魚類的急性毒性實驗
魚類急性毒性試驗,是水生生態(tài)毒理學(xué)的重要內(nèi)容之一,并廣泛應(yīng)用于水域環(huán)境污染監(jiān)測工作中,對控制工業(yè)廢水的排放、保護(hù)水域環(huán)境、發(fā)展?jié)O業(yè)生產(chǎn),制定漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),具有重要意義。
一、實驗原理
魚類對水環(huán)境的變化反應(yīng)十分靈敏,當(dāng)水體中的污染物達(dá)到一定程度時,就會引起一系列中毒反應(yīng),例如行為異常、生理功能紊亂、組織細(xì)胞病變、直至死亡。在規(guī)定的條件下,使魚接觸含不同濃度受試物的水溶液,實驗至少進(jìn)行24h,較好以96h為一個實驗周期,在24h、48h、72h、96h時記錄實驗魚的死亡率,確定魚類死亡50%時的受試物濃度。魚類毒性試驗在研究水污染及水環(huán)境質(zhì)量中占重要地位。通過魚類急性毒性試驗可以評價受試物對水生生物可能產(chǎn)生的影響,以短期暴露效應(yīng)表明受試物的毒害性。魚類急性毒性試驗不僅用于測定化學(xué)物質(zhì)毒性強(qiáng)度、測定水體污染程度、檢查廢水處理的有效程度,也為制定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、評價環(huán)境質(zhì)量和管理廢水排放提供環(huán)境依據(jù)。
二、實驗材料
1、試驗用魚的選擇與馴養(yǎng)
試驗用的魚必須對毒物敏感,應(yīng)具有代表性,便于在實驗條件下飼養(yǎng),來源豐富,個體健康。我國可采用的試驗魚有四大養(yǎng)殖淡水魚(青魚、草魚、鰱魚和鳙魚)、金魚、鯽魚等。
在同一實驗中要求試驗魚必須同屬、同種、同齡,較好是當(dāng)年生。魚的平均體長以7cm以下為宜。金魚體短、身寬,一般以3cm以下較為合適。同組魚中較大的體長不應(yīng)**過較小的體長的1.5倍。
選用的試驗魚在試驗前必須在實驗室內(nèi)經(jīng)過馴養(yǎng),使之適應(yīng)實驗室條件的生活環(huán)境和進(jìn)行健康選擇。馴養(yǎng)魚應(yīng)該與試驗相同水質(zhì)水溫的水體中至少馴養(yǎng)7天,使其適應(yīng)試驗環(huán)境,不應(yīng)長期養(yǎng)殖(<2個月)。馴養(yǎng)期間,應(yīng)每天換水,可每天喂食1~2次,但在試驗**天應(yīng)停止喂食,以免試驗時,剩余餌料及糞便影響水質(zhì)。馴養(yǎng)期間試驗魚死亡率不得**過5%,否則,可以認(rèn)為這批魚不符合試驗魚的要求,應(yīng)該繼續(xù)馴養(yǎng)或者重新更換試驗魚進(jìn)行馴養(yǎng)。
試驗前必須挑選健康的魚,即選擇行動活潑、體色光澤、魚鰭舒展完整、逆水性強(qiáng)、大小無太大懸殊、無任何疾病的魚作為試驗魚。任何畸形魚、外觀上反常態(tài)的魚都不得作試驗魚。
2、實驗儀器設(shè)備
(1)實驗容器
實驗容器一般用玻璃或其他化學(xué)惰性材質(zhì)制成的水族箱或水槽。容器體積可根據(jù)試驗魚的體重確定,通常以每升水中魚的負(fù)荷不得**過2g(較好為1g),或者其盛水量以每條魚2~3L為宜。一些小型魚類幼魚可選擇500mL或1000mL燒杯為實驗容器。容器的深度必須**過16cm,水體表面積越大越好。同一實驗應(yīng)采用相同規(guī)格和質(zhì)量的容器。為防止魚類跳出容器,可在容器上加上網(wǎng)罩。實驗容器使用后,必須徹底洗凈,以除去所有毒性殘留物。
(2)其他
溶解氧測定儀、水硬度計、溫度控制儀、pH計、分析天平。
3、實驗用水(稀釋水)及水質(zhì)條件
用來馴養(yǎng)和配制實驗液的水,必須是未受污染的清潔水。一般可采用**河水、湖水或地下水,但需過濾以除去大的懸浮物質(zhì)。也可用放置3天以上的自來水。如果試驗?zāi)康氖窃u價工業(yè)廢水或化學(xué)物質(zhì)對接納水體的影響時,則較好采用接納水體的污染源上游水作為試驗用稀釋水。蒸餾水不適合作稀釋水,因為蒸餾水中已除去了自然界水中的鹽類,與實際差距太大,另外由于蒸餾器的影響,有時使蒸餾水中帶有對魚類不利的金屬離子,影響試驗結(jié)果。
實驗用水的水質(zhì)條件一般是指水的溫度、pH、溶解氧、硬度、水中的**物和水量等。
(1)水溫
實驗中應(yīng)保持魚類原來的適應(yīng)溫度,一般冷水魚溫度為12~18℃,溫水魚溫度為20~28℃。為使得實驗結(jié)果可靠,在同一實驗中,溫度的波動范圍不要**過4(即±2℃)。冬天可以通過加熱室內(nèi)的空氣溫度達(dá)到調(diào)節(jié)水溫的目的,也可以采用電熱棒直接控制調(diào)節(jié)水溫。
(2)pH
水的pH與水生生物的代謝作用有密切關(guān)系。對毒物的毒性作用也有一定的影響。因此,在實驗中應(yīng)維持pH在魚類適宜范圍內(nèi)。一般實驗液的pH在6.7~8.5為宜。如需調(diào)節(jié)pH,可用1M或0.1M的HCl和NaOH來調(diào)節(jié)受試物貯備液的pH。調(diào)節(jié)貯備液的pH時不能使受試物濃度明顯改變,或發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或沉淀。
(3)溶解氧
溶解氧是魚類生存的必要條件,它能影響魚類對毒物的敏感性。一般溫水魚要求溶解氧在4mg/L以上,冷水魚要求溶解氧在5mg/L以上。
(4)硬度
水的總硬度為10~250mg/L(以CaCO3計)。
三、實驗步驟
1、預(yù)試驗
用確定正式實驗所需濃度范圍,可選擇較大范圍的濃度系列,如1000mg/L、100mg/L、10mg/L、1mg/L、0.1mg/L。每個濃度放入5條魚,可用靜態(tài)方式進(jìn)行,不設(shè)平等組,試驗持續(xù)48h~96h。每天至少兩次記錄各容器內(nèi)的死魚數(shù),并及時取出死魚。求出24h**死亡濃度和96h無死亡濃度。
如果依次預(yù)試驗結(jié)果無法確定正式試驗所需的濃度范圍,應(yīng)另選一濃度范圍再次進(jìn)行預(yù)試驗。
2、正式實驗
根據(jù)預(yù)試驗得出的結(jié)果,在包括使魚全部死亡的較低濃度和96h魚類全部存活的較好濃度之間至少設(shè)置5個濃度組,并以幾何級數(shù)排布。濃度間隔系數(shù)應(yīng)≤2.2。
每個試驗濃度組應(yīng)至少設(shè)2~3個平行,每一系列設(shè)一個空白對照。如使用了助溶劑,應(yīng)增設(shè)溶劑對照組,其濃度與試劑中的較高溶劑濃度相同。試驗魚的數(shù)目以每組實驗濃度10~20尾合適,不得少于10尾。
試驗溶液調(diào)節(jié)至相應(yīng)溫度后,從馴養(yǎng)魚群中隨機(jī)取出魚并隨機(jī)迅速放入各試驗容器中。轉(zhuǎn)移期間處理不當(dāng)?shù)聂~均應(yīng)棄除。同一試驗,所有試驗用魚應(yīng)30min內(nèi)分組完畢。
在24h、48h、72h、96h后檢查受試魚的狀況。如果沒有任何肉眼可見的運(yùn)動,如鰓的扇動、碰觸尾柄后無反應(yīng)等,即可判斷該魚已死亡。觀察并記錄死魚數(shù)目后,將死魚從容器中取出。應(yīng)在試驗開始后3h或6h觀察各處理組魚的狀況,并記錄試驗魚的異常行為(如魚體側(cè)翻、失去平衡,游泳能力和呼吸能力減弱,色素沉積等)。
試驗開始和結(jié)束時要測定pH、溶解氧和溫度。試驗期間,每天至少測定一次。
至少在試驗開始和結(jié)束時,測定實驗容器中試驗液的受試物濃度。
試驗結(jié)束時,對照組的死亡率不得**過10%。
四、實驗報告
1、數(shù)據(jù)處理
以暴露濃度為橫坐標(biāo),死亡率為縱坐標(biāo),在計算機(jī)或?qū)?shù)概率紙上,繪制暴露濃度對死亡率的曲線。用直線內(nèi)插法或常用統(tǒng)計程序計算出24h、48h、72h、96h的半致死濃度(LC50)值,并計算95%的置信限。
如果試驗數(shù)據(jù)不適于計算LC50,可用不引起死亡的較高濃度和引起**死亡的較低死亡濃度估算LC50的近似值,即這兩個濃度的幾何平均值()。
2、化學(xué)物質(zhì)急性毒性分級
依據(jù)LC50值的大小,可以將化學(xué)物質(zhì)的急性毒性分為劇毒、高毒、中等毒、低毒和微毒5級。
魚類急性毒性實驗毒性分級標(biāo)準(zhǔn)
魚起始LC50(mg/L) | 毒性分級 |
<1 | 劇毒 |
1~100 | 高毒 |
100~1000 | 中等毒 |
1000~10000 | 低毒 |
>10000 | 微毒(無毒) |
3、編寫報告
在實驗報告中應(yīng)包括:試驗名稱、目的、試驗原理、試驗的準(zhǔn)確起止日期,還有如下幾項:
(1)試驗魚的種名、來源、體重、體長、健康和馴化狀況。
(2)受試物質(zhì)名稱、來源物化學(xué)性質(zhì)和保存方法。
(3)實驗用水的來源、物化性質(zhì)和實驗前的處理等。
(4)實驗溶液的濃度與配制方法、實驗溫度。
(5)實驗條件,如容器形式、實驗液的體積與深度、受試生物數(shù)目及負(fù)荷率。
(6)實驗開始后24h、48h、72h、96h時的LC50值,及其毒性分級。
4、注意事項
(1)試驗期間,對照組魚死亡率不得**過10%。
(2)試驗期間,受試物實測濃度不能**設(shè)置濃度的80%。如果試驗期間受試物實測濃度與設(shè)置濃度相差**過20%,則應(yīng)該以實測受試物濃度來表達(dá)試驗結(jié)果。
(3)試驗期間,盡可能維持恒定條件。
詞條
詞條說明
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