水体污染的毒性试验

收稿日期:2000209207(修改稿)造纸厂废水毒性的测试方法张　勇　万金泉　马邕文(华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室,广州,510641)摘　要　就细菌培养顶空气相色谱法、发光细菌检测法、鱼类毒性测试法及电位滴定法对造纸废水中毒性污染的测试进行综述。

这些方法具有操作简单、准确度高、费用低等优点。

文中所涉及的毒性分析方法对于测定其它工业废水的毒性也有一定的参考价值。

关键词　造纸废水　毒性　测试方法中图分类号:TS79 文献标识码:A 文章编号:100026842(2001)0120131204制浆造纸工业废水是当前世界上工业水污染大户之一。

特别是在纸浆漂白操作中相继使用氯、次氯酸盐、二氧化氯等漂白剂降解木素,排水中含大量的有机氯化物,具有很大的毒性[1]。

近年来,随着对工业污染物对环境影响认识地不断提高,人们对制浆造纸废水的环境危害已不仅局限于考虑悬浮物(SS )、生物耗氧量(BOD )、化学耗氧量(C OD )及色度等,而且进一步关注其中的毒性物质。

当这些毒性物质进入动物肌体中并积累到一定数量时,能使体液或组织发生生物化学和生理功能的变化,引起暂时性或持久性的病理状态,甚至危及生命[1]。

因此,对造纸厂废水毒性的研究正引起环境工作者的高度重视。

要研究造纸厂废水的毒性,必须对其毒性进行测试。

目前,一般可利用生物体,包括微生物[2]、藻类[3]、底栖软体动物[4]、浮游生物[5]、鱼[6]等来测定造纸废水中污染物对水生生物的毒性,这类方法称为生物学方法。

此外,还可利用物理化学方法对其毒性进行测试。

本文对这些方法进行了综述。

1　生物学方法用生物学方法直接测定工业废水的毒性,是研究水体污染的一种重要手段,同时也为确定废水的安全排放量和制定废水排放标准提供了科学依据。

111　微生物监测利用细菌作为指示生物监测化学物质的方法有多种,如细菌酶活性的变化[7,8]、ATP 水平测定[9]、细菌发光微毒检测[10]、细菌生长、呼吸抑制实验[11,12]、微热测量[13]以及C O 2产生等。

水质监测项目和检测方法水质监测是为了保护水资源和人类健康而进行的活动，主要目的是分析和评估水体中的化学、物理和生物参数。

水质监测项目包括但不限于以下几个方面：水体中的有毒有害物质、微生物与寄生虫、重金属、营养物质以及水体的pH值、溶解氧、浊度等指标。

本文将详细介绍水质监测项目及其检测方法。

1.有毒有害物质：-化学物质：如重金属（铅、汞、镉等）和有机污染物（农药、工业废物等），可通过高效液相色谱仪、气相色谱仪等检测设备进行分析。

-环境激素：如内分泌干扰物和药物残留物，可通过液质联用仪（LC-MS/MS）等设备进行检测。

-毒性评估：可以通过短期急性毒性试验（LC50试验）、长期慢性毒性试验等生物学方法进行评估。

2.微生物与寄生虫：-总菌落计数：采用平板计数法，将水样在特定培养基上培养并计数。

-大肠杆菌群：通过内部、外部指标（如总大肠菌群和大肠杆菌）的检测，可以评估水体受粪便污染的程度。

-寄生虫卵囊：通过膜过滤法、浓缩法和染色识别法等进行检测。

3.重金属：-铅、汞、镉、铬等重金属：可以使用原子吸收光谱（AAS）、电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）等仪器进行检测。

4.营养物质：-氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐等：可通过分光光度计、荧光分析仪等设备进行监测。

5.水体的pH值、溶解氧、浊度等指标：-pH值：可通过玻璃电极或化学试剂进行测定。

-溶解氧：可以使用溶解氧仪、滴定法等进行测定。

-浊度：利用涡旋式浊度计等设备进行测定。

除了上述项目外，还可以进行水中特定物质的检测，如有机磷农药、氨、铜等。

此外，还有一些辅助项目，如水体温度、电导率、氧化还原电位等指标的监测。

水质监测方法的选择取决于具体的监测项目和目的。

常用的水质检测方法包括物理测定法、化学测定法和生物学测定法。

物理测定法：通过仪器测量水体的温度、pH值、溶解氧、浊度等物理参数。

采用这些方法可以快速、准确地获取水体的基本信息。

化学测定法：通过对水样进行化学反应，使用分光光度计、荧光分析仪、原子吸收光谱仪等仪器对特定化学物质进行测定。

水质全分析项目引言概述：水质是人类生活中不可或缺的重要资源，它直接关系到人们的健康和生活质量。

因此，对水质进行全面的分析和评估是至关重要的。

水质全分析项目旨在通过对水质进行多方面的测试和评估，提供准确的水质信息，为保护水资源和人类健康提供科学依据。

一、水质成分分析1.1 pH值测试：pH值是衡量水体酸碱程度的重要指标。

通过测试水样的pH值，可以了解水体是否偏酸或偏碱，从而判断其适用性和安全性。

1.2 溶解氧测试：溶解氧是水体中生物生存所必需的。

通过测试水样中的溶解氧含量，可以评估水体中的氧气供应情况，判断水体是否富氧或缺氧。

1.3 氨氮含量测试：氨氮是水体中的一种重要污染物，其含量直接关系到水体的富营养化程度。

通过测试水样中的氨氮含量，可以评估水体的富营养化程度，及时采取相应的措施进行治理。

二、水质污染物测试2.1 重金属测试：重金属是水体中常见的污染物之一，其含量超标会对人体健康造成严重影响。

通过测试水样中的重金属含量，可以评估水体的污染程度，为水体治理提供科学依据。

2.2 有机物测试：有机物是水体中的另一类常见污染物，其来源包括工业废水、农药残留等。

通过测试水样中的有机物含量，可以评估水体的有机污染程度，及时采取相应的措施进行治理。

2.3 微生物测试：水体中的微生物污染是一种常见的水质问题。

通过测试水样中的微生物数量和种类，可以评估水体的微生物污染程度，采取相应的消毒和净化措施。

三、水质营养元素测试3.1 氮、磷、钾含量测试：氮、磷、钾是植物生长所需的主要营养元素。

通过测试水样中的氮、磷、钾含量，可以评估水体的养分供应情况，为农田灌溉和水体管理提供科学依据。

3.2 钙、镁含量测试：钙、镁是水体中的重要矿物质，对人体健康和生活质量有着重要影响。

通过测试水样中的钙、镁含量，可以评估水体中这些矿物质的供应情况，判断水体的适用性和安全性。

3.3 硅含量测试：硅是水体中的一种重要元素，对水体的稳定性和生物多样性有着重要影响。

环境毒理学实验报告指导老师：XXXX姓名：XXXX班级：XXXX学号：XXXX实验一金鱼毒性试验一、实验目的：通过本实验，熟悉和掌握鱼类急性毒性试验的设计、条件、操作步骤，以及试验结果的计算、分析和报告等全过程。

二、实验原理：鱼类对水环境的变化反应十分灵敏，当水体中的污染物达到一定程度时，就会引起一系列中毒反应，例如行为异常、生理功能紊乱、组织细胞病变、直至死亡。

在规定的条件下，使鱼接触含不同浓度受试物的水溶液，实验至少进行24h，最好以96 h为一个实验周期，在24h、48h、72h、96h时记录实验鱼的死亡率，确定鱼类死亡50％时的受试物浓度。

鱼类毒性试验在研究水污染及水环境质量中占重要地位。

通过鱼类急性毒性试验可以评价受试物对水生生物可能产生的影响，以短期暴露效应表明受试物的毒害性。

鱼类急性毒性试验不仅用于测定化学物质毒性强度、测定水体污染程度、检查废水处理的有效程度，也为制定水质标准、评价环境质量和管理废水排放提供环境依据。

三、实验材料：1、实验鱼：小型金鱼幼苗100尾2、实验试剂：CdCl溶液四、实验步骤：1．饲养管理本实验采用2000mL大烧杯对受试鱼进行饲养。

水源为进过曝气后的自来水，PH值6.2-6.7，溶解氧6-10mg/L。

水温12摄氏度。

空气压缩机24小时增氧，实验期间受试鱼不喂食。

2．急性实验按照急性毒性实验方法，在包括使鱼全部死亡的最低浓度和96 h 鱼类全部存活的最好浓度之间设置4个浓度组，分别是1mg/L、4mg/L、12mg/L、16mg/L。

每个试验浓度组设2个平行，每一系列设一个空白对照。

试验溶液调节至相应温度后，从驯养鱼群中随即取出鱼并随机迅速放入各试验容器中，每个容器投放受试鱼10尾。

同一试验，所有试验用鱼应30min内分组完毕。

在24h、48h、72h、96h后检查受试鱼的状况。

观察并记录死鱼数目后，将死鱼从容器中取出。

应在试验开始后3h观察各处理组鱼的状况，并记录试验鱼的异常行为（如鱼体侧翻、失去平衡，游泳能力和呼吸能力减弱，色素沉积等）。

环境毒理学实验报告指导老师：XXXX姓名：XXXX班级：XXXX学号：XXXX实验一金鱼毒性试验一、实验目的：通过本实验，熟悉和掌握鱼类急性毒性试验的设计、条件、操作步骤，以及试验结果的计算、分析和报告等全过程。

二、实验原理：鱼类对水环境的变化反应十分灵敏，当水体中的污染物达到一定程度时，就会引起一系列中毒反应，例如行为异常、生理功能紊乱、组织细胞病变、直至死亡。

在规定的条件下，使鱼接触含不同浓度受试物的水溶液，实验至少进行24h，最好以96 h为一个实验周期，在24h、48h、72h、96h时记录实验鱼的死亡率，确定鱼类死亡50％时的受试物浓度。

鱼类毒性试验在研究水污染及水环境质量中占重要地位。

通过鱼类急性毒性试验可以评价受试物对水生生物可能产生的影响，以短期暴露效应表明受试物的毒害性。

鱼类急性毒性试验不仅用于测定化学物质毒性强度、测定水体污染程度、检查废水处理的有效程度，也为制定水质标准、评价环境质量和管理废水排放提供环境依据。

三、实验材料：1、实验鱼：小型金鱼幼苗100尾2、实验试剂：CdCl溶液四、实验步骤：1．饲养管理本实验采用2000mL大烧杯对受试鱼进行饲养。

水源为进过曝气后的自来水，PH值6.2-6.7，溶解氧6-10mg/L。

水温12摄氏度。

空气压缩机24小时增氧，实验期间受试鱼不喂食。

2．急性实验按照急性毒性实验方法，在包括使鱼全部死亡的最低浓度和96 h 鱼类全部存活的最好浓度之间设置4个浓度组，分别是1mg/L、4mg/L、12mg/L、16mg/L。

每个试验浓度组设2个平行，每一系列设一个空白对照。

试验溶液调节至相应温度后，从驯养鱼群中随即取出鱼并随机迅速放入各试验容器中，每个容器投放受试鱼10尾。

同一试验，所有试验用鱼应30min内分组完毕。

在24h、48h、72h、96h后检查受试鱼的状况。

观察并记录死鱼数目后，将死鱼从容器中取出。

应在试验开始后3h观察各处理组鱼的状况，并记录试验鱼的异常行为（如鱼体侧翻、失去平衡，游泳能力和呼吸能力减弱，色素沉积等）。

浅析工业废水中生物毒性的研究对污染水体进行生物毒性检验，可以全面了解污染水体中蕴含的综合毒性，从而预测和控制水体中化学物质污染情况。

近年来，我国工业废水处理中都会对其进行生物毒性检测，以进一步预测和控制水体中的污染物质，提高工业废水处理成效。

本文主要深入研究我国目前工业废水的生物毒性种类及检验方法，为相关研究提供一些参考。

标签：工业废水；生物毒性；试验；研究1 引言最近几年，我国社会经济飞速发展，工业生产发展迅速，由此带来的工业水污染情况日益严重。

为进一步了解工业废水的污染情况，我国目前已积极研发出高效、灵敏的环境检测方法，其中可划分成理化分析和生物毒性监测两类方法。

理化分析方法主要应用是测试工业废水中的常规指标，该方法操作简便，使用简单。

但工业废水中往往会混有一些有毒物质，理化分析方法只能简单测定某一项有毒物质的浓度及超标情况，无法真实反映水中污染物的生物学毒性和综合累积效应。

生物毒性监测能连续监测污染物对水质环境的影响，全面分析经处理后水体的综合毒性，为水质环境评价提供可靠的参考数据。

2 工业废水中生物毒性种类生物毒性是指废水中能对生物机体带来损害的性质和能力，一般包括以下3种类型：（1）急性毒性和慢性毒性。

急性毒性是指生物机体在一次接触或24小时内多次接触外源化学物质之后，在短期内出现的毒性效应，这种效应是迅速而强烈的；相反，慢性毒性是指生物机体在长期内多次接触外源化学物质所出现的毒性效应，这种效应相对迟缓，需要较长的试验期才能检测出来，具体试验期长短需求根据受试验物质的具体要求和实验机体的物种来决定。

（2）致突变性和遗传毒性。

致突变性和遗传毒性是指生物机体与外源化学物质相互接触后，直接损坏DNA遗传物质或引起染色体上的基因变化的化学效应。

这种毒性会引起遗传物质突变，从而造成遗传物质复制错误、染色体形态和结构改变，引起遗传物质缺失和疾病。

（3）内分泌干扰性。

内分泌干扰性是指能够对生物机体内分泌功能带来改变，同时对生物机体、后代产生有害作用的外源化学物质所引起的影响。

LC50和LD50、EC50半数致死浓度（LC50和LD50）：在动物急性毒性试验中，使受试动物半数死亡的毒物浓度，用 LC50表示。

经口服、腹腔、静脉或皮下注入，皮肤染毒方式引起急性中毒的半数致死量以LD50（Lethal Dose）表示;以吸入的染毒方式引起急性中毒的半数致死浓度以 LC50表示。

半数效应浓度(EC50)：测定工业废水和其他化学物质对鱼类等水生生物的急性毒性试验方法，以在一定暴露时间内的“平均耐受限”(TLm)表示。

TLm是指在急性毒性试验中使受试水生动物半数存活或半数死亡的毒物浓度,即TLm等于LC50。

LC50 ：（Lethal Concentration 50，致死中浓度/半致死浓度/半数致死浓度）表示杀死 50% 防治对象的药剂浓度，单位为PPm 。

50% effective concentration 半数有效浓度半数致死量（median lethal dose），简称LD50（即Lethal Dose, 50'）。

半数致死浓度是衡量存在于水中的毒物对水生动物和存在于空气中的毒物对哺乳动物乃至人类的毒性大小的重要参数。

毒物的致死效应与受试动物暴露时间有密切关系。

如果用 LC50表示水中毒物对水生生物的急性毒性，必须在LC50前标明暴露时间，如24小时LC50、48小时LC50和96小时LC50等。

如果用LC50表示空气中毒物对哺乳动物的急性毒性，一般是指受试动物吸入毒物2小时或4小时后的试验结果，可不注明吸入时间，但有时也可写明时间参数。

例如LCt50是指引起动物半数死亡的浓度和吸入时间的乘积，时间(t)一般用分钟表示。

形成和发展1945年美国学者提出工业废水或化学物质对淡水鱼的急性毒性试验方法，后来发展成为测定工业废水和其他化学物质对鱼类等水生生物的急性毒性试验方法，以在一定暴露时间内的“平均耐受限”(TLm)表示。

TLm是指在急性毒性试验中使受试水生动物半数存活或半数死亡的毒物浓度。

LC50和LD50、EC50半数致死浓度（LC50和LD50）：在动物急性毒性试验中，使受试动物半数死亡的毒物浓度，用 LC50表示。

经口服、腹腔、静脉或皮下注入，皮肤染毒方式引起急性中毒的半数致死量以LD50（Lethal Dose）表示;以吸入的染毒方式引起急性中毒的半数致死浓度以 LC50表示。

半数效应浓度(EC50)：测定工业废水和其他化学物质对鱼类等水生生物的急性毒性试验方法，以在一定暴露时间内的“平均耐受限”(TLm)表示。

TLm是指在急性毒性试验中使受试水生动物半数存活或半数死亡的毒物浓度,即TLm等于LC50。

LC50 ：（Lethal Concentration 50，致死中浓度/半致死浓度/半数致死浓度）表示杀死 50% 防治对象的药剂浓度，单位为PPm 。

50% effective concentration 半数有效浓度半数致死量（median lethal dose），简称LD50（即Lethal Dose, 50'）。

半数致死浓度是衡量存在于水中的毒物对水生动物和存在于空气中的毒物对哺乳动物乃至人类的毒性大小的重要参数。

毒物的致死效应与受试动物暴露时间有密切关系。

如果用 LC50表示水中毒物对水生生物的急性毒性，必须在LC50前标明暴露时间，如24小时LC50、48小时LC50和96小时LC50等。

如果用LC50表示空气中毒物对哺乳动物的急性毒性，一般是指受试动物吸入毒物2小时或4小时后的试验结果，可不注明吸入时间，但有时也可写明时间参数。

例如LCt50是指引起动物半数死亡的浓度和吸入时间的乘积，时间(t)一般用分钟表示。

形成和发展1945年美国学者提出工业废水或化学物质对淡水鱼的急性毒性试验方法，后来发展成为测定工业废水和其他化学物质对鱼类等水生生物的急性毒性试验方法，以在一定暴露时间内的“平均耐受限”(TLm)表示。

TLm是指在急性毒性试验中使受试水生动物半数存活或半数死亡的毒物浓度。

本技术公开了一种海洋鱼类水生态毒性试验方法，包括：选择虾虎鱼作为试验的鱼类生物，在与测试水样水质条件相同的标准水中进行驯养，准备待测水样储备液，先通过虾虎鱼的急性毒性和慢性毒性预试验分别筛选浓度梯度范围，设置差距小的浓度梯度，以海水作为对照组，待测水样作为试验组，同时进行虾虎鱼的急性毒性和慢性毒性试验，记录虾虎鱼和环境的变化，对数据进行方差分析，绘制虾虎鱼死亡率曲线，结合虾虎鱼的体征情况和水体指标变化判断水质毒性；克服目前国内对于鱼类毒性试验研究较为单一，没有适用于含盐条件下的水生生态毒性测试方法的问题。

权利要求书1.一种海洋鱼类水生态毒性试验方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)在与待测水样水质条件相同的标准水中驯养海鱼；(2)以海水作为对照组、待测水样作为试验组，在不同毒物浓度梯度条件下进行急性毒性试验和慢性毒性试验，试验过程中海鱼禁止喂食，并保持对照组和试验组水质条件不变、鱼体大小相同，光照充足；其中：所述急性毒性试验包括：将驯养后的海鱼装入1.5升海水的容器中，每组海鱼数量为10尾，每个毒物浓度梯度设置两组平行，采用流水式，水流流速为20mL/min，试验时间为96小时，保持温度为22-25℃、pH为7.6-8.0、溶解氧大于60％，并分别在0、24、48、72和96小时观察并记录急性毒性试验过程中水质指标和海鱼生长指标的变化；所述慢性毒性试验包括：将驯养后的海鱼装入800毫升海水的容器中，每组海鱼数量为10尾，每个毒物浓度梯度设置四组平行，采用半静态式，试验时间为7天，每间隔24小时分别从每个容器中取出150毫升溶液，再加入150毫升与试验开始设置浓度梯度相同浓度的溶液，分别在0、1、2、3、4、5、6和7天观察并记录所述慢性毒性试验过程中水质指标和海鱼生长指标的变化；(3)对步骤(2)中所得数据进行分析，判断水质毒性；其中，所述海鱼包括虾虎鱼；所述水质指标包括pH、溶解氧和温度；所述海鱼生长指标包括存活数量、体重和体长；所述毒物包括硫酸钠和萘。

水生生物毒性试验水生生物毒性试验进行水生生物毒性试验可用鱼类、溞类、藻类等，其中以鱼类毒性试验应用较广泛。

鱼类对水环境的变化反应非常灵敏，当水体中的污染物达到肯定浓度或强度时，就会引起一系列中毒反应。

例如，行为异常、生理功能紊乱、组织细胞病变，直至死亡。

鱼类毒性试验的重要目的是找寻某种毒物或工业废水对鱼类的半致死浓度与**浓度，为订立水质标准和废水排放标准供给科学依据；测试水体的污染程度；检查废水处理效果和水质标准的执行情况。

有时鱼类毒性试验也用于一些特别目的，如比较不同化学物质毒性的高处与低处，测试不同种类鱼对毒物的相对敏感性，测试环境因素对废水毒性的影响等。

这种试验可以在试验室内进行，也可以在现场进行。

依据试验水所含毒物浓度的高处与低处和暴露时间的长短，毒性试验可分为急性试验和慢性试验。

急性试验是一种使受试鱼种在短时间内显示中毒反应或死亡的毒性试验。

所用毒物浓度高，持续时间短，一般是4天或7—10天。

其目的是在短时间内获得毒物或废水对鱼类的致死浓度范围，为进一步进行试验讨论供给必要的资料。

慢性试验是指在试验室中进行的低毒物浓度、长时间的毒性试验，以察看毒物与生物反应之间的关系，验证急性毒性试验结果，估算**浓度或*大容许浓度。

慢性试验更接近于自然环境的真实情况。

毒性试验方法可分为静水式试验和流水式试验两大类。

前者适用于测定和评价由相对稳定、挥发性小，且不过量耗氧的物质所造成的毒性，所需设备简单，毒物及稀释水消耗量少，但鱼类的代谢产物积累在试验水内，毒物浓度会因被代谢产物、器壁吸附等而降低。

实际工作中，常实行每隔肯定时间换一次试验水的方法。

流水式试验方法是连续不断地更新试验用水，适用于BOD负荷高、毒物挥发性大或不稳定的水样。

试验过程中溶解氧含量充分，毒物浓度稳定，可将代谢产物连续排出，试验条件更接近于鱼类所习惯的自然生活条件。

但是，这种方法需要较多而杂的设备，试验水消耗量大。

中、长期的慢性试验一般都采纳流水式试验法。