不同濃度BDE-47對三葉浮萍生長的影響*

姚 瑤，張 琪，馬長月，孟 詩，唐曉琳，王仁君

（曲阜師范大學生命科學學院，山東濟寧 273165）

不同濃度BDE-47對三葉浮萍生長的影響*

姚 瑤，張 琪，馬長月，孟 詩，唐曉琳，王仁君

（曲阜師范大學生命科學學院，山東濟寧 273165）

試驗采用不同濃度的BDE-47作為脅迫因子，以水生植物三葉浮萍為受試生物，通過測定浮萍生物量、葉綠素含量、丙二醛（MDA）含量來反映不同的環境污染條件下浮萍等水生植物的生長狀況。其結果表明：BDE-47濃度與浮萍的生物量有明顯的劑量效應關系，即BDE-47濃度越高，浮萍的相對生長率越低。隨著BDE-47濃度的增加，浮萍葉綠素含量呈現先增加后降低的趨勢，BDE-47濃度達到10μg/L時葉綠素含量達到最高值。MDA含量隨著BDE-47濃度的增加顯著增加。

四溴聯苯醚 浮萍 生物量 葉綠素 丙二醛 過氧化物酶

多溴聯苯醚（PBDEs）是一類化學性質穩定、阻燃性能優異的溴系阻燃劑，被普遍應用于交通工具、電路板、紡織品、化工、建材、油漆等各種工業產品和消費產品中[1-2]。2，2′，4，4′-四溴聯苯醚（BDE-47）容易在有機體內富集，是生物體內PBDEs污染物的主要成分[3]。PBDEs對浮萍等淡水植物的生態毒理學效應尤其是淡水水生植物對PBDEs脅迫的響應機制，國內還很少有報道[4]。

該試驗以BDE-47污染物作為脅迫因子，以浮萍作為受試對象，在實驗室條件下通過浮萍生物量、葉綠素含量、脂質過氧化產物丙二醛（MDA）的積累等方面研究了不同濃度的BDE-47脅迫對浮萍的毒性效應。

1 材料與方法

1.1 浮萍的采集與馴化

試驗所用的材料三葉浮萍采自曲阜市污水處理廠。培養3 d后挑取葉片完好、生長健壯、生長狀況相近的植株進行試驗。

1.2 試驗設計

配制毒物BDE-47的濃度為0μg/L、5μg/L、10μg/L、15μg/L、20μg/L（pH=6.0）的溶液，并設置3個平行組。將處理后的浮萍在實驗室連續光照條件下進行培養，觀察浮萍的生長狀況，并測定浮萍96h后的生物量、葉綠素含量、MDA含量。

1.3 測定指標及方法

1.3.1 生物量的測定

生物量采用植株個數表示，按下式計算。

式中W2：試驗結束時的生物量；W1：試驗開始時的生物量；t：試驗進行時間；R小于0時表明浮萍已受到毒物毒害而逐漸死亡，R大于0時表明在一定濃度的毒物條件下浮萍可以生長，具有一定程度的耐受性。

1.3.2 葉綠素的測定

式中C：總葉綠素的濃度，mg/L；A663：波長663 nm處的吸光度值；A645：波長645 nm處的吸光度值；V：提取液總體積，ml；Fw：浮萍鮮重，g。

1.3.3 丙二醛（MDA）的測定

式中C：丙二醛濃度，μmol/L；A450：波長450 nm處的吸光度值；A532：波長532 nm處的吸光度值；A600：波長600 nm處的吸光度值；V：提取液總體積，ml；Fw：樣品鮮重，g。

2 結果與分析

2.1 BDE-47對浮萍生物量的影響

由圖1可知，不同濃度的BDE-47對浮萍的相對生長率有明顯的抑制作用，呈現出明顯的劑量效應關系。同時，對分別在BDE-47濃度為5μg/L、10μg/ L、15μg/L、20μg/L的培養液中與完全在營養液中均培養96 h后的浮萍進行比較，其生物量分別降低了13.16%、18.42%、23.68%、30.26%。

圖1 不同濃度的BDE-47對浮萍生物量的影響

圖2 不同濃度的BDE-47對浮萍葉綠素的影響

圖3 不同濃度的BDE-47對浮萍MDA含量的影響

2.2 BDE-47對浮萍葉綠素含量的影響

由圖2可知，隨著BDE-47濃度的不斷增加，浮萍葉綠素的含量呈現先增后減的趨勢。當BDE-47濃度低于10μg/L時，其葉綠素的含量增加較為緩慢；當BDE-47濃度大于10μg/L時，其葉綠素的含量突然減少，說明在此濃度下，浮萍葉片的受損程度較大，BDE-47已嚴重影響其正常生長。

2.3 BDE-47對浮萍丙二醛（MDA）含量的影響

由圖3可知，浮萍體內MDA含量的積累隨著BDE-47濃度的增加呈現出不斷上升的趨勢。浮萍在BDE-47濃度分別為5μg/L、10μg/L、15μg/L、20μg/L的培養液中培養96 h后，與完全在營養液中培養96 h后的浮萍相比，浮萍體內脂質過氧化產物MDA的含量分別上升了15.79%、46.67%、48.39%、52.94%。植物體內有BDE-47存在時MDA就開始積累，積累的速度在BDE-47濃度為5μg/L以下時比較緩慢，當BDE-47的濃度達到5μg/L以上時，MDA含量增加的較為明顯，說明在此濃度下脂質過氧化較為嚴重，細胞受到了損傷，BDE-47的存在對浮萍的傷害比較大。

3 結論與討論

在對BDE-47脅迫下浮萍各種指標的研究中發現：浮萍的生物量、葉綠素、MDA含量均呈現規律性變化。BDE-47濃度越高，浮萍的相對生長率越低，表現出BDE-47濃度與浮萍的生物量有明顯的劑量效應關系。隨著BDE-47濃度的不斷增加，浮萍葉綠素含量呈現先增加后降低的趨勢，BDE-47濃度達到10μg/L時葉綠素含量達到最高。而MDA含量隨著BDE-47濃度的增加顯著增加。由此可以看出，高濃度的毒性大于低濃度的毒性，對植物生長的影響有明顯不同。

[1] 王維，周俊麗，裴淑瑋，等．多溴聯苯醚在環境中的污染現狀研究進展．環境化學，2014，33（7）：1084～1093

[2] 沙婧婧，王悠，王鴻，等．2種多溴聯苯醚（BDE-47、BDE-209）對褶皺臂尾輪蟲單一和聯合毒性效應研究．中國海洋大學學報，2015，45（9）：69～77

[3] 唐學璽，柯可，王悠．多溴聯苯醚在海洋環境中的分布及其對海洋生物的影響研究．海洋湖沼通報，2010，（1）：36～46

[4] 張攀，王仁君．蒽和苯并芘單獨及聯合作用對三葉浮萍的生態毒理學效應．曲阜師范大學，2015

*資助項目：國家級大學生創新創業訓練計劃項目（201510446052）