饮用水水源水质安全监测预警技术发展综述

水是保障世界和平和安全的重要因素,水质安全问题频发引起人们的广泛关注。有毒有害化学物质的生产和使用是水体新兴污染物的主要来源。战争、恐怖活动和国际冲突也可能造成大范围水污染和卫生设施的严重破坏,进而造成比战争本身更大的灾难。落后的水质安全不能满足人民期待拥有更加绿色可持续的水生态环境和更加安全健康的饮用水的需求。如今国内外广泛使用的水质安全监测预警技术主要包括生物监测和理化监测,本文就水质安全监测预警技术的发展进行综述介绍,为水质安全精准监测和预警提供辩证借鉴。

两种重金属联合胁迫下斑马鱼的规避行为变化

通过模拟水质突发性污染,研究斑马鱼在规避行为反应试验装置内的行为变化,采用Noldus软件中的动物轨迹追踪系统,记录斑马鱼游动速度及距中心扩散管距离的变化数据,探讨两种重金属(Zn^2+、Cd^2+)联合胁迫下不同毒性浓度、相同毒性浓度不同比例条件下斑马鱼的规避行为响应变化。在两种重金属联合胁迫下,斑马鱼规避行为变化受到毒性浓度的影响,与浓度配比密切相关。在0.1、0.5、1、2 TU的浓度暴露下,斑马鱼游动速度出现明显变化的时间(T1)和距中心对角线距离出现明显变化的时间(T2)分别为(12±1.0)、(8.4±1.1)、(4.6±0.89)、(1.6±0.54)min和(13.8±0.84)、(11±0.71)、(6.8±0.84)、(3±0.71)min,距中心对角线距离的变化率与浓度呈现良好的相关性。在相同毒性浓度不同比例下,斑马鱼的行为变化存在一定的差异,联合胁迫T1、T2明显早于单一重金属胁迫条件。结果表明,Zn^2+与Cd^2+两种重金属对斑马鱼的行为毒性不是简单的相加作用,而是协同作用。

多点进水与弱电压刺激提高斑马鱼报警的精确度

为了提高斑马鱼在实际水质毒性监测应用中报警的准确性和稳定性,通过改进实验装置,在监测养殖箱左右3 cm处各安置一块上面带有直径为1 cm圆孔的铝板,改变污染物的扩散方式,同时在铝板左右加上变频电压而形成稳定电场,刺激中毒反应前后的斑马鱼。结果表明:多点进水方式下污染物可以更快更均匀地扩散到养殖箱中并与斑马鱼接触,提前约10 min报警,缩短了报警时间,提高了报警的灵敏度。可以选择电压为10 V,间隔10 min刺激一次毒物暴露后的斑马鱼,刺激时长为1 min作为检验报警发生的真假,提高报警的准确度。在毒物暴露后的0.5~1.5 h之间设置间歇性的10 V电刺激,若斑马鱼的速度、转次变化行为明显低于空白,则认为报警为真。