水環(huán)境中生物毒性污染物檢測(cè)技術(shù)的運(yùn)用

吳鵬

（貴州省黔東南苗族侗族自治州環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，貴州 黔東南苗族侗族自治州 556600）

一、魚(yú)類生物毒性檢測(cè)技術(shù)

當(dāng)水體環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，尤其當(dāng)水中有毒物質(zhì)達(dá)到一定的質(zhì)量濃度時(shí)，水體中的魚(yú)類就會(huì)出現(xiàn)反應(yīng)遲鈍、行為反常、游動(dòng)緩慢及麻痹等一系列的中毒反應(yīng)，甚至出現(xiàn)大面積的死亡，所以魚(yú)類被廣泛應(yīng)用于水質(zhì)急性毒性的預(yù)警及檢測(cè)。

有相關(guān)的學(xué)者，使用花鱸研究三聚氰胺的毒性，分別采用腹腔注射、直接接觸以及口服三種制毒方式。經(jīng)過(guò)結(jié)果表明，三聚氰胺有毒物質(zhì)對(duì)花鱸魚(yú)21d 內(nèi)產(chǎn)生的有害作用劑量為131.99mg/（kg·w·d），這也就說(shuō)明，使用花鱸魚(yú)檢測(cè)水環(huán)境急性毒性具有非常明顯的效果；另有相關(guān)的研究學(xué)者采用斑馬魚(yú)，對(duì)水環(huán)境中含有的乙苯、甲苯以及二甲苯進(jìn)行研究實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，當(dāng)斑馬魚(yú)暴露于甲苯中，其所產(chǎn)生的反應(yīng)更為劇烈，環(huán)境中含有的乙苯、甲苯以及二甲苯，在96h 內(nèi)，可以使斑馬魚(yú)的致死濃度LC50 分別達(dá)到31.0mg/L、77.5mg/L、34.8mg/L，三種不同物質(zhì)對(duì)斑馬魚(yú)毒性大小所產(chǎn)生的影響，與疏水性有直接的關(guān)系，當(dāng)疏水性越強(qiáng)時(shí)，對(duì)生物所造成的毒性，作用也就越大。

劉冬靜、胡鴻雁采用換水試驗(yàn)，用不同濃度的苯酚及氰化物標(biāo)準(zhǔn)作為模擬污染物，對(duì)斑馬魚(yú)進(jìn)行毒性測(cè)試，得24 小時(shí)苯酚和氰化鉀的全致死濃度分別為0.30mg/L 和0.50mg/L，根據(jù)此結(jié)果，研究出一種快速檢測(cè)污水處理廠中，水中是否含有氫化物與酚類的檢測(cè)方法。周勤等開(kāi)展靜態(tài)式的急性毒性實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)研究三種不同金屬在發(fā)生作用后，對(duì)斑馬魚(yú)行為所造成的影響，三種金屬分別為：Zn2+、Cr6+、Cd2+，12 小時(shí)后，斑馬魚(yú)的致死濃度(LC50)分別是35.08mg/L、64.83mg/L、1.65mg/L；24h 的LC50 分別是25.88mg/L、46.20mg/L、1.04mg/L，得出重金屬對(duì)斑馬魚(yú)的毒性排列為Cd2+>Zn2+>Cr6+，Cd2+為劇毒，Zn2+、Cr6+為高毒。并且發(fā)現(xiàn)Zn2+、Cr6+、Cd2+的聯(lián)合作用為協(xié)同作用，Cr6+的影響較顯著，提供了建立斑馬魚(yú)預(yù)警系統(tǒng)的參考。

二、水蚤生物毒性檢測(cè)技術(shù)

水蚤屬于一個(gè)非常敏感的水生生物，相比于一般的哺乳動(dòng)物，水蚤所形成的實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確，更加敏感。可以將水蚤的繁殖能力和死亡率作為毒性檢測(cè)指標(biāo)，水蚤作為一種水生物，當(dāng)污染物侵害到水環(huán)境時(shí)，便會(huì)通過(guò)各種各樣的方式直接影響到水蚤的正常活動(dòng)，在這種情況下對(duì)水蚤進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)的結(jié)果可以為人類提供預(yù)警作用。除此之外也可以利用水蚤檢測(cè)水環(huán)境污染的程度，通過(guò)水蚤毒性測(cè)試方法，可以準(zhǔn)確地測(cè)驗(yàn)出同一片水域內(nèi)無(wú)污染的數(shù)量、毒物的含量以及未進(jìn)行檢測(cè)的毒物是否存在水中，而且也可以準(zhǔn)確檢驗(yàn)出毒性的大小。

有相關(guān)的研究學(xué)者利用水蚤對(duì)生活污水與工業(yè)廢水進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果表明，化工廠和皮革廠排污口出水會(huì)對(duì)水蚤產(chǎn)生比較強(qiáng)烈的影響，而且毒性也比較高，96h 內(nèi)，LC50 值均在17.27%-35.93%，相比之下，生產(chǎn)車間與生活污水的排水口，對(duì)水蚤所產(chǎn)生的影響比較小，而且毒性也比較低，96h 內(nèi)LC50 的值均為59.18。

蘇麗敏等研究了硝基苯與苯胺對(duì)大型水蚤的二元混合物和單一毒性的聯(lián)合毒性，將任意兩種二元混合物融合在一起，使其發(fā)揮協(xié)同作用，其毒性單位比分別為1 ∶1、1 ∶4、2 ∶3、3 ∶2.4 ∶1，在這種情況下，協(xié)同作用的發(fā)揮程度最強(qiáng)；趙守城研究了大型水蚤在Cu2+與Cr6+的情況下，所形成的協(xié)同性毒性作用，當(dāng)配比濃度不同時(shí)，協(xié)同作用往往高于單一作用，這樣一來(lái)就可以對(duì)水質(zhì)毒性產(chǎn)生一定的預(yù)警作用。

三、藻類生物毒性檢測(cè)技術(shù)

藻類因其具有個(gè)體微小、繁殖迅速、對(duì)毒物敏感、易于分離培養(yǎng)并且中毒癥狀易于觀察等優(yōu)點(diǎn)，成為生物毒性實(shí)驗(yàn)中一種較為理想的材料。重金屬和有機(jī)污染物通過(guò)在水體中抑制藻類的光合作用、呼吸作用、酶的活性和生長(zhǎng)等對(duì)其進(jìn)行毒性作用。藻類的生長(zhǎng)抑制常作為急性毒性實(shí)驗(yàn)的常用指標(biāo)。

將藻類的生長(zhǎng)抑制作為主要測(cè)試指標(biāo)，準(zhǔn)確嚴(yán)謹(jǐn)可靠，但存在工作量大、測(cè)定周期長(zhǎng)等缺點(diǎn)。為了改變這種現(xiàn)狀并且使藻類測(cè)試方法得到進(jìn)一步的完善，陳德輝等將藻類毒性測(cè)試指標(biāo)定為氧電極法的光合率，將研究?jī)?nèi)容定為銅離子對(duì)羊角月牙藻光合作用效率，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程方便、快捷，不受時(shí)間限制，隨時(shí)測(cè)定對(duì)藻類光合作用在受試毒物作用下的影響，與傳統(tǒng)急性毒性實(shí)驗(yàn)相比，測(cè)定時(shí)間由原來(lái)的96h 縮短為2h，靈敏度為原來(lái)的2 倍。秦文弟、鐘先龍對(duì)5 種有機(jī)磷農(nóng)藥對(duì)魚(yú)腥藻和銅綠微囊藻的急性毒性的研究表明，不同有機(jī)磷農(nóng)藥對(duì)魚(yú)腥藻和銅綠微囊藻的生長(zhǎng)都有不同程度的影響，結(jié)果為魚(yú)腥藻：辛硫磷＞蟲(chóng)胺磷＞三唑磷＞二嗪磷＞殺撲磷；銅綠微囊藻：蟲(chóng)胺磷＞殺撲磷＞三唑磷＞辛硫磷＞二嗪磷。魚(yú)腥藻和銅綠微囊藻對(duì)不同有機(jī)磷農(nóng)藥的敏感性不同。張樹(shù)林等以BG11為基礎(chǔ)培養(yǎng)基，研究了實(shí)驗(yàn)室條件下重金屬Cu2+在不同質(zhì)量濃度下對(duì)銅綠微囊藻的急性毒性效應(yīng)，表明Cu2+對(duì)藻類的抑制效應(yīng)隨Cu2+質(zhì)量濃度的增加而增加，不同質(zhì)量濃度Cu2+對(duì)銅綠微囊藻的生長(zhǎng)及生理活動(dòng)產(chǎn)生影響，抑制銅綠微囊藻生長(zhǎng)的最有效質(zhì)量濃度為Cu2+為1.5mg/L。

四、生物傳感器生物毒性檢測(cè)技術(shù)

現(xiàn)如今，生物傳感器已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中。生物毒性檢測(cè)傳感器主要發(fā)生作用的生物包括微生物、酶、免疫傳感器以及DNA。因?yàn)镈NA、酶以及抗原抗體的專業(yè)性非常強(qiáng)。所以，利用DNA、酶以及抗原抗體可以對(duì)特異性毒性起到檢測(cè)的作用。此外對(duì)于微生物來(lái)說(shuō)，因?yàn)槠渥陨韺儆谝粋€(gè)非常復(fù)雜的有機(jī)體，在微生物體內(nèi)含有多種代謝系統(tǒng)與酶系，針對(duì)其相應(yīng)的底物進(jìn)行檢測(cè)與識(shí)別，可以對(duì)多種混合的有毒有害物質(zhì)起到檢測(cè)作用，明確混合毒性與綜合毒性的具體構(gòu)成，這也就說(shuō)明微生物傳感器在檢測(cè)水環(huán)境毒性污染時(shí)，具有非常良好的應(yīng)用意義。