市政污水處理廠二級出水消毒前后對斑馬魚幼魚的毒性

張雅晶，繆恒鋒,2,3,*，張曉夏，阮文權(quán),2,3

1. 江南大學(xué)環(huán)境與土木工程學(xué)院，無錫 214122 2. 江蘇省厭氧生物技術(shù)重點實驗室，無錫 214122 3. 江蘇省水處理技術(shù)與材料協(xié)同創(chuàng)新中心，蘇州 215009

隨著城市化水平的提高和人口數(shù)量的增加，生活用水量持續(xù)上升，與此同時市政污水總量不斷增加[1]。生物處理可以去除大部分有機(jī)物，但在處理過程中會產(chǎn)生腐殖酸、蛋白質(zhì)和微生物代謝產(chǎn)物(SMPs)等物質(zhì)，在消毒時與消毒劑反應(yīng)生成消毒副產(chǎn)物(DBPs)[2]。部分DBPs具有揮發(fā)性，可以通過呼吸途徑和皮膚途徑對人體造成影響；排放到自然水體的污水中不易揮發(fā)降解的DBPs可能會遷移至飲用水源地，間接對人體造成影響。因此，為了保障人體健康和生態(tài)系統(tǒng)安全，對污水中DBPs的毒性特征進(jìn)行研究成為近年來的熱點。

研究人員利用不同方法對DBPs的毒性進(jìn)行研究，主要包括遺傳毒性、細(xì)胞毒性和生物毒性[3]。羅妮娜[4]研究發(fā)現(xiàn)10～100 μg·L-1碘代乙酸急性暴露96 h后，斑馬魚(zebrafish)的肝臟能夠產(chǎn)生氧化應(yīng)激效應(yīng)，活性氧物質(zhì)和脂質(zhì)過氧化終產(chǎn)物都能夠大量產(chǎn)生，抗氧化功能酶超氧化物歧化酶(SOD)和重要解毒酶谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶(GST)的活性均被明顯誘導(dǎo)。Yang等[5]利用一種海洋動物(Platynereisdumerilii)作為指示生物，研究了17種新興芳香型鹵代DBPs的毒性，研究顯示DBPs的生物毒性大小為新興芳香型DBPs>碘代乙酸>溴代乙酸>氯代乙酸，新興DBPs的毒性遠(yuǎn)大于常規(guī)DBPs?，F(xiàn)階段研究主要集中于單一DBP的毒性，對多種DBPs聯(lián)合生物毒性研究較少；但是城市污水中包含多種DBPs，因此對污水廠出水的總DBPs的聯(lián)合毒性研究具有重要的實際意義。由于分析檢測手段的限制，目前已檢測到的DBPs約700種，僅占DBPs總量的30.1%[6]，所以對總DBPs的聯(lián)合毒性研究是一個難點。da Costa等[7]選用斑馬魚作為指示生物，通過對比污水廠二級出水消毒前后的急性毒性來間接證明DBPs的急性毒性，結(jié)果表明經(jīng)過氯消毒后的二級出水對斑馬魚的急性毒性大大增加。

斑馬魚是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織推薦的模式生物，利用斑馬魚進(jìn)行實驗是監(jiān)測廢水綜合毒性簡單易行的方法[8]。污染物能夠造成斑馬魚氧化防御系統(tǒng)損傷，可能引起抗氧化酶失活、DNA損傷和細(xì)胞損傷[9]。過氧化氫酶(CAT)是抗氧化損傷防御機(jī)理中的一種關(guān)鍵酶[10]。同時，脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物丙二醛(MDA)含量可間接反映機(jī)體自由基水平，是毒性作用和保護(hù)作用的綜合反映[11]。污染物對生物的神經(jīng)毒性作用機(jī)制主要是抑制生物體內(nèi)的乙酰膽堿酯酶(AChE)活性，使AChE失活，引起乙酰膽堿(Ach)代謝紊亂，阻礙神經(jīng)系統(tǒng)的正常傳導(dǎo)[12-13]。CAT、MDA和AchE作為毒物毒性的生物標(biāo)志物已廣泛應(yīng)用于毒理學(xué)研究[14]。

本文利用幼年斑馬魚作為模式生物，將其暴露于不同體積分?jǐn)?shù)二級出水和經(jīng)次氯酸鈉(NaClO)消毒后二級出水中，對比消毒前后污水對斑馬魚的氧化損傷和神經(jīng)損傷程度；評價消毒后二級出水中總DBPs對斑馬魚的聯(lián)合生物毒性，為DBPs的聯(lián)合毒性研究提供參考。

1 材料與方法(Materials and methods)

1.1 實驗材料

實驗生物為幼年斑馬魚，平均體長(1.93±0.2) cm，平均體重(0.25±0.05) g，用曝氣48 h后的自來水馴養(yǎng)2周，水溫為(25±1) ℃，光暗比為12 h:12 h，溶解氧(DO)保持在7.0 mg·L-1以上，馴養(yǎng)期間斑馬魚死亡率小于5%方可用于實驗。馴養(yǎng)期間每天喂食一次，及時清除糞便及食物殘渣。為了防止食物對實驗的影響，實驗前24 h停止喂食，實驗期間不喂食。

實驗用水為無錫某城鎮(zhèn)污水處理廠二級出水，工藝流程為厭/缺/好-膜生物反應(yīng)器(AAO-MBR)，水質(zhì)參數(shù)見表1。取回的水樣立即用0.45 μm的濾膜過濾，常規(guī)指標(biāo)在24 h內(nèi)測定完畢。

實驗用Bicinchoninic Acid (BCA)蛋白含量、MDA、CAT、AchE試劑盒購于蘇州科銘生物有限公司。其他試劑均為分析純。

1.2 實驗方法

1.2.1 消毒實驗

選用NaClO作為消毒劑對污水進(jìn)行消毒，消毒前將NaClO配制成質(zhì)量濃度為5 g·L-1的儲備液置于棕色瓶中避光待用。消毒實驗在不透光的密封聚乙烯塑料桶中進(jìn)行。反應(yīng)溫度為25 ℃；消毒劑投加量為Cl:DOC=5:1，24 h后測定余氯，按照摩爾比120%投加硫代硫酸鈉(Na2S2O3)終止氯化反應(yīng)。

1.2.2 亞急性毒性實驗

預(yù)實驗：設(shè)置A、B、C和D四個實驗組，A組實驗用水為未消毒的二級出水；B組實驗用水為消毒后的二級出水；C組為空白對照1，實驗用水為曝氣48 h后的自來水；D組為空白對照2，向曝氣48 h后的自來水中投加與B組一樣劑量的NaClO，反應(yīng)24 h后測定余氯，然后按照摩爾比120%投加Na2S2O3終止氯化反應(yīng)，反應(yīng)后的自來水作為D組實驗用水。每組設(shè)置3個平行樣。每組中隨機(jī)投入6條幼年斑馬魚，實驗時間為96 h，采用靜態(tài)置換法每天定時置換二分之一的實驗用水，每12 h記錄死亡數(shù)。96 h后并未觀察到任何一組斑馬魚死亡，因此，消毒前后污水對幼年斑馬魚均無急性毒性。

亞急性毒性實驗：同樣設(shè)置A、B、C和D四組，實驗裝置為25 cm×30 cm×40 cm的玻璃魚缸，有效容積25 L。A組實驗用水為二級出水，設(shè)置A1、A2和A3實驗組，體積分?jǐn)?shù)分別為25%、50%和100%；B組實驗用水為消毒后的二級出水，設(shè)置B1、B2和B3實驗組，體積分?jǐn)?shù)同A組(NaClO投加量按照Cl:DOC=5:1)；C組空白對照1和D組空白對照2實驗用水同預(yù)實驗。7個魚缸中每缸隨機(jī)投入50條幼年斑馬魚，實驗周期為15 d，采用靜態(tài)置換法每天置換二分之一的實驗用水，分別于1 d、2 d、3 d、6 d、10 d和15 d測定斑馬魚體內(nèi)的BCA蛋白含量、CAT活性、MDA含量和AchE活性。

1.3 測定方法

1.3.1 常規(guī)指標(biāo)測定

1.3.2 消毒副產(chǎn)物測定

本研究對6類DBPs進(jìn)行了測定。其中三鹵甲烷(THM4)、鹵代酮(CK2)、水合氯醛(CH)、鹵乙腈(HAN4)和三氯硝基甲烷(HNM)用甲基叔丁基醚萃取，根據(jù)美國環(huán)保署(USEPA)551.1方法測定[19]；鹵乙酸(HAA9)經(jīng)甲醇衍生化后，根據(jù)USEPA552.3方法測定[20]。分析儀器為GC 2010型配備電子捕獲檢測器的氣相色譜儀(GC-ECD)(島津，日本)?？傆袡C(jī)鹵素(TOX)采用離子色譜法測定[21]。

1.3.3 CAT酶活、AchE酶活、MDA含量和BCA蛋白質(zhì)含量測定

表1 二級出水水質(zhì)參數(shù)Table 1 The water quality parameters of effluent

注： SUVA為比紫外吸收值。

Note： DOC stands for dissolved organic carbon; DTN stands for dissolved total nitrogen; SUVA stands for specific ultraviolet absorbance.

每組中取出3條斑馬魚迅速置于冰塊上，待魚死后放入冷生理鹽水中漂洗，濾紙充分吸干水分，稱濕重；按體積比為1:9加入生理鹽水，在冰浴中用勻漿器制成10%的勻漿；勻漿后將勻漿液于4 ℃、8 000 r·min-1條件下離心10 min，取上清液置于-20 ℃冰箱中保存，測試方法采用蘇州科銘生物試劑盒方法。

實驗結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”來表示。采用單因素方差分析(One-Way ANOVA)進(jìn)行暴露組與空白對照組之間差異檢驗，不同字母表示不同暴露組的顯著性差異(P<0.05)。

2 結(jié)果(Results)

2.1 消毒前后二級出水中DBPs和TOX測定結(jié)果

我國生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB 5749—2006)規(guī)定了THMs、HAAs和CH限值[22]；世界衛(wèi)生組織(WHO)規(guī)定了HANs限值[23]；HNMs雖然沒有限定標(biāo)準(zhǔn)，但被USEPA列入優(yōu)先控制DBPs的最高等級[24]；鹵代酮(HKs)可以水解生成THMs[25]，所以也被廣泛關(guān)注。其中含碳類型消毒副產(chǎn)物(C-DBPs)為HAA9、THM4、HK2和CH；含氮類消毒副產(chǎn)物(N-DBPs)為HAN4和HNM。我國城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)(GBT 18919—2002)中規(guī)定的總有機(jī)鹵(TOX)限值為1 g·L-1。

溶解性有機(jī)物(DOM)普遍存在于污水廠二級出水中，在消毒過程中與消毒劑反應(yīng)生成DBPs類物質(zhì)。由表2所示，亞急性毒性實驗中B組DBPs和TOX濃度遠(yuǎn)高于A組，B1、B2和B3組C-DBPs的濃度分別為(538.09±40.54) μg·L-1、(1 054.84±35.42) μg·L-1和(2 094.07±40.25) μg·L-1，以THMs為主；N-DBPs的濃度分別為(149.45±15.43) μg·L-1、(273.71±25.12) μg·L-1和(510.04±40.26) μg·L-1，以HANs為主，雖然N-DBPs低于C-DBPs，但由于N-DBPs毒性較高[26]，應(yīng)引起重視。因為二級出水中DBPs種類繁多，所以本文測定了TOX，有研究發(fā)現(xiàn)TOX和DBPs有很好的相關(guān)性，TOX可以代表鹵代DBPs的整體情況[27]。A1、A2和A3組TOX濃度分別(0.14±0.03)×106μg·L-1、(0.23±0.04)×106μg·L-1和(0.51±0.07)×106μg·L-1，均低于國家再生水利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；但B1、B2和B3組TOX濃度分別為(9.33±0.75)×106μg·L-1、(14.24±0.92)×106μg·L-1和(32.73±1.28)×106μg·L-1，遠(yuǎn)超過城市污水再生利用標(biāo)準(zhǔn)。

表2 消毒前后二級出水中消毒副產(chǎn)物(DBPs)和總有機(jī)鹵(TOX)含量Table 2 The concentrations of disinfection byproducts (DBPs) and total organic halogen (TOX) in chlorinated and non-chlorinated effluents

注：C-DBPs、HAAs、THMs、HKs、CH表示含碳消毒副產(chǎn)物、氯乙酸、三鹵甲烷、鹵代酮、水合氯醛；N-DBPs、HANs、HNM表示含氮消毒副產(chǎn)物、鹵代乙腈、三氯硝基甲烷；TOX表示總有機(jī)鹵；A1～A3表示體積分?jǐn)?shù)分別為25%、50%和100%的二級出水；B1～B3表示體積分?jǐn)?shù)分別為25%、50%和100%的消毒后二級出水。

Note： C-DBPs, HAAs, THMs, HKs, CH stand for carbonaceous disinfection byproducts, haloacetic acid, trihalomethane, haloketone, chloral hydrate; N-DBPs, HANs, HNM stand for nitrogenous disinfection by-products, haloacetonitrile, halonitromethane; TOX stands for total organic halogens; A1-A3stand for 25%, 50%, 100% non-chlorinated secondary effluent; B1-B3stand for 25%, 50%, 100% chlorinated secondary effluent.

2.2 消毒前后二級出水的亞急性毒性

2.2.1 消毒前后二級出水對CAT活性的影響

圖1-(1)、(2)和(3)分別為不同體積分?jǐn)?shù)A組和B組斑馬魚體內(nèi)CAT活性變化情況。由圖1(1)所示，對于低體積分?jǐn)?shù)，A1和B1組暴露前6 d CAT活性被誘導(dǎo)，除2 d和6 d的A1組其他實驗組與空白均有顯著差異；同時對比A1和B1發(fā)現(xiàn)，B1組CAT活性高于A1組，除第1天外呈顯著差異，B1平均濃度為63 nmol·min-1·mg-1prot，相比A1高74.22%，可能是由于B組DBPs的存在使毒性強(qiáng)于A組，引起了更強(qiáng)的氧化應(yīng)激反應(yīng)；暴露10～15 d，隨著暴露時間的增加斑馬魚體內(nèi)CAT活性有所下降，15 d時恢復(fù)至空白水平。整體來看，低濃度組(A1和B1)CAT活性均呈現(xiàn)先升高后回落至對照水平的趨勢，但是B1組的適應(yīng)時間更長。由圖1(2)所示，A2、B2組CAT活性不穩(wěn)定，整體呈現(xiàn)誘導(dǎo)-抑制-誘導(dǎo)-回落的趨勢，前2 d呈現(xiàn)誘導(dǎo)趨勢，無顯著性，平均增幅分別為對照組的72.02%和76.94%；暴露3 d CAT活性被顯著抑制，分別達(dá)到最小值5.12 nmol·min-1·mg-1prot和4.46 nmol·min-1·mg-1prot；暴露6 d CAT再次出現(xiàn)波動，呈現(xiàn)顯著的誘導(dǎo)作用；到15 d時CAT活性被顯著抑制，且對比發(fā)現(xiàn)B2組CAT活性顯著低于A2組。對于高體積分?jǐn)?shù)A3、B3組，如圖1(3)所示，CAT活性在前10 d呈現(xiàn)誘導(dǎo)趨勢，15 d時CAT活性急劇下降呈顯著抑制作用，在暴露15 d后CAT活性分別為6.302 nmol·min-1·mg-1prot和4.46 nmol·min-1·mg-1prot，抑制率分別為15.56%和40.22%，B3組CAT含量顯著低于A3組，可能是由于該組中DBPs的存在對細(xì)胞造成較嚴(yán)重的損傷，對斑馬魚的抗氧化酶抑制作用更強(qiáng)。

圖1 消毒前后二級出水對斑馬魚體內(nèi)CAT活性的影響注：(1)代表體積分?jǐn)?shù)25%的二級出水；(2)代表體積分?jǐn)?shù)50%的二級出水；(3)代表體積分?jǐn)?shù)100%的二級出水；不同字母表示不同暴露組的顯著性差異(P<0.05)。Fig. 1 Effect of chlorinated and non-chlorinated effluent on CAT activity of zebrafishNote: (1) stands for 25% effluent group; (2) stands for 50% effluent group; (3) stands for 100% effluent group; different letters above columns indicate significant differences at P< 0.05 level.

在暴露1～10 d，不同體積分?jǐn)?shù)組間的CAT活性規(guī)律性不強(qiáng)，主要是由于斑馬魚在對污染物質(zhì)造成的氧化壓力進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，當(dāng)暴露時間達(dá)到15 d時，A組CAT在空白水平，可能是消毒前污水未對斑馬魚的抗氧化防御系統(tǒng)造成不可逆的損傷；但B組CAT均被顯著抑制，說明DBPs在斑馬魚體內(nèi)的積累導(dǎo)致抗氧化系統(tǒng)的不可逆損傷，其中B1、B2、B3三組相比A組的抑制率((CATA- CAT空白1)-(CATB- CAT空白2)/(CATA-CAT空白1))分別為4.15%、24.87%和31.03%；DBPs分別為693.64 μg·L-1、1 354.27 μg·L-1和2 547.83 μg·L-1；TOX分別為(9.33±0.75)×106μg·L-1、(14.24±0.92)×106μg·L-1、(32.73±1.28)×106μg·L-1；DBPs濃度、TOX濃度與CAT活性的抑制率呈正相關(guān)，相關(guān)性系數(shù)分別為0.796和0.676。

2.2.2 消毒前后二級出水對MDA含量的影響

圖2-(1)、(2)和(3)分別為不同體積分?jǐn)?shù)A組和B組斑馬魚體內(nèi)MDA含量的變化情況。如圖所示，不同體積分?jǐn)?shù)暴露下，斑馬魚體內(nèi)的MDA含量均表現(xiàn)誘導(dǎo)-抑制-誘導(dǎo)趨勢。在暴露1 d后，A和B兩組斑馬魚體內(nèi)的MDA含量均高于空白，呈顯著差異，并且A2、A3組MDA含量顯著高于B2、B3組，可能是A組斑馬魚抗氧化防御系統(tǒng)未被全部激活，自由基未被及時清除。暴露2 d時，A和B組中MDA含量相比第1天均有所降低，A組下降較多，A1、A2和A3分別下降30.56%、15.15%和39.33%；和B1、B2和B3分別下降3.52%、14.26%和4.07%，可能是污水消毒中生成了DBPs，A組毒性低于B組。暴露3～6 d時，除第6天A1組外MDA含量均低于對照，但整體上維持在對照水平，可能是污染物未對斑馬魚造成不可逆損傷，在自身調(diào)節(jié)范圍內(nèi)。在暴露10～15 d時，A、B組的MDA含量較對照組高，除第10天B2組外差異均顯著，并隨著時間的增加而增加。另外，B組MDA含量均顯著高于A組，在暴露10 d時，B1、B2和B3中MDA含量分別為0.468 nmol·mg-1prot、0.609 nmol·mg-1prot和0.708 nmol·mg-1prot，相比A1、A2和A3分別高9.36%、61.76%和26.38%；暴露15 d時，B1、B2和B3中MDA含量分別為0.506 nmol·mg-1prot、0.660 nmol·mg-1prot和0.728 nmol·mg-1prot，相比A1、A2和A3分別高28.21%、73.74%和14.82%。

圖3 消毒前后二級出水對斑馬魚體內(nèi)AchE活性的影響注：(1)代表體積分?jǐn)?shù)25%的二級出水；(2)代表體積分?jǐn)?shù)50%的二級出水；(3)代表體積分?jǐn)?shù)100%的二級出水；不同字母表示不同暴露組的顯著性差異 (P<0.05)。Fig. 3 Effect of chlorinated and non-chlorinated effluents on AChE activities of zebrafishNote: (1) stands for 25% effluent group; (2) stands for 50% effluent group; (3) stands for 100% effluent group; different letters above columns indicate significant differences at P< 0.05 level.

對于不同體積分?jǐn)?shù)暴露組，整體來看25%體積分?jǐn)?shù)對斑馬魚體內(nèi)MDA含量影響較小，說明脂質(zhì)過氧化損傷較輕；對于50%和100%體積分?jǐn)?shù)，MDA大量生成，說明隨著污水濃度的增加脂質(zhì)過氧化損傷更為嚴(yán)重。

2.2.3 消毒前后二級出水對AchE活性的影響

圖3-(1)、(2)和(3)分別為不同體積分?jǐn)?shù)A組和B組斑馬魚體內(nèi)AchE活性的變化情況。在暴露1 d時，A組不同體積分?jǐn)?shù)對AchE活性均有誘導(dǎo)作用，A1和A3與空白組1有顯著性差異，其中A1組誘導(dǎo)作用最強(qiáng)，AchE活性達(dá)到最大值11.30 nmol·min-1·mg-1prot；但B組AchE活性有輕微抑制，B1、B2和B3分別為7.92 nmol·min-1·mg-1prot，7.01 nmol·min-1·mg-1prot和6.89 nmol·min-1·mg-1prot，相比空白組2抑制率分別為2.76%、13.89%和15.43%。同時根據(jù)表2，B1、B2和B3中DBPs濃度和TOX濃度隨著體積分?jǐn)?shù)呈增加趨勢，與抑制率趨勢一致。在暴露2～15 d，A、B組AchE活性繼續(xù)被抑制；A組AchE活性在1.32～7.23 nmol·min-1·mg-1prot的范圍內(nèi)波動，平均值為4.38 nmol·min-1·mg-1prot，B組AchE活性在2.55～5.398 nmol·min-1·mg-1prot的范圍內(nèi)波動，平均值為3.88 nmol·min-1·mg-1prot，抑制率分別為49.98%和55.69%。

總體來看，對于體積分?jǐn)?shù)25%實驗組AchE活性波動較大，呈現(xiàn)誘導(dǎo)-抑制-升高的趨勢，波動較大；對于50%和100%實驗組，前3 d波動較大，暴露6 d后，B組AchE活性顯著低于A組，可能是由于B組為經(jīng)消毒后的污水產(chǎn)生了一定濃度的DBPs，加強(qiáng)了AchE酶活的抑制。

3 討論(Discussion)

目前許多研究者已經(jīng)對不同種類的DBP進(jìn)行了毒性研究，研究發(fā)現(xiàn)二氯乙腈(DCAN)[28]、亞硝胺(NDEA)[29]和2,2-二氯乙酰胺(DCAcAm)[30]均對斑馬魚造成氧化損傷。但對總DBPs的聯(lián)合毒性卻鮮有研究。本文在研究消毒前后污水對斑馬魚體抗氧化損傷毒性時發(fā)現(xiàn)，A和B實驗組在污水暴露1～2 d CAT活性整體上呈現(xiàn)誘導(dǎo)作用，同時MDA含量相比對照有所增加，可能是由于初期外源污染物脅迫機(jī)體產(chǎn)生了氧自由基引起氧化應(yīng)激反應(yīng)，抗氧化防御系統(tǒng)被激活，產(chǎn)生抗氧化酶CAT來清除自由基降低氧化損傷，但初期產(chǎn)生抗氧化酶來不足以全部清除氧自由基，所以剩余的氧自由基與脂質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)，生成MDA，造成了一定的氧化損傷。并且，A組CAT活性小于B組，但MDA含量高于B組，分析原因是B組消毒時產(chǎn)生的DBPs使斑馬魚產(chǎn)生更為強(qiáng)烈的氧化應(yīng)激反應(yīng)，促進(jìn)CAT的生成從而降低了氧化損傷。但A1和B1實驗組在第2天時MDA含量卻有所降低，由于在低體積分?jǐn)?shù)下，污染物造成的氧化壓力較小，生成的氧自由基較少，可被增加的CAT全部清除，所以并未產(chǎn)生脂質(zhì)過氧化損傷。暴露3～6 d時氧自由基與抗氧化酶達(dá)到動態(tài)平衡，并未產(chǎn)生脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，污染物對斑馬魚的毒性效應(yīng)仍然在調(diào)節(jié)范圍內(nèi)。研究表明多種DBPs可在生物體內(nèi)積累[28,30]，所以隨著染毒時間的增加，暴露10～15 d時，積累的有毒物質(zhì)造成的氧化壓力超過了斑馬魚的耐受范圍，氧自由基直接或間接對抗氧化酶造成損傷，抑制其活性，逐漸積累的自由基攻擊細(xì)胞內(nèi)的脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等，對細(xì)胞造成損傷，表現(xiàn)為CAT活性被顯著抑制，MDA含量大量生成，且消毒后實驗組CAT抑制作用更強(qiáng)，MDA生成量更高。由以上分析可知，消毒后污水造成的氧化損傷更為嚴(yán)重。Gong等[31]利用一種海洋生物的胚胎作為模式生物，對市政污水廠出水中一種常見有機(jī)物——十二烷基苯磺酸鈉進(jìn)行消毒，研究消毒前后毒性變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)消毒后水樣毒性明顯強(qiáng)于未消毒水樣；Yang等[32]、用藻細(xì)胞的抑制率檢測3種污水廠消毒前后的毒性變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)對于淡水二級出水和含鹽二級出水均是消毒后毒性更大，與本研究結(jié)果一致。

另外，暴露15 d時B組的抑制率(CATA-CAT空白1)-(CATB-CAT空白2)/(CATA-CAT空白1)與DBPs和TOX呈正相關(guān)，相關(guān)性系數(shù)分別為0.796和0.676，呈現(xiàn)劑量-效應(yīng)關(guān)系。由此可以說明造成消毒后污水更強(qiáng)的抗氧化系統(tǒng)毒性的原因主要是由于消毒過程中生成的DBPs類物質(zhì)。

有研究表明DBPs對斑馬魚有神經(jīng)毒性，例如乙酰胺類物質(zhì)[33]，但對于總DBPs的毒性卻鮮有研究。本文還研究消毒后污水中總DBPs對斑馬魚神經(jīng)毒性，對AchE活性進(jìn)行了測定。從亞急性實驗中AchE活性變化情況可以看出，A組不同體積分?jǐn)?shù)對AchE活性表現(xiàn)為誘導(dǎo)-抑制作用，由于實驗初期在外界環(huán)境脅迫下，斑馬魚會對外界刺激做出反應(yīng)以適應(yīng)環(huán)境，引起AchE活性的增強(qiáng)；隨著染毒時間的增加，污染物在斑馬魚體內(nèi)積累，毒害作用超過其自身調(diào)節(jié)范圍，對AChE活性表現(xiàn)出抑制效應(yīng)，且隨著體積分?jǐn)?shù)的增加抑制作用越明顯。但對比B組在整個實驗期間均處在抑制狀態(tài)，可能原因是B組中DBPs對斑馬魚有較強(qiáng)的神經(jīng)毒害作用，在暴露初期就抑制了AchE活性，并在后期活性均顯著低于A組，為A組的88.57%。主要是由于消毒后的二級出水中含有大量的DBPs物質(zhì)，能夠加劇抑制AchE活性，從而生物體內(nèi)的乙酰膽堿的含量上升，造成斑馬魚的神經(jīng)毒性[34]。

致謝：感謝江南大學(xué)環(huán)境與土木工程學(xué)院丁劍楠老師在文章修改中給予的幫助。