浐河和灞河西安段水样对蚕豆根尖细胞的影响

刘 艳，高晓雨，张雅柔，王 虹

(西安文理学院 生物与环境工程学院，陕西 西安 710065)

浐河和灞河是两条流经西安东郊的主要河流，是西安市重要的水源。浐河是灞河一个大的支流，发源于秦岭北麓的蓝田县汤峪镇紫云山南，由南向北注入灞河，全长 66.4 km；灞河，渭河的支流，古名滋水，发源于秦岭北坡蓝田县灞源乡箭峪岭南九道沟，全长109 km。在西安市浐灞生态区浐河汇入灞河，在西安高陵区灞河汇入渭河。

利用蚕豆根尖细胞微核技术检测水体污染是生物学检测的一种重要手段[1～2]，如徐长君[3]、蒋琳[4～5]等对污染水质进行的研究。有多位学者对浐河和灞河水质进行分析[6～7]，20世纪80年代末朱必才等[8]曾利用蚕豆根尖细胞研究浐河的水质情况，结果显示浐河流经西安东郊工业区的4个采样区存在不同程度的污染。时隔30 a，随着西安城市的快速发展，浐河和灞河已逐渐成为城市中的内河。我们利用蚕豆根尖细胞微核技术研究浐河和灞河流经西安段的水质情况，对浐河和灞河水质进行比较，为其水质保护和利用提供重要依据。

1 材料与方法

1.1 材料

蚕豆(Viciafaba)：购于西安市自由市场。

水样：2017年4月10日采自浐河和灞河西安水域，分设4个采样点，浐河：田家湾(A)、长乐路桥下(B)、桃花潭(C)和浐河口(D)，灞河：纺织城工业园(E)、灞河湿地公园(F)、十里铺桥下(G)以及浐灞入口处(H)(图1)。每处在一点取样，每点取样500 mL，保存于4℃冰箱中。

1.2 方法

1.2.1 试验分组 试验组：水样8组，阴性对照组：蒸馏水，阳性对照组：NaN3(5 μg·mL-1)。各处理6 h。

1.2.2 方法 参照孔志明的方法[9]，常规制片，用改良的石炭酸品红染液染色[10]，压片镜检。

每组观察6个根尖，每个根尖观察2 000个细胞，按下列公式计算每个根尖的微核率和微核指数。

微核千分率(FMN，‰)=微核数/1 000个细胞

微核指数(MI)=样本的微核率/阴性对照的微核率

图1 采样点分布示意

微核指数在0～1.5间为基本没有污染；1.5～2之间为轻污染；2～3.5之间为中污染；3.5为重污染。将样本的蚕豆根尖微核指数大于1.5定为开始产生致突变作用[11]。

1.3 统计学分析

应用SPSS13.0进行方差分析，采用新复极差法(Duncan)进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 浐河和灞河西安段水样对蚕豆根尖细胞微核率的影响

由表1可知，与阴性对照组相比，阳性对照组的蚕豆根尖细胞微核率明显高于阴性对照组，且具有显著性差异(p<0.05)。浐河和灞河西安段8个水样对蚕豆根尖细胞微核率具有不同程度的影响，与阴性对照组相比，浐河田家湾桥下和长乐路桥下的2个水样具有显著性差异(P<0.05)，浐河桃花潭、浐河口2个水样和灞河4个水样不具有显著性差异(P<0.05)。微核率最低的是灞河的浐灞入口处和灞河湿地公园的水样，低于阴性对照；微核率最高的是长乐路桥下的水样，高于阳性对照。

表1 浐河和灞河西安水段对蚕豆根尖细胞微核率的影响

注：各值后的字母代表Duncan检验的结果.小写字母：P﹤0.05.

2.2 浐河和灞河西安段水样的微核指数及污染程度

如表1所示各水样的微核指数，可看出灞河4个水样中只有纺织城工业园为轻度污染，其他3个水样无污染；浐河田家湾和长乐路桥下水样为中度污染，其他2个水样没有污染。

综合以上两个方面的分析，可以得出浐河和灞河由于水样所采集的地理位置的不同，对蚕豆根尖细胞微核率的影响不同，水质污染程度也不同，灞河的水质状况好于浐河水质状况。

2.3 浐河和灞河西安段污染水样对蚕豆根尖细胞染色体畸形的影响

浐河和灞河西安段污染水样能导致蚕豆根尖细胞产生多种染色体畸形，有染色体游离、粘链、断裂、滞后和染色体环等类型(图2)。

3 讨论

以上分析表明，浐河西安段田家湾和长乐路桥下水样中度污染，灞河纺织城工业园轻度污染，其他水样没有污染，灞河的水质状况好于浐河的水质状况。1988年，朱必才[7]利用蚕豆根尖细胞微核技术对浐河西安段水质进行了检测，其结果显示田家湾以南以及十里铺以北的水质属于轻度污染；田家湾至草滩以及考场至十里铺为重度污染；草滩至考场为超重度污染。与朱必才采样地对比，有2个采样点重合，朱必才的B采样点为这次田家湾A采样点，朱必才的E采样点为这次长乐路桥下B采样点。田家湾至长乐路桥下原为重度污染，现研究表明这2段水质污染程度减轻，为轻度污染，河流再至北无污染。2009年，王战平[5]对浐河和灞河2000-2007年地表水水质现状进行了研究，结果表明浐河和灞河水系污染趋势沿河流流向逐步加剧，尤其在河流交汇处更为严重，浐河田家湾水质Ⅲ级，浐河口Ⅴ，灞河马渡王Ⅳ级，三部村Ⅴ级。现经研究，浐河田家湾中度污染，浐河口无污染；灞河4个水段水域的水质良好，除纺织城工业园的水质为轻度污染，其余3处皆为无污染。说明近三十年来西安市对浐河和灞河流域的综合治理取得了成效，浐灞湿地公园的建立、污水处理厂的建设、工业区的搬迁、居民区的建立以及植被覆盖率的增加致使浐河、灞河及其支流的水域环境得到改善。

1.微核 2.断裂 3.粘链

4.染色体环 5.粘链和滞后