利用蚯蚓学习行为进行土壤污染物神经毒性检测的装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111766367A(43)申请公布日2020.10.13(21)申请号202010503504.0(22)申请日2020.06.05(71)申请人西南林业大学地址650224云南省昆明市白龙寺300号(72)发明人周世萍荣睿宇郭佳葳熊张平陈修才杨发忠(74)专利代理机构昆明正原专利商标代理有限公司53100代理人于洪陈左(51)Int.Cl.G01N33/24(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图2页(54)发明名称利用蚯蚓学习行为进行土壤污染物神经毒性检测的装置及方法(57)摘要本发明涉及一种利用蚯蚓学习行为进行土壤污染物神经毒性检测的装置及方法，属于环境保护技术领域。该方法包括以下步骤：筛选实验蚯蚓；设置待检测组和对照组，对两组蚯蚓进行平行取样；基于蚯蚓对光刺激的厌恶本性，设定测定参数，对两组蚯蚓进行学习训练后，测定蚯蚓移动达到移动位移阈值所需时间；根据学习能力测定的两组蚯蚓达到移动位移阈值时间，进行统计分析，判断土壤污染物的神经毒性。与学习行为测定传统方法如迷宫实验等方法相比，本发明的方法对蚯蚓学习能力的测定不受蚯蚓分泌物干扰，测试方案蚯蚓易于领会，解决了土壤污染物神经毒性生态风险监测中，蚯蚓学习行为不易有效测定的实际问题。CN111766367ACN111766367A权利要求书1/2页1.利用蚯蚓学习行为进行土壤污染物神经毒性检测的装置，其特征在于，包括：遮光测试箱（1），遮光测试箱（1）内底部安装有测试台（2）；测试台（2）台面铺设有塑胶垫（3）；塑胶垫（3）表面上设有阵列排布的多个凸起（4）；在遮光测试箱（1）内顶部安装有喷雾器（5）、照明灯（6）和摄像头（7）；还包括与测试台（2）相连的振动马达（8）；凸起（4）的高度高于蚯蚓身体高度；相邻两个凸起（4）之间的距离大于蚯蚓身体宽度；还包括监控电脑（9），监控电脑（9）分别与喷雾器（5）、照明灯（6）、摄像头（7）和振动马达（8）相连。2.根据权利要求1所述的利用蚯蚓学习行为进行土壤污染物神经毒性检测的装置，其特征在于，振动马达（8）安装在测试台（2）的底部。3.根据权利要求1所述的利用蚯蚓学习行为进行土壤污染物神经毒性检测的装置，其特征在于，凸起（4）为圆柱形，高度为0.5~0.7cm，；相邻两个凸起（4）之间的距离为1.75cm。4.根据权利要求1所述的利用蚯蚓学习行为进行土壤污染物神经毒性检测的装置，其特征在于，所述的照明灯（6）为白色照明灯，功率为5W，距离测试台（2）15~20cm。5.根据权利要求1所述的利用蚯蚓学习行为进行土壤污染物神经毒性检测的装置，其特征在于，振动马达（8）的振动频率为160~200Hz。6.利用蚯蚓学习行为进行土壤污染物神经毒性检测的方法，采用权利要求1~5任意一项所述的利用蚯蚓学习行为进行土壤污染物神经毒性检测的装置，其特征在于，包括如下步骤：步骤（1），选择三月龄以上、体长5～6cm及体重350～400mg的蚯蚓为实验蚯蚓；步骤（2），将多条实验蚯蚓随机分为两组，分别放入待检测土壤和对照土壤中，每周在土壤表面添加实验蚯蚓所需饲料，并保持土壤湿度为50%，28d后取出蚯蚓进行学习训练；所述的对照土壤为普通土壤；待检测土壤与对照土壤的区别在于待检测土壤中含有待检测的土壤污染物；步骤（3），开启喷雾器喷雾2min后关闭，之后将蚯蚓放在测试台上进行3个周期的学习训练，每个周期训练包括顺序设置的25s振动、25s光照、25s振动、25s光照、25s振动、25s光照；当振动刺激期间，蚯蚓头部运动距离达到或超过移动位移阈值，则随后的光照刺激不出现，但振动刺激仍然持续；当光照刺激期间，蚯蚓头部运动移动达到或超过移动位移阈值，则立即停止光照刺激，待下一个振动刺激开始时继续进行循环刺激学习；相邻两个训练周期之间开启喷雾，让蚯蚓休息1min后再进行下一个周期的学习训练，学习训练开始时关闭喷雾；步骤（4），学习训练结束后让蚯蚓休息20min，蚯蚓休息至8min时，开启喷雾器喷雾，喷雾4min后关闭；步骤（5），对蚯蚓学习能力测定，测定3个周期，每个测定周期包括顺序设置的25s振动、25s光照、25s振动、25s光照、25s振动、25s光照；测定每次振动和光照刺激期间蚯蚓头部运动达到或超过移动位移阈值的所需时间；步骤（6），比较待检测土壤和对照土壤两组蚯蚓在步骤（5）测定的时间，当存在显著差2CN111766367A权利要求书2/2页异，则土壤污染物对蚯蚓具有神经毒性，反之，则不具有神经毒性。7.根据权利要求6所述的利用蚯蚓学习行为进行土壤污染物神经毒性检测的方法，其特征在于，将待检测土壤、对照土壤分别放入不同的培养瓶中，之后将实验蚯蚓放入培养瓶中，以保鲜膜封口并