含腐殖酸水體中三氯生光解產(chǎn)物生物毒性研究

顧昕，龔書銳，湯建成，劉鵬飛，陳蕾

（南京林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，江蘇南京210037）

含腐殖酸水體中三氯生光解產(chǎn)物生物毒性研究

顧昕，龔書銳，湯建成，劉鵬飛，陳蕾*

（南京林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，江蘇南京210037）

三氯生是一種廣譜殺菌劑，廣泛應(yīng)用于日用消費(fèi)品和個(gè)人護(hù)理品中。研究表明，三氯生對(duì)生物體存在一定的急性毒性、遺傳毒性和內(nèi)分泌干擾效應(yīng)，且三氯生的某些代謝轉(zhuǎn)化產(chǎn)物可能具有更強(qiáng)的生物毒性。光解是三氯生主要的轉(zhuǎn)化途徑，基于此，研究腐殖酸介導(dǎo)下三氯生光降解后生物毒性效應(yīng)，結(jié)果表明：pH=5和pH=7時(shí)，腐殖酸的存在使三氯生光解產(chǎn)物的遺傳生物毒性減弱；pH=11時(shí)，腐殖酸的存在提高了三氯生光解產(chǎn)物的遺傳生物毒性。研究結(jié)果將有助于理解天然水體中三氯生的光降解過程對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。

三氯生；腐殖酸；急性毒性；遺傳毒性

研究表明，三氯生對(duì)生物體存在一定的急性毒性、遺傳毒性與內(nèi)分泌干擾效應(yīng)，而三氯生的某些代謝轉(zhuǎn)化產(chǎn)物可能具有更強(qiáng)的生物毒性。光解是三氯生在地表環(huán)境中的重要轉(zhuǎn)化途徑。

本文從急性毒性和遺傳毒性兩方面，采用種子發(fā)芽抑制試驗(yàn)和蠶豆根尖微核試驗(yàn)研究三氯生光降解后的生物毒性效應(yīng)[1]。

1　試驗(yàn)部分

1.1試驗(yàn)儀器與試劑

生物培養(yǎng)箱（金壇市富華儀器有限公司），光反應(yīng)器（上海豫明儀器有限公司），總有機(jī)碳分析儀（日本島津），三氯生與腐殖酸鈉鹽（購自Sigma公司，分析純），鹽酸（分析純），氫氧化鈉（分析純），冰乙酸（分析純），堿性品紅（科密歐），偏重亞硫酸鈉（分析純），白菜種子，松滋青皮豆，超純水等。將一定量的腐殖酸鈉鹽溶于超純水中，經(jīng)0.45μm濾膜過濾，配制儲(chǔ)備液，通過總有機(jī)碳分析儀測(cè)定其總有機(jī)碳含量為60mg/L。

卡諾氏固定液：無水乙醇3份加冰乙酸1份配成，固定根尖細(xì)胞隨用隨配。

席夫氏（Schiff）試劑：稱0.5g堿性品紅加超純水100mL，置三角燒瓶中煮沸5min，并不斷攪拌溶解。冷卻到58℃時(shí)，過濾至深棕色試劑瓶中，待濾液冷至25℃時(shí)再加入10mL1mol/LHCL和1g偏重亞硫酸鈉充分振蕩溶解，塞進(jìn)瓶口，用黑紙包好，置于暗處至少24h，檢查染色液如透明無色即可使用。保存于4℃冰箱中。

1.2三氯生的光降解試驗(yàn)

在石英反應(yīng)管中加入三氯生、腐殖酸、超純水及攪拌磁子，配成30mL的反應(yīng)溶液。其中，三氯生的濃度為10mg/L，腐殖酸濃度分別為0、1、5、10mg/L，調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的pH值分別為5、7、11。將反應(yīng)管放入光反應(yīng)器中，光照24h。

1.3種子發(fā)芽試驗(yàn)和蠶豆根尖微核試驗(yàn)

參照國家環(huán)保總局《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法第四版》。將白菜種子置于石英砂表面，加入受試液5mL，用錫紙包好置于培養(yǎng)箱中，在（25±1）℃下培養(yǎng)，24h后統(tǒng)計(jì)種子發(fā)芽率。將蠶豆浸種催芽后，用受試樣品液處理根尖并恢復(fù)培養(yǎng)，加卡諾氏固定液固定根尖細(xì)胞，采用席夫氏試劑進(jìn)行染色、制片，最后在顯微鏡下識(shí)別微核，計(jì)算微核率，采用超純水進(jìn)行對(duì)照試驗(yàn)。

2　結(jié)果與討論

2.1反應(yīng)溶液對(duì)急性毒性影響

各反應(yīng)溶液的急性毒性采用白菜種子發(fā)芽的抑制率表示，如圖1所示。

圖1結(jié)果表明，采用白菜種子作為受試生物時(shí)，光照、腐殖酸及pH均未對(duì)三氯生的急性生物毒性產(chǎn)生顯著影響。

2.2反應(yīng)溶液對(duì)遺傳毒性影響

各反應(yīng)溶液的遺傳毒性采用蠶豆根尖微核率表示，結(jié)果如圖2所示。

從圖2可以看出，含三氯生的受試液干擾下蠶豆根尖細(xì)胞中的微核率明顯高于空白對(duì)照。

圖1　各反應(yīng)溶液處理下白菜種子的發(fā)芽率

圖2　各反應(yīng)溶液處理下蠶豆根尖的微核率

2.3pH對(duì)遺傳毒性影響

不同pH條件中，對(duì)遺傳毒性影響，pH=7時(shí)微核率最低，pH=11時(shí)微核率最高，說明pH=7時(shí)光解產(chǎn)物遺傳生物毒性最弱，pH=11時(shí)三氯生的光降解產(chǎn)物的遺傳生物毒性最強(qiáng)。在pH=5和pH=7時(shí)，在加腐殖酸的受試液干擾下，蠶豆根尖細(xì)胞中的微核率低于無腐殖酸受試液的微核率；pH=11時(shí)，加腐殖酸的受試液根尖的微核率高于無腐殖酸受試液的微核率。

3　結(jié)論

本研究表明，光照前后三氯生及其產(chǎn)物的急性毒性未表現(xiàn)出明顯變化趨勢(shì)。含三氯生溶液的遺傳生物毒性顯著高于空白對(duì)照，其中pH=7時(shí)遺傳生物毒性最弱，pH=11時(shí)遺傳生物毒性最強(qiáng)。pH=5和pH=7時(shí)，腐殖酸的存在使三氯生光解產(chǎn)物的遺傳生物毒性減弱；pH=11時(shí)，腐殖酸的存在提高了三氯生光解產(chǎn)物的遺傳生物毒性。

[1]國家環(huán)境保護(hù)總局.水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法[M].4版.北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2009.

Study on the Biological Toxicity of Triclosan Photolysis Products in Water Containing Humic Acid

Gu Xin,Gong Shu-rui,Tang Jian-cheng,Liu Peng-fei,Chen Lei*
(Nanjing Forestry University,School of Civil Engineering,Jiangsu Nanjing 210037)

Triclosan is a broad spectrum fungicide,used in consumer goods and personal care products widely. The study showed that triclosan had a certain acute toxicity,genetic toxicity and endocrine disrupting effect on the organisms,and some of the metabolites of the triclosan has a stronger biological toxicity. Photolysis is the main way of triclosan transformation,based on this,this paper studied the toxicity effect of triclosan photolysis with humic acid,the results showed that: In the presence of pH=5 and pH=7,the presence of humic acid reduced the genetic toxicity of the photolysis products of triclosan; In the presence of pH=11,the presence of humic acid increased the genetic toxicity of the photolysis products of triclosan. The results will be helpful to understand the risk of the process of photodegradation in natural water triclosan to ecological environment.

Triclosan; Humic acid; Acute toxicity; Genetics toxicity

X131

A

2096-0387（2016）05-0040-02

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（41301545）；大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目“源水中腐殖酸對(duì)三氯生的光降解及光致毒性的影響研究”（2015sjcx105）。

顧昕（1994-），女，漢族，江蘇鹽城人，本科在讀，研究方向：給排水科學(xué)與工程。

陳蕾（1985-），女，漢族，江蘇靖江人，博士，副教授，研究方向：給排水科學(xué)與工程。