的右侧设有开口，开口上设有方便投放和捕采的活动网格4，该活动网格4包括活动网格框架41和滤网44，活动网格框架41上设置有用于固定滤网44的可拆嵌框42，滤网44通过可拆嵌框42可拆嵌套固定在活动网格框架41上；活动网格4上的滤网44为4～6目尼龙网（螺类）或20～30目尼龙网（小型鱼类），可阻隔残渣，同时透过藻类或者桡足类生物。箱体上设有用于卡接活动网格4的槽格2，活动网格4上设有与槽格2相适配的卡条43，卡条43上设有塑料螺钉3，活动网格4通过卡条43罩扣住箱体右侧开口，通过开槽插入和抽出活动网格4来实现开关作用；箱顶设有至少一个用于连接起吊绳索的挂环7。

实施例2 一种螺类和鱼类生态毒性原位监测装置

为了更好地实现原位监测效果，减轻风浪的影响，本实施例在实施例1的基础上，在原位监测装置的箱底11上通过万向转接件连接有重物块，用于加速箱体的下沉和限制箱体的移动；在箱底11还设置有C型固定锚，在用于将箱体定位在某一相对固定水域，当风浪大时，可限制监测装置随风浪的随意移动；箱体的左右两侧还设置有折叠盖板，折叠盖板由若干活动带孔高分子小板拼接而成，覆盖于箱体的左右两端，深海风浪较大，覆盖折叠盖板可以减少监测生物的流失，当风浪较为平静，不需要覆盖折叠盖板时，将折叠盖板揭开折叠起来即可。

实施例3 一种螺类和鱼类生态毒性原位监测的方法

一种使用上述实施例1或实施例2的螺类和鱼类生态毒性原位监测装置进行环境监测的方法，包括以下步骤：

（1）当监测生物为幼螺或鱼苗时，先在实验室条件下培养螺类或鱼类，把24 h内新出生的长势一致的幼螺或体长1.2～1.5 cm的鱼苗于室外养殖池中培养1～2周后，将其投放到螺类和鱼类生态毒性原位监测装置中，把活动网格插入开口处的槽格里，并用塑料螺钉固定后，投放到监测实验点；

当监测生物为中螺、成螺、中鱼或成鱼时，先把组装好的螺类和鱼类生态毒性原位监测装置投放在监测实验点老化1～2周，使监测装置中的过滤棉片布满藻类后，再投放测试生物，进行监测实验；

（2）整个监测培养过程中，螺类是例如田螺、坑螺等滤食性软体动物，鱼类是唐鱼、斑马鱼等小型鱼类，培养箱是镂空的，尼龙网滤掉残渣，方便水体流动，流过的水含有的藻类或桡足类生物以及过滤棉片着生的藻类可供螺类及鱼类取食，无需人工投喂；可分别在不同的生长发育时期取样，只需把监测装置拿上岸，把活动网格抽取出来，再把滤棉支架从卡槽抽出来，即可全部取回样品，并送回实验室测定样品的死亡率、生长率、指示生物体内污染的含量以及各种理化性质；

其中，当监测实验点为水田、湿地或河溪时，直接把螺类和鱼类生态毒性原位监测装置放在监测点底床上，并做好挂签；

当监测实验点为池塘、水库或海滩时，在投放前，用绳子在监测装置的挂环上，然后把监测装置投放到池塘、水库或海滩，由重力作用自由下降到池塘、水库、海滩涂等底泥接触，绳子的另一端系在岸上或者系在固定悬浮物上，并做好挂签。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种使用螺类和鱼类生态毒性原位监测装置进行环境监测的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.当监测生物为幼螺或鱼苗时，先在实验室条件下培养螺类或鱼类，把20～28h内新出生的长势一致的幼螺或体长1.2～1.5cm的实验鱼苗于室外养殖池中培养1～2周后，将其投放到所述螺类和鱼类生态毒性原位监测装置中，把活动网格插入开口处的槽格里，并用塑料螺钉固定后，投放到监测实验点；当监测生物为中螺、成螺、中鱼或成鱼时，先把组装好的所述螺类和鱼类生态毒性原位监测装置投放在监测实验点老化1～2周，使监测装置中的过滤棉片布满藻类后，再投放测试生物，进行监测实验；

S2.整个监测培养过程中，无需人工投喂，并分别在不同的生长发育时期取样进行检测；

所述装置包括箱体，所述箱体内设有将箱体内腔分隔成多个培养隔间的多个隔板，所述隔板沿箱体宽度方向依次排列，与箱顶和箱底可拆卸式连接；箱体的前、后两侧箱壁以及左侧箱壁上设有网衣和过滤棉片；箱体的右侧设有开口，所述开口上设有方便投放和捕采的活动网格，所述活动网格罩扣住箱体右侧开口；箱顶设有至少一个用于连接起吊绳索的挂环；

所述隔板由过滤棉支架和多个过滤棉片组成，且多个过滤棉片依次排列固定于过滤棉支架内；

所述网衣采用尼龙网，当指示生物为螺类时，在箱体的前、后两侧箱壁用塑料螺丝钉固定有10～20目的尼龙网和过滤棉片，在左侧箱壁上用塑料螺丝钉固定有200～300目的尼龙网和过滤棉片；当指示生物为小型鱼类时，在箱体的前、后两侧箱壁用塑料螺丝钉固定有18～20目的尼龙网和过滤棉片，在左侧箱壁上用塑料螺丝钉固定有35～40目的尼龙网和过滤棉片；

当指示生物为螺类时，所述活动网格上的尼龙网为4～6目尼龙网，可阻隔残渣，同时透过藻类或者桡足类生物；

当指示生物为小型鱼类时，所述活动网格上的尼龙网为20～30目尼龙网，可阻隔残渣，同时透过藻类或者桡足类生物；

所述箱体的左右两侧还设置有折叠盖板，所述折叠盖板由若干活动带孔高分子小板拼接而成，覆盖于箱体的左右两端，深海风浪较大，覆盖折叠盖板可以减少监测生物的流失，当风浪较为平静，不需要覆盖折叠盖板时，将折叠盖板揭开折叠起来即可。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述装置箱顶和箱底的内壁上开设有用于卡接隔板的卡槽，所述卡槽与所述隔板相适配，隔板上的过滤棉片通过过滤棉支架插入卡槽，提供藻类着生，供给测试生物取食。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述箱体上还设有用于卡接所述活动网格的槽格。

4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述活动网格包括活动网格框架和滤网，活动网格框架上设置有用于固定滤网的可拆嵌框，滤网通过所述可拆嵌框可拆嵌套固定在活动网格框架上。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述箱体的底端通过万向转接件连接有重物块，用于加速箱体的下沉和限制箱体的移动。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述箱体的底部还设置有用于将箱体定位在某一相对固定水域的固定锚。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述螺类为滤食性软体动物。

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