盐度变化对生物发光细菌的毒性抑制作用研究

刘晓静 董瑞欣

（青岛理工大学 山东青岛 266033）

盐度是一个相当重要的生态因子，水体盐度的变化会引起水生生态系统的安全问题，水体中的生物可能会因突变的环境因素而出现变异或者致死，导致水体生态平衡的破坏。生物发光细菌是应用于水体监测和评价的生物测试方法，具有反应快速、灵敏度高、成本低廉等优点。本文试图通过研究盐度对发光细菌的毒性抑制作用，进而推测高盐度废水的处理排放时的盐度限值。本实验选择两种主要阴离子Cl-和SO42-，通过测试不同浓度的NaCl和Na2SO4研究盐度对青海弧菌Q67 的毒性抑制作用，旨在为高盐度废水的排放中盐度限值提供一定的理论依据。

1 试验材料与方法

本试验选用的青海弧菌Q67 冻干粉购于滨松光子学商贸（中国）有限公司，采用德国Dr.Bruno Lange GmbH 公司生产的LUMIStox300 台式毒性测定仪测定发光抑制率。

本试验所用的试验水样采用分析纯的NaCl 和Na2SO4进行配制，试验中用水均为超纯水。

2 试验结果与讨论

2.1 NaCl 对生物发光细菌的毒性作用

随着NaCl 浓度的增加，发光细菌的抑制率出现波动性的下降和上升的变化趋势，而抑制率随接触时间延长基本无变化。NaCl 浓度在1g/L~4g/L 的范围时，抑制率由99%以上缓慢下降至60%左右；在4g/L~6g/L 范围时，抑制率呈现快速的先下降后上升趋势；5g/L 时，抑制率出现最小值-28%左右，NaCl 对发光细菌有促进作用；在6g/L~9g/L 范围时，抑制率由40%左右缓慢下降至-10%左右；在9g/L~12g/L 范围时，抑制率由-10%左右快速上升至99%以上；NaCl 浓度大于12g/L 时，抑制率基本保持在99%以上，达到完全抑制。盐度过低或者过高都会对发光细菌产生毒性抑制作用，NaCl 浓度在7g/L~10g/L 范围时，对青海弧菌具有促进作用。

2.2 Na2SO4 对生物发光细菌的毒性作用

Na2SO4对生物发光细菌的毒性抑制效应同NaCl 作用效果类似，呈现波动性的下降和上升变化趋势，且发光抑制率随接触时间延长基本不变。Na2SO4浓度在1g/L~3g/L 范围时，抑制率由99%以上较快的下降至30%左右；在3 g/L~5g/L 及9 g/L~10g/L 范围时，抑制率较快地分别由30%左右升至70%左右和由10%左右升至90%以上；在5 g/L~6g/L 及10 g/L~12g/L 范围时，抑制率快速地分别由70%左右降至0%左右和由90%以上降至-30%左右；Na2SO4浓度在6 g/L~9g/L 及14 g/L~20g/L 范围时，抑制率缓慢地分别由0%左右升至10%左右和由-30%左右升至10%左右。

综上知，Na2SO4浓度在1g/L 及10g/L 时，抑制率达到最大值，发光细菌被完全抑制，Na2SO4浓度在14g/L 时，抑制率达最小值-41%，Na2SO4对发光细菌有促进作用。对比NaCl 作用的效果，青海弧菌Q67 对SO42-的适应性比对Cl-的适应性强，高浓度的Na2SO4并未对青海弧菌产生显著的抑制作用，其抑制率呈现一个缓慢的上升趋势，推测随着Na2SO4浓度的继续增大，发光抑制率会达到一个较高值直至完全抑制。

2.3 NaCl 和Na2SO4 协同作用对生物发光细菌的毒性作用

水体中一般都是SO42-和Cl-及其他离子共存，考察SO42-和Cl-的协同作用具有应用价值。NaCl 和Na2SO4协同作用下对青海弧菌Q67 的毒性抑制作用比同浓度的NaCl 和Na2SO4单独作用下的毒性抑制作用显著，且随着发光细菌暴露时间的延长其发光抑制率基本不变。3g/L NaCl 和3g/L Na2SO4协同作用下的青海弧菌Q67 的发光抑制率在40%以上，与此相应的6g/L NaCl 作用的抑制率在20%左右，6g/L Na2SO4作用的发光抑制率则在5%左右，同浓度的NaCl 和Na2SO4单独作用下的发光抑制率均小于NaCl和Na2SO4协同作用下的抑制率。

3 结语

3.1 生物发光细菌可以耐受7g/L ~10g/L 的NaCl 盐度和6g/L~20g/L 的Na2SO4盐度，过高或者过低的盐度对青海弧菌Q67 具有毒性抑制作用。

3.2 NaCl 比Na2SO4对发光细菌抑制率作用显著，NaCl 和Na2SO4协同作用下对发光细菌的毒性抑制作用比NaCl 或Na2SO4单独作用下发光抑制率显著。

3.3 盐度是水生态系统的一个重要影响因素之一，因此在高盐废水排放入自然水体时，建议制定盐度的限值标准。

[1]水和废水监测分析方法编委会. 水和废水监测分析方法[M].4版.北京:中国环境科学出版社,2002.

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