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1 范围
本标准规定了海洋石油勘探开发作业中使用或生成后排入海洋的部分污染物在不同海区的生物毒性检验中采用的试验方法,以及试验方法中有关样品的处理、试验生物、试验程序、结果判定、质量控制等要求。
本标准适用于海洋石油勘探开发作业中使用或生成后排入海洋的钻井泥浆、钻屑和生产水的生物毒性检验。
本标准中规定的方法在适当调整试验条件后亦适用于本标准限定外的其他海洋石油勘探开发污染物的生物毒性检验。
2 引用标准
下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨、使用下列标准最新版本的可能性。
GB 17378.3-1998 海洋监测规范 第3部分:样品采集、贮存与运输
GB 17378.4-1998 海洋监测规范 第4部分:海水分析
GB 17378.7-1998 海洋监测规范 第7部分:近海污染生态调查和生物监测
GB 18420.1-2001 海洋石油勘探开发污染物生物毒性分级
3 定义
本标准采用下列定义。
3.1生物毒性检验 biological toxicity inspection
见GB18420.1-2001
3.2 96h换水式生物毒性试验 96h renewal biological toxicity test
在96h的试验期间内每隔一定时间部分更换或全部更换试验溶液,进行观察、测定生物异常或死亡效应的试验。
3.3 无可见影响浓度NOEC (no-observed- effect concentration)
指试验生物暴露在一组不同浓度的试验溶液一段时间后,通过观察试验生物的不良影响,并比较试验组与对照组统计分析结果,判定出对试验生物无显著影响的最大浓度。
4 原理
海洋生物的各种生理活动受海洋环境影响,通过观察测定试验生物在96h 试验条件下接触试验物质后的异常或死亡效应,可得到海洋石油勘探开发污染物对试验生物有明显影响的具体浓度。
5 采样、送样和样品保存
5.1 样品的采集
5.1.1 采样数量
采样数量应足够供3次重复试验的用量。油基泥浆8L,水基泥浆8L,钻屑5kg,生产水排放口采5 L。
5.1.2 采样地点
5.1.2.1 钻井泥浆 经振动筛分离后的泥浆应从排放口或泥浆池采集。
5.1.2.2 钻屑 经振动筛分离后采样。
5.1.2.3 生产水 在生产水排放点的排放口采样。
5.2 包装和运输
5.2.1 包装
采送样品必须用惰性材料制成的塑料容器密封包装。
5.2.2 运输
必须符合GB17378.3有关样品贮存与运输的规定,样品必须在48h内送达生物毒性实验室。
生产水样品必须在4℃~8℃保存。
5.2.3 标签
所有样品容器上应标明样品名称、采样油井号、生产或使用者、采样人、采样时间、采样方式、采样数量等。
样品送达实验室后送样人要填写送样表,样品接受人应检查样品标签和包装是否完整,并对样品进行编号、签字和记录存档。
5.2.4 贮存
生产水样品必须保存在4℃~8℃,其它样品必须保存在阴凉处,并在样品送达实验室后的24h内开始试验。
6 试验生物和标准毒物
6.1 试验生物
6.1.1 种类
下列试验生物只需选用一种。
6.1.1.1 对虾仔虾:中国对虾(Penaeus chinensis)、斑节对虾(Penaeus monodon)、长毛对虾 ( Penaeus penicillatus)。
6.1.1.2 卤虫(Artemiidae)幼体。
6.1.2 试验生物开始试验日龄
6.1.2.1 对虾:小于仔虾期10d(P10期)的仔虾。
6.1.2.2 卤虫:虫卵孵化20h~24h后的幼体。
6.2 标准毒物
本试验所用标准毒物为分析纯的十二烷基磺酸钠(sodium dodecyl sulfate,SDS)。
7 设施和设备
7.1 设施
7.1.1 饲养试验生物的水池或水族箱等。
7.1.2 可控照明装置。
7.1.3 维持试验生物的控温、充氧、循环清洁海水的设备,包括制冷和加热的恒温设备、充气设备循环水设备、水过滤设备等。
7.2 试验容器
7.2.1 对虾仔虾试验用 1000ml 烧杯或其他同等体积的玻璃水槽。
7.2.2 卤虫无节幼体试验用40ml~50ml的烧杯或其他同等体积的玻璃水槽。
7.3 环境因子测定的试剂和仪器
7.3.1 按GB 17378.4 第27、30、32章要求的试剂或仪器。
7.3.2 除 7.3.1要求外,可选用的试剂和仪器包括经校正的普通温度计、精密试纸等。
7.4 其他
搅拌器、显微镜、胶头滴管、量筒、手抄网等。
8 试验环境和安全注意事项
8.1 试验室环境必须干净、无污染,避免人为的影响因素。
8.2 试验人员必须作好安全防护措施,如配备工作服,一次性手套等。
9 试验程序
9.1 试验生物来源、饲养和选择
9.1.1 对虾仔虾
9.1.1.1 来源
从虾苗厂购入或生物毒性实验室自繁饲养。
9.1.1.2 饲养
对虾仔虾饲养的适宜条件见表1。购入的仔虾必须在实验室驯养48h后才可用于毒性试验,自繁饲养的仔虾必须在试验开始前24h 从饲养室移入实验室。
表1 仔虾试验室饲养条件
|
饲养条件 |
中国对虾仔虾 |
斑节对虾仔虾 |
长毛对虾仔虾 |
|
温度℃ |
22~25 |
27~29 |
26~29 |
|
盐度 |
25~33 |
28~33 |
25~30 |
|
pH |
7.6~8.2 |
7.6~8.2 |
7.6~8.2 |
9.1.2 卤虫幼体
9.1.2.1 卤虫卵来源 从商场购入或实验室自繁收集。
9.1.2.2 卤虫卵孵化 取1g/L卤虫卵加入稀释水中,在25℃、盐度30~35、光照2 000 Lx~3 000 Lx的环境条件下充氧孵化,取同一批次孵出的无节幼体放入稀释水中经20h~24h饲养后,选择消化道形成后的幼体用于毒性试验。
9.1.3 合格的试验生物
9.1.3.1 健康、正常的试验生物,24h内死亡率小于10%。
9.1.3.2 试验生物的24h标准毒物敏感试验的毒性结果必需与其它批次试验生物的敏感范围一致。
9.2 稀释水的准备
使用人工海水作为稀释水,盐度30,pH (7.9+0.2),溶解氧接近饱和。用作稀释水的人工海水配方必须经试验生物饲养试验,证明其对试验生物的生长发育无明显影响或是已经普遍使用的人工海水配方。
9.3 贮备液的配制
9.3.1 泥浆贮备液的配制
9.3.1.1 油基泥浆 按体积比取1份泥浆加入9份稀释水,2000r/min~3000r/min搅拌15h至絮状,然后加水稀释为试验组的最高浓度,继续搅拌5min,静置60min后取上层混悬液作为贮备液。
9.3.1.2 水基泥浆 按体积比取1份泥浆加入9份稀释水,2 000 r/min~3 000r/min搅拌15min,然后加水稀释为试验组的最高浓度,继续搅拌5min,静置60min后取上层混悬液作为贮备液。
9.3.2 钻屑贮备液的配置
9.3.2.1 油基泥浆钻屑 取一定重量的钻屑加入稀释水中,2 000 r/min~3 000r/min搅拌15h,取上层混悬液作为贮备液,试验前充分搅拌。贮备液浓度小于100 000mg/L。
9.3.2.2 水基泥浆钻屑贮备液的准备同水基泥浆。
9.3.3 生产水贮备液的配制
取一定体积的生产水加入稀释水中2 000r/min搅拌15min,配制成预定浓度的贮备液。
9.4 预备试验
9.4.1 选取4组~5组等比或等间距浓度,如1,10,100,1 000mg/L及对照组,设2个~4个重复样,每个容器放5个生物进行试验,以确定全部死亡和存活的浓度范围。温度、pH、溶解氧要求与驯养条件一致,每24h观察记录死亡率,及时取出死亡生物。如试验结果不能确立正式试验液浓度范围则需要重新选择浓度并重复预备试验。
9.4.2 在为判定是否符合某个特定毒性容许值的试验中,预备试验浓度可在大于毒性容许值设置等距浓度。
9.5 正式试验
9.5.1 试验浓度设置
9.5.1.1 在预备试验设定的浓度范围内,设定5个等对数间距或等比浓度组和1个对照组,建议采用的等对数间距为1,1.35, 1.8, 2.4,3.2,4.2,5.6,7.5等及其10的各次方倍数,等比的稀释因子为0.5。如需计算LC50值,试验浓度应包括无死亡和全部死亡的浓度,用以得到至少三个连续的死亡浓度。每个试验浓度至少4个重复样。每个容器包括10个生物体。
9.5.1.2 在为判定是否符合某个特定毒性容许值的试验中,如试验生物预备试验的LC50远大于毒性容许值,则可在大于容许值的区间选择等间距浓度。
9.5.2 试验生物移入
9.5.2.1 对虾仔虾 用手抄网在驯养池中随机选择试验生物并及时放入试验容器内。弃用跃出或损伤的生物。在试验操作过程中,应在30min内完成分放试验生物。
9.5.2.2 卤虫幼体 用胶头滴管在驯养容器随机吸取卤虫幼体,然后小心移入试验容器。应在30min内完成分放试验生物。
9.5.3 试验溶液更新
每24h准备新的试验溶液,然后从对照组开始,由低浓度到高浓度试验组逐级移入存活的试验生物。
9.5.4 充气要求
当试验溶液的溶解氧浓度小于60%的饱和度,必须对试验溶液进行轻微充气,充气气泡为60个/min~100个/min。如试验组进行充气,同样对照组也需进行充气。
9.5.5 试验的环境因子
试验适宜的环境为温度23℃~28℃,盐度28~33, pH7.6~8.2,试验过程中温度变化范围不超过2℃,盐度变化范围不超过2,pH值变化范围不超过0.4。
9.5.6 饲喂
9.5.6.1 对虾仔虾喂卤虫无节幼体 50个/d 。
9.5.6.2 卤虫幼体饲喂扁藻、小球藻等单细胞藻类,藻液离心后饲喂,应避免加入藻液引起试验溶液体积的明显改变。
9.5.7 观察和记录
每24h观察试验生物两次并记录异常行为,尽快移去试验生物的死亡个体。试验生物存活数记录在原始记录表内,见附录A(标准的附录)。
9.6 环境因子的测定和记录
每次试验溶液配制后和试验溶液更新前必须测量并记录各项环境因子,如溶解氧、pH值、温度、盐度等。测定方法参照GB 17378.4中第27、30、32章的有关规定,另外可选用校正后的普通温度计测定水温以及选用精密试纸测定pH值。测定值记录在96h换水式生物毒性试验原始记录表上,见附录A(标准的附录)。
9.7 试验生物死亡判定
试验生物体色变成不透明,轻触无反应或在显微镜下观测心脏停止跳动均可判定为死亡。
10 试验结果分析和判定
10.1 结果的有效性
试验溶液的溶解氧必须达到60%饱和度以上,对照组的死亡率不超过10%,驯养生物24h的LC50 和同一实验室其它批次同种生物的试验结果相符。
10.2 试验结果的判定
生物毒性的试验结果判定见附录C标准的附录。
10.2.1 在大于或等于生物毒性容许值的试验浓度组未出现试验生物死亡,直接判定为大于生物毒性容许值。
10.2.2 在小于生物毒性容许值的试验浓度组出现试验生物死亡,对试验结果进行正态分布和方差齐次检验,如符合正态检验和方差齐次检验则采用附录D(提示的附录)的参数检验方法(Dunnett's 检验)判定NOEC值。如不符合正态检验或方差齐次检验则采用附录D(提示的附录)的非参数秩检验方法(Steel's 多对一检验)判定NOEC值,以NOEC值来判定是否符合生物毒性容许值。
10.2.3 当小于生物毒性容许值的试验浓度组出现生物死亡,并且有一组的死亡率为100%时,可通过图表法或概率法计算LC50值。图表法直接判定是否符合生物毒性容许值,概率计算法计算置信区间,以置信上限是否大于毒性容许值为判定限。96h LC50的概率计算法见附录E(提示的附录)。
11 质量控制
11.1 批间和批内质量控制
11.1.1 每批次试验必须同时进行标准毒物的24h生物毒性试验,通过比较LC50值评价试验生物质量的稳定性。
11.1.2 保证试验过程试验环境因子的一致性,即试验期间的温度变化不超过2℃,盐度变化不超过2,
pH变化范围不超过0.4,溶解氧大于60%的饱和度。
11.2 原始记录
原始记录应完整。包括:采样和试验的时间、地点、时间;样品的保存方法; 采样和试验人员签名;试验所用的方法和技术;质量控制记录;试验的原始资料,仪器校准和维修记录;试验报告等。
12 检验报告
检验报告包括检验报告表和试验报告。
12.1 检验报告表
检验报告表包括:送样单位、送样人、送样时间、样品名称、样品编号、样品接受人、检验依据的标准、试验结果和依据GBXXXXX对试验结果判定的结论、出具检验结果的生物毒性试验室签章等。生物毒性检验报告表的格式见附录B。
12.2 试验报告
试验报告包括:试验物质的化学性质和其他材料;稀释水,贮备液,和试验溶液的配制;试验动物驯养和负荷数;对照组死亡数和标准物质LC50的生物数据;用浓度反应曲线或方程表示的试验浓度和试验生物反应的关系。
接下页
附录A(标准的附录) 96h换水式生物毒性试验原始记录表
附录B(标准的附录) 生物毒性检验报告表
附录C(标准的附录) 生物毒性试验结果判定流程图
附录D(提示的附录) 生物毒性试验结果分析举例
附录E(提示的附录) 96hLC50 的概率计算法