八种鱼对某电镀废水急性毒性的敏感性试验
摘要:用八种(12个编号)鱼类做为受试鱼对某电镀废水进行急性毒性敏感性试验,结果显示:不同鱼类对同一种毒物的急性毒性反应具有差异性,8种试验鱼类表现出4个敏感层次,最敏感类型有四种(红鼻剪刀鱼、马头鳅、虎皮鱼、红绿灯鱼),次敏感型一种(斑马鱼),中敏感型一种(红剑尾鱼),钝敏感型二种(孔雀鱼、青鳉鱼)。同时还看出:三种不同来源的同种鱼对同一毒物的急性毒性敏感度没有很大差异性。
关键词:受试鱼;电镀废水;急性毒性;敏感性;试验
中图分类号:X830.2 文献标识码:A 文章编号1007-0370(2013)08-0155-03
Sensitivity Test of Acute Toxicity for an Electroplating Wastewater with Eight Kinds Fish
Yu Yang,Yu Li,Liu Jie,Yang Guoqiang,Li Cheng
( Jilin Province Environmental Monitoring Center, Changchun 130011)Abstract: With eight kinds(12 numbers) fish as test fish carry out the acute toxicity sensitivity test of an electroplating wastewater, The results showed: having differences of sensitivity to acute toxic reaction for different fish on the same toxicity.8 kinds of test fish showed four sensitive level, There are four species most sensitive type(Hemigrammus rhodostomus、Acantopsis choirorhynchos、Puntius tetrazona、Paracheirodon innesi), one kind (Barchydanio rerio)belonging to times a sensitive type, one kind (Xiphophorus helleri)belonging to moderately sensitive type, two species belong blunt sensitive type(Poecilia reticulata、Oryzias latipes).Also showed:The same species of three kinds fish coming to different sources was no great difference in acute toxicity sensitivity to the same poisons. Key words: Test fish; Electroplating wastewater; Acute toxicity; Sensitivity;Test
电镀行业使用大量强酸、强碱、重金属溶液及铬酐、镉、氰化物等有毒有害化学品进行工艺生产。电镀废水的水质成分复杂,一般主要含有铬、镉、镍、铜、锌、金、银等重金属离子和氰化物等,其代表性的有行业特征的污染物都是重金属污染物,当几种物质混合后更能生成对生物的致癌、致畸、致突变、致毒、致死的各种有机化合物及无机化合物等剧毒物质,并且还具有重金属难以降解和破坏的特点,所以电镀废水对水生态系统和人类健康危害风险极大,因此,国家将电镀废水做为重点行业污染源监控之一[1-4]。然而,国家对电镀行业废水排放的污染监控项目仅有20项理化指标,忽略了生物毒性指标的监控[5],大量的实际监测证明电镀废水往往都具有不同程度的生物毒性影响[6-8],所以应该对电镀行业废水进行常规的生物毒性监测,以达到对其废水排放的真正监控。而鱼类急性毒性监测技术是应用于电镀废水生物毒性监控和对水生态风险评价的相对最可信、可靠的方法和手段。
1 试验材料和方法
1.1 8种(9个品种、12个编号)试验用鱼及来源
A.卵生鳉鱼科:青鳉鱼Oryzias latipes(GB/T13267-1991、GB/T 21814-2008等推荐[9,10])购买于中科院生态中心无锡试验用鱼养殖基地(无锡中科水质环境技术有限公司)
B.卵胎生鳉鱼科:红剑尾鱼Xiphophorus helleri(GB/T 21808-2008、农业部04年348
号文推荐[11,12])两个来源,分别来源于中国环境科学院和上海市青浦区观赏鱼养殖专业户;孔雀鱼Poecilia reticulata(GB/T 21808-2008、OECD 203推荐[13])购买于苏州市皮市街水族市场
C.鲤科 :蓝斑马鱼 Barchydanio rerio(各国毒性试验标准方法推荐[14-16])两个来源,分别购买于中国环境科学院和苏州市水族市场;红斑马鱼购买于苏州水族市场。虎皮鱼Puntius tetrazona( 国家环保局《水和废水监测分析方法》第三版推荐[17])两个来源,分别购买于上海市青浦养殖专业户和苏州市水族市场。
D. 脂鲤科 :红鼻剪刀鱼Hemigrammus rhodostomus和红绿灯鱼Paracheirodon innesi都购买于苏州市水族市场
E.鳅科:马头鳅(金苔鼠)Acantopsis choirorhynchos购买于苏州市水族市场
所有试验用鱼均应满足3个月鱼龄的要求。
1.2 受试电镀废水
受试废水采集于江苏省某市中等规模电镀厂废水排放口。
1.3 试验方法设计和步骤
将电镀废水原液分别倒入12个4L容量的圆柱形透明玻璃鱼缸中,按鱼类急性毒性常规试验标准方法测试pH值,调试废水DO保持和不低于4mg/L(60%空气饱和值),水温保持24±1℃。
在满足试验温度和DO的条件下,购买回来的试验用鱼都不用再进行专门驯养,直接放养在买鱼多带回的原养殖水中。在试验进行过程中继续放养在这些原养殖水中的同批次鱼同时可作为本试验的对照组一并进行观察。
在每个鱼缸中放入一种鱼10尾,并记录放鱼时间。白天每隔2h、夜晚每隔4h观察并记录试验情况一次,如确认有死亡鱼时应及时将其捞出。每隔8h测试一次DO,如过低要及时曝气充氧。记录8h、24h、48h、72h、96h试验鱼死亡数量。
2 试验结果
2.1 8种鱼对同一废水急性毒性试验结果
8种鱼类及不同来源同种鱼的试验结果。
24h以内出现100%中毒致死的受试鱼有三种,即红鼻剪刀鱼、马头鳅、虎皮鱼2;50%
以上致死的有虎皮鱼1(60%)和红绿灯鱼(60%)。
24~48h出现100%中毒致死的受试鱼有蓝斑马鱼1、蓝斑马鱼2、红斑马鱼。
48~72h 出现100%中毒致死的受试鱼为红箭鱼1;红箭鱼2死亡20%。
72~96h 剩余的(80%)红箭鱼2全部死亡;孔雀鱼仅死10%。
至96h试验结束时,青鳉鱼没有出现死亡情况,即100%正常存活;孔雀鱼90%正常存活。每种受试鱼的对照组都存活正常。
2.2 受试电镀废水急性毒性评价结果
根据组合鱼测试废水急性毒性评价标准[18,19] ,最后确定所测某电镀厂废水的急性毒性级别为高急性毒性。
3 讨论
3.1 不同鱼类对同一种毒物的急性毒性敏感度(中毒致死)具有差异性
受试鱼对同一电镀废水的急性毒性的反应表现出4个层次:
第一个层次为最敏感类型,即24h内最先出现100%中毒致死的有三种鱼类(红鼻剪刀鱼、马头鳅、虎皮鱼2)及达60%致死的红绿灯鱼和虎皮鱼1。
第二个层次为次敏感型,即在24~48h100%中毒致死的红、蓝斑马鱼。
第三个层次为中敏感型,即在48~96h中毒致死的红箭鱼。
第四个层次为钝敏感型,即在96h时还能正常存活的孔雀鱼和青鳉鱼。
正是由于不同鱼类对同一种毒物的急性毒性敏感度(中毒致死)表现出差异性,所以选用不同敏感层次的鱼类做为试验鱼就会得出不同的监测评价结果,因此用几种鱼(3种以上)组合对工业废水进行急性毒性监测得出的试验结果相对最可靠和可信,即以保护可能更为敏感的物种为目的,就应以相对敏感的受试鱼的测试结果为准,去努力达到对废水排放污染物的监控,才能尽量减少对水生态污染和破坏的风险[20,21]。
3.2 不同来源的同一种鱼对同一毒物的急性毒性敏感度(中毒致死)没有很大差异
试验中共使用了不同来源的三种受试鱼类,试验结果表明:2个来源的3个编号的红、蓝斑马鱼对同一毒物的急性毒性敏感度一致性最好,均在同一时间(时段内)中毒致死;2个来源的虎皮鱼对同一毒物急性毒性的判别评价结果基本一致;2个来源的红箭尾鱼虽然对同一毒物急性毒性的判别评价结果相差一个毒性级别,但与其它7种鱼相比仍然同为第三个层次敏感(中敏感型)级别的受试鱼类,深究这二者对同一毒物反应差别的原因可能是由于二个来源的受试鱼的不同鱼龄的差别所造成,即由于来自环科院的受试红箭鱼的鱼龄偏大(其是在环科院购买斑马鱼时顺便被赠送的数十尾大龄红箭鱼),因此,这二个来源的红箭鱼才出现对毒性反应的相对轻微差异性。
正是由于不同来源的同一种鱼对同一毒物的急性毒性敏感度没有很大差异性,所以,使用不同来源的同一种鱼做为受试鱼都会得到相同的试验结果。
参考文献
[1]《电镀行业污染物排放标准》编制组.《电镀行业污染物排放标准(征求意见稿)》编制说明
[S]. 2005,4-20.
[2] 蔡玉婷.电镀废水对人体的危害及其集中处理[J]. 农业环境科学学报, 2010,29(增刊): 205-208.
[3] 卫凯,王震. 电镀废水危害与处理[J]. 北方环境, 2011, 23(9): 124.
[4]中华人民共和国国务院. 加强重点领域环境风险防控. 国发
[2011]42号文《国家环境保护“十二五”规划》.
[5] GB/T 21900-2008 电镀污染物排放标准
[S]. 2008,6.
[6]董玉瑛,雷炳莉,张阳,鲍雅静. 镀铬化工废水对发光菌的综合毒性[J]. 化工学报, 2007,58(11): 2911-2914.
[7] 朱大明,胡迪琴,余文永,梁永禧. 鱼类急性毒性试验在死鱼事件仲裁监测中的应用[J]. 三峡环境与生态, 2008, 1(01) : 27-29.
[8] 邹叶娜, 蔡焕兴, 薛银刚, 徐东炯. 成组生物毒性测试法综合评价典型工业废水毒性[J]. 生态毒理学报, 2012, 7(4): 381-388.
[9] GB/T 13267-91 水质 物质对淡水鱼(斑马鱼)急性毒性测定方法
[S]. 1991.9.
[10] GB/T 21814-2008 工业废水的试验方法 鱼类急性毒性试验
[S]. 2008.1.
[11] GB/T 21808-2008 化学品 鱼类延长毒性14天试验
[S]. 2008.5.
[12] 中华人民共和国农业部. 剑尾鱼RR-B为水生实验动物. 农业部公告第348号文,(附件-剑尾鱼)2004.
[13] OECD. Fish, Acute toxicity
[S], OECD Guideline for testing of chemicals paris. 1992,
No203, 1-9.
[14]ISO 7346 1-3, Water Quality - Determination of the Acute Lethal Toxicity of Substances to a Freshwater Fish Brachydanio rerio Hamilton Buchanan (Teleostei,cprinidae)
[S],1996.
[15]EEC. Commission Directive 92/69/EEC, Annex Part C, C.1: Acute Toxicity for Fish//163
[S], 1992,8.
[16] US EPA.Ecological Effects Test Guidelines.OPPTS 850.1075.Fish Acute Toxicity Test,
Freshwater and Marine
[S]. 1996,5.
[17] 国家环境保护总局. 水生生物的毒性测定. 水和废水监测分析方法(第三版) [M]. 北京: 中国环境出版社,1989,520.
[18]Jie Liu, Lee Liu,Li Yu,etc. A novel approach to rapid detection of acute water toxicity and
its policy implications for grassroots sustainable environmental monitoring[J]. Journal of Environmental Monitoring,2012,14:1196-1202.
[19]于力,刘杰,王霞等. 鱼组合测废水急性毒性技术的特点与理论基础[J].环境科学与技术,2012,35(12J):12-16.
[20] OECD.Revised Draft Fishi Toxicity Testing Framework
[S]. 2010, 1-33.
[21] 国家环境保护部. 定性环境风险评估-化学物质风险评估导则(征求意见稿).2011,8.
收稿日期:2013-6-21
作者简介:于洋(1967-),男,本科学士,高级工程师,城市环境监测信息综合工作.
基金项目:国家水体污染控制与治理科技重大专项(2009ZX07527-002-05) ;美国国家地理基金(GEFC04-12).
上一篇:水产品中二噁英污染研究进展