專利名稱：利用蚯蚓監(jiān)測環(huán)境砷污染的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域的方法，具體是一種利用蚯蚓監(jiān)測環(huán)境砷污染的方法，即利用蚯蚓指示養(yǎng)豬場周圍環(huán)境中和使用過豬糞肥的土壤環(huán)境中砷污染的方法。
背景技術(shù)：
砷是動物體必需的一種微量元素，具有多種重要作用。近年來砷制劑已成為世界各國廣泛使用的飼料添加藥物，促進了畜牧業(yè)的發(fā)展，取得了較好的社會經(jīng)濟效益。但同時大量含砷的畜禽排泄物進入環(huán)境，對環(huán)境造成了污染。其污染對象主要是養(yǎng)殖場周圍環(huán)境和使用過豬糞肥的土壤環(huán)境。對于環(huán)境砷污染的監(jiān)測，目前主要還是化學(xué)測定法，即通過檢測土壤中砷的含量來了解砷污染狀況。但是化學(xué)測定法有其缺陷性，僅憑含量無法反應(yīng)這些污染物的生物效應(yīng)。生物監(jiān)測法則可以彌補其不足，首先可以反應(yīng)生物的適應(yīng)性，如果不能適應(yīng)，則這種生物將不會在此土壤中存在；其次，可以反應(yīng)污染物的生物富集性；等等。
經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的查新，尚未發(fā)現(xiàn)與本發(fā)明主題砷污染的生物標(biāo)記監(jiān)測方法相同或者類似的文獻報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種利用蚯蚓監(jiān)測環(huán)境砷污染的方法，使其通過蚯蚓體內(nèi)總砷含量的變化來監(jiān)測土壤砷污染的狀況，簡便實用，可操作性強。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本發(fā)明首先根據(jù)要監(jiān)測的地點，設(shè)計土壤采樣方案；然后在各個采樣點采集蚯蚓，將其裝入含有采樣地土壤的容器中；取采得的蚯蚓，先進行清腸，然后放在聚乙烯消化罐中加酸高溫消化；取消化液在石墨爐原子吸收分光光度計中測定總砷含量，然后計算出蚯蚓體內(nèi)的總砷含量；判定土壤是否受到砷污染或砷污染的程度。
所述的根據(jù)要監(jiān)測的地點，設(shè)計土壤采樣方案，具體為首先要了解監(jiān)測地點的背景資料，確定污染來源與養(yǎng)殖場的液體排放或糞便施肥情況。前者可以先了解排出含砷制劑殘留的污染源距監(jiān)測點的距離，后者可以先了解監(jiān)測點施肥的方案。然后確定采樣的具體方法，當(dāng)污染為點源污染時，可在沿污染方向的不同距離布置采樣點；當(dāng)污染為面源污染時，可均勻布置采樣點。
所述的采集蚯蚓，具體為先采集采樣點的土壤，裝入容器中；然后將采出的蚯蚓放入該容器中，帶回實驗室，以保證蚯蚓的生活環(huán)境不發(fā)生變化，實驗結(jié)果更具可靠性。
所述的蚯蚓，進行清腸，然后放在聚乙烯消化罐中加酸高溫消化，具體為將容器中的蚯蚓取出，放在濕濾紙上，在室溫下放置1至2天，以排出腸內(nèi)容物；用濾紙吸干水分，烘干至恒重，放于聚乙烯消化罐中，先加入10ml濃硝酸，浸泡數(shù)小時；然后加入10ml 30％H2O2；將消化罐加蓋后置于烘箱中，于150℃消化4h以上。蚯蚓組織變成液體。
所述的測定總砷含量，具體為等高壓罐放置冷卻后將罐內(nèi)液體轉(zhuǎn)移至50ml小燒杯中，加入30-40ml去離子水，在電爐上加熱去酸；當(dāng)樣液蒸至10ml時，轉(zhuǎn)移至100ml容量瓶中用去離子水定容；然后吸取該液體于自動進樣杯中，由自動進樣器加樣品10μl至石墨管中；進樣前用自動進樣器吸取Ni(NO3)2溶液稀釋樣品，使樣品中Ni(NO3)2的濃度達到50μg/ml；按儀器條件測定其吸光度及濃度，以峰高定量。根據(jù)測定的結(jié)果，用標(biāo)準(zhǔn)曲線法計算出蚯蚓體內(nèi)的總砷含量。
所述的判定土壤是否受到砷污染或砷污染的程度，具體為首先建立土壤總砷含量與蚯蚓體內(nèi)總砷含量的關(guān)系式，此后即可根據(jù)蚯蚓體內(nèi)的總砷含量，計算土壤總砷含量，從而監(jiān)測土壤砷污染程度。
本發(fā)明通過蚯蚓體內(nèi)總砷含量的變化來監(jiān)測土壤砷污染的狀況，簡便實用，可操作性強。該方法優(yōu)于直接測定土壤中總砷含量的化學(xué)分析法。首先，化學(xué)測定法只能反映瞬時效應(yīng)，即反應(yīng)采樣時的土壤總砷含量。而本方法中蚯蚓體內(nèi)的總砷含量是經(jīng)一段時間的蓄積而成，即使土壤沒有砷污染，富集在蚯蚓體內(nèi)的砷也需經(jīng)過一段時間才能逐漸下降。故蚯蚓體內(nèi)的砷可以反應(yīng)相對較長時間的污染狀況。其次，生物監(jiān)測不但可以了解土壤污染狀況，也可了解污染物在生物體內(nèi)的行為或毒性作用。本方法即可了解蚯蚓體內(nèi)砷的富集情況。


圖1本發(fā)明方法流程圖具體實施方式
如圖1所示，本發(fā)明實施步驟如下1.首先了解監(jiān)測地點的背景資料，確定污染來源與養(yǎng)殖場的液體排放或糞便施肥情況。然后確定采樣的具體方法。
2.先采集采樣點的土壤，裝入容器中；然后將采出的蚯蚓放入該容器中，帶回實驗室，以保證蚯蚓的生活環(huán)境不發(fā)生變化，實驗結(jié)果更具可靠性。
3.將容器中的蚯蚓取出，放在濕濾紙上，在室溫下放置1至2天，以排出腸內(nèi)容物；取清腸后的蚯蚓，用濾紙吸干水分，烘干至恒重，放于聚乙烯消化罐中，先加入10ml濃硝酸，浸泡數(shù)小時；然后加入10ml 30％H2O2；將消化罐加蓋后置于烘箱中，于150℃消化4h以上。
4.等高壓罐放置冷卻后將罐內(nèi)液體轉(zhuǎn)移至50ml小燒杯中，加入30-40ml去離子水，在電爐上加熱去酸；當(dāng)樣液蒸至10ml時，轉(zhuǎn)移至100ml容量瓶中用去離子水定容；然后吸取一定量該液體于自動進樣杯中，由自動進樣器加樣品10μl至石墨管中；進樣前用自動進樣器吸取Ni(NO3)2溶液稀釋樣品，使樣品中Ni(NO3)2的濃度達到50μg/ml；按儀器條件測定其吸光度及濃度，以峰高定量。根據(jù)測定的結(jié)果，用標(biāo)準(zhǔn)曲線法計算出蚯蚓體內(nèi)的總砷含量。
5.先建立土壤總砷含量與蚯蚓體內(nèi)總砷含量的關(guān)系式，然后根據(jù)蚯蚓體內(nèi)的總砷含量，計算土壤總砷含量，從而監(jiān)測土壤砷污染程度。
以下結(jié)合本發(fā)明內(nèi)容提供實施例，以某養(yǎng)豬場周圍長期施用含洛克沙胂殘留的豬糞肥的菜地為例，監(jiān)測其中的砷污染狀況。
菜地常年種植蔬菜，供豬場員工食用。該豬場的飼料中含有洛克沙胂添加劑，菜地以豬糞作肥料。根據(jù)菜地的大約為正方形的形狀，設(shè)計了中心1個點，周圍4個點共5個采樣點。采集其中的蚯蚓(為白頸環(huán)毛蚓)。帶回實驗室測定其體內(nèi)的總砷含量。此前在實驗室以相同質(zhì)地未污染土壤，進行人工污染實驗，建立土壤總砷含量和蚯蚓體內(nèi)總砷含量的關(guān)系式C蚓＝4.36C土+199.67其中C土為土壤總砷含量，C蚓為蚯蚓體內(nèi)總砷含量，該式適用于C土在20mg/kg～200mg/kg的范圍內(nèi)。菜地樣品蚯蚓體內(nèi)總砷含量平均值為318.3±21.5mg/kg(未受污染土壤中的蚯蚓體內(nèi)總砷含量為13.28±1.21mg/kg)，則土壤總砷含量為27.4mg/kg.而遠離豬場的未受洛克沙胂污染的土壤中總砷含量為8.75mg/kg，說明菜地土壤受到了高于原來自身含量3至4倍的砷污染。而且此結(jié)果說明砷污染可以導(dǎo)致砷在生物體內(nèi)的富集，在蚯蚓體內(nèi)的富集量達到土壤砷含量的36倍。以后可以在需要的時刻按此方法繼續(xù)進行監(jiān)測。
權(quán)利要求
1.一種利用蚯蚓監(jiān)測環(huán)境砷污染的方法，其特征在于，首先根據(jù)要監(jiān)測的地點，設(shè)計土壤采樣方案；然后在各個采樣點采集蚯蚓，將其裝入含有采樣地土壤的容器中；取采得的蚯蚓若干，先進行清腸，然后放在聚乙烯消化罐中加酸高溫消化；取消化液在石墨爐原子吸收分光光度計中測定總砷含量，然后計算出蚯蚓體內(nèi)的總砷含量；判定土壤是否受到砷污染或砷污染的程度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用蚯蚓監(jiān)測環(huán)境砷污染的方法，其特征是，所述的根據(jù)要監(jiān)測的地點，設(shè)計土壤采樣方案，具體為首先了解監(jiān)測地點的背景資料，確定污染來源與養(yǎng)殖場的液體排放或糞便施肥情況，然后確定采樣的具體方法當(dāng)污染為點源污染時，在沿污染方向的不同距離布置采樣點；當(dāng)污染為面源污染時，均勻布置采樣點。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用蚯蚓監(jiān)測環(huán)境砷污染的方法，其特征是，所述的蚯蚓，進行清腸，然后放在聚乙烯消化罐中加酸高溫消化，具體為將容器中的蚯蚓取出，放在濕濾紙上，在室溫下放置1至2天，以排出腸內(nèi)容物，用濾紙吸干水分，烘干至恒重，放于聚乙烯消化罐中，先加入10ml濃硝酸，浸泡，然后加入10ml 30％H2O2，將消化罐加蓋后置于烘箱中，于150℃消化4h以上，蚯蚓組織變成液體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用蚯蚓監(jiān)測環(huán)境砷污染的方法，其特征是，所述的測定總砷含量，具體為等高壓罐放置冷卻后將罐內(nèi)液體轉(zhuǎn)移至50ml小燒杯中，加入30-40ml去離子水，在電爐上加熱去酸，當(dāng)樣液蒸至10ml時，轉(zhuǎn)移至100ml容量瓶中用去離子水定容，然后吸取該液體于自動進樣杯中，由自動進樣器加樣品10μl至石墨管中；進樣前用自動進樣器吸取Ni(NO3)2溶液稀釋樣品，使樣品中Ni(NO3)2的濃度達到50μg/ml；按儀器條件測定其吸光度及濃度，以峰高定量；根據(jù)測定的結(jié)果，用標(biāo)準(zhǔn)曲線法計算出蚯蚓體內(nèi)的總砷含量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用蚯蚓監(jiān)測環(huán)境砷污染的方法，其特征是，所述的判定土壤是否受到砷污染或砷污染的程度，具體為首先建立土壤總砷含量與蚯蚓體內(nèi)總砷含量的關(guān)系式，此后根據(jù)蚯蚓體內(nèi)的總砷含量計算土壤總砷含量，從而監(jiān)測土壤砷污染程度。
全文摘要
一種環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域的利用蚯蚓監(jiān)測環(huán)境砷污染的方法。首先根據(jù)要監(jiān)測的地點，設(shè)計土壤采樣方案；然后在各個采樣點采集蚯蚓，將其裝入含有采樣地土壤的容器中；取采得的蚯蚓若干，先進行清腸，然后放在聚乙烯消化罐中加酸高溫消化；取消化液在石墨爐原子吸收分光光度計中測定總砷含量，然后計算出蚯蚓體內(nèi)的總砷含量；判定土壤是否受到砷污染或砷污染的程度。本發(fā)明通過蚯蚓體內(nèi)砷的富集量可以反映相對較長時間的土壤砷污染狀況，而且可以可了解砷在生物體內(nèi)的行為。方法簡便實用，可操作性強。
文檔編號G01N21/31GK1834646SQ20061002587
公開日2006年9月20日 申請日期2006年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月20日
發(fā)明者李銀生, 邱江平, 陳曉斌, 曾振靈, 陳杖榴 申請人:上海交通大學(xué)