隨著工業生產的不斷發展, 重金屬對人類賴以生存的水源污染日益嚴重。在美國環保署 (EPA) 公布的水環境中存在的129種優先污染物中, 重金屬類化合物就占12種。另一方面, 含酚廢水危害大、污染范圍廣。在許多工業領域諸如冶金、機械制造、玻璃、石油化工、化學有機合成工業、塑料、醫藥、農藥、油漆等工業排出的廢水中均含有酚 (陳延君等) 。人們對重金屬和酚的毒性展開了廣泛的研究, 然而現實環境中, 生物往往更多地、也更普遍地暴露在多種組分污染物存在的復雜混合體系中, 因此, 研究兩者的聯合毒性有著非常重要的意義。
1 材料與方法
1.1 菌種及主要儀器、試劑
青?；【鶴67 (Vibrio-qinghaiensis sp.─Q67) , 華東師范大學提供, 培養基配方及培養方法參見文獻 (莫凌云, 等, 2006) 。Veritas TM微板光度計 (美國TurnerBiosystems公司) ;LS-B50L型立式壓力蒸汽滅菌器 (上海醫用核子儀器廠) ;Pipetman型移液器 (P型移液器, P20, 2μl~20μl;P100, 20μl~100μl;PUM12×300, 20μl~300μl) (法國吉爾森公司) ;LRH-150Z型恒溫振蕩培養箱 (廣東醫療器械廠) 。CdCl2·2.5H2O、CoSO4·5H2O、Cu (NO3) 2·3H2O、Fe (NO3) 3·3H2O、ZnSO4·7 H2O、N i (N O3) 2·6H2O, 苯酚, 鄰甲基苯酚, 間甲基苯酚, 鄰硝基苯酚, 間硝基苯酚 (以上化合物均為分析純) 。以上化合物均以0.05mol·l-1的硝酸鈉溶液為溶劑, 配制待測溶液后, 保存于4℃冰箱中待用。
1.2 實驗方法
1.2.1 單個毒物對發光菌的毒性
單個毒物及其混合物對發光菌發光抑制率的測定方法參見文獻 (鄧輔財, 等, 2007) 。發光抑制率的計算方法參照文獻 (莫凌云, 等, 2006) 。實驗劑量-效應數據的非線性模擬以及應用劑量加和 (DA) 與獨立作用 (IA) 原理預測混合污染物劑量-效應曲線 (DRC) 的原理均按文獻方法 (葛會林, 等, 2006) 進行。
1.2.2 重金屬及酚類化合物混合物對發光菌的聯合毒性
混合物的設計采用等效應濃度比法設計了3個等效應濃度 (EC50、EC10和EC5) 比混合物 (分別記為EE-50、EE-10、EE-05) 。將各混合物視為總濃度為各單個毒物濃度之和的特殊“單個”物質按照1.2.1節的方法測定其對發光菌的毒性。
2 結果與分析
2.1 單個毒物對Q 6 7的毒性
分別利用Logit或Weibull函數 (葛會林, 等, 2006) 對實驗測定的單個毒物數據進行擬合, 得出6種重金屬化合物的半數效應濃度EC50大小順序為:Cd2+>Zn2+>Cu2+>Fe3+>>Ni2+。若以EC50的大小作為毒性評價標準, 則這6種重金屬化合物的毒性順序為:Cd2+>Zn2+>Cu2+>Fe3+>>Ni2+。同理, 5種酚類化合物的毒性大小順序為間甲基苯酚>鄰甲基苯酚>間硝基苯酚≈鄰硝基苯酚>苯酚。
2.2 6種金屬與5種酚類等EC混合物對Q67的毒性
3個等效應濃度混合物的總劑量-效應預測曲線及相應混合物的實驗總劑量-效應曲線可見圖1。從圖1我們還發現, 6種金屬化合物與5種酚類化合物等EC50混合的混合物的實驗點與DA/IA黏合在了一起, 即EE-50的毒性用DA和IA均可以很好的預測, 但具體是DA還是IA卻并不明確。我們對此的研究發現, 原來的6種金屬化合物中的各個β大部分都>2.3或者近于2.3, 故其DA與IA線可以較好的分離, 但加入的酚類化合物卻大部分β都近于2.3或小于2.3, 尤其是P2遠小于2.3 (僅為1.74) , 故將兩條線拉近了距離, 從而導致預測的效果不是很好。由此可以推測, 運用DA/IA進行混合物研究時, 單個毒物的β值為2.3可能是一個分水嶺。為了取得較好的DA/IA預測效果, 建議將β值大于和小于2.3的單個毒物分別混合來進行。此外, 等EC5混合的EE-05混合物的劑量-效應關系可以用IA模型進行有效的預測;而等EC10混合的EE-10混合物的劑量-效應關系的實驗擬合點則處與DA和IA線的上方, 從而呈現出協同作用。此二者的實驗點用DA/IA預測的結果及效果與EE-50有所不同, 究其原因, 可能是由于濃度配比的改變, 使得其中某種或某幾種組分所占百分比例有所變化縮致。
摘要：應用微板毒性分析方法, 分別測定了CdCl2.2.5H2O、CoSO4.5H2O、Cu (NO3) 2.3H2O、Fe (NO3) 3.3H2O、ZnSO4.7H2O、Ni (NO3) 2.6H2O6種重金屬化合物和苯酚、鄰甲基苯酚、間甲基苯酚、鄰硝基苯酚及間硝基苯酚5種酚類化合物對淡水發光菌——青?；【鶴67的抑制毒性, 設計了EE-50 (等EC50) 、EE-10 (等EC10) 、EE-05 (等EC05) 3個等效應濃度比混合物, 應用劑量加和 (DA) 與獨立作用 (IA) 原理分析混合物的毒性。
關鍵詞：青?；【鶴67,重金屬,酚類混合物,劑量-效應曲線,聯合毒性
參考文獻
[1] 陳延君, 趙勇勝, 景體凇, 等.鎘和酚對多刺裸腹蚤的聯合毒性試驗[J].重慶環境科學, 2003, 25 (10) :10～11.
[2] 鄧輔財, 劉樹深, 劉海玲, 等.部分重金屬化合物對淡水發光菌的毒性研究[J].生態毒理學報, 2007, 4:402～408.
[3] 葛會林, 劉樹深, 劉芳.多組分苯胺類混合物對發光菌的抑制毒性[J].生態毒理學報, 2006, 1:295～302.
[4] 莫凌云, 劉海玲, 劉樹深, 等.5種取代酚化合物對淡水發光菌的聯合毒性[J].生態毒理學報, 2006, 1:259～264.