水环境化学
环境污染物——如生产过程产生的废水、废气 和废渣中的各种有毒物质;
农药——包括有机磷、有机氯农药、除草剂等
生物毒素——由活的生物体产生的一种特殊毒 素,包括动物毒素、植物毒素、霉菌毒素和细 菌毒素。
★毒性——物质对生物正常生命活动产生不良作 用的性质。
2、生物的毒性反应
死亡、回避 生理指标异常 生长速度减慢 发育异常(致畸)
(b)
96hLC SC
48 hLC 50 0.3
(24 hLC 50/ 48 hL5C050 )2
应 用 系
(c)
数
SC 96 hLC 50 f
④回避浓度
能使受试生物产生回避反应的毒物的最低浓度
三.影响毒物毒性的因素
1、温度 水温升高,有毒物质的毒性增强。 温度每升高10℃,生物存活时间减少一半。
第七章 天然水中的污染物
§7-1 水环境污染基本概念 §7-2 毒物毒性的测定方法 §7-3 水中主要污染物的特征
§7-1 水环境污染基本概念
一、水中污染物的种类与来源 1.种类与来源
(1)种类 无机无毒物、无机有毒物、有机无毒物、 有机有毒物、石油类污染物、病原微生物、 寄生虫、放射性污染物、热污染等。
③安全浓度,SC
在进行全生命周期试验或持续多个世代 的慢性毒性试验时,对试验动物无影响 的毒物浓度。
安全浓度可通过慢性毒性试验直接求得, 也可用经验公式求得:
(三个经验公式)
③安全浓度,SC (续)
三个经验公式:
f SC (a)
SC 24 hLC 50 0.3 (24 hLC 50 / 48 hLC 50 )3
2、溶解氧 溶解氧减少,有毒物质的毒性往 往增强。其原因是:溶氧不足时,呼吸及循环 系统加速运行,流过鳃丝的水量增加,进入体 内的毒物增多,并被血液迅速带至各敏感部位, 产生毒害。
三.影响毒物毒性的因素(续)
3、pH值 pH值超出5-10的范围时,其本身就对水 生生物不利。pH会改变某些毒物的毒性。
3、常用表示毒物毒性的指标
①致死浓度 LC :24hLC50 , 24hLC10 , 48hLC90
半致死浓度LC50 ———在一定时限内,导致50%试验生物死亡
的毒物浓度。 24hLC50 48hLC50 96hLC50 3hLC50 等等
1,生物群体的反应敏感性最大
2,重现性最好,受个体差异影 响最小
无机无毒物:悬浮物(SS); 酸、碱、无机盐类 物质; 氮、磷等营养物质。
无机有毒物:非金属无机毒性物质如氰化物 (CN)、砷(As),金属毒性物质如汞(Hg)、 铬(Cr)、镉(Cd)、铜(Cu)、铅(Pb)等。
有机无毒物:如生活及食品工业污水中所含的碳水 化合物、蛋白质、脂肪等。
有机有毒物:人工合成的有机物质如农药DDT、六 六六等、有机含氯化合物、醛、酮、酚、多氯联苯 (PCB)和芳香族氨基化合物、高分子聚合物(塑 料、合成橡胶、人造纤维)、染料等。
(2)来源
内部来源:水体内部因物质循环失调生成并积 累的毒物,如硫化氢、低级胺类等。
外部来源:人们生活生产过程中排放进入水体 的污染物,包括工业废水、生活污水等的排放 及农业退水。
二.毒物与毒性参数
1、毒物:主要指一般意义上的毒剂,这些毒剂多 经过毒理学测定,对不同接触途径、染毒剂量、 作用对象等毒效作用比较明确。包括:
如pH升高,氨的毒性增强,而氰化物、硫化物的毒 性降低,多数金属盐类也会由于析出氢氧化物或碳 酸盐等的沉淀或络合物,导致金属离子浓度的降低, 从而使毒性降低。
4、硬度许多金属离子的毒性,在软水中要比硬水中 强得多。
5、联合作用
当2种或数种有毒物质同时存在于养殖水体中时, 其中的某些成分之间可能发生相加作用、拮抗作用、 协同作用等 ,从而影响各自的毒性。
在上述藻类中,美国环保局推荐使用聚镰 藻、铜绿微囊藻、水华鱼腥藻、小环藻、菱 形藻和针杆藻。根据我国的实际情况,目前 采用小球藻和斜生栅藻较为适宜。
2、水蚤类
目前用于毒性试验的蚤有大型蚤、蚤 状蚤、隆线蚤、锯顶低额蚤、多刺裸 腹蚤等,其中以大型蚤最为普遍。
3、鱼类
三.试验生物
水生生物毒性试验可用: 鱼类、蚤类、藻类等, 其中鱼类毒性试验应用较广泛。
褐藻
金鱼
蝴蝶鱼
绿藻
可用于水生生物毒性试验的部分鱼类和藻类
三.试验生物
11、、藻藻类类
绿藻:聚镰藻、小球藻、斜生栅藻、四尾栅 藻、尖细栅藻、莱因衣藻等;
蓝藻:铜绿微裸藻等。
一、毒性试验的分类
分
按水流方式:静水式和流水式
按测试时间分类:急性试验和慢性试验
类
按受试活体分类:水生生物和发光细菌等
一、毒性试验的分类
1,急性毒性试验 时间:通常48-96 h; 指标:死亡
2,亚急性毒性试验 时间:5-90 d 指标:生物生态的、生理的、生化的、 组织病理或行为上的变化
3,慢性毒性试验 时间:接近或超过整个生命周期,甚至几个世代
属于完全生活史生物测试 指标:生物的生长、发育、繁殖能力,
幼体的成活、行为、畸形率,毒物积累等
二、毒性试验的一般准备
1. 明确毒性试验的目的和要求 2. 确定受试生物的种类、规格 3.了解毒物的性质,设置毒物的浓度 4.确定试验的持续时间 5. 受试生物的数量及分配,暂养及筛选 6. 确定观测指标及其测定方法
②有效浓度
EC : 24hEC50 , 48hEC10 ,
——明确效应指标及其判定的方法 例如:GB中采用大型溞为实验动物时,以大型溞运
动受抑制为判定标准,规定:不断转动容器, 15sec不动,就认为失去活动能力。心脏停止跳动 判为死亡。 又如:酶的活性等生理指标变化;发光细菌发光强 度减少等,也可以做为效应指标。
相加作用:毒性不变 拮抗作用:毒性减弱 协同作用:毒性增强
联 合 作 用 所 用 的 术 语
§7-2 毒物毒性的测定方法
毒性试验的目的 通过水生生物急性毒性实验,获得包括LC50
等在内的有关毒性参数值,并由此可推导该 种生物的生存安全浓度值; 通过中毒症状及生物指标等的观察,为进一 步研究中毒机理提供依据;更为慢性毒性实 验打下了基础。