凈水劑對紅線蟲的毒性試驗

宋宏剛++王雪++張躍華++李晶++吳薇

摘 要：研究單過硫酸氫鉀和次氯酸鈉對線蟲的致死率，致死濃度和半致死濃度，比較2種凈水劑對線蟲的毒性作用。配置不同濃度梯度的凈水劑溶液，移取同一濃度的凈水劑溶液20mL并重復5組，每組加入30條紅線蟲，以10min為1周期，觀察記錄紅線蟲的死亡率，同時記錄紅線蟲全部死亡的時間。依據此方法，用不同濃度梯度的凈水劑溶液來進行實驗，記錄相應數據。同時用不同濃度的次氯酸鈉溶液以相同的方法進行對比試驗，記錄實驗數據。在配置的不同濃度梯度的凈水劑溶液中，7.5×10-6g/mL的凈水劑溶液效果最為明顯，該凈水劑的標準濃度也存在一定的的毒性。在配置的不同濃度梯度的次氯酸鈉溶液中，1.0×10-5g/mL的次氯酸鈉溶液效果最為明顯，且該濃度下紅線蟲的死亡速度迅速。研究結果表明，單過硫酸氫鉀的凈水效果安全性遠好于次氯酸鈉，且單過硫酸氫鉀的毒性較低。

關鍵詞： 紅線蟲；凈水劑；致死率；毒性試驗

中圖分類號：S865.3+3 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20160832004

線蟲動物門在動物界中數量龐大，在自然界分布廣泛，并在極端的環境均可發現，可以做為環境質量的示蹤的優良材料。線蟲屬于線蟲動物門，寄生于動植物體內，或自由生活于土壤、淡水和海水環境中，絕大多數營自生生活，少數營寄生生活。紅線蟲（Cirriformia tentacaulatata）個體長約10mm，繁殖力較高。紅線蟲大多生活在江河溝渠流域的岸邊或河底的底泥中，聚集于底泥的表層，一端伸出底泥在水中顫動，另一端固定在底泥中，一旦遇到驚擾，就會立即縮回污泥中。紅線蟲的繁殖能力隨氣溫的升高而增強，且一般不會存在于潔凈并消毒過的水中。于瑞敏，曹德康，李明霞等人在其文獻中提到紅線蟲的生長環境是污染程度較清潔的水域[1]。朱元珍在其學術論文中以紅線蟲為實驗材料，論述了紅線蟲可以在水中與周圍介質充分接觸，其對毒性的反應更加敏銳[2]。與單純的化學測試手段相比，紅線蟲能更生動、更真實的反應環境化學毒性物質的毒理效應，是研究有毒物質理想的生物實驗材料。本文以紅線蟲為實驗基礎材料，探究凈水劑-單過硫酸氫鉀對紅線蟲的毒性作用，為凈水劑的安全和合理使用提供參考數據。

1 材料與方法

1.1 材料

水王子牌飲用水消毒粉（主要成分為單過硫酸氫鉀，KHSO5），次氯酸鈉（NaClO），紅線蟲（Cirriformia tentacaulatata）。

1.2 器材

鑷子，膠頭滴管，移液管，洗耳球，量筒，燒杯，電子天平，稱量紙，藥匙。

1.3 采集方法

用長柄抄網捕撈紅線蟲。捕撈時，盡量選擇有緩流，水深10～50cm的水域捕撈。作業時，將網袋慢慢伸入水下，用網框的一邊緊貼水底，慢慢地撈取底層浮土。待觀察到紅線蟲后，慢慢撈取，撈取后將紅線蟲放于有1/2水的容器中，輕微的攪拌將紅線蟲打散，稍后紅線蟲會再次團踞在一堆，此時輕輕的攪動將其翻轉過來，以便去除雜物。

1.4 操作步驟

1.4.1 紅線蟲初篩純化培養

取適當的容器加水至容器3/4處，將捕撈到的紅線蟲置入容器中，然后將容器放在陰暗通風處，放置1h后，從中挑選出體態為紅色的，活躍的紅線蟲群體，將挑選出的紅線蟲分組至于燒杯中，然后至于陰暗通風處，以24h為1周期，換水，剔除病態的紅線蟲。以此方法進行培養，為實驗做準備。

1.4.2 凈水劑溶液以及次氯酸鈉溶液的配置

實驗選取標準濃度為2.5×10-6～5.0×10-6g/mL的凈水劑溶液和質量分數為10%次氯酸鈉溶液，在實驗前，需要稀釋凈水劑溶液和次氯酸鈉溶液達到實驗所需濃度。由于溶液配制的手法和溫度等問題，會出現一定的不確定度。不確定度是表征合理地賦予被測量值的分散性，是與測量結果相聯系的參數[3]。根據龔劍，占永革的數學模型[4]：

1.4.3 實驗操作

以蒸餾水為溶劑配置出不同濃度梯度的凈水劑溶液和次氯酸鈉溶液，取10個50mL的燒杯，用移液管移取2組相同濃度的凈水劑溶液和次氯酸鈉溶液，每組5份，每份20mL，分別放入10個50mL的燒杯中并將燒杯做好標記。用無菌長柄鑷子，在事先培養好的紅線蟲群體中夾取30條紅線蟲10份分別放進裝有凈水劑溶液的5個燒杯和裝有次氯酸鈉溶液的5個燒杯中，以10min為1周期，觀察記錄紅線蟲的死亡率，同時記錄紅線蟲全部死亡的時間，取數據的平均值為最終實驗數據結果。依據上述方法，用不同濃度梯度的凈水劑溶液和次氯酸鈉溶液來進行實驗，并記錄實驗數據。

1.4.4 測定項目及方法

依據Probit法[5] ，通過SPSS 13.6 計算得出每10min鐘紅線蟲的死亡率以及紅線蟲的LC50，LC100和LD100。

2 結果分析

2.1 致死率的統計計算

選取以30條為1份的紅線蟲。配制出不同濃度的凈水劑溶液和次氯酸鈉溶液，每個濃度的凈水劑溶液和次氯酸鈉溶液均抽取20mL，重復5組。將選取好的紅線蟲放入抽取好的凈水劑溶液和次氯酸鈉溶液中。每10min為一間隔，共計60min。統計紅線蟲的死亡數量，取5個數據的平均值為最終實驗數據結果，以此算出致死率。

2.2 致死濃度和半致死濃度試驗

選取以30條為1份的紅線蟲為實驗組，以配制出不同濃度的凈水劑溶液和次氯酸鈉溶液為實驗藥劑，每個濃度的凈水劑溶液和次氯酸鈉溶液抽取5份20mL的溶液。將選取好的紅線蟲放入抽取好的凈水劑溶液和次氯酸鈉溶液中。取5個數據的平均值為最終實驗數據結果，以此算出致死濃度和半致死濃度。

2.3 結果討論

通過研究在不同的凈水劑濃度和次氯酸鈉濃度下紅線蟲的半致死濃度及致死濃度，顯示出飲用水消毒粉和次氯酸鈉對紅線蟲的毒理作用，從而顯示出飲用水消毒粉和次氯酸鈉的毒性。紅線蟲的死亡條數隨著時間的增加而升高（見表1表2）。紅線蟲的死亡率與凈水劑濃度呈正相關，且到7.5×10-6g/mL時的實驗現象最為明顯（見圖1）。隨著次氯酸鈉濃度的增高，紅線蟲的死亡率也會增高，但是較為緩慢。但是當次氯酸鈉溶液的濃度升高到1.0×10-5g/mL時，紅線蟲的死亡率會顯著升高（見圖2）。通過對比2組實驗的實驗數據結果，可知這2種試劑均存在一定的毒性，但是在過度使用時，次氯酸鈉的毒性會比單過硫酸氫鉀的毒性明顯。故要按照凈水劑的使用要求嚴格的使用。

3 小結

由于紅線蟲方便取材，易于觀察培養，實驗數據重復性高，所以對飲用水消毒粉毒性的檢測可以得到直觀的實驗結果；其半致死濃度和致死濃度展示了飲用水消毒粉的毒性，對人們日后使用飲用水的安全問題提供了準確的資料。隨著保護環境和人類生活的需要，以紅線蟲為實驗材料檢驗水。

參考文獻

[1]于瑞敏，曹德康，李明霞.一起紅線蟲污染水源的調查分析[J].職業與健康，2006（24）：2234-2235.

[2]朱元珍.絨斗菇和皺皮光柄菇的毒性研究[D].蘭州大學，2009.

[3]聶志剛，劉正東.實驗教學中的綜合性設計性實驗[J].實驗技術與管理，2008，25（3）：140-141.

[4]龔劍，占永革.標準溶液稀釋不確定度評定[J].實驗技術與管理，2011（5）：52-53，67.

[5]Finley D J.Probit Analysis，3re ed[M].London， Cambridge Univ Press，1971.