郭蔚華，李星廣，林艷，楊鵬飛

重慶大學(xué)城市建設(shè)與環(huán)境工程學(xué)院，重慶 400045

化學(xué)品急性毒性藻紅外測試技術(shù)的方法改進研究

郭蔚華*，李星廣，林艷，楊鵬飛

重慶大學(xué)城市建設(shè)與環(huán)境工程學(xué)院，重慶 400045

在以往藻紅外測試技術(shù)的急性毒性測試中，每次每個測試杯測試1個藻溫，共2個測試組，并用藻最大響應(yīng)溫差1個指標進行毒性評價，測試結(jié)果的可行性和穩(wěn)定性不理想，針對這個問題提出了改進方法：1)每次每個測試杯連測3個藻溫；2)改為3個測試組；3)將單指標法改為三指標法；4)增加測試結(jié)果的重現(xiàn)性分析。通過蒸餾水毒性測試實驗和重金屬毒性測試實驗，分析改進方法的效果。結(jié)果顯示，不同指標方法中，三指標法控制假結(jié)果出現(xiàn)率為20%，控制效果最好；在測試4元重金屬共存(總濃度0.066～0.156 mg·L-1)的毒性時，測試3個藻溫的所有指標法的平均重現(xiàn)率(%)/重現(xiàn)性(%)均為100%/100%，測試1個藻溫的三指標法的平均重現(xiàn)率(%)/重現(xiàn)性(%)為67%/100%，表明測試高濃度的重金屬毒性時，不同指標法都有很好的評價效果；在測試一元重金屬(0.001～0.1 mg·L-1)毒性時，只有三指標法的平均重現(xiàn)率(%)/重現(xiàn)性(%)是100%/100%，遠高于其他指標法，表明只有三指標法才可準確測試低濃度重金屬的毒性。在測試5種不同重金屬共存的毒性時，三指標法的平均重現(xiàn)率(%)/重現(xiàn)性(%)平均為86.8%/100%。研究表明，改進后的技術(shù)用于化學(xué)品急性毒性測試，靈敏度高和穩(wěn)定性好，結(jié)果可靠。

化學(xué)品；藻紅外測試；三指標法；技術(shù)改進

Received 24 March 2016 accepted 18 July 2016

化學(xué)品急性毒性藻紅外測試技術(shù)測試原理為藻類細胞具有光合磷酸化和氧化磷酸化的2套能量代謝系統(tǒng)，毒物作用前后藻代謝能量會產(chǎn)生微量變化，這種微能量變化可被紅外測溫儀測試，對測試藻溫進行處理便能分析藻對毒物的響應(yīng)。該技術(shù)具有快速、簡便、價廉、可現(xiàn)場測試等特點[1-4]，然而，該技術(shù)一直存在4個問題：一是未考慮紅外測溫儀測試的末位藻溫波動性，每次每個測試杯只測1個藻溫，與波動藻溫平均值的偏差較大；二是未考慮到2個測試杯的藻溫之差伴隨整個測溫過程，在毒性測試藻響應(yīng)溫差時未減去；三是用加藥組和對照組只能得到1種藻溫差，不能對藻溫差比較分析；四是只用了藻響應(yīng)溫差這一個指標分析藻對毒物的響應(yīng)，效果較差。這4個問題的存在，使技術(shù)測試毒物毒性的性能較低，需要改進技術(shù)。擬定改進方案為：每次每個測試杯連測3個藻溫，取其平均值，以解決儀器測試藻溫的波動性；用空白組、對照組、加藥組的3個測試組，解決只能得到一種藻溫差的問題；用三指標(最大藻溫差比較值、平均藻溫差比較值、藻響應(yīng)率)的分析法分析藻對毒物的響應(yīng)，降低分析結(jié)果的偶然性；增加測試結(jié)果的重現(xiàn)性，保證測試結(jié)果的可靠性。藻紅外測試技術(shù)是用紅外測溫儀測試毒物作用前后藻能量的微變化，屬微量定性測試，因儀器較敏感，用控制假結(jié)果出現(xiàn)率作為檢驗技術(shù)的唯一標準，用重現(xiàn)性分析改進技術(shù)的穩(wěn)定性。目前，國內(nèi)外關(guān)于急性毒性的單細胞微生物測試法改進的研究報道主要有發(fā)光細菌生物毒性測試方法的改進[5]、發(fā)光細菌毒性測試條件的優(yōu)化[6]、發(fā)光細菌急性毒性測試方法的優(yōu)化[7]、水質(zhì)急性毒性發(fā)光細菌測試法的改進[8]；對測試水質(zhì)發(fā)光細菌的菌種進行改進[9]、Menz等[10]對發(fā)光細菌法進行改進，引入自動化的概念。關(guān)于藻紅外測試的研究涉及敏感藻的確定方法[4]、重金屬[11]、農(nóng)藥[12]、其他有毒有害有機物[13]急性毒性藻紅外測試、急性毒性藻紅外測試中聯(lián)合作用的評價方法[14]、藻紅外測試多元有機毒物急性毒性的初步分析[15]、急性毒性藻紅外測試中聯(lián)合作用評價法的重現(xiàn)性[16]等，有關(guān)技術(shù)改進方法研究尚未見報道。為此，筆者進行了藻紅外測試分析法改進的研究。

將通過蒸餾水毒性測試的檢驗實驗和重金屬毒性實測實驗，分析改進方法對藻響應(yīng)率與假結(jié)果出現(xiàn)率控制的關(guān)系和重金屬毒性實測的效果等，確定改進后藻紅外測試技術(shù)的可行性。

1 材料與方法(Materials and methods)

1.1 實驗材料

藻種：滇池銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa in Dianchi Lake in China)，及其培養(yǎng)基配方由中國科學(xué)院武漢水生生物研究所提供。該藻具有春化作用[17-18]，為滇池水華藻種，生長快、飽和密度高，可保證實驗所需的藻密度和藻用量。

藥品：國產(chǎn)分析純ZnCl2、Pb(NO3)2、CuSO4、FeCl3·6H2O、MnSO4·H2O、CrCl3·6H2O、HgSO4、AlCl3·6H2O、Cd(NO3)2·4H2O，均購自成都科龍化工試劑公司，上述試劑均配制成0.1 mgL-1的母液備用。

藥液配制：采用母液配制實驗溶液，取適量藥液加入5 mL藻液中，使藻液中各重金屬濃度等于《生活飲用水衛(wèi)生標準》GB5749-2006中對應(yīng)的毒理學(xué)指標的重金屬濃度(見表4)。藻液中重金屬濃度計算公式如下。

N=M÷(1000×D)×A×1000÷V

儀器：ST60紅外測溫儀(靈敏度0.1 ℃)，購自福祿克測試儀器(上海)有限公司；LRH-250A生化培養(yǎng)箱(靈敏度±0.2 ℃)，購自廣州滬瑞明儀器有限公司；MOTICBA200數(shù)碼顯微鏡，購自北京翔天智遠科技有限公司；HETTICH-EBA離心機，購自德祥科技有限公司；DR/4000U分光光度計，購自德祥科技有限公司。

測試杯：直徑4 cm、高3 cm、厚0.1～0.2 cm的透明塑料容器。

1.2 實驗方法

1.2.1 藻溫測試方法

藻溫測試在室內(nèi)條件下進行，采用散射日光或燈光采光。實驗的藻液用量為5 mL/杯，藻密度≥3.16×109個/L；測試杯加藻液前，藻液充分搖均；當培養(yǎng)期間藻增長率≤0時，藻液不再用于實驗。滴加藥液前，藥液充分搖勻。

當測試杯放置好后(布局見圖1)，每個測試杯中加入5 mL藻液，進行加藥前測溫記錄，每次每杯連測3個藻溫。然后，滴加藥液，蒸餾水毒性測試時用滴液管分別滴加蒸餾水1滴(約0.05 mL)于加藥組、對照組的測試杯中，重金屬毒性測試時用滴液管分別滴加藥液、蒸餾水各1滴于加藥組、對照組的測試杯中，立即進行加藥后的測溫記錄，每次每杯連測3個藻溫。測溫時，紅外測溫儀頭部距離藻液正上方10～15 cm，指示紅色光點對準藻液面中心時測溫。測溫順序：從上到下，從左到右。藥液滴入藻液后到藻產(chǎn)生響應(yīng)需要一定時間，藻對不同藥液的響應(yīng)過程不同，加藥前測溫1遍，加藥后測溫10遍。

圖1 重金屬急性毒性藻紅外測試法中測試杯布局圖Fig. 1 Arrangement of cups in algae infrared radiation for toxicity test

1.2.2 藻溫處理方法

T =(Tn1+ Tn2+ Tn3)÷3

(1)

Tni=(Tb1+ Tb2+ Tb3)÷3

(2)

Tbi=(T1+ T2+ T3)÷3

(3)

式中，T為每遍測溫測試出的藻溫；Tn1、Tn2、Tn3分別為重復(fù)1、2、3的平均藻溫；Tni為每個重復(fù)組的平均藻溫，i=1,2,3；Tbi為每個測試杯的平均藻溫,i=1,2,3；Tb1、Tb2、Tb3分別為空白、對照、加藥的測試杯的平均藻溫；Ti為每個測試杯連續(xù)測試的藻溫(3個藻溫)，i=1,2,3。

1.2.3 藻溫差計算方法

藻響應(yīng)溫差是指加藥組藻溫差絕對值與對照組藻溫差絕對值的差值，該差值大于零。

ΔT=∣ΔTj∣-∣ΔTd∣，ΔT>0

(4)

加藥組藻溫差計算：ΔTj=(Tj- ti-Tj- t0)-(Tk-ti-Tk- t0)

(5)

對照組藻溫差計算：ΔTd=(Td-ti-Td-t0)-(Tk- ti-Tk- t0)

(6)

式中，Tj- ti為加藥后加藥組的藻溫；Tj- t0為加藥前加藥組的藻溫；Tk-ti為加藥后空白組的藻溫；Tk- t0為加藥前空白組的藻溫；Td-ti為加水后對照組的藻溫；Td-t0為加水前對照組的藻溫；j為加藥組，滴加藥液；d為對照組，滴加蒸餾水；k為空白組，不滴加藥液或蒸餾水；ti為測溫遍數(shù)，i=0時，為加藥前的測溫；i=1,2,…,10時，為加藥后第1,2,…,10遍測溫。

1.3 藻對藥液響應(yīng)的三指標評價法

當藻溫差數(shù)據(jù)同時滿足下面3個指標時，表示藻對藥液有響應(yīng)。三指標法如下：

指標①—最大藻溫差比較值，即10遍測溫中，︱ΔTj-max︱>︱ΔTd-max︱。

指標③—藻響應(yīng)率(ψ)，即10遍測溫中，∣ΔTj∣>∣ΔTd∣的出現(xiàn)次數(shù)≥6。

2 結(jié)果(Results )

由于2個測試組得到的藻溫差不符合藻響應(yīng)溫差定義，不能進行2個測試組的三指標法的比較分析。

2.1 蒸餾水毒性測試實驗

2.1.1 不同藻響應(yīng)率對三指標法影響的分析結(jié)果

由表1可知，測試3個藻溫的三指標法的藻響應(yīng)率為60%、50%、70%、80%時，藻無響應(yīng)結(jié)果(真結(jié)果)出現(xiàn)率分別是80%、60%、80%、100%，表明設(shè)計的藻響應(yīng)率60%是可行的。

2.1.2 不同指標法分析結(jié)果

由表2可知，連測3個藻溫的不同指標法評價的真結(jié)果重現(xiàn)率：三指標法為80%、①指標法為30%、②指標法為20%、①②指標法為50%，表明三指標法可把假結(jié)果出現(xiàn)率控制在20%。

表1 三指標法中藻響應(yīng)率與測試分析結(jié)果Table 1 Algae response rates and test results of the three-index method

注：藻對蒸餾水的響應(yīng)情況，有響應(yīng)為“+”，無響應(yīng)為“-”，下同。

Note: When detecting the response of algae to distilled water, the response is "+", while no response is "-". The same below.

表2 不同指標法的評價結(jié)果Table 2 Test results of different index methods

2.1.3 不同測溫次數(shù)的三指標法分析結(jié)果

由表3可知，連測3個藻溫的三指標法評價的真結(jié)果重現(xiàn)率為80%，測試1個藻溫的三指標法評價的真結(jié)果重現(xiàn)率為50%，表明每次每杯連測3個藻溫的三指標法能夠有效控制假結(jié)果出現(xiàn)率。

表3 不同測溫次數(shù)的三指標法評價結(jié)果Table 3 Test results of three-index method with different test times for algae temperature

表4 單一、共存重金屬毒性的不同指標法評價結(jié)果Table 4 Test results of different index methods for single and joint toxicity of heavy metals

注：*共存重金屬中各重金屬的濃度為第一列中各對應(yīng)的重金屬的濃度。

Note: * The concentration of each heavy metal in coexisting heavy metal solutions is its corresponding concentration in the first column.

2.2 重金屬毒性測試實驗

2.2.1 不同指標法分析結(jié)果

由表4可知，5種重金屬單獨存在時，藻對其無響應(yīng)，而它們以4種不同形式共存時，藻對其產(chǎn)生響應(yīng)。

如表4所示，用平均重現(xiàn)率(%)/重現(xiàn)性(%)評價不同指標法的測試效果，可知在測試共存重金屬毒性時，測試3個藻溫的所有測試法都為100%/100%，而測試1個藻溫的三指標法為83.5%/100%，這表明在共存重金屬濃度為0.066～0.156 mg·L-1時，所有評價方法都可評價藻對藥液的響應(yīng)，但測試3個藻溫的三指標法優(yōu)于測試1個藻溫的三指標法。

同時如表4所示，測試3個藻溫的三指標法的平均重現(xiàn)率(%)/重現(xiàn)性(%)為100%/100%、雙指標法為13.4%/80%、單指標法為0%/100%和13.4%/80%，可見雙指標法和單指標法評價得到的無響應(yīng)結(jié)果沒有重現(xiàn)性，因為它們不能控制假結(jié)果出現(xiàn)率；相反，三指標法能夠控制假結(jié)果出現(xiàn)率。測試1個藻溫的三指標法平均重現(xiàn)率(%)/重現(xiàn)性(%)為81.2%/100%，比測試3個藻溫的三指標法的重現(xiàn)性低，這也是因為其控制假結(jié)果出現(xiàn)率的效果不夠理想。由此可知，在單一重金屬濃度為0.001～0.1 mgL-1時，測試3個藻溫的三指標法評價效果最好。

表5 共存重金屬毒性三指標法的評價結(jié)果Table 5 Test results of three-index method for joint toxicity of heavy metals

注：藻對藥液的響應(yīng)情況，有響應(yīng)為“+”，無響應(yīng)為“-”，下同。

Note: When detecting the response of algae to reagent solution, the response is "+", while no response is "-". The same below.

表6 三指標法評價共存重金屬毒性的結(jié)果重現(xiàn)性Table 6 Reproducibility of test results of three-index method for joint toxicity of heavy metals

可見測試3個藻溫的三指標法能夠評價的藥液濃度范圍更大，可達0.001～0.1 mg·L-1。

2.2.2 共存重金屬毒性三指標法評價的分析結(jié)果

由表5、表6可知，當4種不同種類重金屬共存時，藻均產(chǎn)生了響應(yīng)，且重現(xiàn)性較好，結(jié)果可靠。其中，當5種或4種重金屬共存時，結(jié)果重現(xiàn)率為100%，高于2種或3種重金屬共存時的結(jié)果重現(xiàn)率67%，但平均重現(xiàn)率仍達86.8%，表明測試3個藻溫的三指標法的靈敏度好。

3 討論(Discussion)

在10次蒸餾水毒性測試中，若10個測試結(jié)果為藻無響應(yīng)，則表明三指標法的指標閾值設(shè)定偏高，可能會導(dǎo)致實測時一些有毒藥液毒性不能被測出；若藻有響應(yīng)的測試結(jié)果占多數(shù)，則表明指標閾值設(shè)定偏低，可能會導(dǎo)致實測時一些無毒藥液被測出有毒性；只有藻無響應(yīng)的測試結(jié)果占大多數(shù)，才表明藻有響應(yīng)(假結(jié)果)出現(xiàn)率得到控制，指標閾值設(shè)定適當，可用于實測藥液毒性。測試3個藻溫的三指標法能夠很好地控制假結(jié)果出現(xiàn)率。

分析三指標法的評價效果用的是水平比較法和垂直比較法。水平比較法是指不同指標法測定相同濃度的同一種藥液的藻溫差的比較方法，用來分析假結(jié)果出現(xiàn)的控制效果，如蒸餾水毒性測試實驗。垂直比較法是指不同指標法測定不同濃度藥液的藻溫差的比較方法，用來分析不同指標法的靈敏度，如重金屬毒性測試實驗。2種比較法的分析結(jié)果可知，測試3個藻溫的三指標法能夠很好地控制假結(jié)果出現(xiàn)率(20%)，其藻響應(yīng)藥液濃度范圍為0.001～0.1 mg·L-1。

測試結(jié)果的可靠性需要重現(xiàn)性分析，當3次實驗有2次測試結(jié)果相同，測試結(jié)果具有重現(xiàn)性。在重金屬毒性測試實驗中，測試3個藻溫的三指標法的測試結(jié)果都有重現(xiàn)性，其平均重現(xiàn)率為86.8%、100%，重現(xiàn)性為100%(表4，表6)，表明改進后的技術(shù)具有很好的穩(wěn)定性，測試結(jié)果可靠。

[1] 孔繁翔. 環(huán)境生物學(xué)[M]. 北京: 高等教育出版社, 2008: 103-105

Kong F X. Environmental Biology [M]. Beijing: Higher Education Press, 2008: 103-105 (in Chinese)

[2] 朱文杰, 鄭天凌, 李偉民. 發(fā)光細菌與環(huán)境毒性檢測[M]. 北京: 中國輕工業(yè)出版社, 2009: 252-254

Zhu W J, Zheng T L, Li W M. Luminescent Bacteria and Environmental Monitoring [M]. Beijing: China Light Industry Press, 2009: 252-254 (in Chinese)

[3] 趙淑玲, 卓平清, 田鳳鳴. 發(fā)光細菌法在水質(zhì)毒性檢測中的應(yīng)用研究進展[J]. 中國資源綜合利用, 2015(10): 39-41

Zhao S L, Zhuo P Q, Tian F M. Advance in the application of luminescent bacteria on water toxicity detection [J]. China Resources Comprehensive Utilization, 2015(10): 39-41 (in Chinese)

[4] 郭蔚華, 丁燕燕, 張智, 等. 急性毒性藻紅外測試中敏感藻的確定方法[J]. 生態(tài)毒理學(xué)報, 2008, 3(6): 577-583

Guo W H, Ding Y Y, Zhang Z, et al. Research on the method of determining sensitive alage in measuring algae infrared radiation to respond to acute toxicity [J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2008, 3(6): 577-583 (in Chinese)

[5] 林志芬, 于紅霞, 許士奮, 等. 發(fā)光細菌生物毒性測試方法的改進[J]. 環(huán)境科學(xué), 2001, 22(2): 114-117

Lin Z F, Yu H X, Xu S F, et al. Modification of the Photobacterium phosphoreum toxicity test method [J]. Environmental Science, 2001, 22(2): 114-117 (in Chinese)

[6] 王麗莎, 魏東斌, 胡洪英. 發(fā)光細菌毒性測試條件的優(yōu)化與毒性參照物的應(yīng)用[J]. 環(huán)境科學(xué)研究, 2004, 17(4): 61-62

Wang L S, Wei D B, Hu H Y. Optimization of luminescent bacteria toxicity test and application of toxicity reference substance [J]. Research of Environmental Sciences, 2004, 17(4): 61-62 (in Chinese)

[7] 馬勇, 黃燕, 賈玉玲, 等. 發(fā)光細菌急性毒性測試方法的優(yōu)化研究[J]. 環(huán)境污染與防治, 2010, 32(11): 48-52

Ma Y, Huang Y, Jia Y L, et al. Improved acute toxicity test method for luminescent bacteria [J]. Environmental Pollution & Control, 2010, 32(11): 48-52 (in Chinese)

[8] 杜麗娜, 薛金玲, 余若禎, 等. 對《水質(zhì) 急性毒性的測定 發(fā)光細菌法》的改進和探討[J]. 中國環(huán)境監(jiān)測, 2013, 29(6): 123-127

Du L N, Xue J L, Yu R Z, et al. Improvement and exploration for the Water Quality-Determination of the Acute Toxicity-Luminescent Bacteria Test [J]. Environmental Monitoring in China, 2013, 29(6): 123-127 (in Chinese)

[9] Cho J C, Park K J, Ihm H S, et al. A novel continuous toxicity test system using a luminously modified freshwater bacterium [J]. Biosensors & Bioelectronics, 2004, 20(2): 338-344

[10] Menz J, Schneider M, Kümmerer K. Toxicity testing with luminescent bacteria-Characterization of an automated method for the combined assessment of acute and chronic effects [J]. Chemosphere, 2013, 93(6): 990-996

[11] 郭蔚華, 蘇海燕, 張智, 等. 藻紅外輻射測試環(huán)境重金屬急性毒性[J]. 生態(tài)環(huán)境, 2008, 17(2): 520-523

Guo W H, Su H Y, Zhang Z, et al. The research of algae infrared radiation for acute toxicity test of heavy metals [J]. Ecology and Environment Sciences, 2008, 17(2): 520-523 (in Chinese)

[12] 郭蔚華, 王翔, 張智, 等. 藻紅外輻射測試環(huán)境農(nóng)藥殘留急性毒性研究[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報, 2008, 27(5): 2039-2042

Guo W H, Wang X, Zhang Z, et al. Determination of the acute toxicity of pesticide residues in environment by algae infrared radiation [J]. Journal of Agro-Environment Science, 2008, 27(5): 2039-2042 (in Chinese)

[13] 郭蔚華, 丁燕燕, 張智, 等. 有機毒害物急性毒性與藻紅外輻射變化研究[J]. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù), 2009, 32(7): 35-37

Guo W H, Ding Y Y, Zhang Z, et al. Relationship between acute toxicity of poisonous organic matters and change of algae infrared radiation [J]. Environmental Science and Technology, 2009, 32(7): 35-37 (in Chinese)

[14] 郭蔚華, 周偉, 成麗蕓，等. 急性毒性藻紅外測試中聯(lián)合作用的評價方法[J]. 生態(tài)毒理學(xué)報, 2010, 5(3): 382-387

Guo W H, Zhou W, Cheng L Y, et al. Evaluation method for combined toxicity effects in the measure of alage infrared radiation for acute toxicity [J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2010, 5(3): 382-387 (in Chinese)

[15] 郭蔚華, 馬金龍, 吳玉龍. 藻紅外測試多元有機毒物急性毒性的初步分析[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報, 2010, 19(11): 2733-2736

Guo W H, Ma J L, Wu Y L. Preliminary analysis on the acute toxicity of multiple poisonous organic matters in measuring algae infrared radiation [J]. Ecology and Environment Sciences, 2010, 19(11): 2733-2736 (in Chinese)

[16] 郭蔚華, 錢建偉, 吳玉龍, 等. 急性毒性藻紅外測試中聯(lián)合作用評價法的重現(xiàn)性[J]. 生態(tài)毒理學(xué)報, 2014, 9(1): 174-179

Guo W H, Qian J W, Wu Y L, et al. Study on reproducibility of evaluation method for combined effects in the measure of algae infrared radiation for acute toxicity [J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2014, 9(1): 174-179 (in Chinese)

[17] 郭蔚華, 周美修, 范建元, 等. 星肋小環(huán)藻、滇池銅綠微囊藻的春化作用[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報, 2014, 23(7): 1187-1192

Guo W H, Zhou M X, Fan J Y, et al. Verenalization in Cyclotella asterocostata and Microcystis aeruginosa [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2014, 23(7): 1187-1192 (in Chinese)

[18] 郭蔚華, 余敏, 劉青香, 等. 滇池銅綠微囊藻春化過程與誘導(dǎo)低溫間的關(guān)系[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報, 2015, 24(12): 2022-2026

Guo W H, Yu M, Liu Q X, et al. Vernalization process and the relationship between inductive low temperature in Microcystis aeruginosa in Dianchi Lake [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2015, 24(12): 2022-2026 (in Chinese)

◆

Improving Methods for Algae Infrared Radiation Technology of Testing Chemicals Acute Toxicity

Guo Weihua*, Li Xingguang, Lin Yan, Yang Pengfei

College of Urban Construction and Environment Engineering, Chongqing University, Chongqing 400045, China

In previous acute toxicity tests by algae infrared radiation, the feasibility and stability of results was unsatisfactory, which is due to measuring temperature once each time in each cup, setting only two test groups, and applying single index (maximum of algae temperature difference). In order to solve these problems, an improved method was proposed. The algae temperature was measured three times in each cup during each test, three test groups were set, and three-index method was used instead of single index. The improved technology was applied to toxicity tests of both distilled water and aqueous solution of heavy metals. The results showed that the three-index method can control false results recurrence rate in 20%. When testing the toxicity of four kinds of coexisting heavy metals (0.066-0.156 mg·L-1), the average recurrence rates (%)/reproducibility (%) of all the methods by measuring three algae temperature was 100%/100% whereas that of the method by measuring one algae temperature was 67%/100%. It is indicated that all the methods were effective when the concentration of heavy metals was within 0.066 mg·L-1and 0.156 mg·L-1. During the toxicity test of single heavy metal (0.001-0.1 mg·L-1), the average recurrence rates (%)/reproducibility (%) of the three-index method was 100%/100%, much higher than those of other methods. It is indicated that only the three-index method can be used to evaluate the toxicity of heavy metal within 0.001 mg·L-1and 0.1 mg·L-1. During the toxicity test of five heavy metals (0.001-0.1 mg·L-1), the average recurrence rates (%)/reproducibility (%) of the three-index method was 86.8%/100% on average. Overall, it is demonstrated that the three-index method can obtain better sensibility and stability in testing the acute toxicity of chemicals.

chemicals; algae infrared radiation; three-index method; technical improvement

中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項項目(106112015CDJXY210004)

郭蔚華(1956-)，男，副教授，研究方向為微生物水處理技術(shù)、水環(huán)境藻類等，E-mail: gwhchl@163.com

10.7524/AJE.1673-5897.20160324052

2016-03-24 錄用日期：2016-07-18

1673-5897(2016)6-330-08

X171.5

A

郭蔚華, 李星廣, 林艷, 等. 化學(xué)品急性毒性藻紅外測試技術(shù)的方法改進研究[J]. 生態(tài)毒理學(xué)報，2016, 11(6): 330-337

Guo W H, Li X G, Lin Y, et al. Improving methods for algae infrared radiation technology of testing chemicals acute toxicity [J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2016, 11(6): 330-337 (in Chinese)