CN111766366A - 利用蚯蚓平衡运动行为进行土壤污染物生物毒性测定的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用蚯蚓平衡运动行为进行土壤污染物生物毒性测定的装置及方法，属于环境保护技术领域。该方法包括蚯蚓选取、蚯蚓处理、蚯蚓休息、蚯蚓刺激及生物毒性判定几大步骤。本发明方法利用蚯蚓对白色光照敏感的特性，通过白色光照刺激蚯蚓运动，测定蚯蚓的平衡运动行为，可以综合反映污染物对蚯蚓身体综合素质的影响，适用于较低污染浓度的土壤污染物毒性测定，提高了土壤污染物生物毒性测定的灵敏性和准确性。测定方法简便易行，可用于土壤污染物生物毒性的快速测定。由于实际土壤污染多为低浓度污染，使得本发明方法更具有实用性。
Description
技术领域
本发明属于环境保护技术领域，具体涉及一种利用蚯蚓平衡运动行为进行土壤污染物生物毒性测定的装置及方法。
背景技术
蚯蚓作为土壤生态系统中重要的生物类群，在维持土壤生态系统的功能中起着重要作用。利用蚯蚓作为土壤环境的指示生物，对可能造成土壤环境污染的化学物质进行测试，并根据这些化学物质对蚯蚓的毒害程度可以反映污染物可能对环境的危害程度，从而对污染物可能导致的生态风险进行监测和管理。
目前国内外以蚯蚓作为指示生物，对土壤污染物毒性进行监测的研究很多，这些研究主要采用致死率、蚯蚓逃避率作为监测指标测定污染土壤的生物毒性。中国发明专利ZL201610970436.2公开了一种用于评价液体熏蒸剂对蚯蚓急性毒性的方法及装置，但这种方法仅适用于土壤污染浓度超过污染物致死效应浓度的土壤生物毒性测定，而实际土壤中，污染物浓度一般达不到致死效应浓度水平，限制了这种方法的实际应用。
中国发明专利ZL200720105031.9公开的蚯蚓回避毒性测试盒，发明专利ZL201320721635.1公开的一种诊断污染土壤生态毒性的蚯蚓逃避实验装置及方法，均是基于蚯蚓的回避行为测定来进行土壤的生态毒性评价。由于蚯蚓的回避行为除了与污染土壤的毒性有关外，一些不具有生物毒性的刺激性物质如大蒜等也会引发蚯蚓的回避行为，影响了测定的准确性。
平衡能力反映了身体的肌肉力量及其协调能力、中枢神经系统处理信息的速度、各种感觉器官的功能及灵敏程度，是生物身体综合素质的体现。平衡运动行为模型可以综合反映污染物对生物身体综合素质的影响，对土壤污染物的生态风险监测具有重要价值。现有技术中，平衡运动行为测定的实验动物主要是小鼠，缺乏蚯蚓平衡运动行为测定的有效方法。以蚯蚓平衡运动行为模型测定土壤污染物生物毒性的监测方法未见报道。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种利用蚯蚓平衡运动行为进行土壤污染物生物毒性测定的装置及方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
利用蚯蚓平衡运动行为进行土壤污染物生物毒性测定的装置，其特征在于，包括遮光测试箱；
在遮光测试箱内底部设置储水槽；
在储水槽的正上方固定安装平衡木；平衡木的宽度为0.3~0.8cm；
在平衡木上表面铺设有塑胶垫；
塑胶垫表面上设有阵列排布的多个凸起；
凸起的高度为0.2~0.4cm；相邻两个凸起的中心距为0.5~2cm；
在遮光测试箱内顶部安装有红色照明灯、白色照明灯和摄像头；
还包括监控电脑，监控电脑分别与红色照明灯、白色照明灯、摄像头相连。
进一步，优选的是，储水槽高度为2cm。
进一步，优选的是，平衡木与储水槽的距离为4cm。
进一步，优选的是，平衡木的长为50cm，宽为0.5cm。
进一步，优选的是，红色照明灯、白色照明灯功率均为5W。
进一步，优选的是，凸起的高度为0.2cm，相邻两个凸起的中心距为1.5cm。
本发明同时提供利用蚯蚓平衡运动行为进行土壤污染物生物毒性测定的方法，采用上述利用蚯蚓平衡运动行为进行土壤污染物生物毒性测定的装置，其特征在于，包括如下步骤：
步骤（1），选择三月龄以上、体长5～6cm、体重350～500mg的蚯蚓为实验蚯蚓；
步骤（2），将多条实验蚯蚓随机分为两组，分别放入待检测土壤和对照土壤中，每周在土壤表面添加实验蚯蚓所需饲料，并保持土壤湿度为60%，14d后取出蚯蚓进行测定；所述的对照土壤为普通土壤；待检测土壤与对照土壤的区别在于待检测土壤中含有待检测的土壤污染物，对照土壤无待检测的土壤污染物；
步骤（3），开启红色照明灯和摄像头，启动监控电脑；平衡木从左到右分为出发区、测试区和终点区；出发区、终点区的长度与蚯蚓身体长度一致，测试区长度为蚯蚓身体长度的4~5倍，将蚯蚓放在平衡木出发区适应5min，适应期间对蚯蚓的行为不做限制；适应期内如蚯蚓掉落至水槽，将蚯蚓取出重新放在平衡木上；
步骤（4），适应期结束后，将蚯蚓放回平衡木出发区；
步骤（5），开启白色照明灯对蚯蚓进行刺激，之后对蚯蚓进行平衡运动行为进行观察并评分；评分标准为：蚯蚓从平衡木落下为0分；未落下也未移动为1分；未落下有移动但未达到终点区为2分；未落下并在40～60s内蚯蚓头部到达平衡木终点区为3分；未落下且在20～40s内蚯蚓头部到达平衡木终点区为4分，未落下并在20s内蚯蚓头部到达平衡木终点区为5分；重复刺激观察3~4次，相邻两次间隔3min，间隔期内关闭白色照明灯，开启红色照明灯，将蚯蚓放回出发区休息；
步骤（6），比较待检测土壤和对照土壤两组蚯蚓的评分，当存在显著差异，则土壤污染物对蚯蚓具有生物毒性，反之，则不具有生物毒性。
进一步，优选的是，比较时，采用SPSS19.0统计软件的t检验进行分析，如P＜0.05，则认为存在显著差异，土壤污染物对蚯蚓具有生物毒性，反之则表示土壤污染物不具有生物毒性。
进一步，优选的是，所述的饲料为干牛粪。
本发明适应、刺激期间，红色照明灯一直开启，不关闭，测试结束后再关闭。
本发明中红色、白色照明灯与待测蚯蚓的距离应该在15~30cm范围内；但不限于此，只要蚯蚓所受到的光强相当于这个范围的技术方案均可。
本发明对于凸起的直径没有具体限制，凸起的设置是为了模拟蚯蚓在凹凸不平的土壤中爬行的感觉，只要是实现环境模拟即可。
对于长为50cm，宽为0.5的平衡木，优选，从左到右分为出发区10cm、测试区30cm和终点区10cm。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
现有的以蚯蚓作为指示生物，对土壤污染物生物毒性的测定如致死率测定方法，仅适用于较高浓度的土壤污染物毒性测定；而采用蚯蚓逃避行为进行测定的方法，由于刺激性气味的干扰会影响测定结果的准确性。相比之下，本发明所建立的测定方法，在测定过程中通过平衡木铺设有凸起的塑胶垫，模拟蚯蚓在土壤中凹凸不平的移动环境，利用蚯蚓对白色光照敏感的特性，通过白色光照刺激蚯蚓运动，测定蚯蚓的平衡运动行为，可以综合反映污染物对蚯蚓身体综合素质的影响，适用于较低污染浓度的土壤污染物毒性测定，提高了土壤污染物生物毒性测定的灵敏性和准确性。测定方法简便易行，可用于土壤污染物生物毒性的快速测定。
本发明装置结构新颖，通过平衡木铺设有圆形凸起的塑胶垫，模拟蚯蚓在土壤中的移动环境；利用蚯蚓厌恶白色光照，而对红色光照不敏感的特性，以红色光照作为照明光源，对蚯蚓平衡运动行为的测试不需要在夜视条件下测定，降低了仪器成本；利用蚯蚓对水厌恶的特性，设置了水槽，通过训练，使蚯蚓领会可以通过平衡运动，避免落入水槽的策略，测试方案蚯蚓易于领会，同时水槽的设置可以增加湿度，避免因光照蚯蚓产生的皮肤干燥，测试环境高度模拟蚯蚓的真实生活环境，提高了检测的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明利用蚯蚓平衡运动行为进行土壤污染物生物毒性测定的装置；其中，1、遮光测试箱；2、储水槽；3、平衡木；4、塑胶垫；5、凸起；6、红色照明灯灯；7、白色照明灯；8、摄像头；9、监控电脑；
图2为不同测定间隔时间对蚯蚓平衡运动行为测定影响结果。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”到另一元件时，它可以直接连接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”可以包括无线连接。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“内”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“设有”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
实施例1
如图1所示，利用蚯蚓平衡运动行为进行土壤污染物生物毒性测定的装置，包括遮光测试箱1；
在遮光测试箱1内底部设置储水槽2；
在储水槽2的正上方固定安装平衡木3，本发明对于安装方式不做特殊限制。可以采用两个支腿来固定安装；平衡木3的宽度为0.3cm；
在平衡木3上表面铺设有塑胶垫4；塑胶垫4可以粘结在平衡木3表面，但不限于此；
塑胶垫4表面上设有阵列排布的多个凸起5；
凸起5的高度为0.2cm；相邻两个凸起5的中心距为2cm；
在遮光测试箱1内顶部安装有红色照明灯6、白色照明灯7和摄像头8；
还包括监控电脑9，监控电脑9分别与红色照明灯6、白色照明灯7、摄像头8相连。
监控电脑9用于控制红色照明灯6、白色照明灯7、摄像头8的工作，还用于采集摄像头8拍摄得到的图像；本领域技术人员应该知晓，红色照明灯6、白色照明灯7、摄像头8的工作电源可以从监控电脑12处获得，但不限于此，例如也可单独设置工作电源。
利用蚯蚓平衡运动行为进行土壤污染物生物毒性测定的方法，采用本实施例利用蚯蚓平衡运动行为进行土壤污染物生物毒性测定的装置，包括如下步骤：
步骤（1），选择三月龄以上、体长5～6cm、体重350～500mg的蚯蚓为实验蚯蚓；
步骤（2），将多条实验蚯蚓随机分为两组，分别放入待检测土壤和对照土壤中，每周在土壤表面添加实验蚯蚓所需饲料，并保持土壤湿度为60%，14d后取出蚯蚓进行测定；所述的对照土壤为普通土壤；待检测土壤与对照土壤的区别在于待检测土壤中含有待检测的土壤污染物，对照土壤无待检测的土壤污染物；
步骤（3），开启红色照明灯和摄像头，启动监控电脑；平衡木从左到右分为出发区、测试区和终点区；出发区、终点区的长度与蚯蚓身体长度一致，测试区长度为蚯蚓身体长度的4倍，将蚯蚓放在平衡木出发区适应5min，适应期间对蚯蚓的行为不做限制；适应期内如蚯蚓掉落至水槽，将蚯蚓取出重新放在平衡木上；
步骤（4），适应期结束后，将蚯蚓放回平衡木出发区；
步骤（5），开启白色照明灯对蚯蚓进行刺激，之后对蚯蚓进行平衡运动行为进行观察并评分；评分标准为：蚯蚓从平衡木落下为0分；未落下也未移动为1分；未落下有移动但未达到终点区为2分；未落下并在40～60s内蚯蚓头部到达平衡木终点区为3分；未落下且在20～40s内蚯蚓头部到达平衡木终点区为4分，未落下并在20s内蚯蚓头部到达平衡木终点区为5分；重复刺激观察3~4次相邻两次间隔3min，间隔期内关闭白色照明灯，开启红色照明灯，将蚯蚓放回出发区休息；
步骤（6），比较待检测土壤和对照土壤两组蚯蚓的评分，当存在显著差异，则土壤污染物对蚯蚓具有生物毒性，反之，则不具有生物毒性。
比较时，采用SPSS19.0统计软件的t检验进行分析，如P＜0.05，则认为存在显著差异，土壤污染物对蚯蚓具有生物毒性，反之则表示土壤污染物不具有生物毒性。
所述的饲料为干牛粪。
实施例2
如图1所示，利用蚯蚓平衡运动行为进行土壤污染物生物毒性测定的装置，包括遮光测试箱1；
在遮光测试箱1内底部设置储水槽2；
在储水槽2的正上方固定安装平衡木3，本发明对于安装方式不做特殊限制。可以采用两个支腿来固定安装；平衡木3的宽度为0.8cm；
在平衡木3上表面铺设有塑胶垫4；塑胶垫4可以粘结在平衡木3表面，但不限于此；
塑胶垫4表面上设有阵列排布的多个凸起5；
凸起5的高度为0.3cm，相邻两个凸起5的中心距为0.5cm；
在遮光测试箱1内顶部安装有红色照明灯6、白色照明灯7和摄像头8；
还包括监控电脑9，监控电脑9分别与红色照明灯6、白色照明灯7、摄像头8相连。
监控电脑9用于控制红色照明灯6、白色照明灯7、摄像头8的工作，还用于采集摄像头8拍摄得到的图像；本领域技术人员应该知晓，红色照明灯6、白色照明灯7、摄像头8的工作电源可以从监控电脑12处获得，但不限于此，例如也可单独设置工作电源。
储水槽2高度为2cm。平衡木3与储水槽2的距离为4cm。平衡木3的长为50cm。红色照明灯6、白色照明灯7功率均为5W。
利用蚯蚓平衡运动行为进行土壤污染物生物毒性测定的方法，采用本实施例利用蚯蚓平衡运动行为进行土壤污染物生物毒性测定的装置，包括如下步骤：
步骤（1），选择三月龄以上、体长5～6cm、体重350～500mg的蚯蚓为实验蚯蚓；
步骤（2），将多条实验蚯蚓随机分为两组，分别放入待检测土壤和对照土壤中，每周在土壤表面添加实验蚯蚓所需饲料，并保持土壤湿度为60%，14d后取出蚯蚓进行测定；所述的对照土壤为普通土壤；待检测土壤与对照土壤的区别在于待检测土壤中含有待检测的土壤污染物，对照土壤无待检测的土壤污染物；
步骤（3），开启红色照明灯和摄像头，启动监控电脑；平衡木从左到右分为出发区、测试区和终点区；出发区、终点区的长度与蚯蚓身体长度一致，测试区长度为蚯蚓身体长度的5倍，将蚯蚓放在平衡木出发区适应5min，适应期间对蚯蚓的行为不做限制；适应期内如蚯蚓掉落至水槽，将蚯蚓取出重新放在平衡木上；
步骤（4），适应期结束后，将蚯蚓放回平衡木出发区；
步骤（5），开启白色照明灯对蚯蚓进行刺激，之后对蚯蚓进行平衡运动行为进行观察并评分；评分标准为：蚯蚓从平衡木落下为0分；未落下也未移动为1分；未落下有移动但未达到终点区为2分；未落下并在40～60s内蚯蚓头部到达平衡木终点区为3分；未落下且在20～40s内蚯蚓头部到达平衡木终点区为4分，未落下并在20s内蚯蚓头部到达平衡木终点区为5分；重复刺激观察3~4次相邻两次间隔3min，间隔期内关闭白色照明灯，开启红色照明灯，将蚯蚓放回出发区休息；
步骤（6），比较待检测土壤和对照土壤两组蚯蚓的评分，当存在显著差异，则土壤污染物对蚯蚓具有生物毒性，反之，则不具有生物毒性。
比较时，采用SPSS19.0统计软件的t检验进行分析，如P＜0.05，则认为存在显著差异，土壤污染物对蚯蚓具有生物毒性，反之则表示土壤污染物不具有生物毒性。
所述的饲料为干牛粪。
实施例3
如图1所示，利用蚯蚓平衡运动行为进行土壤污染物生物毒性测定的装置，包括遮光测试箱1；
在遮光测试箱1内底部设置储水槽2；
在储水槽2的正上方固定安装平衡木3，本发明对于安装方式不做特殊限制。可以采用两个支腿来固定安装；
在平衡木3上表面铺设有塑胶垫4；塑胶垫4可以粘结在平衡木3表面，但不限于此；
塑胶垫4表面上设有阵列排布的多个凸起5；
凸起5的高度为0.4cm，相邻两个凸起5的中心距为1.5cm；
在遮光测试箱1内顶部安装有红色照明灯6、白色照明灯7和摄像头8；
还包括监控电脑9，监控电脑9分别与红色照明灯6、白色照明灯7、摄像头8相连。
监控电脑9用于控制红色照明灯6、白色照明灯7、摄像头8的工作，还用于采集摄像头8拍摄得到的图像；本领域技术人员应该知晓，红色照明灯6、白色照明灯7、摄像头8的工作电源可以从监控电脑12处获得，但不限于此，例如也可单独设置工作电源。
储水槽2高度为2cm。平衡木3与储水槽2的距离为4cm。平衡木3的长为50cm，宽为0.5cm。红色照明灯6、白色照明灯7功率均为5W。
利用蚯蚓平衡运动行为进行土壤污染物生物毒性测定的方法，采用本实施例利用蚯蚓平衡运动行为进行土壤污染物生物毒性测定的装置，包括如下步骤：
步骤（1），选择三月龄以上、体长5～6cm、体重350～500mg的蚯蚓为实验蚯蚓；
步骤（2），将多条实验蚯蚓随机分为两组，分别放入待检测土壤和对照土壤中，每周在土壤表面添加实验蚯蚓所需饲料，并保持土壤湿度为60%，14d后取出蚯蚓进行测定；所述的对照土壤为普通土壤；待检测土壤与对照土壤的区别在于待检测土壤中含有待检测的土壤污染物，对照土壤无待检测的土壤污染物；
步骤（3），开启红色照明灯和摄像头，启动监控电脑；平衡木从左到右分为出发区、测试区和终点区；出发区、终点区的长度与蚯蚓身体长度一致，测试区长度为蚯蚓身体长度的4.5倍，将蚯蚓放在平衡木出发区适应5min，适应期间对蚯蚓的行为不做限制；适应期内如蚯蚓掉落至水槽，将蚯蚓取出重新放在平衡木上；
步骤（4），适应期结束后，将蚯蚓放回平衡木出发区；
步骤（5），开启白色照明灯对蚯蚓进行刺激，之后对蚯蚓进行平衡运动行为进行观察并评分；评分标准为：蚯蚓从平衡木落下为0分；未落下也未移动为1分；未落下有移动但未达到终点区为2分；未落下并在40～60s内蚯蚓头部到达平衡木终点区为3分；未落下且在20～40s内蚯蚓头部到达平衡木终点区为4分，未落下并在20s内蚯蚓头部到达平衡木终点区为5分；重复刺激观察3~4次相邻两次间隔3min，间隔期内关闭白色照明灯，开启红色照明灯，将蚯蚓放回出发区休息；
步骤（6），比较待检测土壤和对照土壤两组蚯蚓的评分，当存在显著差异，则土壤污染物对蚯蚓具有生物毒性，反之，则不具有生物毒性。
比较时，采用SPSS19.0统计软件的t检验进行分析，如P＜0.05，则认为存在显著差异，土壤污染物对蚯蚓具有生物毒性，反之则表示土壤污染物不具有生物毒性。
所述的饲料为干牛粪。
应用实例
利用本发明提供的方法对蚯蚓暴露于氰戊菊酯农药污染土壤中14天后的平衡运动行为进行测试，具体步骤如下：
一、挑选实验蚯蚓
实验蚯蚓为赤子爱胜蚓（Eisenia foetida），该蚓种为国际通用的实验模式动物，为驯化蚯蚓，购买容易并且易于养殖，可以保证测定所需的测试生物。实验前对已驯养7～10天的蚯蚓进行挑选，选择三月龄以上、体长4～6cm，体重350～500mg的蚯蚓为实验蚯蚓。
二、设置氰戊菊酯污染处理组和对照组
配置氰戊菊酯浓度为5mg/kg的污染土壤作为待检测土壤，以等体积去离子水制备对照组土壤（无毒土壤），处理及对照设3个重复。将配制好的土壤分别装入500mL培养瓶内，将实验蚯蚓随机放入培养瓶，每个处理瓶内10条蚯蚓，以保鲜膜封口(预留换气孔)。每周在土壤表面添加5g干牛粪，并检查土壤湿度，使其保持在60%，14d时对氰戊菊酯污染处理组和对照组的蚯蚓进行测定。
三、蚯蚓的平衡运动能力测定
由于蚯蚓不喜运动，蚯蚓的平衡运动行为测定需要通过给与一定的条件刺激，增强蚯蚓的运动反应。本发明方法中，是以光照作为条件刺激，增强蚯蚓的运动能力达到测试目的。将蚯蚓放到平衡木上能，为模拟蚯蚓在土壤中的运动环境，平衡木铺设有圆形凸起的塑胶垫；开启红色照明灯和摄像头，连接好监控电脑，打开监控软件；
具体步骤如下：
1测定参数设置测定参数设置包括平衡运动平衡木宽度、长度条件以及休息恢复期设定。
1.1平衡运动平衡木宽度、长度条件设定
平衡运动平衡木的宽度、长度设置是蚯蚓平衡运动测定能否有效的关键。宽度太窄，蚯蚓运动难以保持平衡，训练、测定期间容易从平衡木掉落，长度设定不合理，蚯蚓的平衡运动行为评分不具备区分度。为了获得蚯蚓平衡运动平衡木宽度、长度条件的最佳参数，我们经过大量实验，最终确定平衡木的长度设置为50cm；宽度设置为0.5cm。
1.2测定间隔期设定
由于蚯蚓平衡运动测试体力消耗较大，3次重复测定时需要设置间隔期，让蚯蚓休息以恢复体力。测定间隔时间研究的结果请参阅图2。结果表明，测定间隔时间的设置对蚯蚓平衡运动测定具有影响。测定间隔时间设置为1min时，蚯蚓平衡运动测定的赋分值重现性差，这可能是由于蚯蚓休息恢复时间不够，蚯蚓平衡运动测试的消耗未能恢复，而导致测定时平衡运动能力下降；间隔期设置为2～4min时，蚯蚓平衡运动测试三次的赋分值重现性明显改善，本方法选择的蚯蚓休息恢复期为3min。
2平衡运动行为测定
染毒处理14d后，按照选定的测定参数，对氯氰菊酯污染处理组和对照组的蚯蚓平衡运动行为进行测定，对待检测土壤和对照土壤两组蚯蚓的测定数据采用SPSS19.0统计软件的t检验进行分析，结果见表1。结果表明污染处理组蚯蚓平衡运动行为赋分显著低于对照组蚯蚓（P＜0.05），与对照组蚯蚓相比，氯氰菊酯作用后，蚯蚓的平衡运动能力明显下降，氯氰菊酯对蚯蚓具有生物毒性。
表1氯氰菊酯农药处理组与对照组蚯蚓的平衡运动行为测定
a：α＝0.05水平下处理组与对照组存在显著差异（P＜0.05）
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.利用蚯蚓平衡运动行为进行土壤污染物生物毒性测定的装置，其特征在于，包括遮光测试箱（1）；
在遮光测试箱（1）内底部设置储水槽（2）；
在储水槽（2）的正上方固定安装平衡木（3）；平衡木（3）的宽度为0.3~0.8cm；
在平衡木（3）上表面铺设有塑胶垫（4）；
塑胶垫（4）表面上设有阵列排布的多个凸起（5）；
凸起（5）的高度为0.2~0.4cm；相邻两个凸起（5）的中心距为0.5~2cm；
在遮光测试箱（1）内顶部安装有红色照明灯（6）、白色照明灯（7）和摄像头（8）；
还包括监控电脑（9），监控电脑（9）分别与红色照明灯（6）、白色照明灯（7）、摄像头（8）相连。
2.根据权利要求1所述的利用蚯蚓平衡运动行为进行土壤污染物生物毒性测定的装置，其特征在于，储水槽（2）高度为2cm。
3.根据权利要求1所述的利用蚯蚓平衡运动行为进行土壤污染物生物毒性测定的装置，其特征在于，平衡木（3）与储水槽（2）的距离为4cm。
4.根据权利要求1所述的利用蚯蚓平衡运动行为进行土壤污染物生物毒性测定的装置，其特征在于，平衡木（3）的长为50cm，宽为0.5cm。
5.根据权利要求1所述的利用蚯蚓平衡运动行为进行土壤污染物生物毒性测定的装置，其特征在于，红色照明灯（6）、白色照明灯（7）功率均为5W。
6.根据权利要求1所述的利用蚯蚓平衡运动行为进行土壤污染物生物毒性测定的装置，其特征在于，凸起（5）的高度为0.2cm，相邻两个凸起（5）的中心距为1.5cm。
7.利用蚯蚓平衡运动行为进行土壤污染物生物毒性测定的方法，采用权利要求1~6任意一项所述的利用蚯蚓平衡运动行为进行土壤污染物生物毒性测定的装置，其特征在于，包括如下步骤：
步骤（1），选择三月龄以上、体长5～6cm、体重350～500mg的蚯蚓为实验蚯蚓；
步骤（2），将多条实验蚯蚓随机分为两组，分别放入待检测土壤和对照土壤中，每周在土壤表面添加实验蚯蚓所需饲料，并保持土壤湿度为60%，14d后取出蚯蚓进行测定；所述的对照土壤为普通土壤；待检测土壤与对照土壤的区别在于待检测土壤中含有待检测的土壤污染物，对照土壤无待检测的土壤污染物；
步骤（3），开启红色照明灯和摄像头，启动监控电脑；平衡木从左到右分为出发区、测试区和终点区；出发区、终点区的长度与蚯蚓身体长度一致，测试区长度为蚯蚓身体长度的4~5倍，将蚯蚓放在平衡木出发区适应5min，适应期间对蚯蚓的行为不做限制；适应期内如蚯蚓掉落至水槽，将蚯蚓取出重新放在平衡木上；
步骤（4），适应期结束后，将蚯蚓放回平衡木出发区；
步骤（5），开启白色照明灯对蚯蚓进行刺激，之后对蚯蚓进行平衡运动行为进行观察并评分；评分标准为：蚯蚓从平衡木落下为0分；未落下也未移动为1分；未落下有移动但未达到终点区为2分；未落下并在40～60s内蚯蚓头部到达平衡木终点区为3分；未落下且在20～40s内蚯蚓头部到达平衡木终点区为4分，未落下并在20s内蚯蚓头部到达平衡木终点区为5分；重复刺激观察3~4次，相邻两次间隔3min，间隔期内关闭白色照明灯，开启红色照明灯，将蚯蚓放回出发区休息；
步骤（6），比较待检测土壤和对照土壤两组蚯蚓的评分，当存在显著差异，则土壤污染物对蚯蚓具有生物毒性，反之，则不具有生物毒性。
8.根据权利要求7所述的利用蚯蚓平衡运动行为进行土壤污染物生物毒性测定的方法，其特征在于，比较时，采用SPSS19.0统计软件的t检验进行分析，如P＜0.05，则认为存在显著差异，土壤污染物对蚯蚓具有生物毒性，反之则表示土壤污染物不具有生物毒性。
9.根据权利要求7所述的利用蚯蚓平衡运动行为进行土壤污染物生物毒性测定的方法，其特征在于，所述的饲料为干牛粪。
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