專利名稱：一種用鉤蝦進行沉積物加標毒理試驗的溶解氧控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用鉤蝦進行沉積物加標毒理試驗時的曝氣方法，具體包括曝氣方式的選擇，以及曝氣速率的控制。
背景技術(shù)：
水體沉積物是河流湖泊等的重要組成部分，也是水體底棲生物的主要生活場所和食物來源。作為污染物的“匯”和“源”，當其受到污染時，不僅會對底棲生物造成直接的危害，還會通過食物鏈的累積作用，對食物鏈上端的動物和人類造成間接的危害。因此，保護沉積物不受污染對維持一個良好的水生生態(tài)環(huán)境至關(guān)重要。沉積物加標毒理試驗是一種基于沉積物中污染物濃度與生物效應之間關(guān)系的方法。其實質(zhì)是向清潔的沉積物中加入已知數(shù)量的特定污染物，測定水生生物的急性毒性或慢性毒性效應指標，建立污染物和水生生物之間的劑量-效應關(guān)系，以此來了解沉積物中污染物對生物的危害，并達到監(jiān)測和科學管理沉積物污染的目的。該方法適用于所有污染物和沉積物類型，并且與其它方法相比，該方法可以得到污染物的劑量-效應關(guān)系，也可用來驗證其它方法建立的基準值，因此具有很廣闊的應用前景。目前，沉積物加標毒理試驗廣泛使用鉤蝦作為試驗生物。鉤蝦屬于端足目，鉤蝦科，甲殼綱動物，為本目約80個科中最大的科，具有端足類的基本體型，體兩側(cè)扁平，頭部有一對長觸角，胸部有7對步足，腹肢6對，前對用于游泳，后3對用于在硬物上行動。尾部有一對后足在身體彎曲時可以幫助攝食。鉤蝦只見于北半球，多在淡水中，少數(shù)在咸淡水和沿海。其具有重要的經(jīng)濟價值，不少種類是經(jīng)濟魚、蟹類、鯨等的重要餌料。同時，作為水生生態(tài)系統(tǒng)中的重要類群，其在水生生態(tài)系統(tǒng)能量傳遞和物質(zhì)循環(huán)中起重要作用，同時具有對沉積物污染物毒性具有較高的敏感性、直接與沉積物接觸和能耐受不同性質(zhì)沉積物等特點，因此已被廣泛地運用于沉積物毒理學試驗。其對于沉積物污染的監(jiān)測具有廣泛的應用前景，其監(jiān)測對象可以包括農(nóng)藥，重金屬離子，有機污染物等。通常，很多研究選擇96h或IOd作為沉積物加標毒理試驗的持續(xù)時間。在進行試驗時，除了試驗生物的選擇外，試驗條件的控制對結(jié)果的影響也很大。溫度、光周期和溶解氧等參數(shù)都會影響到鉤蝦的生物指標(存活率、生長狀況、繁殖能力等)。目前，國內(nèi)并無沉積物加標毒理試驗的標準方法，而美國材料與試驗協(xié)會(American Society forTesting Material，ASTM)則提出了用鉤蝦進行IOd沉積物加標毒理試驗的標準方法(E1706-05 ε O。溫度、光周期等參數(shù)較易控制，并且在方法中有嚴格的規(guī)定——溫度控制在23°C，光周期為16L :8D。方法中規(guī)定溶解氧要通過曝氣來維持并控制在2. 5mg/L以上，但對于如何曝氣和究竟維持怎樣的溶解氧濃度并無詳細描述。然而，水中溶解氧是底棲生物獲得氧氣的來源，是其生存不可缺少的條件。因此，具體如何曝氣和維持怎樣的溶解氧濃度，是值得研究的問題
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明針對毒理試驗過程中溶解氧控制的問題，提供了一種溶解氧的控制方法和最佳溶解氧控制濃度，以便更好的進行試驗。技術(shù)方案在毒理試驗的過程中，將試驗容器密封，僅留一小換氣口。之后用氣泵在表層水面曝氣，調(diào)節(jié)曝氣量使水中溶解氧控制在6mg/L左右。優(yōu)點本發(fā)明在進行毒理試驗的過程中對體系進行相對密封，這樣一方面極大降低了由于上覆水的蒸發(fā)所導致的水中污染物含量的波動，另一方面也極大降低了上覆水與空氣之間的氧氣交換速率，使溶解氧更容易控制。另 外，在表層水面曝氣使曝氣對沉積物的攪動最小。并且，本發(fā)明確定了最優(yōu)溶解氧濃度為6mg/L左右，在此溶解氧濃度下，鉤蝦的存活率較高。


圖I為實施例I條件下水中溶解氧和鉤蝦存活率的變化情況。
圖2為實施例2條件下水中不同溶解氧濃度情況下，鉤蝦96h和IOd存活率的變化情況。
具體實施例方式以下結(jié)合實例對本發(fā)明作進一步的描述，但本發(fā)明不止限于這些實例。采用的鉤蝦采自北京郊區(qū)，之后運回試驗室后飼養(yǎng)，使之適應實驗室條件后再進行試驗。鉤蝦以石英砂或清潔沉積物為基質(zhì)，在去氯的自來水中飼養(yǎng)，隔一天飼喂不含色素的金魚餌料一次。選擇用作試驗的鉤蝦的生命階段和體長要相似。實施例I在300mL燒杯中加入清潔沉積物(常規(guī)處理方案)45g，上覆水180mL，使水土比達到4:1，溫度控制在23°C左右，光周期為16L 8D, pH為中性。投入15只鉤蝦，將燒杯密封，不曝氣，進行IOd (240h)毒理試驗。試驗前72h每隔12h測一次水中溶解氧，并記錄一次鉤蝦存活情況。之后每隔24h測一次水中溶解氧，并記錄一次鉤蝦存活情況。測試結(jié)果如圖I所示，水中溶解氧經(jīng)過12h便由開始的7-8mg/L，降低到4mg/L左右。經(jīng)過36_48h后，水中溶解氧基本穩(wěn)定在3-4mg/L左右。此后，在168-192h后，溶解氧再一次下降到3mg/L以下。另外，當溶解氧經(jīng)過36-48h,從7-8mg/L降低并穩(wěn)定在3_4mg/L時,鉤奸的存活率也經(jīng)歷了一個降低并穩(wěn)定的過程。而在168-192h后鉤蝦的存活率隨著溶解氧的降低再一次降低。因此，鉤蝦的存活率與水中溶解氧濃度相關(guān)。這也說明溶解氧的控制對毒理試驗的重要性。實施例2在300mL燒杯中加入清潔沉積物45g，上覆水180mL，使水土比達到4:1，溫度控制在23°C左右，光周期為16L:8D，pH為中性。投入15只鉤蝦，將燒杯密封，控制氣泵曝氣量獲得一系列溶解氧濃度含量(3-8mg/L)，進行IOd (240h)毒理試驗。試驗前72h每隔12h測一次水中溶解氧，并記錄一次鉤蝦存活情況。之后每隔24h測一次水中溶解氧，并記錄一次鉤蝦存活情況。由此獲得鉤蝦96h和IOd毒理試驗的測試結(jié)果(圖2)。如圖所示，當溶解氧濃度在6mg/L左右時，鉤蝦的96h和IOd的存活率最高。當溶解氧濃度低于或高于該溶解氧濃度時，鉤蝦的存活率都較低。并且，當溶解氧控制在6mg/L左右時，鉤蝦的96h存活率大于90%，IOd存活率大 于80%，滿足毒理試驗空白組鉤蝦存活率應大于80%的要求。
權(quán)利要求
1.一種用鉤蝦進行沉積物加標毒理試驗的溶解氧控制方法，其特征在于包括下列步驟在進行96h和IOd毒理試驗時，將清潔沉積物與水配置4:1的培養(yǎng)環(huán)境，溫度控制在23°C左右，光周期為16L 8D, pH為中性，將試驗容器相對密封，僅留一小換氣口，同時在水面表層曝氣，調(diào)節(jié)曝氣量達到最優(yōu)溶解氧濃度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述用鉤蝦進行沉積物加標毒理試驗的溶解氧控制方法，所述在水面表層曝氣為用氣泵在水面表層進行曝氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述用鉤蝦進行沉積物加標毒理試驗的溶解氧控制方法，其特征在于給出了最優(yōu)溶解氧濃度為6mg/L。
全文摘要
一種用鉤蝦進行沉積物加標毒理試驗的溶解氧控制方法，包括下列步驟將試驗容器密封，僅留一小換氣口，并采用氣泵在水面表層進行曝氣，調(diào)節(jié)曝氣速率使溶解氧達到6mg/L左右。本發(fā)明在進行毒理試驗的過程中對體系進行相對密封，這樣一方面極大降低了由于上覆水的蒸發(fā)所導致的水中污染物含量的波動，另一方面也極大降低了上覆水與空氣之間的氧氣交換速率，使溶解氧更容易控制。另外，在表層水面曝氣使曝氣對沉積物的攪動最小。并且，本發(fā)明確定了最優(yōu)溶解氧濃度為6mg/L左右，在此溶解氧濃度下做96h和10d鉤蝦毒理試驗，空白對照樣品鉤蝦的存活率較高，滿足毒理試驗的要求。
文檔編號A01K61/00GK102715111SQ201210214589
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月26日
發(fā)明者孫衛(wèi)玲, 蔣博峰, 鄧寶山 申請人:北京大學