鱼类呼吸运动在饮用水水质预警中的应用

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1、中国水利技术技术信息中心《城乡饮用水水源安全问题与发展汇总》鱼类呼吸运动在饮用水水质预警中的应用汪红军李嗣新周连凤梁友光(水利部中国科学院水工程生态研究所,湖北武汉430079),以斑马鱼为受试生物进行了5种重金属离子对斑马鱼的急性毒性实验;应用生物早期预警系统【摘要】一,。(BIOSENSOR7008)研究了斑马鱼在不同重金属浓度暴露下的呼吸反应变化情况及预警结果,HgZ+、C+、C+、Z+、pbZ.、结果表明uZdZnZ+等重金属对斑马鱼的96hLC5o分别为o14mg/L......、、、、、0174m6497mg/L4448mg/L116432mg/L;安全浓度分别为0ol4mg/L

2、0ol7mg/L叭......、、、、、o65mg/L445mg/L1l6mg/L;应用呼吸参数的预警浓度分别为o08mg/L0osmg/L4smg/L、。十、、+75m留L105m斑马鱼呼吸参数作为生物监测指标来预警饮用水水体HgZCuZ十ZnZ叭等重金属污染较为敏感。【关键词】鱼类呼吸饮用水预警斑马鱼用鱼类监测水体污染,美国、欧州、日本、加拿大应变化情况,为利用鱼类的呼吸生理变化进行饮用水水等国应用较早,1927年美国将河流分三带即新污染带、污质预警和快速评价水体的综合毒性提供理论基础。.染带和恢复带,并指出相应的指示鱼类为抵抗型、忍耐1材料与方法.。型和敏感型例如Belding根据鱼的

3、呼吸变化指示有毒11生物早期预普系统简介,。(BeldingDC1929)xlde(1970)环境W用鱼的咳嗽利用鱼的生物早期预警系统是根据个体鱼呼吸参数,。:次数来反应造纸厂废水对鱼的影响并据此确定废水的变化预警水环境变化预警系统主要包括4部分l)呼。,一安全浓度(BioSensor):2)美国清洁水法规定了生物监测的一些形式吸监测传感器信号过滤放大器,一一例如生物监测用(。Am;;于J业污水排放和饮用水水源水质的BiP)3)计算机数据处理及显示系统4)自动监控等。美国国家环保局将生物监测作为环境监测和管报警及水质采样器。当鱼呼吸时,鱼类的神经肌肉活动理的重要组成部分,并制定了相关国家标准

4、,,(ASTM的总和产生微伏的生物电信号其中最强的就是呼吸信。,!995)生物预警系统是利用生物作为传感对象持续监,。一s;号这个信号被呼吸室的传感器(BiSenor)接收然、。一,、测预警水体污染的系统利用鱼的呼吸参数作为生物(。Am;后送到信号过滤放大器BiP)经过过滤放大监测方法来评价污水水质己有30多年历史(Caimset这个经过过滤、放大和数据化的信号被传送到计算机上,,。val1976)Cairn,anersehalie(1980)airn,Gruber,d以及C由计算机根据预设统计算法判断是否发生了异常反应、(1980)将实时生物早期预警系统;呼吸参数用于自动在超出闭值范围的情

5、况下发出警报信号自动采样器采‘,}贡献尤其突出集水样,再通过理化分析,确定水质变化情况。,.木实验以斑马负为受试生物使用美国生物监测公12实验鱼、’·二一,(,司(BMI)牛的生物早期预警系统BIOSENSOR(Brachydaniorerio)本实验选择实验负为斑马负..一.,),,7008研究了斑马负在不同重金属浓度暴露卜的呼吸反购于武汉市某水族馆体长为23士o3cm体重为022131中国水利技术技术信息中心《城乡饮用水水源安全问题与发展汇总》.士0059。,,。,实验前在水族箱中驯养14d以上驯养期间组浓度梯度每组设一重复设一对照组每组实验液活动正常,记录死亡率低于。,5%实验选择个体

6、健康,,的体积为巧L每缸投入10条都符合要求的斑马鱼纪反应灵敏,大小基本一致的斑马鱼。,、61.3实验化学试剂录水温每小时纪录一次鱼的中毒症状死亡时间和.,,。14实验方法死亡数量连续观察96小时并纪录结果..141急性毒性实验1.4.2鱼类呼吸反应实验l)预备实验实验在生物早期预警系统中进行。实验鱼在曝气自,采用静水法进行实验操作拟定一组较大范围的实,来水中适应14天后置于8个监测室中每个监测室放,验液系列浓度进行预备实验每12h纪录一次各浓度组,4天的呼吸反应数据收集尾鱼在控制水体条件下进行,。死亡的鱼数量并及时捞出死鱼每次实验要持续96h(空白实)。在实验玻璃缸中配置一系列浓度梯度的重

7、验,。或更长以观察全部死亡的时间筛选斑马鱼24h100%,金属标准溶液(表2)分别用计量泵(100ml/min)将I。。凹致死浓度(24hLC)和96h最大耐受浓度(96hLC),,受测标准溶液持续加入监测室顺序为浓度从低到高2)正式实验1小时,每个浓度进行的鱼类呼吸反应监测记录空白实正式实验的系列浓度由上述24hloo%致死浓度验及重金属暴露条件下实验鱼类呼吸频率反应信号的变】。。。(24hLC)和96h最