抗菌剂三氯生的生态毒性研究进展

张德勇，许晓路*

（浙江树人大学生物与环境工程学院，浙江 杭州 310015）

1 三氯生生物污染程度

三氯生（TCS） 作为药品及个人护理用品（PPCPs）领域广泛使用的杀菌剂，被大量应用于个人护理产品、医疗用品以及家居清洁用品。TCS大量生产和应用已超30多年，其对生态环境的影响也已颇受关注。TCS具有强亲脂性，能在各种生物体内累积，已陆续在多种生物体内检测到它。例如:刚毛藻中含量为含50～400μg/kg，淡水螺肌肉中含 50～300μg/kg，鳊鱼胆汁中含 14～80mg/kg，远洋鱼血浆中含0.75～10μg/kg，南卡州海豚血浆中含 0.12～0.27μg/kg，佛州海豚血浆中含 0.025～0.11μg/kg，虎鲸血浆中含9.0μg/kg。此外，在人体尿液、母乳和血浆中也相继检出了TCS。例如:对美国2517个志愿者的尿检结果显示，TCS污染浓度约为2.4～3790ng/mL。使用TCS产品的哺乳期母亲的血浆中 TCS为 0.4～38.0ng/g，母乳中为0.022～0.95ng/g；未使用TCS产品的哺乳期母亲的血浆中 TCS为 0.01～19ng/g，母乳中为 0.018～0.35ng/g。

2 TCS对各级生物的毒性

2.1 藻类

在水生物种中，藻类被认为是最易受TCS影响的生物，主要表现为急性毒性。绿藻、杜氏藻等都对 TCS敏感。David等[1]证实了TCS对某些淡水藻类有显著的生长抑制效应，其72h-EC50约为2.8μg/L。吴艳艳等[2]证实了TCS对斜生栅藻有毒性，其毒性程度受磷浓度的影响而发生波动。分析不同浓度的磷和TCS对斜生栅藻生长、叶绿素荧光特性、生理生化指标的影响，在0、2.5、50.0mg/L三种磷质量浓度下，TCS对斜生栅藻的生长抑制表现出剂量效应关系，其叶绿素荧光特性指标受到不同程度的影响。抗氧化酶SOD、CAT及磷代谢相关酶ACP、AKP活性亦发生变化。

2.2 植物

TCS对植物生长发育也有影响。Wu等发现在有机固废与废水流经的土壤中，TCS能在豆类植物根部蓄积并转移到植株上部。土壤中TCS能抑制多种植物生长，对水稻种子和黄瓜种子萌发的EC50分别为57和108mg/kg。Amorim等[4]证实了TCS对小麦和芸苔属植物拉伯的生长有影响。

2.3 低等动物

TCS对多种低等水生动物与陆生动物均有毒性，研究较多的有溞类、螺类、四膜虫、蚯蚓等，主要表现为生长抑制、生殖能力抑制、致死效应等。TCS已被美国环境局认定为RED级杀虫剂。David[1]证实TCS对大型溞有急性毒性，48h-EC50为390μg/L。白琦锋[5]研究发现微克水平的TCS对四膜虫生长有明显抑制作用，24h-EC50为141μg/L；最低无效应浓度为2μg/L； 最低效应浓度为4μg/L。另外，在TCS浓度达1000μg/L时对四膜虫细胞膜产生明显损伤；TCS还影响其溶酶体活性，1μg/L暴露2h致其降低至对照样组的88.62%。Hwang等[4]证实了1.0μmol/L剂量TCS可致海胆精子活性显著下降，2.0μmol/L剂量可致精子全部失活。0.5μmol/L剂量致受精率显著降低，1.5μmol/L剂量则完全无法受精。Lin等研究TCS对蚯蚓慢性毒性，50～300mg/kg剂量暴露致生殖能力显著降低，EC50为142.11mg/kg。TCS还致DNA损伤，EC50值为8.85mg/kg。50mg/kg剂量组的Hsp70基因表达水平发生上调，是对照组2.28倍。基于Hsp70的EC50值为1.79mg/kg，在所测三指标中，变现出最敏感。

2.4 鱼类

TCS可明显延迟鱼类胚胎孵化时间，并对仔鱼、成鱼有致畸效应。David[1]证实TCS对黑头呆鱼有急性毒性，24h-LC50为360μg/L。Foran发现TCS影响鱼类雄性激素分泌，并可能引发癌症、生殖功能障碍和发育异常等。对巴西拟糠虾96h-EC50为 10～13μg/L，对蓝腮鱼和虹鳟鱼96h-LC50为 97μg/L 和 180μg/L。Ishibashi研究TCS对青鳉鱼繁殖的影响，313μg/L剂量TCS暴露14天致受精卵孵化能力下降、孵化时间延长。

2.5 哺乳动物

姜淑卿用40～632 mg/kg剂量TCS对大鼠染毒30天，能引起肝肾毒性，并影响免疫系统，表现为体重增重、脾体比降低及肝体比、雄性肾体比、血清丙氨酸转氨酶、尿素氮和肌酐升高。张格祥等证实TCS对怀孕大鼠妊娠结局有影响，孕鼠摄食增重能力、血糖、血清丙二醛、血清蛋白等指标异常，孕鼠活胎构成、吸收胎构成也发生变化。李林朋等研究TCS对人体肝细胞DNA影响，证实TCS能引起体外培养的正常人肝细胞DNA断裂，并呈现剂量效应关系和时间效应关系。Lan研究雄性大鼠摄入TCS后分布情况，在睾丸、附睾、前列腺中均检测到TCS分布，且发现TCS明显倾向于在附睾中蓄积，表现出偏长的半衰期和蓄积时间。高剂量200mg/kg的TCS还降低了大鼠精子数量、致精子畸形。Kumar用雄性大鼠进行短期TCS染毒，发现睾酮紧急监控蛋白、雄激素受体等多个重要蛋白的表达水平显著降低；血清中的LH、FSH、胆固醇、孕烯醇酮、睾酮水平显著降低，显示出对性激素的显著影响。

3 讨论

TCS的毒性及其生物富集效应可严重损害生物健康，表现为致死、生长抑制、内分泌干扰、肝肾毒性、免疫系统毒性、生殖毒性、DNA与遗传毒性等。另外，TCS可转化为毒性更强的氯化二苯并-对-二噁英等。目前TCS的生态毒性研究呈现几个特点:1） 急性和亚急性研究较多，而慢性毒性研究较少。实际上生物多为低剂量长期接触形式，故应重视慢性毒性研究。2）对TCS本体研究较多，而对其衍生物降解物关注较少。TCS可发生光解反应、氧化还原反应；TCS可降解衍生出苯氧基苯酚、氯化酚、三卤甲烷以及二噁英等致癌物，危害更强，故应加强相关研究。3）在低等生物上研究多，高等动物研究少。由于TCS是人体直接接触的成分，其对人类健康的威胁更应引起关注。