一种跳虫回避试验装置及其应用技术领域
本发明属于土壤动物回避试验装置及应用技术领域，具体涉及一种跳虫回避试验
装置及其应用。
背景技术
随着地球环境的恶化，人们对环境问题日益重视，而有毒有害物质在土壤中的积
累会影响土壤生态系统的稳定性和可持续性。由于土壤污染评价方法和技术的限制，长期
以来对土壤质量评价的研究集中在检测污染物质在土壤中的浓度和化学形态等方面，对于
污染物、土壤和生物叁者之间的相互作用则鲜有考虑，原因在于难以评估污染物对土壤环
境的生物毒性效应。近20年来，生态风险评价逐渐兴起，以生态学、毒理学、生物学和化学为
理论基础，综合运用数学和计算机等科学技术评价暴露在一个或多个胁迫因子下引发不利
生态效应可能性的过程。陆生无脊椎动物在土壤中广泛分布，是土壤生态系统的重要组成
部分。在实际的风险评估中需要根据物种对污染物的敏感性和耐受性和评价终点来选择合
适的敏感物种。跳虫对土壤污染较为敏感，通过对跳虫的生态毒性测试来评价土壤污染生
态风险已有一定的研究基础，但大多集中在死亡率、繁殖率等指标，属于慢性毒理试验。因
此，具有简单快速、灵敏度高和重现性好等特点的回避实验在污染土壤生态风险评价方面
应用广泛。跳虫的体积小，例如9-12d的白符跳幼虫体长不足1mm。传统的跳虫回避试验方法
是ISO导则操作结合水浮法，具体步骤是利用圆柱体容器，插入塑料隔板将其分成均等的两
部分，一部分加入处理土壤30g，另一部分加入对照土壤30g，然后取出隔板，在中线处加入
9-12d的白符跳20头，并在温度20±1℃、光照400-800Lux、昼夜比为16h:8h条件下培养48小
时，重新插回隔板，然后在两边分别加入一定量的水，使跳虫悬浮在水面上(水浮法)，分别
对两部分的跳虫进行计数，损失跳虫数目大于20％时数据无效。由于跳虫的体积极小，采用
传统的装置和方法进行试验，在重新插回隔板时，不能保证以同一个位置插回隔板，可能导
致对照土壤被分到处理土壤中，对照土壤中的跳虫也随之被分到处理土壤中，造成误差；跳
虫容易损失，导致实验数据不准确或者无效；其次，跳虫容易从处理土壤部分通过塑料隔板
边缘的缝隙进入到对照处理，增大试验误差；另外，利用水浮法操作比较繁琐。所以，设计一
套能克服上述缺点的装置并建立相应技术方法是跳虫回避试验亟待解决的问题。
直接采用水浮法的弊端：不同类型的土壤在加水搅拌之后会出现白色或者棕色泡
沫，并且土壤中还有一些细小悬浮物质(有机质)，且因跳虫本身体积小、呈白色，很容易在
泡沫中隐藏，以至于无法计数或计数不准确。
发明内容
解决的技术问题：本发明提出一种跳虫回避试验装置及其应用，解决了目前跳虫
回避试验水浮法操作繁琐、重新插回隔板的位置不确定造成误差、跳虫容易损失造成数据
无效、跳虫从隔板一侧随缝隙到另外一侧造成误差等问题。
技术方案：一种跳虫回避试验装置，包括隔板和自上而下依次设置的培养装置盖
子、培养装置和收集装置；
所述培养装置包括筛板、底板和销孔，筛板水平设于培养装置的下部，所述筛板沿
径向一分为二；底板设于筛板的下方，且沿径向一分为二，所述销孔设于培养装置的底端外
侧；
所述收集装置的顶端外侧设有定位销，所述定位销与销孔拆卸连接；
所述培养装置和收集装置内表面上分别设有轴对称的轨槽，隔板通过轨槽与培养
装置和收集装置插接。
作为优选，所述销孔分别设于培养装置底端轨槽的外侧。
作为优选，所述筛板为两个半圆形PVC塑料板，所述每个半圆上含有均匀分布间隔
为3×3mm，直径为2mm的小孔，所述筛板的两个半圆形PVC塑料板合拢呈圆形时，在其连接处
的上表面形成凹槽，且凹槽的两端分别与轨槽相接；所述半圆形PVC塑料板的边缘设有圆弧
状的把手。
作为优选，所述底板为两个半圆形PVC塑料板，所述底板的两个半圆形PVC塑料板
合拢呈圆形时，在其连接处的上表面形成凹槽，且凹槽的两端分别与轨槽相接；所述半圆形
PVC塑料板的边缘设有圆弧状的把手。
作为优选，所述定位销分别设于收集装置轨槽的外侧，且向上凸出与销孔对应。
作为优选，所述隔板为底端削尖的PVC塑料板。
本发明还包括所述装置在跳虫回避试验中的应用。
具体应用方法为：
1)将所述隔板、筛板和底板分别插入培养装置，培养装置被隔板分隔的一边装入
对照土壤，另一边装入处理土壤或者污染土壤；
2)将隔板抽出，闭合底板和筛板，在土壤分界线处加入20头跳虫，盖上培养装置盖
子并在温度20±1℃、光照400-800Lux、昼夜比为16h:8h条件下培养48小时；
3)培养完毕后取下培养装置盖子，在收集装置中倒入20mL去离子水，通过收集装
置凸起的定位销将培养装置和收集装置连接；
4)重新插回隔板，并使隔板穿过底板插入收集装置的底部，再抽出底板；
5)在烘虫设备中进行烘虫，烘虫完毕后，将培养装置取下；
6)向收集装置两边加入两滴墨水，进行拍照计数或直接计数。
有益效果：本发明采用隔板、培养装置的销孔和收集装置的定位销快速连接培养
装置和收集装置，可以避免土粒散落，造成误差。
本发明利用轨槽将隔板插入，在重新插回时准确地将处理土壤和对照土壤分开，
避免插回隔板时将处理土壤分到对照土壤中或者将对照土壤分到处理土壤中。
本发明利用筛板和底板，一方面在培养的时候不会使土壤散落出来，另一方面可
以防止隔板抽动时带动土壤从空隙下漏；培养完毕后将底板抽出，在利用烘虫设备烘虫的
时候可以使跳虫从筛板的孔隙中进入到收集装置。
本发明所述筛板和底板的两个半圆形PVC塑料板合拢呈圆形时，在其连接处的上
表面形成凹槽，在培养完成重新插回隔板时能够被隔板分开，使隔板顺着轨槽插入收集装
置底部。
本发明设有隔板，将处理土壤和对照土壤分隔成两部分，使试验更加准确。
本发明利用烘虫设备进行烘虫，增大了数据有效性的概率。
本发明采用筛板和底板，能够迅速拆卸和组装，方便试验之后清洗培养设备。
附图说明
图1是跳虫回避试验装置的结构示意图；
图2是跳虫回避试验装置中培养装置的结构示意图；
图3是跳虫回避试验装置中培养装置的俯视图；
图4是跳虫回避试验装置中培养装置的底部示意图；
图5是跳虫回避试验装置中培养装置的侧视图；
图6是跳虫回避试验装置中筛板的结构示意图；
图7是跳虫回避试验装置中底板的结构示意图；
图8是跳虫回避试验装置中收集装置的结构示意图；
图9是跳虫回避试验装置中隔板的结构示意图。
图中，各数字代表含义如下：1.培养装置盖子；2.隔板；3.轨槽；4.培养装置；5a.筛
板；5b.底板；6.收集装置；7a.销孔A；7b.销孔B；8a.把手A；8b.把手B；9a.环形圆弧凹槽A；
9b.环形圆弧凹槽B；10a.定位销A；10b.定位销B；11a.把手C；11b.把手D。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
实施例1
如图1所示，包括培养装置盖子1、区分处理土壤和对照土壤的隔板2以及通过销孔
和定位销快速连接的圆环形培养装置4和收集装置6。
培养装置4和收集装置6内表面上分别设有轴对称的轨槽3，所述轨槽3深2mm，宽
2mm。
培养装置4包括筛板5a、底板5b和销孔，所述销孔包括销孔A7a和销孔B7b。所述培
养装置4为内径55mm，厚5mm，高55mm的透明的空心圆柱体，所述培养装置4的底部位于轨槽
外侧分别对称设有销孔A 7a和销孔B 7b，所述销孔A 7a和销孔B 7b深2mm，宽度3mm，高度
1mm。
如图5所示，所述培养装置4的底部，与轨槽垂直方向分别设有两个直径59mm，高度
1mm的环形圆弧凹槽A 9a和环形圆弧凹槽B 9b，两槽相距5mm，距离底部高度为1mm，规格为
宽1.5mm，筛板5a和底板5b分别对应插于所述环形圆弧凹槽A 9a和环形圆弧凹槽B 9b中。
所述培养装置4底部筛板5a为PVC塑料板，厚1mm，直径为58mm的两个半圆，所述每
个半圆上含有均匀分布直径2mm的小孔，间隔为3mm×3mm，且在半圆边缘添加直径69mm，厚
度1mm的圆弧作为把手，所述把手有两个，分别是把手A 8a和把手B 8b，可以方便拉出半圆
形底板。所述筛板的两个半圆形PVC塑料板合拢呈圆形时，在其连接处的上表面形成凹槽，
且凹槽的两端分别与轨槽相接。
所述培养装置4底部底板5b为PVC塑料板，厚1mm，直径为58mm的两个半圆，所述每
个半圆边缘添加直径69mm，厚度1mm的圆弧作为把手，所述把手有两个，分别是把手C 11a和
把手D 11b，可以方便拉出半圆形底板。所述底板的两个半圆形PVC塑料板合拢呈圆形时，在
其连接处的上表面形成凹槽，且凹槽的两端分别与轨槽相接。
所述区分处理土壤和空白土壤的隔板2为PVC塑料板，厚度1mm，长110mm，宽度
58mm。所述隔板2底端削尖，方便插入土壤中。
所述收集装置6为内径55mm，厚5mm，高55mm的上部开口并且中空的透明圆柱体。在
所述收集装置上沿轨槽外侧，两端分别有向上凸出的定位销，所述定位销包括定位销A 10a
和定位销B 10b，所述定位销A 10a和定位销B 10b均为直径2mm，高1mm的圆柱体，能够对应
插入培养装置4的销孔A 7a和销孔B 7b中。
上述处理土壤和对照土壤均为过2mm筛的土壤，且根据ISO导则调整土壤含水量。
本发明操作的具体步骤：在培养开始时，将带孔的筛板5a和不带孔的底板5b插入
培养装置4的底部，将区分处理土壤和对照土壤的隔板2沿轨槽3插入培养装置4，然后分别
在两个分室称取处理土壤和对照土壤的湿土(田间持水量的50％)各30g，抽出隔板2，闭合
底板5b，将培养装置盖子1盖上，放入恒温培养箱在20±1℃、光照400-800Lux、昼夜比16h:
8h培养48小时，将培养装置盖子1取掉，在收集装置6中倒入20mL去离子水，并将收集装置6
与培养装置4通过销孔A 7a和销孔B 7b与定位销A 10a和定位销B 10b对应连接，将隔板2重
新插回，使隔板2顺着轨槽3插到收集装置6的底部后，抽出不带孔的底板5b并观察底板5b两
边跳虫数，将整个装置放入烘虫设备中烘虫，使培养装置4中的跳虫烘出到收集装置6中，然
后取掉培养装置4，并使隔板2留在收集装置6内，在左右两个分室中加入几滴墨水，然后利
用水浮法分别计数处理土壤和对照土壤中的跳虫数，加上底板5b上处理土壤和对照土壤中
的跳虫数，根据回避率的公式，计算出跳虫对该污染土壤的回避率。
装置的清洗：试验完毕后，取下培养装置4底部带孔的筛板5a，将区分处理土壤和
对照土壤的隔板2、培养装置4、收集装置6以及底板5b进行清洗，在阴凉处风干以便下次利
用。
选取四种不同类型的土壤，对比回避试验导则操作结合水浮法、导则操作结合烘
虫设备、装置操作结合水浮法和装置操作结合烘虫设备四种方法的提取效率以及回避率
(所述导则为ISO导则)。
表1本发明与现有传统装置和方法提取效率对比
导则结合水浮法提取跳虫数目介于8-16头，装置结合水浮法提取跳虫数目介于
11-16头，二者相差不大，是因为水浮法提取跳虫时，用刀片在土体中轻轻扰动，可能会将跳
虫压死，或者是水面上的泡沫及将跳虫淹没，无法清楚计数。
导则结合烘虫设备提取跳虫数目为16-20头，装置结合烘虫设备提取跳虫数目为
19-20头，提取数目普遍高于导则结合烘虫设备，是因为导则结合烘虫设备，培养完之后，需
要将左右两边的土壤转移出来，在转移的过程中可能导致跳虫损失。
装置结合烘虫设备的提取跳虫数是最多的，且利用凹槽轨道，能够快速将对照土
壤和处理土壤分开，避免利用水浮法导致跳虫损失，也避免不能将对照土壤和处理土壤完
全分开产生误差。装置结合烘虫设备能够提高试验准确度，减小过程中产生的误差。
本发明以提高跳虫回避试验的准确度以及降低操作的难度为出发点，提供一种跳
虫回避试验装置及其应用。主要设计思路：1、在左右分室称完土壤，抽出隔板，培养完成后，
重新插回隔板时，利用轨槽能够保证隔板将处理土壤和对照土壤完全分开，避免了处理土
壤和对照土壤不能完全区分开，造成实验误差。2、分别利用可抽式底板和筛板，在培养时避
免土壤从筛板上漏下，防止隔板抽动时带动土壤从空隙下漏，同时在培养完毕后将不带孔
的底板抽出，在利用烘虫设备烘虫时使跳虫可以从筛板的孔隙中进入收集装置。3、采用烘
虫设备将土壤和跳虫分开，然后进行拍照计数或水浮直接计数，可以避免直接进行水浮法
容器中产生泡沫，使跳虫数量减少，造成实验误差。4、利用本发明装置和方法能够减少传统
方法的繁琐操作，使试验简单，且提高试验准确率。