[发明专利]一种用于定量表征复合污染物联合毒性相互作用的面积均值法

说明书

本发明公开了一种用于定量表征复合污染物联合毒性相互作用的面积均值法，包括具体步骤如下：确定混合物不同组分对受试生物的实验浓度范围；进行二元及二元以上组分混合物浓度的优化设计；测定混合物毒性效应，并使用浓度加和模型评估联合毒性；计算混合物对应浓度范围内联合毒性面积均值；组分间毒性相互作用特征分析，本发明适用于环境污染物毒性评估，本发明通过将传统评估模型与面积积分相结合，定量表征多元混合物联合毒性相互作用的面积均值法，该方法可得到多元混合物对应浓度范围内联合毒性相互作用的面积均值，有利于客观评估联合毒性类型和毒性相互作用强度，便于比较混合物多种浓度比例下的毒性相互作用。

技术领域

本发明属于环境污染物毒性评估技术领域，具体是一种用于定量表征复合污染物联合毒性相互作用的面积均值法。

背景技术

污染物在环境中通常以各种形式和浓度共存，各组分间会产生联合毒性作用，从而构成潜在的环境风险。尤其在科学家发现多种污染物以无效应浓度混合仍可能产生明显毒性后，污染物的联合毒性研究引起广泛重视。关于污染物联合毒性作用评估的方法有多种，但要准确全面评估混合物体系的联合毒性效应，则必须选择合适的评估模型。目前在混合物毒性研究中常用的评估模型是浓度加和(concentration addition,CA)模型，其具有评估风险较为保守的优点。联合作用中的协同作用即为混合物毒性大于各组分单独作用毒性总和，拮抗作用则相反。浓度加和模型评估中，如果混合物观测毒性偏离预测毒性，则认为该混合物具有毒性相互作用，当高于预测毒性时为协同作用，低于预测毒性时为拮抗作用。

大量研究发现混合物组分毒性相互作用具有浓度比依赖性，这就需要合理的方法来对联合毒性进行表征，以保障评价结果的可靠性。然而，传统浓度加和模型评估联合毒性中，无法给出预测毒性与观测毒性的偏离程度，必须依赖主观判断来确定毒性相互作用强度，评估结果缺乏说服力。此外，不同污染物对受试生物的毒性作用机理不同，因而毒性作用范围有所差异，基于主观判断的传统浓度加和模型则无法合理比较不同混合物的毒性相互作用强度。

在现有技术中均未涉及如本发明所示的定量表征复合污染物联合毒性相互作用的面积均值法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有毒性评估中的缺陷，提供一种用于定量表征复合污染物联合毒性相互作用的面积均值法，可使评估结果更具说服力，且便于技术人员用于后续分析。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种用于定量表征复合污染物联合毒性相互作用的面积均值法，具体步骤如下：

(S1)、确定混合物不同组分对受试生物的实验浓度范围；

(S2)、进行二元及二元以上组分混合物浓度的优化设计；

(S3)、测定混合物毒性效应，并使用浓度加和模型评估联合毒性；

(S4)、计算混合物对应浓度范围内联合毒性面积均值。

混合物浓度设计包含多种组分浓度组成，对于每个混合物的联合毒性评估，分别以其中一种浓度组成为示例。

优选的，所述步骤(S1)中确定混合物不同组分对受试生物实验浓度范围的具体步骤如下：

(S1.1)、应用微板毒性分析法(袁静,刘树深,王丽娟,等.蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)微板毒性分析方法优化[J].环境科学研究,2011,24(5):553-558)进行混合物各组分对蛋白核小球藻的初步毒性实验，确定最高效应浓度和最低效应浓度；

(S1.2)、计算稀释因子设置12个浓度梯度，得到不同组分的浓度-效应数据；

(S1.3)、使用商业化软件Origin或Matlab对浓度-效应数据进行非线性最小二乘S型函数(Weibull或Logit函数)拟合，均方根误差最小者为最优拟合函数；