主要 来 自矿 山开 采 、 冶炼 加工 、 械制 造及 电镀 、 机 仪 器仪 表 、 化工 等 工 业 的排 放 。 目前 ， 内 的大 部 国
分饮 用水 生 产 为敞开 式水 源 ， 由此 更增 加 了突 发性 事故 发 生 的可 能性 。 水 生 生 物 的行 为变 化 既 是 生物 适 应 环 境 的表
适应 性 最 先 表 现 出 的 是 行 为 改 变 。有 研 究 表 明 ， 质 突变 时 ， 染 物 对 鱼 类行 为 的影 响 是 由多 水 污 种生 理 系统相 互作 用而 产生 的 ， 类 的行为 反应 可 鱼 作 为 描 述 外 界 胁 迫 的 一 种 重 要 的 综 合 生 物 指 标 。 ， 比较直 观 、 速 地反 映水 质 的变 化 。在 鱼 。 能 快 类 的多种 行 为指标 中 ， 动行 为是 毒性 评价 中敏 感 游 度最 好 的行 为指标 ¨ 。 斑 马鱼 （ ｅ ｒｆｈＤ ｎ ｅ ｏ 是标 准实 验生 物 Ｚ ｂａｉ ａ ｉ ｒ ｉ） ｓ ｏ ｒ 之一 ， 泛 用 于环 境 毒 性 评 价 研 究 广 化 分析斑 马 鱼 的游 动行 为 。
第 ４期
黄东 龙 等 ． 体 突 发 性 重 金 属 污 染 胁 迫 下 斑 马 鱼 的 行 为 反 应 分 析 水
２１ ０ １年 ８月
行 为的非 正常 变化 ， 以推 断 水 质 污 染 的程 度 Ｊ 可 。
系统 采用 一 台 Ｃ Ｄ摄像 机获 取 鱼 群 的实 时运 Ｃ
鱼类 作为 水 生 生 物 的 高 级 类 群 ， 于 食 物 链 的 上 位 方 ， 客 观 反 映 水 环 境 的状 况 ， 很 好 的代 表 性 。 可 有 当水 中有 毒物 质含 量突 发性 变化 时 ， 类对 环境 的 鱼
．
ｎ ｏ ｒ ｒｏ， ｉ ｃ ｏ ｄａ ｃ ｔ ｈ ｔｐ ｓ ｔｅ ｓ Ｍ ｏ ｅ ，ｗｅ ｅ ｄ ｐ ｎ ｄ ｏ ｘ ｏ ｕ ｅ ｑ ｌｔ ｉ ｅｉ ｎ ａ ｃ ｒ ｎ ｅ ｗｉ ｔ ｅ Ｓ ｅ ｗｉｅ Ｓ ｒ ｓ ｄ ｌ ｈ ｒ ｅ ｅ ｄｅ ｎ ｅ ｐ ｓ ｒ ｕａｉ ｙ，ｃ ｎ ｅ ｔａｉ ｎ ａ ｏ ｃ ｎｒ ｔｏ ｎｄ ｅ ｐ ｓ ｒ ｉ ｉｅ ｔｙ Ｉ ｃ ｅ ｓｎ ｏ ｃ ｎ ｒ ｔｏ ｅ ｕ ｔ ｄ ｉ ｒ ｎ ｅ ｓｖ ｗｉ ｘ ｏ ｕ ｅ ｔｍｅ ｄ ｒ ｃｌ ． ｎ ｒ ａ ｉ ｇ ｃ ｎ ｅ ｔａｉｎ ｒ ｓ ｌｅ ｎ ｍｏ ｅ ｉ ｔ ｎ ｉｅ ｓ ｍｍｉ ｇ ｖ ｌｃ ｔ ｆｚ ｂｒｆｓ ｎ ｏ ｎ ｅ ｏ ｉ ｏ ｅ ａ ｈ Ｄａ ｉ ｙ ｉ ｒｒｏ ｗｉ ｏ ｅ ｓ ｏ ｔｒ ｓ ｏ ｓ ｉ ｅ，ｗｈ ｃ ｏ ｄ ｂ ｅ ｃ ｉ ｅ ｙ Ｓ ｅ ｗｉｅ Ｓ ｒ ｓ ｏ ｅ ．Ｔｈ ｖ ｉ ａ ｃ ｅ ｖ ｏ ｅ ｉ ｔ ｍ ｒ ｈ ｒ ｅ ｐ ｎ ｅ ｔ ｈ ｍ ｉ ｈ ｃ ｕｌ ｅ ｄ ｓ ｒｂ ｄ ｂ ｔ ｐ ｓ ｔｅ ｓＭ ｄ １ ｅ ａ ｏ ｄ ｎ ｅ ｂ ｈａ ｉｒ
也 没有 必要 ， 获取 整个 鱼群 的特 征是 重点 。某 时 间 段 内的鱼群 运动 轨迹 见 图 ２ 。
。现 选 择
斑 马鱼作 为 指 示 生 物 ， 用 计 算 机 视 觉 技 术 ¨ 采 量
斑 马鱼 购 自某 花 鸟鱼市 场 ， 长 ３ａ ～ ｍ， 体 ｍ ４ａ 质 量 ０ ３ｇ ． 。实 验 用 水 与 培 养 驯 化 用 水 为 ． ～０ ６ｇ 充 分曝气 脱 氯 的 自来 水 ， Ｈ 值 为 ６ ５～ ． ， 度 ｐ ． ７５ 温 （ ４± ） 。 自然光 照 ， 验 前斑 马鱼 驯 养一 周 以 ２ ２ ℃ 实 上， 驯养期 间每天 换 水 和 喂 食一 次 ， 马 鱼 的死 亡 斑
Ｂｅ ａ ｉ ｒ ｒ ｓ ｏ ｓ ｈ ｖｏ ｅ ｐ ｎ ｅ
近 年来 ， 学物 质 的泄漏 及人 为 投毒 等 突发性 化 事故 的发 生 ， 给公 众健 康 和生 态安 全造 成 了很 大 的
危 害 。 ｚ “ 和 Ｃ 是 常 见 的 重 金 属 污 染 物 ， ｎ ｒ
现， 也可 以是 污染 物对 生物 体 细胞损 害 、 生理 损害 、 病理损 伤 或死 亡 以前 的 反应 。通 过 观察 水 生 生 物
Ｇ ａ ｇ ｈ ｕ ｕ ｎ ｄ ｎ ０ ６，Ｃ ｉａ） ｕ ｎ ｚ ｏ ，Ｇ ａ ｇ ｏ ｇ ５ ０ １ ０ ｈｎ
Ａ ｂ ｔ ａｃ ： Ｔ ａａ ｏ ｗｉ ｍｉ ｇ ｂ ｈ ｖｏ ｓ ｏ ｔ ｉ ｅ ｙ ａ ｃ ｍｐ ｔ ｒｖ ｓｏ ｙ ｔｍ ｏ ｓｕ ｙ ｂ ｈ ｖ ｏ ｅ ｓｒ ｔ ｈｅ ｄ ｔ ｆｓ ｍ ｎ ｅ ａ ｉｒ ｗａ ｂ ａ ｎ ｄ ｂ ｏ ｕ ｅ ｉｉｎ ｓ ｓｅ ｔ ｔ ｄ ｅ ａ ｉｒ ｒ — ｓ ｏ ｓ ｆｚ ｂ ａ ｓ ｐ ｎ ｅ ｏ ｅ ｒ ｆ ｈ Ｄａｎ ｏ ｒｒｏ ｕ ｅ ｕｄ ｅ ａ ｄ Ｃｒ ｓｒ ｓ Ｒｅ ｕ ｔｓ ｏ ｄ ｔ ａ ｈ ｅ ａ ｉｒｒ ｓ ｏ ｓ ｆ ｉ ｉ ｅ ｉ ｎｄ ｒ ｓ ｄ ｎ Ｚｎ ｎ “ ｔｅ ｓ ｓ ｌ ｈ ｗｅ ｈ ｔｔ ｅ ｂ ｈ ｖ ｏ ｅ ｐ ｎ ｅ ｏ
时 间 缩 短 ， 其 变 化 曲 线 符 合 生 物 行 为 的 环 境 压 力 模 型 。斑 马 鱼 的行 为 变化 远 远 提 前 于 生 物 的 病 理 损 伤 或 死 亡 ， 利 用 斑 且 可
马 鱼 暴 露 于 污 染 物 时 的行 为 变 化 实 现 在 线 水 体 突发 性 重 金 属 污 染 事 故 的监 测 预 警 。 关 键 词 ： 马 鱼 ； 动 速 度 ； 算 机 视 觉 ； 发 性 重 金 属 污 染 ； 为 反 应 斑 游 计 突 行
作 者 简 介 ： 东 龙 （ ９ ５ ） 男 ， 东 普 宁 人 ， 士 生 ， 事 水 黄 １８ 一 ， 广 硕 从 环境监测与分析工作。 ￥通 讯 作 者 ： 勤 Ｅ ｍ ｉ ｅ ｚ ｏ ＠ ｓｕ ．ｄ ． ｎ 周 。 ａｌ ｑｈ ｕ ｃ ｔｅ ｕ ｃ ：ｃ
一
２７ —
第２ ３卷
率 ＜ ％。 ５ １ ２ 检 测 装 置 及 原 理 ．
图 ２ 鱼 群 运 动 轨 迹
Ｆ ｇ２ Ｍｏｉｎ ｔ ｊｃｏｙｏ ｓ ｈ ａ ｉ． ｔ ｒ ｅ ｔｒ ｆｆ ｈ ｓｏ ｌ ｏ ａ ｉ
通 过 获 取 斑 马鱼 的 平 均游 速 反 映 鱼群 的游 动
行 为 ， 录每 帧图像 的 鱼体 形 心 点 的 位 置 ， 制 出 记 绘
ｃ ｕ ｄ ｂ ｖ ｉ ｂ ｅ ｔ ｎ ｔｒｎ ｃ ｉｅ ｔ ｌｐｏｌ ｔｏ ｆｈｅ ｖ ｔ１ ｏ ｌ ｅ ａ ａｌ ｌ ｏ ｍｏ ｉ ｉｇ ａ ｃｄ ｎ ａ ｌｕ ｉｎ ｏ ａ ｙ ｍｅ ａ ． ａ ｏ Ｋ ｅ ｒ ｓ：Ｚｅ ｒ ｆｓ ｎ ｏ ｒｒｏ； Ｓ ｍｍｉ ｇ ｖ ｌｃｔ ｙ ｗｏ ｄ ｂ ａｉｈ Ｄａ ｉ ｅｉ ｗｉ ｎ ｅｏ ｉ ｙ； Ｃｏ ｕ ｅ ｉｉｎ； Ｓ ｄｄ ｎ ｈ ａ ｙ ｍｅ ａ ｌｕ ｉｎ； ｍｐ ｔ ｒ ｖｓｏ ｕ ｅ ｅ ｖ ｔｌｐｏｌ ｔｏ
Ｈ Ａ ＧＤ ｎ— ｎ ， Ｈ Ｕ Ｑｎ Ｕ Ｎ ｏ ｇｌ ｇ Ｚ Ｏ ｉ ｏ （ ｈ ｅ ａ Ｐ ｌ ｔ ｎＣ ｎｒｌ ｎ ｃｓｓ ｍ Ｒ ｓ ｒｔ ｎｉ Ｉｄ ｓ ｙＣｕｔ ｓ Ｍｉｉｒ ｏ Ｔ ｅ ｙＬ ｂ Ｋ ｏｌ ｉ ｏ ｔ ｄＥ ｏｙｔ ， ｅｔ ａｉ ｎ ｕｔ ｌ ｅ ， ｎｓ ｙｆ ｕｏ ｏａ ｅ ｏ ｏ ｎ ｒ ｓｒ ｔ Ｅ ｕａｉ ，Ｃ ｌ ｇ ｎ ｉ ｎ ｎａ Ｓ ｉ ｃ ａ ｄＥ ｇｎｅ ｎ ，Ｓ ｕ ｈｎ ｎｖｒ ｔ ０ ｅｈ ｏ ｇ ， ｄ ｃｔ ｎ ｏ ｅｅｏ Ｅ ｖ ｏｍｅｔｌ ｃ ｎｅ ｎ ｎ ｉｅｒ ｇ ｏｔ Ｃ ｉａＵ ｉ ｓｙ 厂Ｔｃｎ ｌ ｙ ｏ ｌ ｆ ｒ ｅ ｉ ｈ ｅ ｉ ｏ
中图 分 类 号 ： １ ４ Ｘ ７ 文献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ６—２ ０ （ ０ １ ０ ０ ２ ０ １０ ０ ９ ２ １ ） ４— ０ ７— ５
Ｂｅ ａ ｉ ｒ Ｒｅ ｐｏ ｓ ｎ ｌ ｓｓ ｏ ｂ ａ ｓ ａ ｉ ｅ ｉ ｈ ｖ ｏ ｓ ｎ ｅ Ａ ａ ｙ ｉ ｆ Ｚｅ ｒ ｆ ｈ Ｄ ｎ ｏ ｒ ｒｏ ｉ ｕ ｅ ｕｄ ｎ Ｈｅ ｖ ｅ ａ ｔ ｅ ｓ ｎｄ ｒ Ｓ ｄｅ ａ ｙ Ｍ ｔ ｌＳ ｒ ｓ
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ａ 。 ｅ ｐ ｓ ｒ ｔ ｅ ｂ ｈ ｖｏ ａ ｅ ｐ ｎ ｅ ｆｚ ｂｒｆｓ — ｎｄ Ｃｒ ｘ ｏ ｕ ｅ ｈ ｅ ａ ｉ ｒ ｌｒ ｓ ｏ ｓ ｓｏ ｅ ａ ｈ Ｄａ ｉ
１ 实 验 材 料 和 方 法 １ １ 指 示 生 物 培 养 ．
动 视频 ， 将连 续采 集 的多 帧 图像 分 割处 理 ， 以鱼 体
的形心 点为参 考点 ， 行速 度计 算 。两 帧相邻 图像 进
之 间 的时间 间隔 可能很 小 ， 近似认 为在 此时 间 间 可 隔 内， 体作 匀速 直 线 运 动 ， 过 计 算 这段 时 间 内 鱼 通 形 心点 的移 动距 离 计 算 鱼 体 运 动速 度 。精 确 地 跟 踪 多个 目标 ， 准确 地 计 算 出各 条 鱼 的游 速 很 困难 ，
第 ２ ３卷 第 ４期
环 境 监 测 管 理 与 技 术
２ １ 年 ８月 ０１
水体突发性重金属污染胁迫下斑马鱼的行为反应分析
黄 东龙 ， 勤 周 （ 南理 工 大 学环 境科 学与工程 学院 ， 华 工业 聚集 区污染控 制与 生 态修 复 教 育部
重 点 实验 室 ， 东 广 州 ５ ０ ０ ） 广 １０ ６