1、化工行业污水对斑马鱼毒性效应的研究摘 要近年来，中国的水资源越来越紧张。不仅如此，随着中国经济的持续发展，化工行业也越来越发达，带来的化工污染也越来越严重。其中，以水资源的污染最为厉害。水环境安全问题已经成为我国社会经济可持续发展的重要制约因素之一，水污染源 水质监测得到越来越多的关注。通过污染 水体对鱼类产生的毒性效应，可以直接 反映出受纳水体的污染程度，利用小型鱼类 监测水体污染可以补充常规水质监测 的不足。本试验选取了斑马鱼作为实验鱼种，同时选取了 5 种水样作为收纳水体，这 5 种水样采集于五处化工厂排污口的污水，分别将其定义为 1 号化工污、2 号化工污水、3 号化工污水、4 号化工
2、污水、5 号化工污水。实验结果表明，1-3 的半数致死浓度分别为8.50%、20.80%、22.10%，4 无死亡。 关键词水资源；污染；化工；斑马鱼 中图分类号：TV21 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）06-0162-02 1 前言 水污染是水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特征的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象。人类的活动使大量的工业、农业和生活废弃物排入水中，使水体受到污染。目前，全世界每年约有 4200多亿立方米的污水排入江、河、湖、海，污染了 5.5 万亿立方米的淡水，这相当于全球径流总
3、量的 14%以上。我国本来就是一个缺水国家，而水污染使缺水形势显得更为严峻。七十年代以来，尽管我国在水污染防治方面做了很多工作，但水污染的发展趋势仍未得到有效控制，许多江、河、湖泊、水库的水质仍在下降6。 2 实验材料与仪器 2.1 实验用鱼 2.1.1 鱼种的选择 本次试验用鱼选取了斑马鱼作为试验材料。因为斑马鱼12的科属为真骨鱼总目-鲤科，是国际 标准组织推荐的试验用鱼。不仅如此，斑马鱼因其成鱼的个体比其他鱼种偏小，比较便于在实验室饲养，具有繁殖能力强、价格便宜等特点，被广泛应用到胚胎 发育生物学和动物学的基因表达研究、毒物 在生物体内残留累积效应的研究、污染物质 对于鱼类急性毒性研究和生
4、态毒理学 研究。据悉，在全国已经有二十多家大型实验室开始用斑马鱼作为试验用鱼18。试验用的斑马鱼主要购于当地水族市场。 2.1.2 试验用鱼的驯养 本次试验用的斑马鱼驯养参照国际标准工业污水试验方法-鱼类急性毒性试验 （GB/21814-2008）进行试验17，实验开始前将试验用的斑马鱼放置于实验室至少驯养一周，驯养期间需要及时发现和清除受伤、鱼体表刮伤和缺失、鱼身体色变浅或变深、肚皮翻白、行动、反应相对较慢的个体，试验用鱼严格要求死亡率在驯养一周内不得超过鱼总数的 10%，如果死亡和生病的鱼量超过了鱼总数的 10%，则此批鱼不得使用，需重新购买并驯养一周。 国标中指出：在试验前两天停止对鱼的
5、喂养。试验期间，同一批次试验用鱼的选择要挑选体长为 2.53.5 cm，体重为 0.30.4g 的鱼种，保证单位体积 试验溶液中投放实验生物重量约为 1 g 鱼/L。有关斑马鱼的详细介绍见表 2-1。 2.2 仪器与试剂 2.2.1 主要仪器 溶解氧测定仪，美国，型号：HACH HQ 40 d； 分析天平，made by Sartorius，精确称量到 0.0001 克； pH 测定仪； 记号笔、烧杯（2L、5L） 、量筒（100-1000mL） 、容量瓶（1000mL） 、温度计、镊子、抄网（细致型、柔软度好） 。 2.2.2 主要试剂 重铬酸钾（AR，天津市科密欧化学试剂开发中心）18。
6、2.3 试验用水 化工污水急性毒性试验用水 本试验所使用的试验用水，完全按照工业污水试验方法-鱼类急性毒性试验 （GB/21814-2008）17所要求的方法进行配制，化工污水所使用的试验用水要使用经过充分曝气的自来水。 试验用水条件：DO 大于 8mg/L，pH 为 7.80.2，硬度为25025mg/L（以 CaCO3 计）18。 2.4 试验条件 化工污水急性毒性条件 试验使用鱼大小要接近一致，要使用全身长 50mm 以下的鱼，要求 最大鱼体的全长与最小鱼体全长的比之为 1：1.5。试验 用鱼在正式试验时应在符合下列条件的环境中至少驯养 7d。 光：每天 1216h 光照； 温度：与试验
7、鱼种相适宜，温度变化控制在2。 水量：每个容器试验用水满足每克鱼用水 1L，每个浓度梯度需要相同鱼的数目，可放不少于 8 尾，预实验可以少于 8 尾，以满足 DO 要求即可。 溶解氧浓度以氧计的话要保持在 4mg/L 以上。 2.5 试验方法 工业污水试验方法 本次试验方法参照国际标准 GB/T 21814-2008 工业污水的试验方法 鱼类急性毒性试验和 GB/T 13267-91水质 物质对淡水鱼（斑马鱼）急性毒性测定方法进行试验。 如果鱼在转移的过程中处理不当的话，此批次的鱼要立即停止试验，换下一批次。同一试验应在半小时内完成所有用鱼的转移。用玻璃棒轻轻按压鱼的尾部来判断 鱼死亡。通过
8、LC50 来评价鱼类急性毒性，试验用鱼在不同 化工污水中饲养一定的时间，试验 周期为 96h，以此来确定LC50。 2.6 样品来源 3 结果与讨论 3.1 实验室质量控制试验 按照水质物质对淡水鱼（斑马鱼）急性毒性测定方法，选取了K2Cr2O7 作为实验室质量控制实验的参考毒物，实验期间每天按时测定溶解氧（5.51mg/L，ASV80%） 、温度（24.51） 、pH（7.08.0） ，以上所需的条件均要满足鱼类正常生存的条件，采用直线内插法计算得出斑马鱼为 33020mg/L。符合水质 物质对淡水鱼（斑马鱼）急性毒性测定方法 （GB/T 13267-1991）中对参比物质 K2Cr2O7
9、的要求，即 K2Cr2O7对试验鱼的 24 h-LC50 在 200400 mg/L 之间的要求，满足实验室质控要求18。 3.2 化工污水对斑马鱼的急性毒性效应 4、5 水样进行了极限试验，即利用原液进行鱼类急性毒性试验，两种水样在 96h 内都没有鱼死亡的现象，也就是说这两种水样不能造成鱼的死亡，因此，根据国家环保总局的极限试验要求，未开展浓度梯度试验18。而使用 1、2、3 水样进行极限试验时，发现这斑马鱼在化工行业污水中行为特征存在异常。 在高浓度组中，1、2、3 化工污水水样中的斑马鱼行为特征变化较为明显，现象如上述不同化工污水中表现出的共性一致，72h 内死亡超过50%。在较低浓度
10、组如 50%稀释浓度组中，斑马鱼在 96h 死亡率达到了LC50 值。我们由平均死亡率，再由死亡率与概率单位对应的表中找出与之对应的概率单位，并求出概率单位与化工污水体积分数之间的回归方程，以此得出化工污水的 LC50。5 种化工污水对于斑马鱼的 96h 半数致死浓度分别为 8.50%、20.80%、22.10%、0.00%、0.00%。根据结果显示：五种化工污水毒性大小为 123，4、5 污水均为无毒或微毒。 3.3 化工污水的毒性等级评价 对于毒性分级标准，在国内外的研究领域中都没有形成统一的标准。本实验参照 ISO 所推荐的最适用的方法，即利用工业污水 96 h 的 LC50百分浓度范围
11、及急性毒性单位（Tua）来划分等级，分为微毒或无毒、低毒、中毒、高度、极毒；污水毒性大小常以毒性单位（Tua）表示，Tua=1/LC50，并规定 Tua23，4、5 污水均为无毒或微毒。 （2）利用工业污水 96 h 的 LC50 百分浓度范围及急性毒性单位（Tua）来对五种化工污水划分等级 1#.2#为高毒，3#为中毒，4#为低毒，5#为低毒。 参考文献 1 吴季松.为可持续发展提供水资源保障J.科技日报.绿色周刊，2011，3.20. 2 张杰.水资源、水环境与城市污水再生回用J.给水排水，2012，24（8）：14. 3 吴季松.用可持续利用的资源观认识水资源问题J.中国水利报，2010，4.21.
