重鉻酸鉀和3，5—二氯苯酚對羊角月牙藻和斜生柵藻的毒性效應

趙榆 劉中華 楊海榮

摘要[目的]研究重鉻酸鉀和3，5-二氯苯酚對羊角月牙藻和斜生柵藻的毒性效應。[方法]以羊角月牙藻和斜生柵藻為試驗綠藻，進行了重鉻酸鉀和3，5-二氯苯酚為參比物的72 h毒性試驗。[結果]重鉻酸鉀對羊角月牙藻的72 h EyC50為1.02 mg/L，95%置信區(qū)間為0.98～1.06 mg/L；EryC50為2.48 mg/L，95%置信區(qū)間為2.25～2.74 mg/L。3，5-二氯苯酚對羊角月牙藻的72 h EyC50為1.12 mg/L，95%置信區(qū)間為1.08～1.16 mg/L；EryC50為2.41 mg/L，95%置信區(qū)間為2.22～2.62 mg/L。重鉻酸鉀對斜生柵藻的72 h EyC50為0.43 mg/L，95%置信區(qū)間為0.42～0.43 mg/L；EryC50為1.07 mg/L，95%置信區(qū)間為1.02～1.12 mg/L。添加不同初始藻濃度，初始量為0.5×104個/mL時，3，5-二氯苯酚對斜生柵藻的72 h EyC50為1.68 mg/L，95%置信區(qū)間為1.63～1.72 mg/L；EryC50為1.43 mg/L，95%置信區(qū)間為1.42～1.44 mg/L。初始量為1.0×104個/mL時，3，5-二氯苯酚對斜生柵藻的72 h EyC50為1.55 mg/L，95%置信區(qū)間為1.51～1.60 mg/L；EryC50為1.39 mg/L，95%置信區(qū)間為1.38～1.40 mg/L。[結論]重鉻酸鉀和3，5-二氯苯酚可以作為參比物來評價綠藻的敏感度。

關鍵詞 羊角月牙藻；斜生柵藻；重鉻酸鉀；3，5-二氯苯酚

中圖分類號 X835 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2017）03-0058-03

Abstract[Objective] To study toxic effects of potassium bichromate and 3，5dichlorophenol on growth of Selenastrum capricornutum and Scenedesmus obliquus. [Method] Growth inhibition test of potassium bichromate and 3，5dichlorophenol was conducted with Selenastrum capricornutum and Scenedesmus obliquus over the 72hour test period. [Result] Based on the results， the 72hour EyC50 of Potassium bichromate to Selenastrum capricornutum was 1.02 mg/L and 95% confidence limit was 0.98-1.06 mg/L. The 72hour ErC50 was 2.48 mg/L and 95% confidence limit was 2.25-2.74 mg/L. The 72hour EyC50 of 3， 5dichlorophenol to Selenastrum capricornutum was 1.12 mg/L and 95% confidence limit was 1.08-1.16 mg/L. The 72hour ErC50 was 2.41 mg/L and 95% confidence limit was 2.22-2.62 mg/L.The 72hour EyC50 of Potassium bichromate to Scenedesmus obliquus was 0.426 mg/L and 95% confidence limit was 0.418-0.434 mg/L. The 72hour ErC50 was 1.07 mg/L and 95% confidence limit was 1.02-1.12 mg/L. For the initial biomass （0.5×104 ind/ml） in the test cultures， the 72hour EyC50 of 3， 5dichlorophenol to Scenedesmus obliquus was 1.68 mg/L and 95% confidence limit was 1.63-1.72 mg/L. The 72hour ErC50 was 1.43 mg/L and 95% confidence limit was 1.42-1.44 mg/L. For the initial biomass （1.0×104 ind/ml） in the test cultures， the 72hour EyC50 of 3， 5dichlorophenol to Scenedesmus obliquus was 1.55 mg/L and 95% confidence limit was 1.51-1.60 mg/L. The 72hour ErC50 was 1.39 mg/L and 95% confidence limit was 1.38-1.40 mg/L. [Conclusion] Potassium bichromate and 3，5dichlorophenol can be used as reference compound on evaluating sensitivity of green alga.

Key words Selenastrum capricornutum； Scenedesmus obliquus； Potassium bichromate； 3， 5dichlorophenol

在環(huán)境評價領域，傳統(tǒng)的理化測試指標存在一些缺陷，因此，需要尋找合適的測試生物作為環(huán)境污染的評價指標。藻類個體小、繁殖快、比表面積大（僅次于細菌），對毒物敏感。在研究毒物對水生生態(tài)系統(tǒng)的影響時，人們都把藻類測試作為一項重要內容[1]，藻類有著獨特的生物監(jiān)測優(yōu)點，與理化監(jiān)測互補，可進一步提高預測生態(tài)系統(tǒng)反應的能力，藻類作為環(huán)境監(jiān)測指示生物方面的研究已被各國學者所廣泛關注[2]。

當前我國生產和銷售的化學品已達30 000余種，各種化學品在生產和使用過程中必將進入環(huán)境，而水域往往是它們的最終歸宿。我國是一個農業(yè)大國，大量使用農藥，農藥污染對水生生態(tài)系統(tǒng)有著嚴重影響[3]。目前在環(huán)境監(jiān)測中一般采用理化監(jiān)測和生物監(jiān)測的方法。藻類是水生態(tài)系統(tǒng)的初級生產者，是水生食物鏈的基礎，它具有生命力強、繁殖快等特點，近年來利用藻類檢驗污染物的毒性并研究具體的防治措施日益受到重視[4]。藻類作為水生態(tài)系統(tǒng)的初級生產者，其種類的多樣性和初級生產量直接影響水生態(tài)系統(tǒng)的結構功能。因而，成為監(jiān)測評價水環(huán)境質量的重要指標[5-6]。目前，應用藻類監(jiān)測環(huán)境廢水、農藥等方面急性毒性已有文獻報道，但有關該方法的質控方法研究鮮見報道。筆者以重鉻酸鉀和3，5-二氯苯酚作為參比物，研究了羊角月牙藻和斜生柵藻的毒性效應，篩選出陽性參比毒物。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試藥劑與儀器見表1、2。

1.2 測試綠藻品種

羊角月牙藻（Selenastrum capricornutum）和斜生柵藻（Scenedesmus obliquus）購自中國科學院水生生物研究所，以OECD藻類培養(yǎng)基保存于4 ℃冰箱中備用。

1.3 培養(yǎng)方法

用OECD201藻類培養(yǎng)基在250 mL三角瓶中振蕩培養(yǎng)，振蕩頻率為（100±20） r/min，持續(xù)光照，光照強度4 440～8 880 lx，溫度（23±1） ℃。待大量繁殖后（72～96 h 轉接1 次），取0.5～1.0 mL綠藻再次接入新鮮培養(yǎng)液中（100 mL）培養(yǎng)。反復3～5 次，鏡檢細胞生長正常后用作供試綠藻。試驗周期為72 h。

1.4 試驗方法

1.4.1 試驗濃度設計。

重鉻酸鉀對羊角月牙藻試驗的設計濃度為0.30、0.53、0.95、1.96、3.00 mg/L，3，5-二氯苯酚對羊角月牙藻試驗的設計濃度為0.50、0.80、1.20、1.90、3.00 mg/L。重鉻酸鉀對斜生柵藻試驗的設計濃度為0.10、0.20、0.40、0.80、1.60 mg/L，3，5-二氯苯酚對斜生柵藻試驗的設計濃度為0.50、0.78、1.22、1.92、3.00 mg/L。采用母液稀釋法，分別配制100 mg/L重鉻酸鉀和3，5-二氯苯酚母液，依次吸取母液，稀釋成相應試驗液，定容至500 mL，分裝成3個重復，每個重復100 mL試驗液。設置空白對照組。試驗接種量為1.0×104個/mL。

1.4.2 不同初始生物量對毒性效應的影響。

3，5-二氯苯酚對斜生柵藻的毒性影響試驗中，分別加入藻液為1.0×104和0.5×104個/mL，比較添加不同綠藻生物量對毒性效應的影響。設計濃度為0.50、0.78、1.22、1.92、3.00 mg/L。

1.5 測試指標

試驗開始后24、48、72 h時，從每個瓶中取樣，使用血球計數(shù)板在顯微鏡下計數(shù)，測定藻細胞的生長。

血球計數(shù)板型號：V=0.1 mm3，16×25大格。

藻細胞數(shù)（個/mL）=每小格的平均藻數(shù)×4 000 000×稀釋倍數(shù)。

1.6 數(shù)據(jù)分析

1.6.1 生物量增長的抑制百分率。

2 結果與分析

2.1 重鉻酸鉀對羊角月牙藻的毒性效應

從圖1可以看出，隨著重鉻酸鉀濃度的升高，抑制率明顯增大。最低濃度0.30 mg/L Iy在24、48和72 h，以生長量為基礎抑制率分別達到1.7%、0.3%和2.6%，大于以生長率為基礎的Ir的0.7%、0.1%和0.5%；最高濃度3.00 mg/L，48、72 h Iy分別達到94.6%、97.9%，明顯大于Ir的66.8%和67.7%。經計算，重鉻酸鉀對羊角月牙藻的72 h EyC50為1.02 mg/L，95%置信區(qū)間為0.98～1.06 mg/L；重鉻酸鉀對羊角月牙藻的72 h EryC50為2.48 mg/L，95%置信區(qū)間為2.25～2.74 mg/L。

2.2 3，5-二氯苯酚對羊角月牙藻的毒性效應

從圖2可以看出，隨著3，5-二氯苯酚濃度的升高，抑制率明顯增大。最低濃度0.3 mg/L，24、48、72 h以Iy分別達到10.3%、13.6%、10.2%，Ir分別達到4.2%、3.6%、2.0%；最高濃度3.00 mg/L，24和48 h Iy抑制率均達到100%，72 h抑制率為99.0%；24 h Ir的抑制率均為100%，72 h抑制率為79.3%。經計算，3，5-二氯苯酚對羊角月牙藻的72 h EyC50為1.12 mg/L，95%置信區(qū)間為1.08～1.16 mg/L；3，5-二氯苯酚對羊角月牙藻的72 h EryC50為2.41 mg/L，95%置信區(qū)間為2.22～2.62 mg/L。

2.3 重鉻酸鉀對斜生柵藻的毒性效應

從圖3可以看出，隨著重鉻酸鉀濃度的升高，抑制率明顯增大。最低濃度0.10 mg/L，24、48和72 h Iy分別為0、1.1%和1.0%，24、48和72 h Ir分別為0、0.3%和0.3%；最高濃度1.60 mg/L，24、48和72 h Iy抑制率分別達到100%、99.9%和97.7%；24、48和72 h Ir抑制率分別為100%、79.3%、70.2%。經計算，重鉻酸鉀對斜生柵藻的72 h EyC50為0.43 mg/L，95%置信區(qū)間為0.42～0.43 mg/L；重鉻酸鉀對斜生柵藻的72 h EryC50為1.07 mg/L，95%置信區(qū)間為1.02～1.12 mg/L。

2.4 添加不同初始生物量對毒性效應的影響

從圖4可以看出，添加0.5×104個/mL初始綠藻生物量時，除最低濃度0.50 mg/L外，其余濃度24 h Iy 的生長抑制率均超過50%，1.22、1.92和3.00 mg/L生長抑制率均為100%，抑制效應不顯著，48和72 h時抑制才出現(xiàn)明顯的濃度效應。經計算，3，5-二氯苯酚對斜生柵藻的72 h EyC50為1.68 mg/L，95%置信區(qū)間為1.63～1.72 mg/L；3，5-二氯苯酚對斜生柵藻的72 h EryC50為1.43 mg/L，95%置信區(qū)間為1.42～1.44 mg/L。

從圖5可以看出，添加1.0×104個/mL初始生物量時，各階段均出現(xiàn)抑制情況，隨著濃度的升高抑制率增大。經計算，3，5-二氯苯酚對斜生柵藻的72 h EyC50為1.55 mg/L，95%置信區(qū)間為1.51～1.60 mg/L；3，5-二氯苯酚對斜生柵藻的72 h EryC50為1.39 mg/L，95%置信區(qū)間為1.38～1.40 mg/L。

3 結論

該研究表明，斜生柵藻和羊角月牙藻以重鉻酸鉀和3，5-二氯苯酚的毒性范圍72 h EryC50和EyC50均在中毒范圍內，并且與添加量影響不大，因此，重鉻酸鉀和3，5-二氯苯酚可以作為參比物來評價綠藻的敏感度。

參考文獻

[1] 蔡道基.農藥環(huán)境毒理學研究[M].北京：中國環(huán)境科學出版社，1999：18.

[2] 盧雁，張順意.藻類急性毒性實驗陽性參比毒物的篩選[J].遼寧城鄉(xiāng)環(huán)境科技，1999（2）：37-39.

[3] 宋志慧，劉冰.氧化樂果對小球藻的毒性研究[J].生態(tài)毒理學報，2014，9（3）：483-489.

[4] 黨亞愛，王國棟，辛寶平，等.幾種染料抑制斜生柵藻生長的毒性效應[J].西北植物學報.2003，23（2）：332-335.

[5] 李義剛，劉濱揚，彭穎，等.三氯生對羊角月牙藻生長及其抗氧化系統(tǒng)的影響[J].生態(tài)毒理學報，2013，8（3）：357-365.

[6] 高禮，石麗娟，袁濤.典型抗生素對羊角月牙藻的生長抑制及其聯(lián)合毒性[J].環(huán)境與健康雜志，2013，30（6）：475-478.