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对氯硝基苯对锦鲤(Cyprinus carpio) 的急性毒性试验

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对氯硝基苯对锦鲤(Cyprinus carpio) 的急性毒性试验

实木地板亿牌地板白沙洲地板QQ2516685143烽火村青菱乡合富金生万科红霞地板翻新实木地板武汉南湖地板高性价比地板对氯硝基苯对锦鲤(CYPRINUSCARPIO)的急性毒性试验沈洪艳1,2,甄芳芳2,任洪强3,宋存义11北京科技大学土木与环境学院,北京100083;2河北科技大学环境科学与工程学院,河北石家庄050018;3南京大学环境学院,江苏南京210093摘要采用静态式致毒法进行了化学污染物对氯硝基苯(PCHLORONITROBENZENE,PNCB)对锦鲤(CYPRINUSCARPIO)的急性毒性试验,旨在确定水环境中低质量浓度对氯硝基苯对水生生物的急性毒性效应,为水质监测指标的完善和生态安全评价提供依据。当锦鲤暴露于对氯硝基苯试液中96H,24H100死亡质量浓度(24HLC100)和96H无死亡质量浓度(96HLC0)分别为40MGL1和5MGL1,此时测得试液中COD值分别为2977MGL1和2824MGL1。在2527℃下,24、48、72、96H的LC50分别为3083、2884、2360、2213MGL1。该研究结果表明,对氯硝基苯属于高毒物质,水环境中对氯硝基苯质量浓度与TOC(TOTALORGANICCARBON)成正相关,但其对常规水质监测指标COD(CHEMICALOXYGENDEMAND)贡献很小,COD不能反映水环境中低质量浓度有机毒物对水生生物的毒性影响。关键词对氯硝基苯;急性毒性;锦鲤;半数致死质量浓度中图分类号X1715文献标识码A文章编号16722175(2007)02040703对氯硝基苯作为重要的化工原料,广泛应用于医药、农药、合成材料、机械和木材防腐等领域。由于该化学品在生产和使用过程中导致的水体污染必然危及水生生物。20世纪90年代以来国内外报道了硝基芳烃类化合物对藻类、蚤类、发光菌等的急性毒性数据113,但是对氯硝基苯对锦鲤(CYPRINUSCARPIO)的研究报道尚未见到。本文通过对氯硝基苯对锦鲤的急性毒性研究,旨在确定其对水生生物的急性毒性效应以及低质量浓度对氯硝基苯与水质指标TOC和COD的关系,为水质监测指标的完善和生态安全评价提供基础数据。1材料和方法11试验生物选用1龄锦鲤(CYPRINUSCARPIO)为受试生物,由石家庄水产养殖基地提供,体长为661084CM,体质量为578132G,鱼苗经W5食盐水消毒后进入实验室,用24H曝气的脱氯自来水在实验室暂养7D用于实验,试验水质符合渔业水质标准。12受试有毒化学品对氯硝基苯浅黄色单斜楞形晶体,苦杏仁气味,熔点835℃,沸点242℃,闪点127℃。不溶于水,易溶于乙醇、乙醚、丙酮、二硫化碳等有机溶剂。易燃,具有爆炸性。受热分解时生成氧化氮及氯化物等气体。对氯硝基苯为分析纯,购自上海化学试剂厂。13试验用仪器设备TOC测定仪(APOLLO9000),溶解氧测定仪(INOLAB台式溶解氧仪),酸度计(PHS2C),微型温度计,电子分析天平(AB204N),水硬度计(WADTH)等。14试验条件水质为24H曝气的自来水;PH值为60~85;总硬度为10~250MGL1(以CACO3计),试验温度为25~27℃;溶解氧不低于4MGL1;自然光照;试验周期96H;试验方式为静态。15试验方法预试验方法在50CM20CM25CM的玻璃水族缸中,盛放20L试液,按40MGL1、30MGL1、20MGL1、10MGL1、5MGL1设5个试验质量浓度组,不设平行,不更换试液,每个质量浓度放入5尾鱼,连续实验96H,筛选24H100死亡质量浓度(24HLC100)和96H0死亡质量浓度(96HLC0)。在预实验中,测定了试液的TOC值,目的是了解受试毒物质量浓度对试液TOC的影响。急性毒性试验方法根据预试验的结果,按等对数间距设置40MGL1、2371MGL1、1413MGL1、841MGL1、5MGL15个试验质量浓度组,设置2个平行,同时设置空白对照和助溶剂对照,试验终点以鱼类96H半数致死质量浓度(LC50)表示。每个质量浓度组随机放入10尾鱼。开始暴露前,试验鱼逐条测量全长和体质量,各组之间试验鱼的全长和体重均无显著性差异。以乙醇作为助溶剂。采用自然光照,对照组、染毒组同时进行试验。在急性毒性试验过程中测定COD的值,以了解对实木地板亿牌地板白沙洲地板QQ2516685143烽火村青菱乡合富金生万科红霞地板翻新实木地板武汉南湖地板高性价比地板氯硝基苯对COD的影响。16数据处理LC50采用寇氏法14计算。如果试验数据不适用寇氏法计算,则用无死亡的最大质量浓度和全部死亡的最小质量浓度估算LC50的估计值,即这2种质量浓度的几何平均值。2试验结果21试验质量控制方法1516中规定了水生生物急性毒性试验的质量控制要求为在试验整个过程中对照组死亡率≤10;试验液中溶解氧含量≥60饱和值;试验最少设置5个质量浓度组,并以几何级数排布,质量浓度间隔系数≤22;受试毒物在试验结束时的损失≤20;试验期间,尽可能维持恒定条件;对于难溶于水的受试物,应设助溶剂对照组,但助溶剂在水中的质量质量浓度应不超过01MLL1。试验用鱼均为石家庄水产养殖基地清洁饲养和繁殖的后代,从而保证了试验生物的背景清楚,生物体健康无污染。试验前试验用鱼在与试验相同的环境条件下驯养7D,驯养期间鱼死亡率为0。试验期间,试验生物的空白对照组和助溶剂对照组均表现正常,未出现死亡或中毒反应;在试验过程中,对试验溶液的水温、硬度、PH值、有机物含量、溶解氧含量进行了定期监测,结果表明试验溶液的溶解氧含量均在4MGL1以上,其他条件均满足水生生物急性毒性试验的要求。22试验结果221预试验结果受试毒物对锦鲤的预试验设了40MGL1、30MGL1、20MGL1、10MGL1、5MGL15个质量浓度组,实验持续96H,得到24H100死亡质量浓度(24HLC100)和96H0死亡质量浓度(96HLC0)分别为40MGL1和5MGL1。在预试验过程中测定了各质量浓度组的TOC值,见表1。上述数据变化规律见图1。由预试验测得的TOC结果可以看出,试液中对氯硝基苯质量浓度的变化在TOC值上都有所反应,即TOC值与试液中对氯硝基苯的质量浓度呈正相关,并且随着试验时间延长,TOC值呈降低的趋势。222急性毒性试验结果在试验过程中,试验鱼投入试验液后都出现急速游动,向上跳跃,呼吸频率加快的现象,5MIN后,1413MGL1、841MGL1、5MGL13个组的鱼已基本适应环境,并能正常游动,而40MGL1、2371MGL12个组的鱼除有上述表现外,还逐渐失去平衡,丧失游泳能力,最后出现麻痹状态,侧卧于水面,并且随着试液中毒物质量浓度的增大,出现上述症状的鱼数量增多。对氯硝基苯对锦鲤的急性毒性结果见表2。根据染毒锦鲤的死亡率,采用寇氏法计算得到对氯硝基苯对锦鲤96HLC50为2213MGL1。223COD测定结果COD测定采用重铬酸钾法17,分别对最高试液质量浓度40MGL1和最低试液质量浓度5MGL1进行了测定,试液质量浓度为40MGL1和5MGL1时COD值分别为2977MGL1和2824MGL1。3结论上述试验结果反应了受试毒物对氯硝基苯对锦鲤具有急性毒性,由表2可见,对氯硝基苯的96HLC50值小于100MGL1,依据鱼类急性毒性实验的05101520253035051015202530354045Ρ/MGL1TOC值24H48H72H96H图1预试验各浓度组TOC的值FIG1THEVALUEOFTOC表1预试验各质量浓度组TOC的值TABLE1THEVALUEOFTOCΡ/MGL1时间/H403020105024314165286560176137801785455906574482526292048631213306587640943068317218796315146781841421813710105476961203927535260488492482993305891注空白为重蒸馏水测定结果表2对氯硝基苯对锦鲤的急性毒性TABLE2THEACUTETOXICITYOFPNCBTOCYPRINUSCARPIO接触时间/HLC50/MGL195置信限2430830083091~30754828840072891~28777223600122372~23489622130132226~2200实木地板亿牌地板白沙洲地板QQ2516685143烽火村青菱乡合富金生万科红霞地板翻新实木地板武汉南湖地板高性价比地板毒性分级标准16,对氯硝基苯属于高毒物质,对水生生物的危害应引起高度重视。采用重铬酸钾法测得试液质量浓度为40MGL1和5MGL1时COD值分别为2977MGL1和2824MGL1,两者非常相近,这说明水中对氯硝基苯质量浓度≤40MGL1的状况下,其对水环境中COD值的贡献很小。但水中毒物已经对水生生物产生了急性毒性作用,因此常规的水质监测指标COD不能充分说明水体中有机毒物对水生生物的毒性大小,有必要补充地表水水质监测指标,并进一步开展水环境中低质量浓度有机毒物对水生生物的毒理影响研究。参考文献1张凤民,胡炜十三种硝基苯类化合物对大型蚤急性毒性的实验J黑龙江环境通报,1998,22(3)4345ZHANGFENGMIN,HUWEISTUDYONTHEEMERGENCYTOXICITYOF13KINDSOFCOMPOUNDOFNITRIFYBENZENETODAPHNIAMAGNASTRAUSJHEILONGJIANGENVIRONMENTALJOURNAL,1998,22(3)43452王春梅,姜红,王屹,等18种硝基苯对大型蚤的毒性与结构相关性研究J吉林医学院学报,1998,18(3)12WANGCHUNMEI,JIANGHONG,WANGYI,ETALTHETOXICITYOFNITROAROMATICSTODAPHNIAMAGNAANDQSARSTUDYJJOURNALOFJILINMEDICALCOLLEGE,1998,18(3)123刘静玲,袁星,郎佩珍2,4二硝基甲苯与共存硝基芳烃化合物对斜生栅列藻的联合毒性J环境科学,1997,18(5)3136LIUJINGLING,YUANXING,LANGPEIZHENMIXTOXICITYOF2,4DNTANDKINDSOFNITROAROMATICCOMPOUNDSTOTHEALGAEJENVIRONMENTALSCIENCE,1997,18(5)31364刘静玲,郎佩珍硝基芳烃类对斜生栅列藻的毒性及中毒症状J环境科学,1995,16(2)710LIUJINGLING,LANGPEIZHENTHETOXICITYOFNITRYLAROMATICHYDROCARBONTOALGAEANDTOXICSYMPTOMJENVIRONMENTALSCIENCE,1995,16(2)7105卢玲,沈英娃酚类、烷基苯类、硝基苯类化合物和环境水样对剑尾鱼和稀有鮈鲫的急性毒性J环境科学研究,2002,15(4)5759LULING,SHENYINGWAACUTETOXICITYOFPHENOL,ALKYLBENZENE,NITROBENZENEANDWATESAMPLETOSWORDFISHXIPHOPHORUSHELLERIANDRAREMINNOWGOBIOCYPRISRARUSJRESEARCHOFENVIRONMENTALSCIENCES,2002,15(4)57596MICHAELSTJWARNE,DARRYLWHAWKER,THENUMBEROFCOMPONENTSINAMIXTUREDETERMINESWHETHERSYNERGISTICANDANTAGONISTICORADDITIVETOXICITYPREDOMINATJTHEFUNNELHYPOTHESISECOTOXICOLOGYANDENVIRONSAFETY,1995,3123287袁星,郎佩珍,赫奕2,4二硝基甲苯与共存化合物对发光菌的联合毒性J环境化学,1995,14(6)550552YUANXING,LANGPEIZHEN,HEYIJOINTSTOXICITIESOF2,4DNTANDKINDSOFNITROAROMATICCOMPOUNDSTOTHEPHOTOBACTERIUMJENVIRONMENTALCHEMISTRY,1995,14(6)5505528武海明,李斌,吴琼,等二硝基甲苯的毒性研究J卫生毒理学杂志,2000,14(3)178179WUHAIMING,LIBIN,WUQIONG,ETALRESEARCHONTHETOXICITYOFDINITROTOLUENEJJOURNALOFHEALTHTOXICOLOGY,2000,14(3)1781799DENEERJWQUANTITATIVESTRUCTUREACTIVITYRELATIONSHIPFORTHETOXICITYANDBIOCONCENTRATIONFACTOROFNITROBENZENEDERIVATIVESTOWARDSTHEGUPPYJAQUATICTOXICOLOGY,1987,1011511710HALLLHSTRUCTUREACTIVITYRELATIONSHIPSTUDIESONTHETOXICITYOFBENZENEDERIVATIVESJTOXICOLOGYCHEMISTRY,1986,(5)33333511HALLLHQSARINVESTIGATIONOFBENZENETOXICITYTOFATHEADMINNOWUSINGMOLECULARCONNECTIVITYJENVIRONMENTALTOXICOLOGYCHEMISTRY,1989,843143312LANGPEIZHENQSARFORTHEACUTETOXICITYOFNITROAROMATICSTOTHECARPJCHEMOSPHERE,1996,81547154913张蕾,徐镜波硝基芳烃对虹鳉鱼(POECILIARETICULATA)的毒性J生态环境,2004,13(1)3133ZHANGLEI,XUJINGBOTHETOXICITYOFNITROTOLUENESTOGUPPYJECOLOGYANDENVIRONMENT,2003,131313314国家环保局水生生物监测手册M南京东南大学出版社,199395STATEENVIRONMENTALPROTECTIONADMINISTRATIONOFCHINAMONTORINGHANDBOOKOFHYDROBIOLOGICALMNANJINGSOUTHEASTUNIVERSITYPRESS,19939515阎雷声国家环境保护局化学品测试准则M北京化学工业出版社,19902425YANLEISHENGCHEMICALTESTCRITERIONOFSTATEENVIRONMENTALPROTECTIONADMINISTRATIONOFCHINAMBEIJINGCHEMICALINDUSTRYPRESS,1990242516孔志明环境毒理学M南京南京大学出版社,2006KONGZHIMINGENVIRONMENTALTOXICOLOGYMNANJINGNANJINGUNIVERSITYPRESS,200617国家环保局水和废水监测分析方法M北京中国环境科学出版社,1989250252STATEENVIRONMENTALPROTECTIONADMINISTRATIONOFCHINAANALYTICALMETHODOFWATERANDWASTEWATERMONITORINGMBEIJINGCHINAENVIRONMENTALSCIENCEPRESS,1989250252THEACUTETOXICITYEFFECTOFPNCBTOBROCARDEDCARP(CYPRINUSCARPIO)SHENHONGYAN1,2,ZHENFANGFANG2,RENHONGQIANG3,SONGCUNYI11SCHOOLOFCIVILANDENVIRONMENTALENGINEERING,UNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGYBEIJING,BEIJING100083,CHINA;2COLLEGEOFENVIRONMENTALSCIENCEANDENGINEERING,HEBEIUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY,SHIJIAZHUANG050018,CHINA;3SCHOOLOFENVIRONMENT,NANJINGUNIVERSITY,NANJING210093,CHINAABSTRACTTHEACUTETOXICITYOFPNCBINWATERENVIRONMENTASCONTAMINANTWASMEASUREDUSINGBROCARDEDCARPWITHASTATICTESTMETHODTHISSTUDYAIMEDTODETERMINETHEACUTETOXICITYOFPNCBATALOWCONCENTRATIONONAQUATICORGANISMS,WHICHWOULDGIVECREDIBLEFOUNDATIONTOPERFECTTHEWATERQUALITYINDEXESANDECOLOGICALRISKASSESSMENTBROCARDEDCARPWEREEXPOSEDTOPNCBFOR96H,THE24HOURLC100AND96HOURLC0OBTAINEDINTHISSTUDYFORBROCARDEDCARPWERE40MGL1AND5MGL1ACCORDINGLY,THECODVALUESWERE2977AND2824MGL1THELC50OF24,48,72AND96HFORPNCBTOBROCARDEDCARPARE3083,2884,2360AND2213MGL1,RESPECTIVELYINCONCLUSION,THERESULTSFROMOURSTUDYINDICATETHATPNCBISHIGHTOXICANTTHECONCENTRATIONOFPNCBISPROPORTIONALTOTHETOCVALUEINWATERENVIRONMENT,BUTITDIDNOTSIGNIFICANTLYIMPACTTHECODVALUESOFAGENERALWATERQUALITYINDEXTHECODVALUECOULDNOTREFLECTTHETOXICITYEFFECTOFORGANICTOXICANTATALOWCONCENTRATIONTOAQUATICORGANISMSKEYWORDSPCHLORONITROBENZENEPNCB;ACUTETOXICITY;BROCARDEDCARP;LC50

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