生态毒理学环境生物技术研究

中国疾病预防控制中心环境所（北京 100050）

高世荣、许永香、孙凤英

摘要：本文介绍了生态毒理学研究的重要性及技术特点，并应用这些技术方法测定了多种有毒有害物质，得到大量数据。通过实例论证了环境生物技术能够在保护环境及人体健康中发挥一定作用，具有广泛的应用价值。

关键词：生态毒理、毒性、环境生物

1、生态毒理学研究动态

生态毒理学是研究有毒有害物质及各种不良环境因素对环境生物毒性效应的一门综合性科学，环境生物技术是生态毒理学中的重要部分，它在保护人类赖以生存的环境具有重要作用，受到世界各国的关注。随着人类的活动及现代工业的高度发展，环境中污染物在不断增加，使环境造成严重污染，危及全球，严重破坏了生态平衡，威胁着人类健康。生态毒理研究成为保护人类健康及其环境的重要环节。保护环境首先要保护好环境生物，因为人类的衣、食、住、行都离不开环境生物。因此环境生物技术在国内外受到相当重视，从全球生态环境的破坏也引起了世界各国的重视，不少国家采取了相应措施，一些发达国家建立了各种法规和标准，加强了对环境污染的管理。美国在二战后制定了一大批法规和标准，20多个联邦机构参与管理，提出水环境优先污染物及空气优先污染物，并规定水生生物及人体健康危害是判断优先污染物两个依据。水生生物危害包括鱼类及蚤类，并规定了一系列环境生物测试技术的国家标准法。生态毒理实验要求包括鱼类96hLC₅₀实验，水蚤类及藻类的长短效应和生物降解性及生物富集实验。联合国经济发展组织规定水生毒理测试是评价环境化学污染物毒性的最低限度项目，鱼类及大型水蚤是必测项目。随着各国生态毒理技术的发展，各国都建立了自己的标准实验方法，如美国、瑞典、法国、日本等。方法标准化的好处很多，由于规定了标准实验生物，标准实验程序，标准条件及总结的标准要求，所以使实验研究资料有重复性、可比性。国际标准组织（ISO）也规定了一系列环境生物测试技术的标准法则和标准实验法，例如1）ISO6341－1982 水质—大型水蚤活动抑制的测定。2）ISO7346/1－84 水质—淡水鱼（斑马鱼）急性致死毒性的测定，静态法。3）ISO7346/2－84 水质—淡水鱼（斑马鱼）急性致死毒性的测定，半静态法。4）ISO7346/3－84 水质—淡水鱼（斑马鱼）急性致死毒性的测定，流动法。我国也相应的制定了国家标准。如GB/T 16125－95 大型水蚤测试标准方法。和GB/T 13266~13267－91水质—蚤类（大型蚤）和淡水鱼（斑马鱼）急性毒性测定方法。水质—藻类生长抑制法（ISO－8692—84）等，OECD也制定了一些方法，如鱼类、蚤类、藻类实验法，以及生物降解法等。国际标准化方法的实施，使各国的实验资料可共用，实验的成功率也提高了。我所生态毒理实验室自1962年建立，从水生毒理测试技术方法研究入手，已建立了一系列环境生物测试技术，并进行了有毒有害物质的测定。为根据国内外研究动向和实验任务的需要，建立了下列环境生物技术方法。

1） 鱼类毒性实验技术，包括长短效应研究方法及鱼的回避实验和胚胎实验法。

2） 水蚤类毒性效应实验，包括蚤类的行为影响、生长、繁殖、生存实验。

3） 浮游植物藻类（海洋及淡水藻）毒性实验法。

4） 原生动物实验。

5）、美丽猛水蚤（河口生物）实验。

6） 环境生物富集实验法。

7） 水生食物链实验。

8） 刺泡突变及鱼血细胞微核实验。

9） 污水指示生物实验。

10） 毒物联合作用实验，以及各种实验生物的室内培养繁殖技术，采用各种环境生物技术对有毒化学品的毒性评价技术，对工业废水、水中沉积物（sediment）、工业废渣毒性评价方法。实验证明生态毒理学技术有很高的使用价值。如1）大型水蚤生物技术的研究，不仅建立了标准生物株，并对影响实验的各种因素做了系统研究，对蚤技术进行了开拓性应用研究，发现它不仅可用来研究农药，工业废水、废渣、化学品等的毒性，而且还可以用来评价中草药毒性及生物毒素的毒性，发现其实验结果与动物实验的一致性。

2、毒物联合作用技术研究

采用环境生物测试技术研究环境污染物共存时的联合毒性机制。这是当今受到人类关注的重要研究课题，因毒物对环境的污染并非是单一的，往往是多种毒物的复合污染，毒物共存时可发生毒性相抵的拮抗作用，但也可发生毒性剧增的协同作用，由于毒物间的不同配比和组合是复杂的，需要用一种敏感快速的生物技术进行研究。本研究不仅在方法学上做了探讨，而且研究了氟与硒、砷与镉、镉与锌及三种以上毒物共存的联合毒性，发现采用环境生物技术可以成功地研究毒物的联合作用机制。

3、水生食物链富集研究

在海洋污染对人体健康影响的研究中，采用水生食物链富集实验发现水中藻类能在0.001mg/L的甲基汞溶液中（现场污染浓度）12小时浓缩1580倍，被浮游动物吞食后48小时体内可达1.51mg/L，被鱼吃后在三天内能使鱼体甲基汞的含量超过食品卫生标准近7倍，说明毒物可以通过水生食物链很快转移到人体，危害人体，危害人体健康。

4、环境生物技术评价废渣的毒性

先将有害的工业废渣按固液比1:10的要求，制成试验用工业废渣浸出液，再稀释成不同的浓度。研究表明，用水蚤做为实验生物对工业有害废渣浸出液进行毒性实验，在一定程度上能发映出有害废渣的毒性大小。研究中发现：1）在冶炼和生产过程中排出的废渣往往含有一系列的综合体，化学法只能测定出单项废渣的含量，不能检验出废渣毒性联合作用的综合毒性，而水蚤毒性试验可对一些成分不明或毒物间具有联合作用的废渣作出毒性综合评价，与化学法相互补充，共同说明问题，为工业排放有害废渣的治理和防治提供科学数据。2）用水蚤可以测定不知化学成分和含量的废渣的综合毒性，并可对各冶炼厂废渣的毒性分别给予评价，找出管理和防治措施。

综上所述生态毒理学环境生物测试技术在保护环境与人体健康中占有重要地位，受到国内外学者的关注。实践证明环境生物测试技术具有敏感、快速、经济、可靠等特点，不仅可以用来测定有毒化学品（包括农药）、工业废水、水中沉积物及工业废渣的毒性，而且可以综合评价环境毒物的污染，在联合毒性作用机制上发挥作用，具有广泛的应用价值。