含腐殖酸水體中三氯生光解產物生物毒性研究

顧昕，龔書銳，湯建成，劉鵬飛，陳蕾

（南京林業大學土木工程學院，江蘇南京210037）

含腐殖酸水體中三氯生光解產物生物毒性研究

顧昕，龔書銳，湯建成，劉鵬飛，陳蕾*

（南京林業大學土木工程學院，江蘇南京210037）

三氯生是一種廣譜殺菌劑，廣泛應用于日用消費品和個人護理品中。研究表明，三氯生對生物體存在一定的急性毒性、遺傳毒性和內分泌干擾效應，且三氯生的某些代謝轉化產物可能具有更強的生物毒性。光解是三氯生主要的轉化途徑，基于此，研究腐殖酸介導下三氯生光降解后生物毒性效應，結果表明：pH=5和pH=7時，腐殖酸的存在使三氯生光解產物的遺傳生物毒性減弱；pH=11時，腐殖酸的存在提高了三氯生光解產物的遺傳生物毒性。研究結果將有助于理解天然水體中三氯生的光降解過程對生態環境產生的風險。

三氯生；腐殖酸；急性毒性；遺傳毒性

研究表明，三氯生對生物體存在一定的急性毒性、遺傳毒性與內分泌干擾效應，而三氯生的某些代謝轉化產物可能具有更強的生物毒性。光解是三氯生在地表環境中的重要轉化途徑。

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

1　試驗部分

1.1試驗儀器與試劑

生物培養箱（金壇市富華儀器有限公司），光反應器（上海豫明儀器有限公司），總有機碳分析儀（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0.45μm濾膜過濾，配制儲備液，通過總有機碳分析儀測定其總有機碳含量為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，過濾至深棕色試劑瓶中，待濾液冷至25℃時再加入10mL1mol/LHCL和1g偏重亞硫酸鈉充分振蕩溶解，塞進瓶口，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

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

1.3種子發芽試驗和蠶豆根尖微核試驗

參照國家環保總局《水和廢水監測分析方法第四版》。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箱中，在（25±1）℃下培養，24h后統計種子發芽率。將蠶豆浸種催芽后，用受試樣品液處理根尖并恢復培養，加卡諾氏固定液固定根尖細胞，采用席夫氏試劑進行染色、制片，最后在顯微鏡下識別微核，計算微核率，采用超純水進行對照試驗。

2　結果與討論

2.1反應溶液對急性毒性影響

各反應溶液的急性毒性采用白菜種子發芽的抑制率表示，如圖1所示。

圖1結果表明，采用白菜種子作為受試生物時，光照、腐殖酸及pH均未對三氯生的急性生物毒性產生顯著影響。

2.2反應溶液對遺傳毒性影響

各反應溶液的遺傳毒性采用蠶豆根尖微核率表示，結果如圖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胞中的微核率明顯高于空白對照。

圖1　各反應溶液處理下白菜種子的發芽率

圖2　各反應溶液處理下蠶豆根尖的微核率

2.3pH對遺傳毒性影響

不同pH條件中，對遺傳毒性影響，pH=7時微核率最低，pH=11時微核率最高，說明pH=7時光解產物遺傳生物毒性最弱，pH=11時三氯生的光降解產物的遺傳生物毒性最強。在pH=5和pH=7時，在加腐殖酸的受試液干擾下，蠶豆根尖細胞中的微核率低于無腐殖酸受試液的微核率；pH=11時，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　結論

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

[1]國家環境保護總局.水和廢水監測分析方法[M].4版.北京:中國環境科學出版社,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

國家自然科學基金項目（41301545）；大學生實踐創新訓練計劃項目“源水中腐殖酸對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：給排水科學與工程。