申请日2014.05.23
公开(公告)日2014.09.10
IPC分类号G01N33/50
摘要
本发明涉及废水检测技术领域，特别是一种垃圾渗滤液毒性评价方法;包括以下步骤：(1)取垃圾渗滤液，制备测试样液;(2)通过重组基因芽孢对测试样液进行体外生物毒性定量评价;(3)以早期发育的鱼类为受试生物材料，暴露于测试样液中，检查鱼类的生长发育繁殖和基因转录变化情况，获得垃圾渗滤液生物毒性真实定量检测结果;(4)以斜生栅藻-多刺裸腹溞-斑马鱼为受试模拟生态系统，暴露于测试样液中，评价垃圾渗滤液毒性物质的生物富集、世代传递效应，获得相关检测结果;本发明所述方法具有快速高效、精确量化、真实可靠、多层次评价等诸多优点，具有很高的实用价值和广阔的市场前景。
权利要求书
1.一种垃圾渗滤液毒性评价方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)、取垃圾渗滤液，制备测试样液;
(2)、通过重组基因芽孢对所述测试样液进行体外生物毒性定量 评价，获得生物毒性评价量化检测结果;
(3)、以早期发育的鱼类为受试生物材料，暴露于所述测试样液 中，检查所述鱼类的生长发育繁殖和基因转录变化情况，对步骤(2) 中检测结果的假阳性部分进行修正，获得垃圾渗滤液生物毒性真实 的定量检测结果;
(4)、将斜生栅藻长期暴露于所述测试样液中，再以所述斜生栅 藻为饲料，喂养初级消费者多刺裸腹溞，受污染的多刺裸腹溞继续 喂养次级消费者斑马鱼，形成斜生栅藻-多刺裸腹溞-斑马鱼三层 级生态系统，观察斑马鱼子代的存活率、平均繁殖量、不同子代对 垃圾渗滤液有毒有机物的生物富集系数和遗传基因变化，评价垃圾 渗滤液毒性物质的生物富集、世代传递效应，获得相关检测结果。
2.如权利要求1所述的垃圾渗滤液毒性评价方法，其特征在于： 步骤(1)中所述测试样液为垃圾渗滤液的原液、稀释10倍的稀释 液和稀释100位的稀释液。
3.如权利要求1所述的垃圾渗滤液毒性评价方法，其特征在于： 步骤(2)中所述的重组基因芽孢为erα,vtg,cyp19a1b,rxrγ雌激素受体 基因转染的枯草芽孢杆菌，经营养匮乏条件培养后繁殖，形成芽孢。
4.如权利要求1所述的垃圾渗滤液毒性评价方法，其特征在于： 步骤(3)中所述的鱼类为斑马鱼或红鳟鱼。
说明书
垃圾渗滤液毒性评价方法
技术领域
本发明涉及废水检测技术领域，特别是一种垃圾渗滤液毒性评 价方法，用于垃圾渗滤液的生态风险和对人体健康危害的评估。
背景技术
垃圾渗滤液是指垃圾在堆放和填埋过程中由于压实、发酵等生 物化学降解作用，同时在降水和地下水的渗流作用下产生了一种高 浓度的有机或无机成份的液体。
随着经济发展水平的提高，城镇化进程的加快，垃圾量与日俱 增，垃圾渗滤液的污染问题日益严峻，引起了政府和民众的广泛关 注。如何实现我国城市垃圾的减量化、无害化、资源化是摆在我们 面前的一项重要的社会发展战略任务。由于卫生填埋处理方法具有 经济、简单易行、技术成熟等优点，一直是国内外城市固体废物的 主要处置方式。中国有95%以上的城市生活垃圾采用填埋处理，但是 由于资金和技术手段的限制,绝大多数填埋场只是进行简单的填埋 处理,大多未经科学的设计与防护处理,有的甚至直接露天堆放或 简单掩埋,造成了周围树木、植被枯死，土壤干裂，地表水、地下 水污染等诸多生态环境问题,严重影响城市环境质量和生态文明建 设。
众所周知，垃圾填埋所产生的垃圾渗滤液因组分复杂、毒性大、 处理困难，成为目前人们最为关注的环境污染问题。垃圾渗滤液具 有高浓度、高毒性的特点，通常含有大量的有毒有机化合物、高浓 度的含氮化合物、各种金属离子，以及各种病原体。近年来，随着 工农业生产、塑料制品的大量使用，多个国家和地区垃圾填埋场渗 滤液中检出含有邻苯二甲酸酯、双酚A、烷基酚、有机锡化合物、有 机氯农药、有机磷农药、多氯联苯、多溴联苯醚、二噁英类物质和 多环芳烃等多种具有内分泌干扰效应的物质。同时，随着大量药物 的使用和废弃，如避孕药类、类固醇类药物、抗生素等，最终随垃 圾进入环境中，对生态环境和人体健康造成风险。
目前，针对垃圾渗滤液中单一有毒化合物的化学分析方法屡见 不鲜，生物毒性评价数据也不乏报道。然而，缺乏对于成分复杂、 有毒物质种类繁多的垃圾渗滤液的联合生物毒性的定量评价方法。
发明内容
本发明为了弥补现有评价方法在评价垃圾渗滤液的生态风险和 对人体健康危害等方面存在的不足而提供的一种垃圾渗滤液毒性评 价方法。
为达到上述功能，本发明提供的技术方案是：
一种垃圾渗滤液毒性评价方法，包括以下步骤：
(1)、取垃圾渗滤液，制备测试样液;
(2)、通过重组基因芽孢对所述测试样液进行体外生物毒性定量 评价，获得生物毒性评价量化检测结果;
(3)、以早期发育的鱼类为受试生物材料，暴露于所述测试样液 中，检查所述鱼类的生长发育繁殖和基因转录变化情况，通过解剖 镜检观察早期发育的所述鱼类对所述测试样液中存在的有毒污染物 的选择性摄食作用和代谢分解作用，剔除步骤(2)中检测结果中的 假阳性结果，修正检测结果，获得垃圾渗滤液生物毒性真实的定量 检测结果。
(4)、将斜生栅藻长期暴露于所述测试样液中，再以所述斜生栅 藻为饲料，喂养初级消费者多刺裸腹溞，受污染的多刺裸腹溞继续 喂养次级消费者斑马鱼，形成斜生栅藻-多刺裸腹溞-斑马鱼三层 级生态系统，观察斑马鱼子代的存活率、平均繁殖量、不同子代对 垃圾渗滤液有毒有机物的生物富集系数和遗传基因变化，评价垃圾 渗滤液毒性物质的生物富集、世代传递效应，获得相关检测结果。
优选地，步骤(1)中所述测试样液为垃圾渗滤液的原液、稀释 10倍的稀释液和稀释100位的稀释液。
优选地，步骤(2)中所述的重组基因芽孢为erα,vtg,cyp19a1b,rxrγ 雌激素受体基因转染的枯草芽孢杆菌，经营养匮乏条件培养后繁殖， 形成芽孢;重组基因芽孢在垃圾渗滤液暴露过程中，芽孢中的雌激 素受体基因(erα,vtg,cyp19a1b,rxrγ)被垃圾渗滤液中的雌激素活性物 质激活，从而在蛋白质转录和合成过程中，基因Lac-Z也同时被激 活，转录成β-半乳糖苷酶，通过测定β-半乳糖苷酶活性定量表征垃 圾渗滤液的生物毒性。
优选地，步骤(3)中所述的鱼类为斑马鱼或红鳟鱼。
本发明的有益效果在于：
1、芽孢的天然抗性，较其他细菌载体更加适应垃圾渗滤液的高 盐、高毒性，采用转染雌激素受体基因的芽孢，可以更加准确实现 定量评价垃圾渗滤液的生物毒性，屏蔽其他毒性干扰，很好地解决 了垃圾渗滤液成分复杂、体外生物评价载体选择困难，无法检测联 合生物毒性的紧迫问题;
2、本发明采用早期斑马鱼体内生物毒性评价方法，更加真实地 模拟了水体被垃圾渗滤液污染后，水生动物在摄取、代谢过程中的 生物毒性效应，更加真实反映垃圾渗滤液的实际污染情况和水生动 物毒性效应，可以弥补体外生物毒性评价方法的不足，修正其假阳 性结果，使得垃圾渗滤液的生物毒性评价结果更加真实可靠;
3、本发明所采用的三层级模拟生态系统，更加真实地再现了垃 圾渗滤液污染后水体中，污染物质在生态系统生物链传递过程中的 生物富集效应和世代传递效应，贴近生态环境真实情况，可以更加 准确地评估垃圾渗滤液污染对区域生态污染的风险，为决策者提供 有力的工具手段。
综上，本发明所述方法具有快速高效、精确量化、真实可靠、 多层次评价等诸多优点，具有很高的实用价值和广阔的市场前景， 有望成为控制垃圾渗滤液污染的重要评价检测手段。