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微宇宙周期生物量測算污染物生態(tài)毒性效應閾值濃度方法與流程

文檔序號:12119283閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.微宇宙周期生物量測算污染物生態(tài)毒性效應閾值濃度方法,其特征在于:基于種群水平上的毒性效應實驗結果,利用種群間的生態(tài)關系構建微宇宙模型,將若干種群水平上的反應終點與群落水平上的反應終點關聯(lián)起來,由種群水平上的污染物濃度與毒性效應之間的定量關系構造出群落水平上的污染物濃度與毒性效應之間的定量關系,以一定污染物濃度下微宇宙群落周期生物量是否偏離對照微宇宙群落周期生物量作為閾值濃度的判據(jù),計算污染物生態(tài)毒性效應閾值濃度。

2.根據(jù)權利要求1所述微宇宙周期生物量測算污染物生態(tài)毒性效應閾值濃度方法,其特征在于:所述的測算方法,包括以下步驟:

1)浮游生物種群毒性效應的測定及分析;

根據(jù)單藻培養(yǎng)體系毒性效應實驗及浮游動物種群毒性效應實驗測定結果,計算不同污染物濃度下微藻種群的內(nèi)稟增長率、環(huán)境容納量參數(shù),計算不同污染物濃度下浮游動物種群的存活率,繁殖速率、內(nèi)稟增長率、世代時間、雌體抱卵率和種群增殖率參數(shù),分別以上述參數(shù)為反應終點分析污染物對浮游生物種群的毒性效應;

單藻培養(yǎng)體系毒性效應實驗:以實驗室繁育的微藻為對象,過濾海水添加適量營養(yǎng)鹽作為培養(yǎng)液,置于錐形瓶中,在光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng);

培養(yǎng)溫度15-25℃,分別與后面實驗中兩種浮游動物的適宜培養(yǎng)溫度相配合,pH 8.0,光照強度60μmol m-2s-1,初始密度均為1×104cells mL-1,光周期12L:12D;

污染物濃度間隔通過預實驗設定6個濃度梯度,包括對照樣;每組設置3個平行樣;

每隔24h取5mL培養(yǎng)液,加入固定液,在顯微鏡下進行種類鑒定和計數(shù);

實驗對象種群出現(xiàn)衰亡時結束實驗;

根據(jù)實驗結果利用Logistic生長模型擬合可獲得微藻內(nèi)稟增長率、環(huán)境容納量參數(shù),分析污染物對微藻種群的毒性效應;

浮游動物種群毒性效應實驗測:

單體培養(yǎng),選擇健康活潑的浮游動物成熟雌體,分別放進產(chǎn)卵瓶里,每個瓶放中型浮游動物1只,瓶里盛有250mL培養(yǎng)液,或小型浮游動物采用15mL的6孔培養(yǎng)板;

污染物的濃度間隔通過預實驗設定6個濃度梯度,包括對照樣,每組設置10個平行樣;

實驗在15-25℃下恒溫培養(yǎng),每天檢查計數(shù)產(chǎn)卵個數(shù)、孵化出的幼體數(shù)和母體存活情況,移去幼體,同時按約1/2的比例換培養(yǎng)液水,并添加餌料藻,實驗到雌體死亡為止;

根據(jù)實驗結果可計算浮游動物存活率,繁殖速率、內(nèi)稟增長率、世代時間,分析污染物對浮游動物種群的毒性效應;

群體累計培養(yǎng),定量移取活潑健壯、相同條件下預培養(yǎng)的浮游動物,中型浮游動物10只,或小型浮游動物10ind mL-1置于盛有300mL培養(yǎng)液的燒杯中;

污染物的濃度間隔通過預實驗設定6個濃度梯度,包括對照樣,每組設3個平行樣;

實驗在15-25℃下培養(yǎng);培養(yǎng)時間到種群增長達到高峰并開始下降為止;在實驗期間每隔24h投喂餌料一次,每天計數(shù)浮游動物總個體數(shù)、抱卵個體數(shù)、脫落的夏卵數(shù)量,計數(shù)后再放回原培養(yǎng)物中,連續(xù)重復三次,求出平均數(shù);

根據(jù)實驗結果可計算浮游動物雌體抱卵率和種群增殖率,分析污染物對浮游動物種群的毒性效應;

2)種群水平上反應終點的差異性分析;

基于浮游生物種群毒性效應實驗結果,確定不同反應終點下的NOEC,計算各反應終點下的EC05、EC10、EC50及其95%置信區(qū)間,分析不同反應終點下生態(tài)毒性效應的敏感性、可靠性和穩(wěn)定性,確定測算生態(tài)毒性效應閾值濃度的反應終點,構建生態(tài)毒性效應模型;

3)微宇宙模型參數(shù)的獲取及模型的構建;

根據(jù)雙藻競爭實驗和浮游動物攝食、選食行為實驗結果,計算微藻的競爭抑制參數(shù),計算浮游動物對于微藻的濾水率、攝食率和攝食選擇性系數(shù)參數(shù),計算大中型浮游動物對小型浮游動物濾水率、攝食率和攝食選擇性系數(shù)等參數(shù),構建具有微宇宙群落模型;

雙藻競爭實驗:將實驗微藻兩兩混合,根據(jù)培養(yǎng)液中藻細胞密度和單個藻細胞生物體積的大小設定微藻的初始接種生物量,使共培養(yǎng)微藻生物量比為1:1,其他培養(yǎng)條件及檢測指標與單藻毒性效應實驗相同;根據(jù)實驗結果利用Lotka-Volterra競爭模型擬合可獲得競爭抑制參數(shù);

浮游動物攝食、選食行為實驗:

分別將微藻單獨喂養(yǎng)選取的浮游動物;浮游動物由實驗室繁育獲得,實驗前先將預培養(yǎng)的浮游動物分別在相應要攝食的微藻中馴化培養(yǎng)3-5d,再饑餓24h;實驗在150mL燒杯中進行,實驗藻液體積為50mL,微藻密度根據(jù)預實驗設置為最適投喂密度,溫度為15-25℃,每個燒杯加入一定數(shù)量浮游動物,每實驗組設3個平行樣,另設不加浮游動物的對照組;

用黑布將實驗燒杯罩住在黑暗條件下培養(yǎng)24h,采用餌料濃度差法,24h后計數(shù),魯哥試劑固定培養(yǎng)液,在顯微鏡下血球計數(shù)板計數(shù)并計算藻細胞密度,根據(jù)實驗結果可計算浮游動物對于微藻的濾水率和攝食率;大中型浮游動物對小型浮游動物的物攝食、選食行為實驗方法步驟同上;

將微藻兩兩混合,投喂選取的浮游動物,根據(jù)單個藻細胞生物體積的大小確定混合比例,使兩種微藻生物量比為1:1,其他實驗條件步驟同上;采用餌料濃度差法,計算浮游動物對于微藻的攝食率,根據(jù)浮游動物對不同微藻的攝食程度可確定其攝食選擇性系數(shù);

4)微宇宙周期生物量的計算及污染物閾值濃度的測算;

基于微宇宙模型模擬計算微宇宙群落中各個生物種群生物量的變化最小正周期,進而計算它們的最小公倍數(shù),獲得微宇宙群落生物量變化的最小正周期,計算一定污染物濃度下微宇宙群落周期生物量均值;以一定污染物濃度下微宇宙群落周期生物量均值是否偏離對照微宇宙群落周期生物量均值作為閾值濃度的判據(jù),綜合運用模型計算及數(shù)理統(tǒng)計方法,測算污染物生態(tài)毒性效應閾值濃度,并進行不確定性分析。

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