含腐殖酸水体中三氯生光解产物生物毒性研究

顾昕，龚书锐，汤建成，刘鹏飞，陈蕾

（南京林业大学土木工程学院，江苏南京210037）

含腐殖酸水体中三氯生光解产物生物毒性研究

顾昕，龚书锐，汤建成，刘鹏飞，陈蕾*

（南京林业大学土木工程学院，江苏南京210037）

三氯生是一种广谱杀菌剂，广泛应用于日用消费品和个人护理品中。研究表明，三氯生对生物体存在一定的急性毒性、遗传毒性和内分泌干扰效应，且三氯生的某些代谢转化产物可能具有更强的生物毒性。光解是三氯生主要的转化途径，基于此，研究腐殖酸介导下三氯生光降解后生物毒性效应，结果表明：pH=5和pH=7时，腐殖酸的存在使三氯生光解产物的遗传生物毒性减弱；pH=11时，腐殖酸的存在提高了三氯生光解产物的遗传生物毒性。研究结果将有助于理解天然水体中三氯生的光降解过程对生态环境产生的风险。

三氯生；腐殖酸；急性毒性；遗传毒性

研究表明，三氯生对生物体存在一定的急性毒性、遗传毒性与内分泌干扰效应，而三氯生的某些代谢转化产物可能具有更强的生物毒性。光解是三氯生在地表环境中的重要转化途径。

本文从急性毒性和遗传毒性两方面，采用种子发芽抑制试验和蚕豆根尖微核试验研究三氯生光降解后的生物毒性效应[1]。

1　试验部分

1.1试验仪器与试剂

生物培养箱（金坛市富华仪器有限公司），光反应器（上海豫明仪器有限公司），总有机碳分析仪（日本岛津），三氯生与腐殖酸钠盐（购自Sigma公司，分析纯），盐酸（分析纯），氢氧化钠（分析纯），冰乙酸（分析纯），碱性品红（科密欧），偏重亚硫酸钠（分析纯），白菜种子，松滋青皮豆，超纯水等。将一定量的腐殖酸钠盐溶于超纯水中，经0.45μm滤膜过滤，配制储备液，通过总有机碳分析仪测定其总有机碳含量为60mg/L。

卡诺氏固定液：无水乙醇3份加冰乙酸1份配成，固定根尖细胞随用随配。

席夫氏（Schiff）试剂：称0.5g碱性品红加超纯水100mL，置三角烧瓶中煮沸5min，并不断搅拌溶解。冷却到58℃时，过滤至深棕色试剂瓶中，待滤液冷至25℃时再加入10mL1mol/LHCL和1g偏重亚硫酸钠充分振荡溶解，塞进瓶口，用黑纸包好，置于暗处至少24h，检查染色液如透明无色即可使用。保存于4℃冰箱中。

1.2三氯生的光降解试验

在石英反应管中加入三氯生、腐殖酸、超纯水及搅拌磁子，配成30mL的反应溶液。其中，三氯生的浓度为10mg/L，腐殖酸浓度分别为0、1、5、10mg/L，调节反应体系的pH值分别为5、7、11。将反应管放入光反应器中，光照24h。

1.3种子发芽试验和蚕豆根尖微核试验

参照国家环保总局《水和废水监测分析方法第四版》。将白菜种子置于石英砂表面，加入受试液5mL，用锡纸包好置于培养箱中，在（25±1）℃下培养，24h后统计种子发芽率。将蚕豆浸种催芽后，用受试样品液处理根尖并恢复培养，加卡诺氏固定液固定根尖细胞，采用席夫氏试剂进行染色、制片，最后在显微镜下识别微核，计算微核率，采用超纯水进行对照试验。

2　结果与讨论

2.1反应溶液对急性毒性影响

各反应溶液的急性毒性采用白菜种子发芽的抑制率表示，如图1所示。

图1结果表明，采用白菜种子作为受试生物时，光照、腐殖酸及pH均未对三氯生的急性生物毒性产生显著影响。

2.2反应溶液对遗传毒性影响

各反应溶液的遗传毒性采用蚕豆根尖微核率表示，结果如图2所示。

从图2可以看出，含三氯生的受试液干扰下蚕豆根尖细胞中的微核率明显高于空白对照。

图1　各反应溶液处理下白菜种子的发芽率

图2　各反应溶液处理下蚕豆根尖的微核率

2.3pH对遗传毒性影响

不同pH条件中，对遗传毒性影响，pH=7时微核率最低，pH=11时微核率最高，说明pH=7时光解产物遗传生物毒性最弱，pH=11时三氯生的光降解产物的遗传生物毒性最强。在pH=5和pH=7时，在加腐殖酸的受试液干扰下，蚕豆根尖细胞中的微核率低于无腐殖酸受试液的微核率；pH=11时，加腐殖酸的受试液根尖的微核率高于无腐殖酸受试液的微核率。

3　结论

本研究表明，光照前后三氯生及其产物的急性毒性未表现出明显变化趋势。含三氯生溶液的遗传生物毒性显著高于空白对照，其中pH=7时遗传生物毒性最弱，pH=11时遗传生物毒性最强。pH=5和pH=7时，腐殖酸的存在使三氯生光解产物的遗传生物毒性减弱；pH=11时，腐殖酸的存在提高了三氯生光解产物的遗传生物毒性。

[1]国家环境保护总局.水和废水监测分析方法[M].4版.北京:中国环境科学出版社,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

国家自然科学基金项目（41301545）；大学生实践创新训练计划项目“源水中腐殖酸对三氯生的光降解及光致毒性的影响研究”（2015sjcx105）。

顾昕（1994-），女，汉族，江苏盐城人，本科在读，研究方向：给排水科学与工程。

陈蕾（1985-），女，汉族，江苏靖江人，博士，副教授，研究方向：给排水科学与工程。