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 QQ-2516685143 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（ Cyprinus carpio）的 急性毒性试验 沈洪艳 1, 2，甄芳芳 2，任洪强 3，宋存义 1 1. 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（ p-chloronitrobenzene, P-NCB）对锦鲤（ Cyprinus carpio）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 96 h， 24 h 100%死亡质量浓度（ 24 h LC100）和 96 h 无死亡质量浓度（ 96 h LC0）分别为 40 mgL-1 和 5 mgL-1，此时测得试液中 COD 值分别为 29.77 mgL-1 和 28.24 mgL-1。在 2527 下， 24、 48、 72、 96 h的 LC50 分别为 30.83、 28.84、 23.60、 22.13 mgL-1。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（ total organic carbon）成正相关，但其对常规水质监测指标 COD（ chemical oxygen demand）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： X171.5 文献标识码： A 文章编号： 1672-2175（ 2007） 02-0407-03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 1-13，但是对氯硝基苯对锦鲤（ Cyprinus carpio）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 1.1 试验生物 选用 1 龄锦鲤（ Cyprinus carpio）为受试生物，由石家庄水产养殖基地提供，体长为 6.610.84 cm，体 质量 为 5.781.32 g，鱼苗经 w=5%食盐水消毒后进入实验室，用 24 h 曝气的脱氯自来水在实验室暂养 7 d 用于实验，试验水质符合渔业水质标准。 1.2 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 83.5 ，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。 1.3 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（ pHS-2C），微型温度计，电子分析天平（ AB204-N），水硬度计（ WAD-TH）等。 1.4 试验条件 水质为 24 h 曝气的自来水； pH 值为 6.0 8.5；总硬度为 10 250 mgL-1（以 CaCO3 计），试验温度为 25 27 ；溶解氧不低于 4 mgL-1；自然光照；试验周期 96 h；试验方式为静态。 1.5 试验方法 预试验方法：在 50 cm20 cm25 cm 的玻璃水族缸中，盛放 20L 试液，按 40 mgL-1、 30 mgL-1、20 mgL-1、 10 mgL-1、 5 mgL-1 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 96 h，筛选 24 h 100%死亡质量浓度（ 24 h LC100）和 96 h 0%死亡质量浓度（ 96 h LC0）。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 40 mgL-1、 23.71 mgL-1、 14.13 mgL-1、 8.41 mgL-1、 5 mgL-1 5 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 96 h 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 QQ-2516685143 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。 1.6 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 2.1 试验质量控制 方法 15-16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 2.2；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 0.1 mLL-1。 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 7 d，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 4 mgL-1 以上，其他条件均满足水生生物急性毒性试验的要求。 2.2 试验结果 2.2.1 预试验结果 受试毒物对锦鲤的预试验设了 40 mgL-1、 30 mgL-1、 20 mgL-1、 10 mgL-1、 5 mgL-1 5 个质量浓度组，实验持续 96 h，得到 24 h 100%死亡质量浓度（ 24 h LC100）和 96 h 0%死亡质量浓度（ 96 h LC0）分别为 40 mgL-1 和 5 mgL-1。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。 2.2.2 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， 5 min后， 14.13 mgL-1、 8.41 mgL-1、 5 mgL-1 3 个组的鱼已基本适应环境，并能正常游动，而 40 mgL-1、23.71 mgL-1 2 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 96 h LC50 为 22.13 mgL-1。 2.2.3 COD 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 40 mgL-1和最低试液质量浓度 5 mgL-1进行了测定，试液质量浓度为 40 mgL-1 和 5 mgL-1时 COD 值分别为 29.77 mgL-1 和 28.24 mgL-1。 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 96 h LC50 值小于 100 mgL-1，依据鱼类急性毒性实验的051015202530350 5 10 15 20 25 30 35 40 45 / ( m g L-1)TOC值24h48h72h96h 图 1 预试验各浓度组 TOC 的值 Fig. 1 The value of TOC 表 1 预试验各质量浓度组 TOC 的值 Table 1 The value of TOC /(mgL-1) 时间 /h 40 30 20 10 5 0 24 31.4165 28.6560 17.6137 8.0178 5.4559 0.6574 48 25.2629 20.4863 12.1330 6.5876 4.0943 0.6831 72 18.7963 15.1467 8.1841 4.2181 3.7101 0.5476 96 12.0392 7.5352 6.0488 4.9248 2.9933 0.5891 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 Table 2 The acute toxicity of P-NCB to Cyprinus carpio 接触时间 /h LC50 /(mgL-1) 95%置信限 24 30.830.08 30.91 30.75 48 28.840.07 28.91 28.77 72 23.600.12 23.72 23.48 96 22.130.13 22.26 22.00 实木地板亿牌地板白沙洲地板 QQ-2516685143 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 40 mgL-1 和 5 mgL-1 时 COD 值分别为 29.77 mgL-1和 28.24 mgL-1，两者非常相近，这说明水中对氯硝基苯质量浓度 40 mgL-1 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）： 43-45. ZHANG Fengmin, HU Wei. Study on the Emergency toxicity of 13 kinds of Compound of nitrify benzene to Daphnia Magna StrausJ. Heilongjiang Environmental Journal, 1998, 22（ 3） ： 43-45. 2 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） ： 1-2. WANG Chunmei, JIANG Hong, WANG Yi, et al. The toxicity of nitroaromatics to daphnia magna and QSAR studyJ. Journal of Jilin Medical College, 1998, 18（ 3） ： 1-2. 3 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） ： 31-36. LIU Jingling,YUAN Xing, LANG Peizhen. Mixtoxicity of 2,4-DNT and kinds of nitroaromatic compounds to the algaeJ. Environmental Science, 1997, 18（ 5） ： 31-36. 4 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） ： 7-10. LIU Jingling, LANG Peizhen. The toxicity of nitryl-aromatic hydrocarbon to algae and toxic symptomJ. Environmental Science, 1995,16（ 2） ： 7-10. 5 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） ： 57-59. LU Ling, SHEN Yingwa. Acute toxicity of phenol, alkyl benzene, nitrobenzene and wate sample to sword fish (Xiphophorushelleri) and rare minnow (Gobiocyprisrarus) J. Research of Environmental Sciences, 2002, 15（ 4） ： 57-59. 6 MICHAEL ST J WARNE, DARRYL W HAWKER, The number of components in a mixture determines whether synergistic and antagonistic or additive toxicity predominatJ. The Funnel Hypothesis Ecotoxicology and Environ Safety, 1995, 31: 23-28. 7 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） ： 550-552. YUAN Xing, LANG Peizhen, HE Yi. Joints toxicities of 2,4- DNT and kinds of nitroaromatic compounds to the photobacteriumJ. Environmental Chemistry, 1995, 14（ 6） ： 550-552. 8 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） ： 178-179. WU Haiming,LI Bin,WU Qiong ,et al. Research on the toxicity of dinitrotolueneJ. Journal of Health Toxicology, 2000, 14（ 3） ： 178-179. 9 DENEER J W. Quantitative structure-activity relationship for the toxicity and bioconcentration factor of nitrobenzene derivatives towards the guppyJ. AquaticToxicology, 1987, (10):115-117. 10 HALL L H. Structure-activity relationship studies on the toxicity of benzene derivativesJ. Toxicology Chemistry ,1986,（ 5） ： 333-335. 11 HALL L H. QSAR investigation of benzene toxicity to fat head minnow using molecular connectivityJ. Environmental Toxicology Chemistry, 1989, (8):431-433. 12 LANG Peizhen. QSAR for the acute toxicity of nitroaromatics to the carpJ. Chemosphere, 1996, (8):1547-1549. 13 张 蕾 ,徐镜波 . 硝基芳烃对虹 鳉 鱼 （ Poecilia reticulata） 的毒性 J. 生态环境 , 2004, 13（ 1） ： 31-33. ZHANG Lei, XU Jingbo. The toxicity of nitrotoluenes to guppyJ. Ecology and Environment, 2003, 13(1): 31-33. 14 国家环保局 . 水生生物监测手册 M. 南京 :东南大学出版社 , 1993:95. State Environmental Protection Administration of China. Montoring Handbook of hydrobiologicalM. Nanjing: Southeast University Press, 1993: 95 15 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 ,1990:24-25. YAN Leisheng.Chemical test criterion of State Environmental Protection Administration of ChinaM. Beijing:Chemical Industry Press, 1990: 24-25. 16 孔志明 . 环境毒理学 M. 南京 :南京大学出版社 , 2006. KONG ZHiming. Environmental ToxicologyM. Nanjing: Nanjing University Press, 2006. 17 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 , 1989： 250-252. State Environmental Protection Administration of China. Analytical Method of Water and Wastewater MonitoringM. Beijing: China Environmental Science Press, 1989： 250-252. The acute toxicity effect of P-NCB to Brocarded Carp（ Cyprinus carpio） SHEN Hongyan1， 2, ZHEN Fangfang2, REN Hongqiang3, SONG Cunyi1 1. School of Civil and Environmental Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China； 2. College of Environmental Science and Engineering, Hebei University of Science and Technology, Shijiazhuang 050018, China； 3. School of Environment, Nanjing University, Nanjing 210093, China Abstract: The acute toxicity of P-NCB in water environment as contaminant was measured using Brocarded carp with a static test method. This study aimed to determ