水体污染的毒性试验
天津市地表水水体污染发光细菌的急性毒性表征研究
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发光 菌 在 进行 新 陈 代 谢 时会 发 光 ， 当某 种 因素 影 响 其 正常 新 陈 代谢
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线 （ 范围），作为水质突变和 毒性应急的指 导依据 。 关键 词： 地表水 ：发光 细菌；急性毒性 中图分类号 ：Ｘ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：Ｉ ７ 一７ ９ ２ １ ）０ １ １ ２ ９ ６ ｜ ５ ７（ ０ ０ ４ ０ ３ —０ Ｔ
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２ ）测 定条件 。室 温要 求： １—０Ｃ ５ ３＂
４结 累厦 讨论 我 们在 ４ ｉ月期 间 通过 对地 表 水发 光 细菌 的 急性 毒性 试验 发 光损 失 ～ １
率 测定 结果见 表 ｉ ，通 过计 算初 始算术 平均值 Ａｏ ｃ及标 准偏 差值 Ｓｏ ｃ ，得 控制
范 围Ａ ｏ Ｓ ｏ ｃ ±３ｃ 。建 立综合 毒性 基准线 ，作 为应 急 （ 发地控 制 ： 培养 块 １＋． ℃， ５０ ５ 读数井 １＋ Ｙ 。 ５ Ｉ ￣
３ ）步骤 。① 将Ｍ ｃｏ ｏ ｉｒ ｔｘ Ａ ｏ ｏ ０ ｏ ｏ №ｄ ｌ ５ ０ 析仪 模 式钮 调置 “ ｅ ０ 分
Ａｕｅ 模 式 ， 使 用 ８．％ ｃｔ” １９ ＳｒｅｉｇＴｓ实验检测方式 。 ｃｅｎｎ ｅｔ
尔弧 菌为 弧菌 属发光 细菌 。 细菌 发光 可概 括 为细菌 体 内合成 的 细菌发 光 酶催化 还 原型 的黄 素单核 苷 酸 （ＭＩ ）和 长链 脂肪 醛 （Ｃ Ｏ 至少含 ８ ｃ ＦＮ１ ２ ＲＨ ， 个 ）并 在０的参 与下 发生氧 ２ 化 还原 反应 而放 出光 子 。细 菌 的发光 涉 及 多种物 质 的参 与 。而且 这些 物质 的合 成 或产 生是 细菌 的 生理代 谢 的一 个 组成 部分 ， 因此 ，只 有在 外界 条件 适 宜时 。发 光才 比较 理想 。 所 以发光 细 菌 的发光 状况 对外 界 条件 的变 化极 为 敏感 ，并 可通 过发 光 强度 的 改变很 快 反映 出来 ，这就 是为 什么 可 以利用 发 光细 菌来 检测 环境 中 有毒 、有 害物 质 的基 本原 理 ，也 是发 光细 菌 能应用 于 快速 的环 境污 染监 测 的根 本 原因 。此 方法 利用 灵 敏的 光 电测量 系 统测 定 毒 物对 发光 细菌 发 光强 度 的影 响 。毒 物 的毒 性可 以用发 光损 失率 表 示 ，也
造纸厂废水毒性的测试方法
收稿日期:2000209207(修改稿)造纸厂废水毒性的测试方法张 勇 万金泉 马邕文(华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室,广州,510641)摘 要 就细菌培养顶空气相色谱法、发光细菌检测法、鱼类毒性测试法及电位滴定法对造纸废水中毒性污染的测试进行综述。
这些方法具有操作简单、准确度高、费用低等优点。
文中所涉及的毒性分析方法对于测定其它工业废水的毒性也有一定的参考价值。
关键词 造纸废水 毒性 测试方法中图分类号:TS79 文献标识码:A 文章编号:100026842(2001)0120131204制浆造纸工业废水是当前世界上工业水污染大户之一。
特别是在纸浆漂白操作中相继使用氯、次氯酸盐、二氧化氯等漂白剂降解木素,排水中含大量的有机氯化物,具有很大的毒性[1]。
近年来,随着对工业污染物对环境影响认识地不断提高,人们对制浆造纸废水的环境危害已不仅局限于考虑悬浮物(SS )、生物耗氧量(BOD )、化学耗氧量(C OD )及色度等,而且进一步关注其中的毒性物质。
当这些毒性物质进入动物肌体中并积累到一定数量时,能使体液或组织发生生物化学和生理功能的变化,引起暂时性或持久性的病理状态,甚至危及生命[1]。
因此,对造纸厂废水毒性的研究正引起环境工作者的高度重视。
要研究造纸厂废水的毒性,必须对其毒性进行测试。
目前,一般可利用生物体,包括微生物[2]、藻类[3]、底栖软体动物[4]、浮游生物[5]、鱼[6]等来测定造纸废水中污染物对水生生物的毒性,这类方法称为生物学方法。
此外,还可利用物理化学方法对其毒性进行测试。
本文对这些方法进行了综述。
1 生物学方法用生物学方法直接测定工业废水的毒性,是研究水体污染的一种重要手段,同时也为确定废水的安全排放量和制定废水排放标准提供了科学依据。
111 微生物监测利用细菌作为指示生物监测化学物质的方法有多种,如细菌酶活性的变化[7,8]、ATP 水平测定[9]、细菌发光微毒检测[10]、细菌生长、呼吸抑制实验[11,12]、微热测量[13]以及C O 2产生等。
水质监测项目和检测方法
水质监测项目和检测方法水质监测是为了保护水资源和人类健康而进行的活动，主要目的是分析和评估水体中的化学、物理和生物参数。
水质监测项目包括但不限于以下几个方面：水体中的有毒有害物质、微生物与寄生虫、重金属、营养物质以及水体的pH值、溶解氧、浊度等指标。
本文将详细介绍水质监测项目及其检测方法。
1.有毒有害物质：-化学物质：如重金属（铅、汞、镉等）和有机污染物（农药、工业废物等），可通过高效液相色谱仪、气相色谱仪等检测设备进行分析。
-环境激素：如内分泌干扰物和药物残留物，可通过液质联用仪（LC-MS/MS）等设备进行检测。
-毒性评估：可以通过短期急性毒性试验（LC50试验）、长期慢性毒性试验等生物学方法进行评估。
2.微生物与寄生虫：-总菌落计数：采用平板计数法，将水样在特定培养基上培养并计数。
-大肠杆菌群：通过内部、外部指标（如总大肠菌群和大肠杆菌）的检测，可以评估水体受粪便污染的程度。
-寄生虫卵囊：通过膜过滤法、浓缩法和染色识别法等进行检测。
3.重金属：-铅、汞、镉、铬等重金属：可以使用原子吸收光谱（AAS）、电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）等仪器进行检测。
4.营养物质：-氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐等：可通过分光光度计、荧光分析仪等设备进行监测。
5.水体的pH值、溶解氧、浊度等指标：-pH值：可通过玻璃电极或化学试剂进行测定。
-溶解氧：可以使用溶解氧仪、滴定法等进行测定。
-浊度：利用涡旋式浊度计等设备进行测定。
除了上述项目外，还可以进行水中特定物质的检测，如有机磷农药、氨、铜等。
此外，还有一些辅助项目，如水体温度、电导率、氧化还原电位等指标的监测。
水质监测方法的选择取决于具体的监测项目和目的。
常用的水质检测方法包括物理测定法、化学测定法和生物学测定法。
物理测定法：通过仪器测量水体的温度、pH值、溶解氧、浊度等物理参数。
采用这些方法可以快速、准确地获取水体的基本信息。
化学测定法：通过对水样进行化学反应，使用分光光度计、荧光分析仪、原子吸收光谱仪等仪器对特定化学物质进行测定。
生物监测项目四水体污染的毒性试验
数据分析
利用统计学方法对数据进行深入分析，如单因素方差分析、相关分析等。
结果报告
撰写试验结果报告，总结分析结果，并提出有关建议和措施。
01
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02
04
试验结果
03
农药
农药如六六六、滴滴涕等对生物的毒性影响同样不可忽视，长期暴露可引起生物的免疫系统受损。
05
结果分析
污染物毒性影响的分析
不同浓度污染物的毒性影响
随着污染物浓度的增加，生物体受到的毒性影响也相应增加。
不同生物种类对污染物毒性的敏感性
不同生物种类对同一种污染物的毒性敏感程度不同。
污染物毒性对生物生长的影响
污染物对生物生长的影响也是毒性影响的一个重要方面。
01
02
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有机污染物的毒性
有机污染物对生物的毒性影响主要表现在生物体内的积累和代谢过程中。
推广生态修复技术
加强环保宣传教育，提高公众的环保意识和环境保护责任感，鼓励公众积极参与水体保护和环境保护工作。
提高公众环保意识
THANKS
感谢观看
数据处理
03
试验流程
准备试验所需试剂和仪器
采集水样
预处理水样
准备阶段
按照试验要求，将试剂溶解于水样中，以制备试验溶液。
配置试剂
将试验溶液加入试验容器中，观察和记录生物毒性反应情况。
进行生物毒性试验
对试验结果进行统计分析，包括计算毒性系数、IC50等指标。
统计分析
试验阶段
数据处理与分析阶段
数据整理
不同污染物对生物的毒性影响
01
重金属
重金属如铅、汞等对生物的毒性影响较大，可影响生物的神经系统、生长和繁殖等。
水质全分析项目
水质全分析项目引言概述：水质是人类生活中不可或缺的重要资源，它直接关系到人们的健康和生活质量。
因此，对水质进行全面的分析和评估是至关重要的。
水质全分析项目旨在通过对水质进行多方面的测试和评估，提供准确的水质信息，为保护水资源和人类健康提供科学依据。
一、水质成分分析1.1 pH值测试：pH值是衡量水体酸碱程度的重要指标。
通过测试水样的pH值，可以了解水体是否偏酸或偏碱，从而判断其适用性和安全性。
1.2 溶解氧测试：溶解氧是水体中生物生存所必需的。
通过测试水样中的溶解氧含量，可以评估水体中的氧气供应情况，判断水体是否富氧或缺氧。
1.3 氨氮含量测试：氨氮是水体中的一种重要污染物，其含量直接关系到水体的富营养化程度。
通过测试水样中的氨氮含量，可以评估水体的富营养化程度，及时采取相应的措施进行治理。
二、水质污染物测试2.1 重金属测试：重金属是水体中常见的污染物之一，其含量超标会对人体健康造成严重影响。
通过测试水样中的重金属含量，可以评估水体的污染程度，为水体治理提供科学依据。
2.2 有机物测试：有机物是水体中的另一类常见污染物，其来源包括工业废水、农药残留等。
通过测试水样中的有机物含量，可以评估水体的有机污染程度，及时采取相应的措施进行治理。
2.3 微生物测试：水体中的微生物污染是一种常见的水质问题。
通过测试水样中的微生物数量和种类，可以评估水体的微生物污染程度，采取相应的消毒和净化措施。
三、水质营养元素测试3.1 氮、磷、钾含量测试：氮、磷、钾是植物生长所需的主要营养元素。
通过测试水样中的氮、磷、钾含量，可以评估水体的养分供应情况，为农田灌溉和水体管理提供科学依据。
3.2 钙、镁含量测试：钙、镁是水体中的重要矿物质，对人体健康和生活质量有着重要影响。
通过测试水样中的钙、镁含量，可以评估水体中这些矿物质的供应情况，判断水体的适用性和安全性。
3.3 硅含量测试：硅是水体中的一种重要元素，对水体的稳定性和生物多样性有着重要影响。
金鱼毒性试验
环境毒理学实验报告指导老师：XXXX姓名：XXXX班级：XXXX学号：XXXX实验一金鱼毒性试验一、实验目的：通过本实验，熟悉和掌握鱼类急性毒性试验的设计、条件、操作步骤，以及试验结果的计算、分析和报告等全过程。
二、实验原理：鱼类对水环境的变化反应十分灵敏，当水体中的污染物达到一定程度时，就会引起一系列中毒反应，例如行为异常、生理功能紊乱、组织细胞病变、直至死亡。
在规定的条件下，使鱼接触含不同浓度受试物的水溶液，实验至少进行24h，最好以96 h为一个实验周期，在24h、48h、72h、96h时记录实验鱼的死亡率，确定鱼类死亡50％时的受试物浓度。
鱼类毒性试验在研究水污染及水环境质量中占重要地位。
通过鱼类急性毒性试验可以评价受试物对水生生物可能产生的影响，以短期暴露效应表明受试物的毒害性。
鱼类急性毒性试验不仅用于测定化学物质毒性强度、测定水体污染程度、检查废水处理的有效程度，也为制定水质标准、评价环境质量和管理废水排放提供环境依据。
三、实验材料：1、实验鱼：小型金鱼幼苗100尾2、实验试剂：CdCl溶液四、实验步骤：1．饲养管理本实验采用2000mL大烧杯对受试鱼进行饲养。
水源为进过曝气后的自来水，PH值6.2-6.7，溶解氧6-10mg/L。
水温12摄氏度。
空气压缩机24小时增氧，实验期间受试鱼不喂食。
2．急性实验按照急性毒性实验方法，在包括使鱼全部死亡的最低浓度和96 h 鱼类全部存活的最好浓度之间设置4个浓度组，分别是1mg/L、4mg/L、12mg/L、16mg/L。
每个试验浓度组设2个平行，每一系列设一个空白对照。
试验溶液调节至相应温度后，从驯养鱼群中随即取出鱼并随机迅速放入各试验容器中，每个容器投放受试鱼10尾。
同一试验，所有试验用鱼应30min内分组完毕。
在24h、48h、72h、96h后检查受试鱼的状况。
观察并记录死鱼数目后，将死鱼从容器中取出。
应在试验开始后3h观察各处理组鱼的状况，并记录试验鱼的异常行为（如鱼体侧翻、失去平衡，游泳能力和呼吸能力减弱，色素沉积等）。
金鱼毒性试验
环境毒理学实验报告指导老师：XXXX姓名：XXXX班级：XXXX学号：XXXX实验一金鱼毒性试验一、实验目的：通过本实验，熟悉和掌握鱼类急性毒性试验的设计、条件、操作步骤，以及试验结果的计算、分析和报告等全过程。
二、实验原理：鱼类对水环境的变化反应十分灵敏，当水体中的污染物达到一定程度时，就会引起一系列中毒反应，例如行为异常、生理功能紊乱、组织细胞病变、直至死亡。
在规定的条件下，使鱼接触含不同浓度受试物的水溶液，实验至少进行24h，最好以96 h为一个实验周期，在24h、48h、72h、96h时记录实验鱼的死亡率，确定鱼类死亡50％时的受试物浓度。
鱼类毒性试验在研究水污染及水环境质量中占重要地位。
通过鱼类急性毒性试验可以评价受试物对水生生物可能产生的影响，以短期暴露效应表明受试物的毒害性。
鱼类急性毒性试验不仅用于测定化学物质毒性强度、测定水体污染程度、检查废水处理的有效程度，也为制定水质标准、评价环境质量和管理废水排放提供环境依据。
三、实验材料：1、实验鱼：小型金鱼幼苗100尾2、实验试剂：CdCl溶液四、实验步骤：1．饲养管理本实验采用2000mL大烧杯对受试鱼进行饲养。
水源为进过曝气后的自来水，PH值6.2-6.7，溶解氧6-10mg/L。
水温12摄氏度。
空气压缩机24小时增氧，实验期间受试鱼不喂食。
2．急性实验按照急性毒性实验方法，在包括使鱼全部死亡的最低浓度和96 h 鱼类全部存活的最好浓度之间设置4个浓度组，分别是1mg/L、4mg/L、12mg/L、16mg/L。
每个试验浓度组设2个平行，每一系列设一个空白对照。
试验溶液调节至相应温度后，从驯养鱼群中随即取出鱼并随机迅速放入各试验容器中，每个容器投放受试鱼10尾。
同一试验，所有试验用鱼应30min内分组完毕。
在24h、48h、72h、96h后检查受试鱼的状况。
观察并记录死鱼数目后，将死鱼从容器中取出。
应在试验开始后3h观察各处理组鱼的状况，并记录试验鱼的异常行为（如鱼体侧翻、失去平衡，游泳能力和呼吸能力减弱，色素沉积等）。
溞类活动抑制试验
2. 启 动 转 矩 在额定电压下启动的电动机，因为启动 电流很 大，使 转子的 漏抗值 增大， 转子回 路的功 率因数c osφ2很 低，大 的启动 电流又 造成电 源电压 下降很 多，使 电动机 的主磁 通Φm减小，根 据电磁 转矩的 物理表 达式
可知，启动转矩并不是很大。由三 相异步 电动机 的机械 特性分 析可知 ，电动 机要想 带动负 载转动 起来， 最主要 的是启 动转矩 必须大 于负载 转矩。 只有在 Tst≥1.1TN的条 件下， 电动机 才能正 常启动 ，若电 动机是 空载和 轻载启 动，启 动转矩 是足够 大的， 可以顺 利启动 。若电 动机带 的负载 较重时 ，则有 可能启 动不了 。前面 已经讲 过启动 转矩的 大小是
受试生物钟 常用的种类
பைடு நூலகம்
大型溞
蚤状溞
隆线溞
14.1.1 启 动 性 能 及 指标 异步电动机的启动性能主要有以下几个 方面： (1) 启动时启动电流要小。 (2) 启动时启动转矩要足够大。 (3) 启动过程时间要短。 (4) 启动设备简单，操作方便，易维护。 (5) 启动时消耗的能量要少。 其中衡量电动机启动性能最主要的指标 是启动 电流的 倍数Ist/IN和启 动转矩 的倍数Tst/TN。
(14-3)
Ist IN
3 4
供电变压器容量(kV A) 4 电动机容量(k W)
图14-1 直接启动接线图
14.2.2 降 压 启 动
T∝
，降压启动的同时会使电动机的启 动转矩 减小， 因此， 这种方 法只适 用于轻 载或空 载情况 下启动 。常用 的降压 启动方 法有下 列几种 ：
1. 定 子 电 路 中 串电阻 (或电抗 器)启 动
(14-4) (14-5) (14-6)
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(1) 确定正式试验的浓度范围；
（2）初步观察鱼的中毒表现和选择观
察指标；
（3）检验规定的试验条件是否合适。
浓度范围要大些，如1000、100、10、1、0.lmg/L
5尾/浓度 48－96h 找出最高的全存活浓度和最低的全死亡浓度
2. 试验浓度的选择 根据预备试验选择出的浓度范围，中间按等 比级数或等对数间距插入3—5个中间浓度。 浓度的单位：mg/L、百分比
在全生活周期的慢性毒性试验中对生物不产生影响的浓度。
24hLC50 0.3 安全浓度= (24hLC50 / 48hLC50 ) 3
0.3 安全浓度= (24hLC50 / 48hLC50 ) 2
安全浓度=96LC50×（0.1～0.01）
不易分解的取0.01～ 0.05；容易分解的取 0.05～0.1
2. DO：不能低于4mg/L 3. 水温：21～25℃ 4.光照: 12—16h 5. 试验用水:未污染的自然的河水或湖水，需 过滤去悬浮物，或用标准稀释水 。如用自来 水，要暴气。
水的硬度: 19～250mg/L (以CaCO3计) ； pH： 6.0—8.5
四、试验步骤
1. 预备试验
目的:
暂养12天 驯养7天
1升水/g鱼
驯养用水与试验用水要一致
鱼的死亡率不能超过10%
三、试验条件
1.试验容器和容积 容器：玻璃 大小按2—3升水/g 鱼 容器高度：30—35cm 试验液的深度应尽可能保持一致，且不能 小于15cm 例如：直径25—35cm，高30—50cm的圆玻璃缸 长31cm，宽24cm，高35cm的标本缸 容积30升以上的大白瓷桶
（3）流水式试验
（4）现场试验
项目八 鱼类急性毒性试验
二、试验鱼选择、收集和驯养 1.试验鱼的选择 （1）当地水体中生活的种类； （2）对污染物比较敏感； （3）能在实验条件下饲养，来源丰富，个体 健康。 鲤鱼、鲫鱼、金鱼
2. 实验鱼的大小和数目 要求：同批、同种、同龄 大小一致，在7厘米以下（金鱼3厘米） 数目：每浓度组7-10尾 2—3升水/g鱼 3. 实验鱼的驯养
高
5. 极限试验
可以进行浓度为100mg/L的极限试验。如极 限试验结果表明LC50>100mg/L。可直接给出 试验结果及评价：LC50>100mg/L，属于低毒。
五、数据处理与报告
1. LC50计算
（1）直线内插法
对数浓度
（1）直线内插法
废水 10 百分 6 率浓 度（
5 4 对数 尺度 3
(二) 实际应用
推算出废水的允许排放量和排放速率
作为废水处理效果的鉴定指标
可以利用鱼类毒性试验作为指标，检查地面水源是否已受污 染
作为判定水质卫生标准的一项指标
找出水体污染的主要污染源和主要污染物 测定和评价化学物质和工业废水的毒性 测定不同种类的水生生物对某一化学物质的相对敏感性 测定几种化学物质对某一种所试生物的相对毒性
c. 顺着各点的分布趋势用直尺作出一条最接近各点的 直线 d. 从纵轴概率单位为“5”处引一条水平线与直 线相交，再从交点做垂线与横轴相交，即可 LC50的对数值，此值的反对数就是LC50
(3)直线回归法
y＝a+bx
a
2 x y x ( xy)
x--浓度的对数; y--死亡率转换成的概率单位
每个浓度做3个平行
CK
CK死亡率小于10%时，实验才被承认。
3. 试验液的配制方法 母液 丙酮、吐温
溶剂CK:助溶剂含量应为试验组使用助溶剂的最高浓度， 且不得超过 100mg/L或0.1mL/L
4. 正式试验
CK
1.0
3.2
5.6
7.5
10.0
低
试验开始后的3h、6h观察记录中毒症状 在24h、48h、72h和96h记录死亡鱼数
2s 2N
×1.96）
1 S= b
2. 结果评价
N--供试的动物总数（死亡率为0和 100%的组不计在内）
96h LC50（mg/L） 毒性分级
<1 极高毒
1～10 高毒
10～100 中毒
>100 低毒
3.编写报告
六、鱼类急性毒性试验结果的应用
(一) 安全浓度的推导
安全浓度:就是在污染物的持续作用下，鱼类可以正常存活、 生长、繁殖的最高毒物浓度
水体污染的毒性试验
毒性试验：在适当控制的条件下，把受试生物放
在不同浓度的已知或未知读物内，观察记录生物 的各种反应。
1.急性毒性试验：测定一种毒物在不同浓度时，
24h、48h、96h小时期间的相对致死性。
LC50：某毒物在限定时间内使50%的受试生物个体
死亡的浓度
2.慢性毒性试验：水生生物长时间暴露在低浓度
b K ( xy) x y K x 2 ( x )
2
K x ( x)
2
2
K--浓度的组数（死亡率为0和100%的浓度不计在内）
y=－1.6901+10.5607x
50%死亡率的概率单位y=5,代入上式得：x＝0.6335
LC50＝4.30
LC50
的95%可信限=1g-1（x±
）2
24h死亡率LC50＝5.2% 96h死亡率LC50＝4.4%
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
试验鱼死亡百分数
（2）概率单位目测法
a. 将浓度换算成对数浓度，死亡率换算成概率单 位，死亡率为100%和0时不列入计算
b. 依据上述资料绘制点图，纵轴为概率单位，横 轴为浓度对数
毒物下所产生的可观察的生物效应。
测试项目
生长情况（体长和体重） 存活时间 幼体产生数量
孵化过程
畸变的类型和百分比
试验时间
藻类和原生动物：几小时---几天 小无脊椎动物：几星期 大型无脊椎动物和鱼类：几个 月—几年
3.生物积累试验：
生物积累：指某些毒物的浓度在生物组 织内可积累到比周围水体的毒物浓度高 出许多倍。 生物浓缩： 生物直接从水中摄取 毒物 生物放大：生物通过食物连摄 取毒物
确定环境因子（如DO、pH、水温、硬度等）对水生生物是 否适宜，以及他们对化学物质毒性的影响 为制定水质基准提供科学依据
生物积累
生物积累的试验方法：
（1）用浓缩因子测定生物浓缩 BCF=平衡时的组织浓度/水中浓度 生物半衰期：生物组织内毒物的浓度下降到 它的一半所需的时间。 （2）用放射性同位素标记法测定生物放大 例如：藻类 蚤 鱼
项目八
鱼类急性毒性试验
一、试验方法
（1）静水式试验 （2）更新式静水试验（换水试验）