铅的急性毒性试验的研究

铅的急性毒性试验的研究
摘要：本文阐述了重金属铅及其试剂溶液对金鱼、鲍、水丝蚯等动物的急性毒性试验。

介绍了不同动物的给药方式、选择剂量的方法，进而总结了毒性试验的影响。

结果表明：铅对金鱼的急性毒性LC50值越小，则该有铅的毒性越大。

铅对水丝蚯为24h的作用其LC50为7. 096 mg/L；48 h的LC50为4. 731 mg/L。

铅对中华鳑鲏鱼的半致死浓度24 h<48 h<72 h<96 h 。

铅对波纹巴非蛤的毒性级别为高毒级（LC50为1 -100 mg /L)。

在96 h半致死浓度和安全浓度下，120 h波纹巴非蛤各组织Pb2+的蓄积量依次为鳃<内脏<肌肉。

铅对牡蛎96h LC50为43.55 mg/L，铅的安全浓度为0.44 mg/L，牡蛎对铅具有很强的耐受性。

关键词：铅；动物急性毒性试验;LC50
The Study on acute toxicity test of Lead in animals
Abstract : Lead
Key words : lead;acute toxicity test; Pre experiment; formal test; feeding method.
食醋
1.铅的来源
铅在自然界中分布很广，在地壳中的含量约为0.0016%。

由于人类的活动，铅不断向大气圈、水圈以及生物圈迁移。

人类主要通过呼吸含铅尘埃和饮水污染以及食用累积铅的食品摄人铅。

重金属是一类典型的环境污染物。

环境中重金属污染的来源主要是化工、采矿、金属冶炼及加工、电镀、轮船制造等行业，以及农用杀虫剂、生活污水和垃圾渗出液等。

对于生物体而言，铅属于非必须金属，不参与有机体的代谢活动，组织内含有较低浓度时就能对有机体产生显著的毒性。

铅是常见的重金属污染源，具有相对较强的稳定性和难降解性，是典型的积累性污染物，易被生物体吸收。

2.试验动物
2.1金鱼
金鱼鱼苗，平均体长为7 cm，平均体重为2.5 g，鱼苗身体健壮，体型均衡，体色相近，反应灵敏。

2.2水丝蚯
选择每条水丝蚓体重20 mg左右，环带明显且大小一致的健康霍甫水丝蚓。

2.3鳑鲏鱼
经过驯养中华鳑鲏鱼作为试验材料，体长均为(1. 3±0. 3) cm的健壮个体，活泼、敏捷。

2.4波纹巴非蛤
波纹巴非蛤，体重(8.0±1.2)g，壳长为(39. 0±1. 4 )mm，壳高(23.0±1.3) mm。

2.5牡蛎
挑选大小均匀个体做为受试生物(10. 36±1. 83g/只)
3.给药方式
3.1饲喂法
化学物直接(或溶于无害的溶液中)拌入饲料或饮用水中，实验动物自行摄入。

应单笼喂养动物，计算每日食入的饲料与水，再推算动物实际摄人化学物的剂量。

喂饲法的优点是接触化学物的方式符合人类接触污染食物与水的方式，方法简便、易操作。

但是由于动物(尤其是啮齿类动物)进食时浪费、损失饲料很多，往往摄人的化学物量不准确，仅适用于动物数量较大的毒理学实验。

如果化学物有异味，动物可能拒食，如果化学物易水解或与食物中某些化学成分起化学反应，则摄入量不够准确并有改变受试化合物毒性或毒效应的可能。

由于单笼喂饲工作量较大，急性毒性试验一般不用之。

注意：实施经口染毒时，实验动物应空腹，以防胃纳充盈影响化合物的吸收和毒性。

大鼠、小鼠因主要在夜间进食，应采用隔夜禁食。

接触受试化合物之后应继续禁食3～4 h。

4.选择剂量的方法
4.1预试验
预试验是指在正式动物试验前进行的初步试验。

通过自己直接观察和了解某种动物品系是否适合本课题研究是选择动物的可靠方法。

预试验的作用在于：①初步观察动物是否适宜于本项目的研究；②熟悉动物的生物学特性及饲养管理；③检查与动物实验配套的实验条件、方法是否初步到位。

因此，在正式动物试验前进行预试验有助于实验人员根据实际情况而不是仅凭理论知识来进行动物的选择和实验设计的改进，起到事半功倍的效果。

预试验
拟定一定的浓度范围进行预备试验，设置250 mg/L，350 mg/L，450 mg/L，550 mg/L，650 mg/L5个浓度梯度进行观察，并且记录12小时、36小时、72小时、96小时的死亡数。

当试验经过36 h时，350 mg/L浓度组金鱼死亡数目为0，而550 mg/L浓度组的金鱼全部死亡，对照组的金鱼正常生活。

正式试验
试验采用的方法为有毒物质对水生生物急性毒性试验，根据预试验所得浓度范围，设5个等差的浓度梯度组，分别为365 mg/L，400 mg/L，435 mg/L，470 mg/L，505 mg/L，另外设1个对照组，每组试验液的体积均为1 L，分别向试验组与对照组中随机投入8条金鱼，记录水温，试验液要每隔24 h换1次，记录12小时、24小时、48小时、72小时、96小时时的死亡数量及中毒情况，并及时清出死亡的金鱼。

4.2正式试验
碎米
4.3静水生物测试法
鱼类毒性试验方法可分为静态方法和动态方法两大类。

本实验采用静态试验方法，以96小时为一试验周期，在24，48，72和96小时时记录试验鱼的死亡率，确定鱼类死亡50％时的受试物浓度。

该法操作简便，不需要特殊的设备，适宜于受试化学物在水中相对稳定、在试验过程中耗氧量相对较低的短期试验。

对在水中不稳定、耗氧量较高的化学物或需要进行较长时间的试验观察时，可采用动态试验方法。

4.4进行单因子急性毒性试验
碎米
5.毒性反应
5.1铅对金鱼的毒性反应
试验鱼在接触试验液6h后要仔细观察金鱼鱼苗的状态，因为这时金鱼的行为最能反应急性行为的特征。

观察发现：染毒后其游泳能力减弱，高浓度染毒组的金鱼游动速度减慢，高浓度组中有些金鱼与水面成45°角，用玻璃棒搅拌，明显感觉鱼体失去平衡；低浓度组的鱼仍然活动自如。

试验48h后，5组的金鱼全部死亡，金鱼中毒死亡症状以是否对轻微刺激有反应作为判断依据。

死鱼漂浮于水面，腹部朝上，外表因披满白色絮状物显白色，内部发黑；低浓度组中仍有些鱼活动自如，但身上披有白色絮状物。

铅对金鱼的毒性作用机制大致总结为以下几方面：一是铅堵塞了金鱼的鳃丝，金鱼的呼吸受到抑制；二是铅造成金鱼的许多组织器官病变；三是铅破坏了金鱼的遗传物质以及代谢功能等。

有毒物质对金鱼的急性毒性LC50值越小，则该有毒物质的毒性越大。

5.2铅对水丝蚓的毒性反应
不同Pb浓度处理的水丝蚓中毒症状比较明显，当浓度为11.86 mg/L时，水丝蚓几秒钟就开始剧烈弹跳扭动，而3.98 mg/L处理要几分钟才开始有扭动反应；随着时间的延长，身体变柔软，环节松弛，整个身体弯曲扭动，最终是失去逃避能力，身体由红变白，糜烂至死亡。

当Pb浓度仅为3.98 mg/L时，暴露24 h就表现出致死毒性；而在最高浓度15.75 mg/L 时，暴露24 h时死亡率已达90%，暴露48 h几乎全部死亡，死亡率为97%，在24和48 h 的污染暴露处理过程中，水丝蚓死亡率均随Pb浓度的增加而升高。

在试验中，Pb单一污染对水丝蚓急性毒性的试验结果在相同外部条件下是有所不同的，有时候差别较大。

其原因可能是使用水丝蚓购买批次不同或水丝蚓本身存在的个体异所致。

5.3铅对中华鳑鲏鱼的毒性反应
重金属Pb(NO3 )2对鱼类的作用机理与其它重金属基本一致，在于鱼体表及鳃分泌的粘液，粘液会与重金属相结合并形成蛋白质的复合物，该复合物覆盖鱼体的整个鳃及体表的外围，同时充塞于鳃瓣的间隙之间，该复合物会使鳃丝的活动困难，阻碍鱼体正常呼吸，最终造成窒息死亡。

通过试验发现，螃鲏鱼体在较低质量浓度组下，活动状况与对照组的情况基本相似，但有个别死亡现象。

在较高的试验浓度下，中华螃鲏鱼均有明显的剧烈反应，显得躁动不安，快速的上下游动。

随着时间的延长，活力开始减弱，游速逐渐减慢，同时不时地侧游、侧翻，对外界的刺激和反应变得迟钝，最后死亡漂浮在水面。

研究发现，在铅重金属离子中，Pb(NO3 )2对鳑鲏鱼的毒性较小。

但实际上水温、盐度、pH值、溶解氧等理化因子也会对试验结果产生影响，并常常表现为协同或拮抗作用。

因此，该试验数据只能为污水排放管理、环境重金属污染防治等提供参考依据，在具体的中华螃鲏鱼的繁殖与生产中，应更充分地考虑重金属与其它因子协同作用。

5.4铅对波纹巴非蛤的毒性反应
波纹巴非蛤接触铅溶液后，低于3.7 mg/L Pb2十胁迫组的个体壳微张，与对照组接近；
3. 7 ~ 5. 7 mg/L Pb2十胁迫组表现为伸出触足，伸长进出口1~3cm，有些有小幅度张开贝壳。

Pb2十浓度为5. 7~7. 0 mg/L的个体会紧闭外壳。

随着处理时间与Pb2十浓度的增大，个体逐渐表现出外壳微张，触碰个体不闭合或闭合缓慢，有些甚至紧紧闭合却将自己的斧足露在外面。

死亡的个体均会大张开壳，并且触碰斧足，针刺斧足及内脏团均无反应。

死亡个体内部内脏团溶解，斧足部分也较软，呈深黄色，有腥臭味，并带有很多戮液在壳内。

在同一时间段内波纹巴非蛤的死亡率随着铅浓度的增加而增加，呈剂量效应关系。

在同一浓度下，随着试验时间的推移，波纹巴非蛤的死亡率增高。

低浓度组(3. 0mg/L死亡率较低，高浓度组(7. 0 mg/L)，死亡率明显上升，96h死亡率高达100%。

对照组72 h后出现个别死亡现象。

5.5铅对近江牡蛎的毒性反应
近江牡蛎的死亡率随着铅浓度的增加和时间的延长而逐渐增大，对照组死亡率为0，40mg/L组在前48h内死亡率为0 ，56.56 mg/L组96h死亡率为34%，79.97 mg/L组72h时约有一半个体死亡，113.09 mg/L组48h时约有一半个体死亡，160 mg/L组72h时死亡率达99 %以上、96h时全部死亡，死亡率为100%.
研究结果显示，近江牡蛎对低浓度硝酸铅的中毒反应较慢，而对高浓度硝酸铅的中毒反应很迅速，当浓度达到113.09 mg/L以上时，24h内就出现大量死亡；当浓度达到160 mg/L 时，72h就接近全部死亡。

说明硝酸铅浓度越大，近江牡蛎的中毒反应越迅速。

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