鱼类毒性试验是利用鱼类作为试验对象,对水体中污染物进行毒性研究,目的在于探讨并阐明污染物对鱼类的影响及作用机理,防止水体污染物通过食物危害人体,为制订污染物在水体中的卫生标准提供依据。
(1)试验鱼: 不同的鱼种及个体对污染物的敏感性可能相差很大,试验鱼应同种、同龄,并要求健康、容易获得、经济、便于饲养及管理。试验鱼种可分为淡水鱼、海水鱼及欣赏鱼(金鱼)等数种。常用的淡水鱼有青、草、鲤、鲢、鳙鱼、河鲑等,它们生长速度快,鱼苗的季节性强,多用于短期试验。
选用淡水鱼时以体长5~8cm的鱼苗为宜,金鱼以2~4cm为宜;每组10尾左右,不得相差悬殊,最长鱼苗的体长(吻至尾根的长度)不能超过最小鱼苗体长的50%。
选好的试验鱼应在实验室内预先驯养7~10d,注意换水及保持水中的溶解氧不少于4~5mg/L; 驯养期间鱼在3~4d内的死亡率低于10%方可投入试验;试验前一天停饲。
(2)试验条件: 试验用水可用清洁的地面水或地下水,水的pH在7左右,水温在12~28℃。在同一试验中,水温的变动不宜超过±2℃。用淡水鱼做试验,要求水中溶解氧不低于5mg/L。
试验容器必需便于观察鱼的反应及清洗,不易吸附污染物而起化学反应,并有足够的容量。要求每2g鱼重所占的水容量至少1L,容器的上面加塑料纱罩,以免鱼跃出。
研究水体污染物的毒性,常需将污染物用清洁水配成不同浓度,配制时须注意这些物质在水中的溶解度、稳定性。对难溶的污染物加助溶剂或乳化剂助溶时,对照组亦应加入助溶剂或乳化剂。
污染物在水中的浓度,可根据它们在水中的最大溶解度或实际排入水体中的含量,通过预试,获得引起试验鱼全死或全不死的浓度,再进行正式试验。
(3)试验方法: ①急性毒性试验: 是判定高浓度污染物急性危害的一种方法,对研究一时性污染的危害具有重要意义,也是进行亚急性和慢性毒性研究的基础资料。通常以鱼类的行为、死亡作为观察指标,包括回避阈值、绝对致死浓度(LC100)、半数耐受浓度(TLm)和最小致死浓度(MLC)等。②亚急性毒性试验: 试验期限2周至3个月,染毒剂量多为1/5~1/20TLm,目的在于阐明污染物较长期染毒下的毒作用特点、中毒症状及病理变化,并为慢性试验提供资料。③慢性毒性试验: 染毒剂量可为TLm值的1/20~1/10,000。研究期限常在3个月以上。有的从幼鱼开始,一直养至性成熟、产卵、孵化、至子代鱼苗90天为止,整个试验期历时10个月至一年以上。目的在于研究污染物在低浓度长期作用下对鱼类的毒性。
水体中的污染物达到一定浓度时可引起鱼类死亡,在判定污染物毒性时,常需测定它的致死浓度,包括绝对致死浓度、半数致死浓度及最小致死浓度。绝对致死浓度是引起试验鱼全部死亡的浓度; 半数致死浓度是使试验鱼50%死亡的浓度,亦称半数耐受浓度或半数存活浓度;最小致死浓度是引起试验鱼出现个别死亡的浓度。
根据TLm值可以对化学污染物的毒性进行分级。无条件进行慢性实验时,亦可根据TLm值来确定受试污染物在水中的安全限,即它在水中的最高容许浓度。根据污染物毒性的强弱,多采用96hTLm值的1/10~1/100作为该受试毒物在水中的最大容许浓度。
许多化学污染物对鱼的视觉、嗅觉、皮肤粘膜具有刺激作用,在水中达到一定浓度后,可引起试验鱼的回避反应。引起回避反应的剂量称回避阈值或嫌忌量,通常为TLm值的1/10~1/20。但有些污染物对鱼类不产生任何刺激,至死也不引起鱼类的回避。回避反应可用专门设计的回避试验槽测定。
许多化学污染物(如重金属、有机氟农药等),在鱼体内能积蓄、富集、使本来不足以危害的浓度,因积蓄而对鱼类有害,或通过食物链对人造成危害,为此水体污染物的积蓄作用是鱼类毒性试验的重要内容。一般用96hTLm值的10-1、10-2、10-2、或10-4来进行试验,随机取试验鱼检测鱼体内污染物的含量,研究其有无蓄积作用。根据污染物在鱼体内的浓缩倍数(污染物在鱼体内的含量/污染物在水中的浓度)将化学污染物的蓄积程度分为四级:浓缩倍数10~60为无积蓄,60~700为轻度积蓄,700~8000为中等积蓄,8000以上为高度积蓄。
在进行鱼类毒性试验时,有时也采用一些生理、生化及病理形态学方面的指标,如耗氧量、生长率、产卵率、孵化率、鱼苗存活率、畸形、转氨酶、乙酰胆碱酯酶、δ-氨基乙酰丙酸脱水酶等,可根据污染物的毒作用特性来选择各种观察指标,以判定它们的毒作用。
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