毒理实验主要应用生理学、药理学、生物学、生物化学和病理学等基础学科的理论和技术；通过动物实验、和流行病学调查方法，研究外来物质的吸收、分布、代谢和排泄、毒性作用及其机制和中毒，不仅为保护人类和其他生物，免遭化学物质的有害作用，保障身体健康，而且也是直接为研制有良好选择作用的毒物，通过比较毒性和选择毒法，研制出更具选择性的药物和农药等，并进行化学物质的安全性评价或危险性评价，制订卫生标准，提供科学依据。毒理学与药理学密切相关，目前已发展成为具有一定基础理论和实验手段的立学科，并逐渐形成了一些新的毒理学分支。
毒理实验对水生生物进行的毒性试验设计大致包括： 1、选择受试生物； 2、设置毒物浓度； 3、试验持续时间； 4、受试生物的数量及分布； 5、确定观察指标及测定方法。 毒理实验试验溶液的配制：配制方法主要有两种，一是根据试验毒物浓度和试验溶液体积按需将要量直接将测试化合物加入水中，二是将被测试化合物先配制成浓度较高的配置液，然后按照设置的试验毒物浓度和溶液体积稀释而成。 毒理实验预备试验：预备试验的目的是为正式进行毒性试验确定浓度范围。预备试验通常选择3-5个间隔较大的浓度范围和少量的受试生物。观察24-96h，求得浓度和0%浓度。然后在两者之间选择5-7个试验浓度进行正式试验。 毒理实验试验浓度的选择：根据预备试验的结果和确定的试验浓度组数，在急性毒性试验中，一般按照等对数间距来确定试验溶液中待测试有物质浓度。
毒性试验程序： 试验设计：设计试验在生物毒性试验中是一项重要内容，在进行每一项毒性试验时，都应该事先查阅相关文献，然后根据试验目和要求制定制定周密的试验方案。对水生生物进行的毒性试验设计大致包括：（1）选择受试生物；（2）设置毒物浓度；（3）试验持续时间；（4）受试生物的数量及分布；（5）确定观察指标及测定方法。 试验溶液的配制：配制方法主要有两种，一是根据试验毒物浓度和试验溶液体积按需将要量直接将测试化合物加入水中，二是将被测试化合物先配制成浓度较高的配置液，然后按照设置的试验毒物浓度和溶液体积稀释而成。 预备试验：预备试验的目的是为正式进行毒性试验确定浓度范围。预备试验通常选择3-5个间隔较大的浓度范围和少量的受试生物。观察24-96h，求得浓度和0%浓度。然后在两者之间选择5-7个试验浓度进行正式试验。 试验浓度的选择：根据预备试验的结果和确定的试验浓度组数，在急性毒性试验中，一般按照等对数间距来确定试验溶液中待测试有物质浓度。 试验负荷：是指单位体积试验溶液中投放实验生物的重量。一般按照下列原则设置试验负荷：（1）受试生物对毒物的吸收、吸附不得引起试验溶液中溶解氧和毒物浓度的明显下降；（2）受试生物的代谢产物的积累不超过允许水平；（3）受试生物有一定的活动空间。 试验期间的施肥和投饵：急性毒性试验试验期间不投饵，慢性毒性试验一般至少每天定时投喂一次。
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