[发明专利]一种水质物质对大型蚤慢性毒性的早期预警方法

摘要

本发明公开了属于水污染控制技术领域的一种水质物质对大型蚤慢性毒性的早期预警方法。本发明针对低毒性的水质状况，筛选出大型蚤体内对毒性响应灵敏的标志酶，通过检测大型蚤染毒短期内标志酶活性变化率，预测其21天的慢性毒性潜能。检测标志酶均有标准方法或商用试剂盒，检测方便、迅速、准确，满足快速预警的检测要求，该方法适用于低浓度水平的单一物质水样，或再生水、地表水等含有多种成分的、低毒性的复杂水样，能快速反映其生物毒性水平。

主权项

一种水质物质对大型蚤慢性毒性的早期预警方法，其特征在于，此方法针对低毒性水平的水质状况，筛选出大型蚤体内对毒性敏感的标志酶，将短期培养的大型蚤标志酶活性变化率与同样浓度下大型蚤慢性毒性终端指标进行对比，确定与大型蚤慢性毒性终端指标具有线性相关性的标志酶活性指标，形成快速预警水质物质对大型蚤慢性毒性的检测方法，其包含以下具体步骤：（1）大型蚤的培养及挑选：大型蚤为Daphnia magna, 食物为新鲜培养的绿藻，培养基为曝气脱氯的自来水，培养条件为温度25℃，光照强度10~20 µmol/(m2·s)，光暗比为16:8；选取培养3代以上、出生6‑24 h的幼蚤；（2）大型蚤慢性毒性终端指标获得：首先参照OECD202方法进行大型蚤急性毒性的实验，获得水样对大型蚤48h的半数致死浓度LC50；然后在0.01~0.5倍LC50水样浓度范围内设置4‑5个浓度梯度，每个浓度设置10个平行，以曝气脱氯的自来水为空白对照，参照OECD 211方法进行21 d大型蚤慢性毒性试验：在20 mL水样或自来水中，放入1只大型蚤，于光暗比为16:8、25℃的培养箱内连续培养21 d，每两天换水喂食一次；每天详细记录大型蚤的生存、怀卵、繁殖情况，并移除幼蚤；实验结束时，以空白对照中大型蚤死亡率不超过10%视为实验有效；在21 d的培养过程中，计算大型蚤的平均首次产蚤时间、平均产幼蚤数量和产幼蚤胎数，与对照组相比，获得实验组中大型蚤生长及繁殖的变化率，得到大型蚤慢性毒性终端指标；（3）对水质物质敏感的大型蚤标志酶的筛选：以曝气脱氯的自来水为空白对照，根据步骤（2）中得出的半数致死浓度LC50，实验组在0.3~0.5倍LC50水样浓度范围内设置1‑2个测试水样浓度，在步骤（2）中相同的培养条件下对大型蚤进行2‑7天的短期培养，培养过程中，检测乙酰胆碱酯酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、ATP酶、羧酸酯酶和碱性磷酸酯酶的活性，选择在和对照组中酶活性有显著差异的酶为检测该水质物质的标志酶；（4）水质物质对短期培养大型蚤标志酶活性的影响试验：按步骤（2）中的浓度梯度，以曝气脱氯的自来水为空白对照，在800 mL水样或自来水中放入120只大型蚤，于光暗比为16:8、25℃的培养箱内培养，每两天换水喂食一次；分别在培养第2、4或7 d收集实验组和对照组的大型蚤各30只，采用标准方法或商 用试剂盒测定步骤（3）中选择的标志酶的活性；与对照组相比，计算实验组中大型蚤标志酶活性变化率；（5）数据相关性分析：将在相同浓度的水样下，将短期培养的大型蚤标志酶活性变化率与21天培养的大型蚤慢性毒性终端指标生长或繁殖的变化率进行线性拟合，确定两者是否具有相关性。