生物毒性实验暴露装置的制作方法

本实用新型涉及一种生物毒性实验暴露装置。

背景技术：

水体是化学品进入环境后的一个重要的归宿地。化学品进入水体后，会对水生生态系统造成影响，其影响的大小与化学品对水生生物的毒性有关。化学品对水生生物的毒性数据可以通过水生生物毒性暴露试验而得到，不同生物在生态系统的生态位各不相同，只有获取足够物种的毒性数据，才能对化学品的生物毒性产生足够的认识，进而提出保护性标准和措施，因此有必要扩大受试生物的选择范围。以水生生物为受试对象的毒性暴露试验在评价化学品的环境效应方面起着重要作用。目前进行水生生物毒性暴露试验主要选择小型鱼类、溞类等作为受试生物，暴露装置上选择不一，采用的暴露方式亦不相同，存在暴露结果不一致的问题。现阶段制约受试生物选择的主要条件主要在于缺乏针对特定受试物种生活习惯的、易于操作、质控完善的标准化生物毒性实验暴露装置。

由于实验室空间的局限性，目前实验室主要采用长方形或正方形的玻璃箱、或者圆形容器作为暴露箱来进行水生生物毒性暴露实验，这些暴露箱的具体的空间排列例如可参见图1所示，即例如可将横截面为正方形的暴露箱11并排布置，或将横截面为圆形的暴露箱12并排布置。但是，对于横截面为长方形或正方形的暴露箱，虽然其在空间布局上较为节省，但是长方形或正方形的暴露箱在4个角容易形成水体流动的死角，暴露生物的粪便以及食物残渣不容易处理，腐败物质对于暴露生物不利，可能会影响暴露实验的准确性。而对于横截面为圆形的暴露箱，虽然其不容易形成水循环死角，但其相对浪费空间。

另外，现有的水生生物毒性暴露实验缺乏对于进水换水的考虑，即现有的暴露箱没有进水和排水系统。通常采用的都是在暴露箱外配制好暴露溶液，然后采用人工直接倾倒到暴露箱中，暴露实验期间的换水也主要通过人工进行，而人工换水费时费力，由此也导致了暴露生物只能选择较小的生物。

技术实现要素：

本实用新型目的是提出一种生物毒性实验暴露装置，以解决现有技术的一个或多个缺陷。

为实现上述目的，本实用新型提出一种生物毒性实验暴露装置，其特点在于，包括：

储水箱，其内盛装有暴露溶液；

添加槽，与该储水箱通过第一管道连通，该第一管道上设置有第一阀门，该添加槽是用以添加暴露物质；

生物暴露箱，与该添加槽通过第二管道连通，该第二管道上设置有第二阀门，且该生物暴露箱的箱体具有呈方形圆角的横截面；

废液收集箱，与该生物暴露箱通过第三管道连通，该第三管道上设置有第三阀门；

其中，该暴露溶液能够经由该第一管道流入该添加槽内并与该暴露物质混合形成暴露母液，该暴露母液能够经由该第二管道流入该生物暴露箱内以进行暴露实验，该生物暴露箱内的暴露废液能够经由该第三管道排入该废液收集箱内并由该废液收集箱进行收集。

在本实用新型的一或多个实施例中，该生物暴露箱的该箱体的底部呈圆锥状。

在本实用新型的一或多个实施例中，该生物暴露箱的该箱体的底部的坡度为1～5％。

在本实用新型的一或多个实施例中，该第二管道的一端是进一步延伸入该生物暴露箱内并形成一垂直孔道及/或一水平孔道，该垂直孔道及/或该水平孔道上布置有多个进水孔。

在本实用新型的一或多个实施例中，所述多个进水孔均匀布置。

在本实用新型的一或多个实施例中，所述的生物毒性实验暴露装置还包括防逃网，铺设于该生物暴露箱的该箱体的顶部。

在本实用新型的一或多个实施例中，该防逃网为聚乙烯防逃网。

在本实用新型的一或多个实施例中，该第三管道的一端是自该生物暴露箱的该箱体的底部向内延伸并形成具有预定高度的排水管。

在本实用新型的一或多个实施例中，该排水管为一可调整的排水管，且该排水管的顶部能够被调整至与一预定的暴露水位平齐。

在本实用新型的一或多个实施例中，该生物暴露箱的该箱体为聚甲基丙烯酸甲酯箱体或聚丙烯箱体。

一方面，本实用新型通过选择生物暴露箱的横截面形状为方形圆角状，在节省实验室空间和保证水体自由流动之间达到了平衡。另一方面，本实用新型通过设计科学的进水排水系统，减轻了人力换水的负担。

附图说明

图1是传统的水生生物毒性暴露实验中正方形的暴露箱和圆形的暴露箱的空间分布示意图；

图2是本实用新型的实验室水生生物毒性实验暴露装置的结构示意图；

图3是图2中的生物暴露箱的纵向剖面示意图；

图4是本实用新型的方形圆角的生物暴露箱与传统的正方形的暴露箱和圆形的暴露箱的空间分布对比效果示意图。

具体实施方式

如图2所示，本实用新型的实验室水生生物毒性实验暴露装置主要包括储水箱21、添加槽22、生物暴露箱23、废液收集箱24以及相关进水系统和排水系统等。其中，该储水箱21内盛装有暴露溶液，例如水等。该添加槽22是与该储水箱21通过第一管道201连通，该第一管道201上设置有第一阀门F1，该添加槽22是用以添加暴露物质，例如暴露药品等。该生物暴露箱23可为至少一个，并与该添加槽22通过第二管道202连通，该第二管道202上设置有第二阀门F2，且该生物暴露箱23的箱体具有呈方形圆角的横截面(如图4中的标号“23”所示的截面形状)。该废液收集箱24是与该生物暴露箱23通过第三管道203连通，该第三管道203上设置有第三阀门F3。在本实用新型中，该第一阀门F1、该第二阀门F2为注水阀门，该第三阀门F3为排水阀门。

在本实用新型中，该储水箱21内的暴露溶液能够经由该第一管道201流入该添加槽22内，并与被添加到该添加槽22内的暴露物质混合形成暴露母液。该添加槽22内的暴露母液能够经由该第二管道202流入该生物暴露箱23内以进行暴露实验。而在实验结束后，该生物暴露箱23内的暴露废液能够经由该第三管道203排入该废液收集箱24内并由该废液收集箱24进行收集。

本实用新型在暴露箱的结构设计上，充分考虑了空间利用率和自净效率两个原则，选择了横截面为方形圆角的暴露箱，例如图4中生物暴露箱23，其横截面即为方形圆角(即方形截面的四个角为圆角)。如图4所示，假设在实验室中分别并排布置了一排本实用新型的方形圆角的暴露箱23、一排传统的正方形截面的暴露箱11、和一排圆形截面的暴露箱12，其中每排包括5个尺寸相同 (例如边长为1或直径为1)的暴露箱，则传统的圆形截面的暴露箱12的截面面积S正方形＝1*1*5＝5，传统的圆形截面的暴露箱12的截面面积S圆形＝π*(1/2) ²*5≈3.93，与之相比，本实用新型的方形圆角的暴露箱23的截面面积S方形圆角具有如下关系：S圆形<S方形圆角<S正方形。由此可见，虽然本实用新型的方形圆角的暴露箱23的空间利用率要优于传统的圆形截面的暴露箱12，且与传统的正方形截面的暴露箱11的空间利用率相差无几，但由于本实用新型的暴露箱由于有圆角的存在，故其自净效率要优于传统的正方形截面的暴露箱11。

在本实用新型的一实施例中，该生物暴露箱23的长宽高可分别为60cm× 60cm×40cm。该生物暴露箱23的箱体的材质可采用聚甲基丙烯酸甲酯(亚克力)或透明PP(聚丙烯)材质，透明PP造价相对便宜，但不耐磨，因此可优选亚克力材质。当然，可以理解的是，在其他实施例中，该生物暴露箱23也可以采用其他尺寸或材质，这并不作为对本实用新型的限制。

另外，虽然在本实用新型的图2的实施例中仅示出了一个生物暴露箱23，但可以理解的是，也可以设置多个生物暴露箱23各自通过一第二管道202分别与该添加槽22连通，每一第二管道202上也可分别设置一个第二阀门F2，这些同样并不作为对本实用新型的限制。

结合参考图3，在本实用新型中，该生物暴露箱23的箱体231的底部232 可呈圆锥状，其坡度例如可为1～5％。

并且，在图3所示的实施例中，该第二管道202的一端是进一步延伸入该生物暴露箱23内并形成一垂直设置的垂直孔道2021及一横向设置的水平孔道 2022，该垂直孔道2021及该水平孔道2022上分别布置有多个进水孔2023、2024，这些进水孔2023、2024可为均匀布置。本实用新型通过采用如图3所示的包括垂直孔道2021和水平孔道2022的进水系统，可以确保水流均匀混合，防止出现死水区，并能够保证自净效果。

并且，较佳地，在图3所示的实施例中，该生物暴露箱23的箱体231的底部232的中央设置有排水口。该第三管道203的一端是自该生物暴露箱的该箱体的该底部的排水口向内延伸并形成具有预定高度的排水管2031。该排水管 2031例如可为一可调整的排水管，其顶部能够被调整至与一预定的暴露水位L 平齐。换言之，该排水管2031既能作为排水系统使用，又能起到控制水位的作用。

在本实用新型的另一实施例中，所述的生物毒性实验暴露装置还可包括防逃网(图中未示)，例如可为聚乙烯防逃网，铺设于该生物暴露箱23的箱体的顶部。

下面将结合图2和图3详细说明本实用新型的实验室水生生物毒性暴露装置的使用方法。该使用方法包括：

(1)根据实验的目标和实验物种确定生物暴露箱23的水位，例如可调整排水管2031(如图3所示)的高度至预定的水位高度。

(2)关闭各注水阀门，即关闭第一阀门F1和第二阀门F2，根据设置的暴露浓度，将暴露物质(例如药品)添加到添加槽22内，打开第一阀门F1，将储水箱21内的一定量暴露用水缓缓流入添加槽22，关闭第一阀门F1，并搅拌暴露物质直至完全溶解形成暴露母液。

(3)打开第二阀门F2和第一阀门F1，使暴露用水不断通过添加槽22，将暴露母液不断注入生物暴露箱23，直至到达暴露水位L。

(4)关闭第一阀门F1和第二阀门F2，并在该生物暴露箱23内放入水生暴露生物，开始暴露实验。若需更换暴露溶液，则可根据上述步骤进行更换。

(5)暴露实验结束后，打开排水阀门，即第三阀门F3，待该生物暴露箱 23内的水位降低后收集暴露生物，并通过废液收集箱24收集暴露废液。

本实用新型通过采用方形圆角的暴露箱，在利用方形达到空间有效利用的同时，内部的圆角保证暴露箱内水体能够自由流动，不留死角，即具有良好的自净效率。

本实用新型通过水平孔道和垂直孔道的均布式进水，能够保证水体的充分混合，并且能够实现水体的流动，实现对暴露生物的连续暴露。

本实用新型通过暴露箱的底部排水，减少了人工的使用。

当然，本实用新型在细节处理方面还有很大的选择余地，或者有不同的处理方式，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。