一实验目的及意义本实验通过观察在不同受试物浓度处理下,鱼的急性中毒表现和经过,了解和基本掌握测定毒物的半数致死剂量/浓度(LD50/LC50)的方法,了解受试物剂量和生物反应的关系及计算表示方法。
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。
二实验原理鱼类对水环境的变化反应十分灵敏,鱼类毒性试验在研究水污染及水环境质量中占重要地位。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96h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,半数致死浓度用24hLC50、48hLC50、72hLC50和96hLC50表示,并记录无死亡的最大浓度和导致鱼类全部死亡的最小实验浓度。
三实验材料
1)待测化学物:使用实验室剂---重铬酸钾溶液K2Cr2O7(Cr6+,2000mg/L)溶液、曝气自来水)以及助溶剂(丙酮)。
2)实验动物:斑马鱼(从鱼市购买):用曝气后的自来水驯养3天,补充氧气以保证溶解氧的浓度。
3)实验常用仪器设备:温度控制仪分光光度计玻璃水槽抄网(尼龙制,对照和实验容
器分用)气相色谱-质谱联用pH计(PHS-3B)溶解氧测定仪(JYD-1A)水硬度计温度计电子分析天平烧杯(25,50ml)移液管(1,10ml)量筒等。
四实验步骤
1、实验动物的选择。
的种
而斑马鱼是国际标准化组织(ISO)推荐的实验鱼种,其个体较小,性成熟期短,繁殖能力强,价格便宜。被广泛的应用于生命科学的研究,也是实验室标准毒理学检验最常用的实验
动物,所以本实验选用斑马鱼作为实验动物。
2.实验溶液的制备
以重铬酸钾为实验毒物,实验溶液的母液由蒸馏水配制而成。母液最好每日配各1次,比较稳定的物质也可以两日配制1次,配好后,最好低温保存。配制好的母液可以稀释为进行毒性实验的溶液,以等比或等对数间距设置浓度系列,相临浓度比值不得超过。
3、实验动物的喂养环境。
(1)实验用水使用高质量的自然水或标准稀释水,也可以使用饮用水(必要时应除氯〉。水
的总硬度为10-250mg/L(以CaCO3计),pH为。
(2)实验周期96h。
(3)实验负荷静态实验系统最大承载量为g鱼/L。
(4)光照每天12-16h.
(5)温度与实验鱼种相适宜,变化范围土2℃。
(6)溶解氧不低于空气饱和值的60%。曝气时不能使受试物明显受损。
4、实验动物的染毒实验。
1)预试验:
○1般用3~5个动物,实验在2L的烧杯中进行,用对数比例形成的系列浓度,如,,1,10,l00ppm,同时做一对照(如受试物为废水,采用体积百分比浓度,如,,1,10,100%),以确定高锰酸钾对斑马鱼24h100%致死的最低浓度和96h不引起死亡的最高浓度。
○2尽可能使LC50在设置的浓度范围内,每个浓度设平行。
○4实验数据记录。
表
2)正式试验:
○1试验结束时,对照组的死亡率不得超过10%
○2从预实验得到的无死亡浓度和100%死亡浓度之间,以实验配置好的母液以及稀释水,按照一定的间隔设置6个实验浓度组(L,L,L,L,L,L)和一个空白对照组(曝气自来水)以及助溶剂(丙酮)对照组,每组设三个平行。
○3每组10条斑马鱼,以96h为一个实验周期,采用静水流的方式,在24h,48h,72h,96h后分别观察斑马鱼存活状况,并记录溶解氧、pH、温度情况,鱼的死亡情况及行为变化等等(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)。还要及时捞出死鱼。
○4最终确定鱼死50%时受试物的浓度,半数致死浓度用24h-LC50、48h-LC50、72h-
LC50、96h-LC50来表示,判断斑马鱼死亡需要用玻璃棒轻轻按压斑马鱼的尾部,如果没有反应即认为斑马鱼已经死亡。
表二
○5根据高锰酸钾对斑马鱼的致死数据计算出其平均死亡率,再转化为概率单位,求出概率单位与高锰酸钾浓度对数的回归方程,计算出高锰酸钾的LC50,数据记录在表3。
表3
○6根据鱼类毒性分级标准,LC50<1mg/l为剧毒,1~100mg/l为高毒;100~1000mg/L为中等毒性;1000~10000mg/L为低毒,>10000mg/L为微毒或无毒。再以此判断含该化合物的废水的毒性.,具体参见下表。
关于含高锰酸钾的废水毒性实验,实验设计废水浓度100%、50%、40%、20%、10%、5%和0(CK)7个处理,3次重复。每组废水中均放入10尾斑马鱼,实验周期为96h,开始暴露前,试验鱼逐条测量全长和体重,各组之间试验鱼的全长和体重均无显著性差异.采用自然光照,对照组和实验组同时进行试验,试验期间每24h更换一次试液.为防止饵料影响,试验期间不喂食.每两小时观察记录1次斑马鱼的生活作息;分别于4h,8h,12h,24h,48h,96h时统计斑马鱼的死亡率.
表4:
五数据计算
(1)半致死浓度(LC50):采用概率单位-质量浓度直线回归计算。
(2)安全浓度(SC):SC=×各观察时段的半致死浓度。
(3)毒性累积程度(MAC):MAC=某观察时段的半致死浓度差值/最初观察点与实验结束时的半
致死浓度差值×100%。分析斑马鱼对含A废水的蓄积与降减动态。
(4)急性毒性单位(Tua)=100%/LC50
(5)以暴露浓度为横坐标,死亡率为纵坐标,在计算机或对数概率纸上,绘制暴露浓度对死亡
率的曲线。用直线内插法或常用统计程序计算出6h、24h、48h、72h、96h的半致死