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漁業(yè)生物毒性試驗(yàn)
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漁業(yè)生物毒性試驗(yàn)是測定污染物對漁業(yè)生物的中毒效應(yīng)，用以評價(jià)污染物毒性的一種實(shí)驗(yàn)方法。
目的
隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，環(huán)境中現(xiàn)存的人工合成化合物的種類繁多，并且每年有幾百種新增的化合物投入使用。環(huán)境中的污染物對漁業(yè)生物是否有毒性和毒性大小，只有通過漁業(yè)生物毒性試驗(yàn)才能作出回答。新的化合物在投入使用前，也必須經(jīng)過毒性試驗(yàn)的鑒定，才能保證安全。因此，毒性試驗(yàn)是評價(jià)環(huán)境污染物的毒性大小及其性質(zhì)，防止環(huán)境污染必不可少的手段。不同類型毒性試驗(yàn)的目的是各不相同的。例如，急性和慢性毒性試驗(yàn)為制定漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)?，F(xiàn)場監(jiān)測毒性試驗(yàn)為制定工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)。生化和行為試驗(yàn)可為生物監(jiān)測提供靈敏手段。生物積累和生物濃縮試驗(yàn)在于了解持久性污染物在環(huán)境中的歸趨。因此，毒性試驗(yàn)在實(shí)踐上，是為制定環(huán)境法規(guī)，包括全國和地區(qū)性漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，新化合物的危害評價(jià)提供科學(xué)依據(jù)。在理論上為探索污染物的致毒機(jī)理，促進(jìn)污染生態(tài)學(xué)和水毒理學(xué)的發(fā)展，在更高層次上為環(huán)境保護(hù)作貢獻(xiàn)。
類型
漁業(yè)生物毒性試驗(yàn)按受試生物對象不同分，有魚類毒性試驗(yàn)、溞類毒性試驗(yàn)、大型無脊椎動(dòng)物毒性試驗(yàn)和藻類毒性試驗(yàn)；按試驗(yàn)時(shí)間的長短分為：①急性毒性試驗(yàn)。其特點(diǎn)是時(shí)間短（一般不超過96小時(shí)），方法簡便，結(jié)果可靠，并可提供危害評價(jià)的初步信息，迄今仍廣泛使用。②亞急性毒性試驗(yàn)。時(shí)間一般不超過90天。③慢性毒性試驗(yàn)。包括部分或整個(gè)生命周期的慢性毒性試驗(yàn)，可得出不影響受試生物存活、生長、繁殖、胚胎發(fā)育和后代生長的最高濃度和影響其中一個(gè)或多個(gè)環(huán)節(jié)的最低濃度。這兩個(gè)濃度的幾何平均值，即可定為該毒物的最大容許毒物濃度（MATC）。由于慢性毒性試驗(yàn)所需時(shí)間長，對試驗(yàn)條件有一定的要求，往往選取對魚類最敏感的胚胎發(fā)育和幼魚早期生長階段進(jìn)行試驗(yàn)。這樣試驗(yàn)周期可縮短到7～10天，而試驗(yàn)結(jié)果基本上與慢性毒性試驗(yàn)結(jié)果一致，可大大節(jié)省時(shí)間、精力和費(fèi)用。按試驗(yàn)內(nèi)容分有：①行為毒性試驗(yàn)。包括魚類的條件反射形成能力、對毒物的回避反應(yīng)，護(hù)幼，定向，集群，攝食，對溫度選擇等內(nèi)容。由于行為反應(yīng)是在外界環(huán)境作用下完成的，累積的功能性反應(yīng)，具有較確切的生態(tài)意義而受到人們重視。②生理生化試驗(yàn)。測試魚類在污染物作用下，生理生化過程的變化，如血液、呼吸、內(nèi)分泌和各種酶活性等。這類試驗(yàn)比較靈敏，但存在潛伏性的危害?！叭隆倍拘栽囼?yàn)多是細(xì)胞和分子微觀范疇里的試驗(yàn)，包括污染物引起的致畸、致癌、致突變等內(nèi)容。③生物體內(nèi)毒物殘留試驗(yàn)。特別是生物積累和生物濃縮是評價(jià)生物對毒物吸收程度及吸收特性的重要手段。上述各類毒性試驗(yàn)都是以單一種類的漁業(yè)生物為對象，然而自然界中各種生物卻是多種并存，于是出現(xiàn)多營養(yǎng)層次（如藻→溞→魚）為特征的實(shí)驗(yàn)生態(tài)系試驗(yàn)，使試驗(yàn)結(jié)果更接近自然狀態(tài)，更準(zhǔn)確預(yù)報(bào)毒物對生態(tài)系的影響。
試驗(yàn)條件和方法
漁業(yè)生物毒性試驗(yàn)的結(jié)果是否可靠，很大程度上取決于試驗(yàn)方法的科學(xué)性和試驗(yàn)方案的合理性。
試驗(yàn)條件要求為：①試驗(yàn)容器。應(yīng)由無毒的玻璃、聚乙烯或搪瓷等材料制成，形狀可為圓形或方形。當(dāng)生物體重超過0.5克時(shí)，試液應(yīng)保持150毫米深。用較小生物時(shí)，試液深度也不得低于50毫米。②試驗(yàn)環(huán)境條件。應(yīng)保持試液水溫的恒定，溫水魚類在25±1℃，冷水魚類在15±1℃為宜。溶解氧飽和度應(yīng)保持在60%～100%，含氧量溫水魚和冷水魚分別為4毫克/升和6毫克/升以上。pH值保持在6.5～8.5之間。稀釋水源在試驗(yàn)過程中要保持一致，要用未受污染的水，如用城市自來水作稀釋水源，必須徹底去除余氯。脫氯方法可用活性炭過濾法，加硫代硫酸鈉法或冷汞蒸汽燈照射的光化學(xué)法。在用疏水性化合物做毒性試驗(yàn)時(shí)，可用溶劑作為載體，如丙酮、乙醇、甲醇等。溶劑在試驗(yàn)介質(zhì)中濃度，在靜水和流水試驗(yàn)時(shí)分別不得超過0.5毫升/升和0.1毫升/升。同時(shí)還需另設(shè)一最高使用濃度的溶劑對照組。為使試驗(yàn)的環(huán)境條件接近自然狀況，近年來應(yīng)用了生態(tài)圍隔的試驗(yàn)手段。③試驗(yàn)生物的選擇。應(yīng)考慮敏感性強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)價(jià)值大，個(gè)體健康，生長適度，來源方便，易于飼養(yǎng)，最好選用當(dāng)?shù)胤N類。中國常用的淡水魚類有白鰱、鯉和金魚。個(gè)體大小以重量不超過5克，長度小于7厘米為宜。一次試驗(yàn)所用生物的年齡和大小力求一致，最大個(gè)體不超過最小個(gè)體的1.5倍。試驗(yàn)生物應(yīng)先在正式試驗(yàn)的相同條件下適應(yīng)一個(gè)星期以上，如在適應(yīng)期有10%以上死亡，則不能用于試驗(yàn)。適應(yīng)期應(yīng)喂以未受污染飼料，至試驗(yàn)前48小時(shí)止。急性毒性試驗(yàn)期間一般不喂食，亞急性和慢性毒性試驗(yàn)則需每天喂食，投喂量約為體重的3%～5%。每一試驗(yàn)濃度的生物數(shù)量至少10個(gè)。有人計(jì)算過樣品數(shù)量與結(jié)果誤差關(guān)系，樣品數(shù)量從10增至20，標(biāo)準(zhǔn)誤減少29%，從20增至30，標(biāo)準(zhǔn)誤減少13%，因而每組生物數(shù)量以20個(gè)為宜。試驗(yàn)容器和試驗(yàn)生物都要隨機(jī)化，可按隨機(jī)表分配。
試驗(yàn)方法可用靜水法或流水法。靜水法是將受試生物置于不流動(dòng)的試驗(yàn)介質(zhì)中，每天一次或多次部分地置換試液。此法簡單易行，費(fèi)用較低，如試驗(yàn)得當(dāng)，結(jié)果可靠。流水法是將受試生物置于連續(xù)或間歇流動(dòng)的試驗(yàn)介質(zhì)中進(jìn)行測試。中國有自行設(shè)計(jì)的恒流稀釋裝置，結(jié)構(gòu)簡單，不需動(dòng)力，可連續(xù)配制多個(gè)試驗(yàn)濃度。毒性試驗(yàn)結(jié)果以LC50（半數(shù)致死濃度）表示。它代表在一定接觸時(shí)間內(nèi)，受試生物死亡一半的毒物濃度。LC50常用直線內(nèi)插法計(jì)算，根據(jù)毒物各試驗(yàn)濃度及相應(yīng)的受試生物存活率，在半對數(shù)紙上作圖，即可讀出LC50值。運(yùn)用圖解法（Litchfield and Wilcoxon法），可計(jì)算LC50值的可信限。已編成程序的，可用微機(jī)計(jì)算。
目的
隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，環(huán)境中現(xiàn)存的人工合成化合物的種類繁多，并且每年有幾百種新增的化合物投入使用。環(huán)境中的污染物對漁業(yè)生物是否有毒性和毒性大小，只有通過漁業(yè)生物毒性試驗(yàn)才能作出回答。新的化合物在投入使用前，也必須經(jīng)過毒性試驗(yàn)的鑒定，才能保證安全。因此，毒性試驗(yàn)是評價(jià)環(huán)境污染物的毒性大小及其性質(zhì)，防止環(huán)境污染必不可少的手段。不同類型毒性試驗(yàn)的目的是各不相同的。例如，急性和慢性毒性試驗(yàn)為制定漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)?，F(xiàn)場監(jiān)測毒性試驗(yàn)為制定工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)。生化和行為試驗(yàn)可為生物監(jiān)測提供靈敏手段。生物積累和生物濃縮試驗(yàn)在于了解持久性污染物在環(huán)境中的歸趨。因此，毒性試驗(yàn)在實(shí)踐上，是為制定環(huán)境法規(guī)，包括全國和地區(qū)性漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，新化合物的危害評價(jià)提供科學(xué)依據(jù)。在理論上為探索污染物的致毒機(jī)理，促進(jìn)污染生態(tài)學(xué)和水毒理學(xué)的發(fā)展，在更高層次上為環(huán)境保護(hù)作貢獻(xiàn)。
類型
漁業(yè)生物毒性試驗(yàn)按受試生物對象不同分，有魚類毒性試驗(yàn)、溞類毒性試驗(yàn)、大型無脊椎動(dòng)物毒性試驗(yàn)和藻類毒性試驗(yàn)；按試驗(yàn)時(shí)間的長短分為：①急性毒性試驗(yàn)。其特點(diǎn)是時(shí)間短（一般不超過96小時(shí)），方法簡便，結(jié)果可靠，并可提供危害評價(jià)的初步信息，迄今仍廣泛使用。②亞急性毒性試驗(yàn)。時(shí)間一般不超過90天。③慢性毒性試驗(yàn)。包括部分或整個(gè)生命周期的慢性毒性試驗(yàn)，可得出不影響受試生物存活、生長、繁殖、胚胎發(fā)育和后代生長的最高濃度和影響其中一個(gè)或多個(gè)環(huán)節(jié)的最低濃度。這兩個(gè)濃度的幾何平均值，即可定為該毒物的最大容許毒物濃度（MATC）。由于慢性毒性試驗(yàn)所需時(shí)間長，對試驗(yàn)條件有一定的要求，往往選取對魚類最敏感的胚胎發(fā)育和幼魚早期生長階段進(jìn)行試驗(yàn)。這樣試驗(yàn)周期可縮短到7～10天，而試驗(yàn)結(jié)果基本上與慢性毒性試驗(yàn)結(jié)果一致，可大大節(jié)省時(shí)間、精力和費(fèi)用。按試驗(yàn)內(nèi)容分有：①行為毒性試驗(yàn)。包括魚類的條件反射形成能力、對毒物的回避反應(yīng)，護(hù)幼，定向，集群，攝食，對溫度選擇等內(nèi)容。由于行為反應(yīng)是在外界環(huán)境作用下完成的，累積的功能性反應(yīng)，具有較確切的生態(tài)意義而受到人們重視。②生理生化試驗(yàn)。測試魚類在污染物作用下，生理生化過程的變化，如血液、呼吸、內(nèi)分泌和各種酶活性等。這類試驗(yàn)比較靈敏，但存在潛伏性的危害?！叭隆倍拘栽囼?yàn)多是細(xì)胞和分子微觀范疇里的試驗(yàn)，包括污染物引起的致畸、致癌、致突變等內(nèi)容。③生物體內(nèi)毒物殘留試驗(yàn)。特別是生物積累和生物濃縮是評價(jià)生物對毒物吸收程度及吸收特性的重要手段。上述各類毒性試驗(yàn)都是以單一種類的漁業(yè)生物為對象，然而自然界中各種生物卻是多種并存，于是出現(xiàn)多營養(yǎng)層次（如藻→溞→魚）為特征的實(shí)驗(yàn)生態(tài)系試驗(yàn)，使試驗(yàn)結(jié)果更接近自然狀態(tài)，更準(zhǔn)確預(yù)報(bào)毒物對生態(tài)系的影響。
試驗(yàn)條件和方法
漁業(yè)生物毒性試驗(yàn)的結(jié)果是否可靠，很大程度上取決于試驗(yàn)方法的科學(xué)性和試驗(yàn)方案的合理性。
試驗(yàn)條件要求為：①試驗(yàn)容器。應(yīng)由無毒的玻璃、聚乙烯或搪瓷等材料制成，形狀可為圓形或方形。當(dāng)生物體重超過0.5克時(shí)，試液應(yīng)保持150毫米深。用較小生物時(shí)，試液深度也不得低于50毫米。②試驗(yàn)環(huán)境條件。應(yīng)保持試液水溫的恒定，溫水魚類在25±1℃，冷水魚類在15±1℃為宜。溶解氧飽和度應(yīng)保持在60%～100%，含氧量溫水魚和冷水魚分別為4毫克/升和6毫克/升以上。pH值保持在6.5～8.5之間。稀釋水源在試驗(yàn)過程中要保持一致，要用未受污染的水，如用城市自來水作稀釋水源，必須徹底去除余氯。脫氯方法可用活性炭過濾法，加硫代硫酸鈉法或冷汞蒸汽燈照射的光化學(xué)法。在用疏水性化合物做毒性試驗(yàn)時(shí)，可用溶劑作為載體，如丙酮、乙醇、甲醇等。溶劑在試驗(yàn)介質(zhì)中濃度，在靜水和流水試驗(yàn)時(shí)分別不得超過0.5毫升/升和0.1毫升/升。同時(shí)還需另設(shè)一最高使用濃度的溶劑對照組。為使試驗(yàn)的環(huán)境條件接近自然狀況，近年來應(yīng)用了生態(tài)圍隔的試驗(yàn)手段。③試驗(yàn)生物的選擇。應(yīng)考慮敏感性強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)價(jià)值大，個(gè)體健康，生長適度，來源方便，易于飼養(yǎng)，最好選用當(dāng)?shù)胤N類。中國常用的淡水魚類有白鰱、鯉和金魚。個(gè)體大小以重量不超過5克，長度小于7厘米為宜。一次試驗(yàn)所用生物的年齡和大小力求一致，最大個(gè)體不超過最小個(gè)體的1.5倍。試驗(yàn)生物應(yīng)先在正式試驗(yàn)的相同條件下適應(yīng)一個(gè)星期以上，如在適應(yīng)期有10%以上死亡，則不能用于試驗(yàn)。適應(yīng)期應(yīng)喂以未受污染飼料，至試驗(yàn)前48小時(shí)止。急性毒性試驗(yàn)期間一般不喂食，亞急性和慢性毒性試驗(yàn)則需每天喂食，投喂量約為體重的3%～5%。每一試驗(yàn)濃度的生物數(shù)量至少10個(gè)。有人計(jì)算過樣品數(shù)量與結(jié)果誤差關(guān)系，樣品數(shù)量從10增至20，標(biāo)準(zhǔn)誤減少29%，從20增至30，標(biāo)準(zhǔn)誤減少13%，因而每組生物數(shù)量以20個(gè)為宜。試驗(yàn)容器和試驗(yàn)生物都要隨機(jī)化，可按隨機(jī)表分配。
試驗(yàn)方法可用靜水法或流水法。靜水法是將受試生物置于不流動(dòng)的試驗(yàn)介質(zhì)中，每天一次或多次部分地置換試液。此法簡單易行，費(fèi)用較低，如試驗(yàn)得當(dāng)，結(jié)果可靠。流水法是將受試生物置于連續(xù)或間歇流動(dòng)的試驗(yàn)介質(zhì)中進(jìn)行測試。中國有自行設(shè)計(jì)的恒流稀釋裝置，結(jié)構(gòu)簡單，不需動(dòng)力，可連續(xù)配制多個(gè)試驗(yàn)濃度。毒性試驗(yàn)結(jié)果以LC50（半數(shù)致死濃度）表示。它代表在一定接觸時(shí)間內(nèi)，受試生物死亡一半的毒物濃度。LC50常用直線內(nèi)插法計(jì)算，根據(jù)毒物各試驗(yàn)濃度及相應(yīng)的受試生物存活率，在半對數(shù)紙上作圖，即可讀出LC50值。運(yùn)用圖解法（Litchfield and Wilcoxon法），可計(jì)算LC50值的可信限。已編成程序的，可用微機(jī)計(jì)算。
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