获取水生蔬菜污染物富集系数的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及水环境生态技术，特别涉及一种获取水生蔬菜污染物富集系数的方法 及装置。
【背景技术】
[0002] 水是人类赖以生存的基础，水环境质量状况与人类的健康和发展息息相关。但伴 随着社会经济的快速发展和工农业生产活动的日益加剧，生产的化学品数量和种类也越来 越多，而大量金属矿藏的开采和化学品的使用，又通过各种途径进入水环境，造成水环境生 态的污染，导致水环境日益恶化，对水环境生态安全和人类健康造成严重威胁。例如，目前， 大量含有重金属的工业废弃物、废水以及化学品未经有效的净化处理就排入到河流和湖泊 中，不仅对河流和湖泊中的水生生物造成严重威胁，还威胁到下游饮用水源的安全，对生态 环境和人体健康造成严重威胁。
[0003] 鱼类生物富集试验作为有效评估水环境污染物富集作用的技术手段。也就是说， 鱼类生物富集试验利用鱼类作为试验对象，对环境水体中污染物进行富集作用研究，获取 各重金属污染物的生物富集系数（BCF，Biological Concentration Factor),也就是重金 属污染物在鱼类中的富集系数，目的在于探讨并阐明污染物对鱼类的影响及作用机理，从 而防止水环境中的污染物通过食物危害人类，为制订污染物在水体中的卫生标准提供依 据。
[0004] 我国有十三种水生蔬菜，现有栽培面积1000多万亩，主要集中在长江流域、珠江 流域和黄河流域。有影响、有规模、有特色的以县级为单位的水生蔬菜基地41个，遍布12 个省（自治区、直辖市），38个县（市、区）。随着可用耕地城镇化的发展被不断侵蚀，人们 开始考虑通过培育水生植物来提供新的食物来源，但由于水生植物与水生动物的生长机制 完全不同，如果单纯依据鱼类生物富集试验评估污染物的生物富集作用，忽略了水生蔬菜 的生物富集作用，使得评估结果不能全面反映污染物对人类健康的影响，而目前水环境污 染对于水生植物的影响和作用机理，还没有相关研究和报道，需要提出一种基于水生植物， 尤其是水生蔬菜的生物富集作用评估方法，为制订水体污染物卫生标准提供综合依据。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明的主要目的在于提出一种获取水生蔬菜污染物富集系数的方法 及装置，为综合评估污染物生物富集特性提供技术支持。
[0006] 为达到上述目的，本发明提供了一种获取水生蔬菜污染物富集系数的方法，该方 法包括：
[0007] 配制用于水生蔬菜的培养液及受试溶液，所述受试溶液最低浓度优先选用《农 田灌溉水质标准》（GB5084-1992)水作农作物水质标准作为最低浓度，其次选用《地表 水环境质量标准》（GB3838-2002)规定的三类水水质标准，最后选用《渔业水质标准）》 (GB11607-1989)规定的标准值；所述受试溶液最高浓度设置，选择《污水综合排放标准》 (GB8978-1996)及相关行业排放标准的限值；
[0008] 选取目标水生蔬菜，并利用配制的培养液及受试溶液，分别对选取的目标水生蔬 菜进行培育，其中，利用配制的培养液对选取的目标水生蔬菜进行培育包括：利用配制的培 养液对选取的目标水生蔬菜分别进行砂培培育以及水培培育；利用配制的受试溶液对选取 的目标水生蔬菜进行培育包括：利用配制的受试溶液对选取的目标水生蔬菜分别进行砂培 培育以及水培培育；
[0009] 按照预先设置的取样周期对培育的目标水生蔬菜以及受试溶液进行取样和分析， 得到受试物在目标水生蔬菜内的浓度与受试溶液实际浓度，具体包括：在砂培培育以及水 培培育过程中，按照预先设置的溶液更换周期更换受试溶液；测试更换受试溶液前后的受 试溶液浓度，将更换受试溶液前后的受试溶液浓度的平均值作为受试溶液实际浓度；按照 预先设置的溶液更换周期，采集目标水生蔬菜，获取该溶液更换周期内的受试物在目标水 生蔬菜内的浓度；以溶液更换周期为横坐标，受试物浓度为纵坐标，将受试溶液实际浓度以 及受试物在目标水生蔬菜内的浓度绘制在坐标轴上形成曲线；如果曲线已经达到了 一个稳 定的状态，即受试物浓度已经变成了一条与时间轴近似平行的渐近线；
[0010] 计算得到的受试物在目标水生蔬菜内的浓度与受试溶液实际浓度的比值，获取水 生蔬菜污染物富集系数，计算公式为：
[0011]
[0012] 式中：
[0013] Cv为稳定态时受试物在目标水生蔬菜内的浓度；
[0014] Cw为稳定态时受试溶液实际浓度。
[0015] -种获取水生蔬菜污染物富集系数的装置，该装置包括：配制模块、培育模块、取 样分析模块以及富集系数计算模块，其中，
[0016] 配制模块，用于配制用于水生蔬菜的培养液及受试溶液，所述受试溶液最低浓度 优先选用《农田灌溉水质标准》（GB5084-1992)水作农作物水质标准作为最低浓度，其次选 用《地表水环境质量标准》（GB3838-2002)规定的三类水水质标准，最后选用《渔业水质标 准》(GB11607-1989)规定的标准值；所述受试溶液最高浓度设置，选择《污水综合排放标准》 (GB8978-1996)及相关行业排放标准的限值；
[0017] 培育模块，用于选取目标水生蔬菜，并利用配制的培养液及受试溶液，分别对选取 的目标水生蔬菜进行培育，其中，利用配制的培养液对选取的目标水生蔬菜进行培育包括： 利用配制的培养液对选取的目标水生蔬菜分别进行砂培培育以及水培培育；利用配制的受 试溶液对选取的目标水生蔬菜进行培育包括：利用配制的受试溶液对选取的目标水生蔬菜 分别进行砂培培育以及水培培育；
[0018] 取样分析模块，用于按照预先设置的取样周期对培育的目标水生蔬菜以及受试溶 液进行取样和分析，得到受试物在目标水生蔬菜内的浓度与受试溶液实际浓度，具体包括： 在砂培培育以及水培培育过程中，按照预先设置的溶液更换周期更换受试溶液；测试更换 受试溶液前后的受试溶液浓度，将更换受试溶液前后的受试溶液浓度的平均值作为受试溶 液实际浓度；按照预先设置的溶液更换周期，采集目标水生蔬菜，获取该溶液更换周期内的 受试物在目标水生蔬菜内的浓度；以溶液更换周期为横坐标，受试物浓度为纵坐标，将受试 溶液实际浓度以及受试物在目标水生蔬菜内的浓度绘制在坐标轴上形成曲线；如果曲线已 经达到了一个稳定的状态，即受试物浓度已经变成了一条与时间轴近似平行的渐近线；
[0019] 富集系数计算模块，用于计算得到的受试物在目标水生蔬菜内的浓度与受试溶液 实际浓度的比值，获取水生蔬菜污染物富集系数，计算公式为：
[0020]
[0021] 式甲：
[0022] Cv为稳定态时受试物在目标水生蔬菜内的浓度；
[0023] Cw为稳定态时受试溶液实际浓度。
[0024] 由上述的技术方案可见，本发明提供的一种获取水生蔬菜污染物富集系数的方法 及装置，基于水生蔬菜在受试溶液中的砂培培育以及水培培育，提供污染物生物富集作用 评估方法，为综合评估水生蔬菜对污染物的生物富集作用提供技术支持，为我国环境管理 和环境保护提供有效的数据支持。
【附图说明】
[0025] 图1为本发明实施例获取水生蔬菜污染物富集系数的方法流程示意图；
[0026] 图2为本发明实施例获取水生蔬菜污染物富集系数的装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0027] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对 本发明作进一步地详细描述。
[0028] 由于目前还没有相关水环境污染物对于水生植物影响和作用机理的研究和报道， 而通过利用自然水环境培育水生蔬菜，为人类提供食物的方法，越来越得到推广和应用，因 而，需要提出一种基于水生蔬菜的污染物生物富集作用评估方法，为制订污染物在水体中 的卫生标准提供综合依据，以避免培育的水生蔬菜影响人类健康并对人类造成危害，为我 国环境管理和环境保护提供有效的数据支持，也为综合评估水生蔬菜对污染物的生物富集 作用提供技术支持。
[0029] 图1为本发明实施例获取水生蔬菜污染物富集系数的方法流程示意图。参见图1， 该流程包括：
[0030] 步骤101，配制水生蔬菜的培养液及受试溶液；
[0031] 本步骤中，培养液可以采用霍格兰氏（Hogland)营养液，包括：蔬菜砂培培养液及 蔬菜水培培养液。
[0032] 作为一可选实施例，Hogland营养液的配方为：硝酸|丐945mg/L、硝酸钾607mg/L、 磷酸铵115mg/L、硫酸镁493mg/L、铁盐溶液2. 5ml/L、微量元素5ml/L，溶液pH = 6. 0。
[0033] 作为另一可选实施例，Hogland营养液的配方也可以为：四水硝酸钙945mg/L、硝 酸钾506mg/L、硝酸铵80mg/L、磷酸二氢钾136mg/L、硫酸镁493mg/L、铁盐溶液2. 5ml、微量 元素液5ml，溶液pH = 6. 0。
[0034] 蔬