專利名稱：利用跳蟲急性毒性輔助鑒定土壤污染的方法
技術領域：
本發明涉及土壤污染監測與控制技術領域，涉及一種輔助鑒定土壤污染的方法， 具體來說是利用跳蟲急性毒性(在土壤中短期培育后的死亡率)輔助鑒定土壤污染。
背景技術：
土壤位于地球陸地表面，是各環境要素激烈作用的場所，與人和環境之間的關系極為密切。近年來，隨著工農業生產的迅速發展及人類對各種化學品依賴程度的不斷提高， 許多有毒有害物質進入到土壤生態系統，土壤污染日益嚴重。土壤污染是環境污染的重要環節。作為一個開放系統，土壤污染又可以引起和促進水體、大氣、生物等環境要素的污染。 此外，土壤具有肥力，能夠為人類提供食物的生產資料，是人類不可代替的自然資源。土壤一經污染，不僅影響作物的正常生長發育，同時使得污染物經食物鏈傳遞進入人體、危害人體健康。因此，對土壤污染進行監測和診斷評價已變得越來越重要和緊迫，污染土壤的評價、治理及相關的管理對策日益成為關注的焦點。跳蟲又名彈尾蟲，是彈尾綱動物的俗稱，是一種分布極為廣泛的土壤節肢動物，與線蟲、螨蟲共同構成3大土壤動物，在土壤生態系統中扮演重要角色。跳蟲是土壤生態系統食物鏈中的重要分解者，在土壤物質循環、土壤發育及微團聚體形成、土壤理化特性和土壤生物群落的維護等方面均發揮了重要作用。跳蟲的活動、取食、繁殖及其他全部的生命活動范圍一般都在土壤的表層(0-25cm)內。
發明內容
本發明的目的是提供利用跳蟲急性毒性輔助鑒定土壤污染的方法。本發明提供的輔助鑒定土壤污染的方法，包括如下步驟將待測土壤和人工標準土壤分別進行如下平行操作(1)將跳蟲置于土壤中放置45-55小時；(2)統計跳蟲的死亡率；如果采用待測土壤的跳蟲死亡率高于采用人工標準土壤的跳蟲死亡率，待測土壤為候選的存在污染的土壤。為保證實驗的準確性，采用人工標準土壤時跳蟲的死亡率為20%以下時實驗結果可信。具體可采用t檢驗法對數據進行方差分析。當待測土壤中跳蟲死亡率與人工標準土壤中有極顯著差異(ρ <0.01)時，可以判斷土壤受到污染。待測土壤中跳蟲死亡率與人工標準土壤中跳蟲死亡率差異越大說明土壤污染狀況越嚴重。所述統計跳蟲的死亡率的方法如下將步驟(1)的土壤和跳蟲倒入水中，對漂浮在水面的跳蟲進行計數，計算沒有漂浮到水面的跳蟲的只數占步驟(1)加入的跳蟲的總只數的百分數，即跳蟲死亡率。所述步驟(1)中，所述跳蟲具體可為蟲齡為10-12天的跳蟲。所述步驟(1)中，所述放置的時間具體可為48小時。
所述步驟⑴中，所述放置可在如下條件進行19-21°C;光照黑暗比為12h 12h， 光照強度為400LUX ；空氣濕度為65-75%。所述步驟(1)中，所述放置具體可在如下條件下進行20°C ；光照黑暗比為 12h 12h，光照強度為400Lux ；空氣濕度為70%。所述步驟(1)中，所述土壤的含水量可為40% -60%。所述步驟(1)具體是在容器中進行的，所述容器用封口膜封口。所述容器的容積可為100-150毫升(所述容器具體可為100毫升燒杯)，每個所述容器中可放置10只所述跳蟲和IOg所述土壤。所述步驟O)中，還可包括在所述水(如去離子水)中加入墨水的步驟。所述墨水具體可為碳素墨水。所述跳蟲具體可為白符跳(Folsomia Candida)。所述人工標準土壤可為國際標準化組織(ISO)人工土壤(1999)。所述人工標準土壤的制備方法具體如下將9質量份草炭、20質量份高嶺土、70質量份石英砂和1質量份 CaCO3混合攪拌均勻。所述人工標準土壤的理化性質為pH = 6. 0士0. 5，碳氮比為38. 5，有機質含量為12.4%，陽離子交換量為11.9mol/kg。所述土壤污染為化學物質污染，如重金屬污染、有機物污染等(如2環-6環的多環芳烴)。所述土壤污染具體可為五氯酚污染。土壤中污染物種類繁多，污染程度復雜，用一般的物理、化學方法只能對已知的有限的污染物進行監測，不能全面的反應評價土壤污染狀況。本發明提供的方法，基于跳蟲對土壤污染物的敏感性(跳蟲對污染物非常敏感，跳蟲在污染土壤中暴露，土壤污染物會對跳蟲生活產生影響，導致跳蟲死亡)，采用跳蟲的死亡率(急性毒性)作為評價指標，可以輔助鑒定土壤污染，對土壤總體的污染狀況進行全面監測和評價。本發明提供的方法可用于各種化學物質污染的土壤等，適用范圍廣，比傳統的物理化學方法靈敏度更高，操作更簡單，價格廉價。
具體實施例方式以下的實施例便于更好地理解本發明，但并不限定本發明。下述實施例中的實驗方法，如無特殊說明，均為常規方法。下述實施例中所用的試驗材料，如無特殊說明，均為自常規生化試劑商店購買得到的。實施例中所用的人工標準土壤為國際標準化組織(ISO)人工土壤(1999)，制備方法如下將9質量份草炭(105°C烘干，過40目篩)、20質量份高嶺土、70質量份石英砂和1 質量份CaCO3(分析純，研磨，過40目篩)混合攪拌均勻。人工標準土壤的理化性質為pH =6.0士0.5，碳氮比為38. 5，有機質含量為12.4%，陽離子交換量為11.9mol/kg。人工標
準土壤密封室溫放置保存。草炭(pH5.0-6. 5，粒度l-8mm，含有機物85%、腐殖酸65%、全氮量5% )北京清原世紀花卉有限公司(北京清原世紀花卉有限公司的網址如下http://WWW. qysjhm. com/ productShow. asp ？ id = 210&productsort = 178)。高嶺土(高嶺石彡30% )國藥集團化學試劑有限公司，產品編號20020528。石英砂(粒徑50-200 μ m)西格瑪奧德里奇公司，產品編號274739_5KG。
實施例中所用的跳蟲為白符跳(Folsomia Candida)公眾可以從中國科學院生態環境研究中心獲得；參考文獻Fountain MT,Hopkin SP =Folsomia Candida(Collembola) A" standard" soil arthropod. Annual Review of Entomology 2005,50:201-222·。實施例1、采用本發明的方法輔助鑒定土壤污染本實施例中的待測土壤為采自北京焦化廠的土壤(焦化廠排放的污染物通常主要為2環-6環的多環芳烴)。1、稱取60g待測土壤(或60g人工標準土壤)，分裝到6個IOOmL小燒杯中(每個小燒杯IOg 土壤)，加適量去離子水，使土壤含水量為60%。2、向步驟1的每只小燒杯中加入10只同齡化的白符跳(蟲齡為10-12天)，然后將小燒杯用封口膜封口，放入人工氣候箱中培養(20°C;光照黑暗比為12h 12h，光照強度為400Lux ；空氣濕度為70% )48小時。3、從人工氣候箱中取出小燒杯，將小燒杯內的土壤和白符跳倒入250mL大燒杯中，加入150mL去離子水和兩滴碳素墨水，充分攪拌，觀察(存活的跳蟲可以憑借分泌的油脂漂浮在水面上，死亡的跳蟲不會浮出水面)，并對漂浮在水面的白符跳進行計數。跳蟲死亡率=(10-漂浮在水面的白符跳數量)+10。結果見表1。表1采用人工標準土壤與采用待測土壤跳蟲死亡率(單位<% )
權利要求
1.一種輔助鑒定土壤污染的方法，包括如下步驟將待測土壤和人工標準土壤分別進行如下平行操作(1)將跳蟲置于土壤中放置45-55小時；(2)統計跳蟲死亡率；如果采用待測土壤的跳蟲死亡率高于采用人工標準土壤的跳蟲死亡率，待測土壤為候選的存在污染的土壤。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述統計跳蟲死亡率的方法如下將步驟 (1)的土壤和跳蟲倒入水中，對漂浮在水面的跳蟲進行計數，計算沒有漂浮到水面的跳蟲的只數占步驟(1)加入的跳蟲的總只數的百分數，即跳蟲死亡率。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于所述步驟(1)中，所述跳蟲的蟲齡為 10-12 天。
4.如權利要求1至3中任一所述的方法，其特征在于所述步驟(1)中，所述放置的時間為48小時。
5.如權利要求1至4中任一所述的方法，其特征在于所述步驟(1)中，所述放置是在如下條件下進行的19-21°C;光照黑暗比為12h 12h， 光照強度為400LUX ；空氣濕度為65-75% ；所述步驟(1)中，所述放置具體是在如下條件下進行的20°C ；光照黑暗比為 12h 12h，光照強度為400Lux ；空氣濕度為70%。
6.如權利要求1至5中任一所述的方法，其特征在于所述步驟(1)中，所述土壤的含水量為40% -60%。
7.如權利要求1至6中任一所述的方法，其特征在于所述步驟(1)是在容器中進行的，所述容器用封口膜封口。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于所述容器的容積為100-150毫升，每個所述容器中放置10只所述跳蟲和IOg所述土壤。
9.如權利要求1至8中任一所述的方法，其特征在于所述步驟(2)中，還包括在所述水中加入墨水的步驟，所述墨水具體為碳素墨水。
10.如權利要求1至9中任一所述的方法，其特征在于所述跳蟲為白符跳。
全文摘要
本發明公開了利用跳蟲急性毒性輔助鑒定土壤污染的方法。所述方法包括如下步驟將待測土壤和人工標準土壤分別進行如下平行操作(1)將跳蟲置于土壤中放置45-55小時；(2)統計跳蟲死亡率；如果采用待測土壤的跳蟲死亡率高于采用人工標準土壤的跳蟲死亡率，待測土壤為候選的存在污染的土壤。本發明提供的方法可用于各種化學物質污染的土壤，適用范圍廣，比傳統的物理化學方法靈敏度更高，操作更簡單，價格廉價。
文檔編號G01N33/24GK102495197SQ20111040238
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月6日 優先權日2011年12月6日
發明者喬敏, 張偲, 張軒, 朱永官, 王光鵬 申請人:中國科學院生態環境研究中心