张艳霞
1研究背景
洗涤剂的去污能力主要来自表面活性剂。因为表面活性剂有降低表面张力的作用,可以渗入到连水都无法渗入的纤维空隙中,把藏在纤维空隙中的污垢挤出来。而洗涤剂则挤在这些空隙之中,水难以清洗它们。同样,表面活性剂也可以渗入人体。沾在皮肤上的洗涤剂大约有0.5%渗入血液,皮肤上若有伤口则渗透力提高10倍以上。进入人体内的洗涤剂毒素可使血液中钙离子浓度下降,血液酸化,人容易疲倦。这些毒素还使肝脏的排毒功能降低,使原本该排出体外的毒素淤积在体内积少成多,使人体的免疫力下降,肝细胞病变加剧,容易诱发癌症。人们在广泛的使用化学洗涤剂洗头发、洗碗筷、洗衣服、洗澡的同时,化学毒素就从千千万万的毛孔渗入,人体就在夜以继日的吸收毒素,化学污染从口中渗入,从皮肤渗入,日积月累,潜伏集结。
但是,由于这种污染的危害在短时间内表现不是很明显,其危害往往会被忽视。我们探究小组在学校做了一个随机调查,大部分教师和学生对化学洗涤剂的危害知之甚少。因此我们觉得非常有必要去做一些直观的实验,用实验结果来验证洗涤剂的危害,从而增强人们的自我保护意识。鉴于教师和学生每天用餐前后都用洗洁精洗餐具,我们探究小组选择了洗洁精作为实验材料。
2研究目的
通过查阅资料知道家用洗洁精的有效成分是SDS(烷基苯磺酸钠)或其类似物,是一种阴离子表面活性剂,理论上该物质会破坏细胞的膜系统。而相关文献并没有做过SDS破坏细胞膜的实验,于是我们首次选择了这一切入点。通过广泛的收集信息和小组内多次讨论,认为倘若洗洁精会破坏细胞膜,那么就会对植物种子的萌发及细胞的生理活性产生影响。于是设计了“洗洁精对黄豆种子萌发率的影响”和“洗洁精对植物细胞质壁分裂的影响”2个实验,以此来验证洗洁精的毒害性。
3研究过程与数据
3.1实验一
洗洁精对黄豆种子萌发率的影响。
3.1.1实验方法
每个实验组和对照组精选结构完整的黄豆种子100粒(便于统计),加清水浸泡24 h后分别用洗洁精和清水进行实验处理。其中表1、表2和表4实验中用的是雕牌洗洁精。由于无法弄清楚洗洁精的准确分子量,故洗洁精的质量是在电子天平上称量出来的(装在量筒里去皮称量)。
3.1.2实验过程及数据(每次实验前后做了4组,最后结果取其平均值)
3.1.3实验结果及分析
从表1实验可以看出,在洗洁精浓度为0.01 g/mL时(相当于1滴洗洁精:100滴水的浓度)。黄豆种子在溶液中浸泡时间越长,其萌发率越低。当浸泡时间超过40 min时已经有一半以上的种子不能正常萌发。而对照组始终能保持90%以上的萌发率。这说明该浓度的洗洁精已经对细胞造成了伤害,而且这种伤害随着浸泡时间的增长而快速加大。
在表2中,表现出洗洁精浓度增高时种子的萌发率急剧下降,当浓度超过0.1 g/mL时萌发率竟然只有16%,并且有的种子即使萌发后也只能生长3~4 d,但7 d后整个植株就慢慢坏死了,这说明高浓度的洗沽精对细胞的损伤非常大。与之相对应的是当洗洁精浓度降到0.005 g/mL时,种子的萌发率几乎不受什么影响,而此浓度时的洗洁净仍然有不错的洗涤效果。建议大家在使用洗洁精时尽量降低浓度。
在表3实验中,我们选取了雕牌、立白、田七、安利四个品牌的洗洁精做实验。实验浓度为0.01 g/mL,与家庭洗涤餐具的浓度相当,实验时间为10 min也与家庭一次洗涤餐具的时间相似。实验结果显示浓度为0.01 g/mL的洗洁精浸泡种子10 min后对种子的萌发率有一定的影响。其中影响最大的是立白洗洁精,种子萌发率为73%。影响最小的是安利洗洁精,该实验组的萌发率88%接近对照组的93%。该实验还说明不同品牌的洗洁精对细胞的伤害程度是有差异的,人们选购时应当予以甄别。(注:安利洗洁精是从教师那边借来的,其浓度本身已按比例稀释,经过二次稀释后相对浓度可能有些误差。)
3.2实验二
洗洁精对植物细胞质壁分裂的影响。
3.2.1实验方法
用不同浓度的雕牌洗洁精处理洋葱,10 min后进行质壁分离实验。在显微镜下观察细胞分离和复原的情况,并做统计。分离率=已经分离的细胞/视野范围内细胞的总数目;复原率=能够复原的细胞/视野范围内细胞的总数目。本实验重复4次,取其平均值。
3.2.2实验过程及数据(每次实验前后做了4次,最后结果取其平均值)
先将洋葱皮在不同浓度的洗洁液中浸泡处理10 min,冲洗干净后放到清水中修复20 min,撕下洋葱外表皮置于滴有蔗糖溶液(0.3 g/mL)进行质壁分离,显微镜下镜检。
3.2.3实验结果及分析
在表4实验中,我们把洋葱一层层剥下来后放进不同浓度的洗洁精中浸泡10 min。然后放到0.3 g/mL的蔗糖溶液里进行质壁分离实验,实验结果在显微镜下镜检。统计出分离的细胞、复原的细胞和视野中总的细胞数,得出上面表中数据。结果显示低浓度短时间内细胞膜的活性受影响不大,但是当洗洁精浓度超过0.05 g/mL时细胞的质壁分离就会受到严重影响,尤其当浓度达到0.1 g/mL时近半数细胞的细胞膜失去活性。从复原率上,细胞的复原能力受到细微影响,这说明本实验中稀释后的洗洁精(放入蔗糖后洗洁精的相对浓度降低了)仍有一定的后继影响力。本次实验再次证明了高浓度的洗洁精对细胞的损害非常大。
4研究结论
通过前后近2个月的课外实验,探究小组初步得出了以下结论:洗洁精对细胞有毒害作用;洗洁精浓度越高对细胞的毒害越大;细胞在洗洁精溶液中浸泡越久受损害的程度就越深;不同品牌的洗洁精对细胞的毒害程度有差异。因此,在日常生活中尽可能不用或少用洗洁精,即使要使用也要选择对细胞损伤较轻的品牌,在使用过程中还要注意洗洁精的浓度和洗涤时间,尽量避免洗洁精给细胞带来的毒害。