毒性,即物质有毒的程度。了解物质的毒性水平对于明确其对人们的健康和环境构成的潜在风险来说尤为重要。科学家们怎么知道物质(如石油、化学处理剂和有毒金属等)在投入海洋或沿海水域时是否会有毒性呢?
确定物质毒性的基本方法是毒性试验,大概过程是将清洁水中生长的健康生物放置于含有已知浓度污染物的水中,然后观察生物何时进入昏睡、生病或死亡,并将这些结果与清洁水中的生物进行比较。
(1)毒性测试的复杂性
在海洋环境中测定毒性的过程是严格、精细且耗时的:必须有未受污染(清洁)水(称为对照)和污染物处理水,最低标准是每组五个容器。实验要不断进行重复,因为测试物种不同,每种测试生物对毒性的敏感程度也不同。科学家需要有多个测试样本来确定对一般生物体有毒的水平和对最敏感生物体有毒的水平,且需要在每个测试容器中放置多于一个的同种生物体,一般是十个。
(2)按时观测
毒性测试的下一步是记录生物体随时间的变化。标准观察期为每天24小时监测,至少监测4天(96小时)。每个监测时间里,必须记录以下内容:每个处理容器和对照容器;活着和正常的生物数量;不正常的生物数量;死亡的生物数量。然后应用统计技术来估计生物体致死或半数致死的毒素中位浓度,并记录结果。关键要记录足够的信息,以便其他人能够完全重复测试。
(3)质量控制偏差
毒性试验的设计必须包括许多功能,以确保结果没有偏差:容器必须随机排列并标号;必须监测水质,以确保所有容器中的温度和氧气浓度保持不变;收集到数据后,研究人员必须计算致死浓度的中位数,即意味着该浓度会杀死一半的测试生物体;此外,实验过程需要重复一次或两次,以确保第一次实验的准确度;最后,研究人员须整理一篇报告,描述实验过程和结果,并且与已发表的其他研究数据进行对比。
(4)使用毒性数据
目前已进行许多毒性测试:如毒性对酶系统的影响、对动物行为变化或产卵量减少的影响等。实验最终确定的毒性浓度数据需要与现场测量或预期的浓度进行比较。如果实地污染物浓度低于实验室认为“有毒”的浓度,那么污染物质并不构成威胁;反之,则要引起关注。
(傅圆圆 编译)