重金属急性毒性的藻红外测试中敏感藻确定方法研究

论文摘要

发光细菌测试法具有费用低廉、测试快速、灵敏度高、容易操作等优点,但发光菌本质差异大,菌种价格偏高,操作过程繁琐,重现性低,误差较大,且传感器携带不便,难以现场测试。因此探索成本低、操作性强、可现场测试的新的毒性测试,研究藻红外辐射测试重金属毒性很有必要。由于藻类同时具有光合磷酸化和氧化磷酸化的两套代谢系统,可以同时进行呼吸作用和光合作用,对毒物引起的能量变化更敏感,其产生的藻红外辐射变化可被红外线测温仪测试。2006年4月至2007年12月开展本课题。自然藻中是否有敏感藻,如何确定敏感藻,是建立急性毒性藻红外测试法的技术关键,因此首先研究敏感藻的确定方法,从自然藻中找出敏感藻。敏感藻是指藻红外测试中对毒害物质响应温差大、时间快、药品多、剂量低的特殊藻种。本试验以8种供试藻种对10种重金属的变化为研究,用便携式红外测温仪测试供试藻种对重金属的红外辐射响应。通过藻类对重金属的变化响应分析重金属与藻红外辐射的关系,初步确定敏感藻;通过敏感藻灵敏度实验,最终确定敏感藻。试验内容包括选择供试藻种和试验药品,设计测试藻液指标、供试藻液含量、供试药用量、测试时间、测试过程等。试验结果表明:①8种藻种对10种重金属药品响应的最大变化温差的范围为0.04℃~ 0.41℃,最大温差响应时间的范围为2.50min ~ 7.95min,不同藻种间的温差响应差异明显,响应时间的范围各异,具备敏感藻选择的依据。②依据响应温差高为优先考虑条件,及响应时间短、响应药品数多,初步选择短线脆杆藻为8种供试藻中的敏感藻,其对10种重金属响应的平均温差为0.24℃,平均时间4.65min,响应药品数为最多,响应明显。③在其灵敏度试验中初步选择的敏感藻短线脆杆藻的最小浓度响应在0.005 mg/L ~0.07 mg/L之间,响应剂量低。与发光细菌法的最小浓度比较后,认为初步确定的敏感藻的灵敏度接近、达到发光细菌对重金属的灵敏度。其中三种重金属药品对短线脆杆藻的最小浓度低于发光细菌最小浓度二、三个数量级。其响应的最小浓度之低,最终确定线脆杆藻为敏感藻。④通过这个方法可以找到敏感藻,敏感藻的确定方法可行。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 重金属概述及污染的危害
• 1.1.2 重金属对藻类的响应
• 1.1.3 联合重金属的毒性作用
• 1.1.4 红外辐射机理
• 1.1.5 藻红外辐射测试原理
• 1.2 毒害物质检测法的研究进展
• 1.2.1 发光细菌法
• 1.2.2 其他检测法
• 1.3 课题来源
• 1.4 研究目的
• 1.5 课题意义
• 1.5.1 课题特点
• 1.5.2 课题意义
• 2 研究内容和方法
• 2.1 研究内容
• 2.2 研究方法
• 2.3 方法可行性
• 2.4 技术路线
• 3 前期研究
• 3.1 藻种选择
• 3.1.1 确定藻作为试验对象的依据
• 3.1.2 藻种的选择依据
• 3.2 藻种培养
• 3.3 供试藻的测试指标
• 3.4 供试藻的用量
• 3.5 藻生长期选择
• 3.5.1 供试藻的生长曲线
• 3.5.2 藻生长期对药品的敏感性
• 3.5.3 供试藻的测定浓度选择
• 3.6 药品选择
• 3.7 药品浓度
• 3.8 供试药品用量
• 3.9 试验设备
• 4 敏感藻的确定方法试验
• 4.1 重金属对藻类红外辐射的急性毒性响应试验
• 4.1.1 试验内容
• 4.1.2 试验方法
• 4.1.3 试验步骤
• 4.1.4 试验数据处理
• 4.1.5 试验数据分析
• 4.1.6 结果
• 4.2 敏感藻对重金属响应的灵敏度试验
• 4.2.1 试验内容
• 4.2.2 试验方法
• 4.2.3 试验数据分析及结果
• 4.3 敏感藻与发光细菌灵敏度比较
• 4.4 结果
• 5 敏感藻的敏感时期
• 5.1 试验内容
• 5.2 试验方法
• 5.3 试验分析
• 5.4 试验结果
• 6 联合重金属对短线脆杆藻红外辐射的毒性试验研究
• 6.1 联合毒性的评定方法
• 6.1.1 联合作用系数法
• 6.1.2 等效应线图法
• 6.2 试验方法
• 6.3 试验数据及结果
• 7 结论与建议
• 7.1 结论
• 7.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文
• B. 藻生长期对重金属敏感性数据表
• C. 重金属对藻红外响应试验数据表
• D. 灵敏度试验数据表
• E. 敏感藻的敏感时期数据表
• F. 联合毒性试验数据表