净水剂对红线虫的毒性试验

宋宏刚++王雪++张跃华++李晶++吴薇

摘 要：研究单过硫酸氢钾和次氯酸钠对线虫的致死率，致死浓度和半致死浓度，比较2种净水剂对线虫的毒性作用。配置不同浓度梯度的净水剂溶液，移取同一浓度的净水剂溶液20mL并重复5组，每组加入30条红线虫，以10min为1周期，观察记录红线虫的死亡率，同时记录红线虫全部死亡的时间。依据此方法，用不同浓度梯度的净水剂溶液来进行实验，记录相应数据。同时用不同浓度的次氯酸钠溶液以相同的方法进行对比试验，记录实验数据。在配置的不同浓度梯度的净水剂溶液中，7.5×10-6g/mL的净水剂溶液效果最为明显，该净水剂的标准浓度也存在一定的的毒性。在配置的不同浓度梯度的次氯酸钠溶液中，1.0×10-5g/mL的次氯酸钠溶液效果最为明显，且该浓度下红线虫的死亡速度迅速。研究结果表明，单过硫酸氢钾的净水效果安全性远好于次氯酸钠，且单过硫酸氢钾的毒性较低。

关键词： 红线虫；净水剂；致死率；毒性试验

中图分类号：S865.3+3 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20160832004

线虫动物门在动物界中数量庞大，在自然界分布广泛，并在极端的环境均可发现，可以做为环境质量的示踪的优良材料。线虫属于线虫动物门，寄生于动植物体内，或自由生活于土壤、淡水和海水环境中，绝大多数营自生生活，少数营寄生生活。红线虫（Cirriformia tentacaulatata）个体长约10mm，繁殖力较高。红线虫大多生活在江河沟渠流域的岸边或河底的底泥中，聚集于底泥的表层，一端伸出底泥在水中颤动，另一端固定在底泥中，一旦遇到惊扰，就会立即缩回污泥中。红线虫的繁殖能力随气温的升高而增强，且一般不会存在于洁净并消毒过的水中。于瑞敏，曹德康，李明霞等人在其文献中提到红线虫的生长环境是污染程度较清洁的水域[1]。朱元珍在其学术论文中以红线虫为实验材料，论述了红线虫可以在水中与周围介质充分接触，其对毒性的反应更加敏锐[2]。与单纯的化学测试手段相比，红线虫能更生动、更真实的反应环境化学毒性物质的毒理效应，是研究有毒物质理想的生物实验材料。本文以红线虫为实验基础材料，探究净水剂-单过硫酸氢钾对红线虫的毒性作用，为净水剂的安全和合理使用提供参考数据。

1 材料与方法

1.1 材料

水王子牌饮用水消毒粉（主要成分为单过硫酸氢钾，KHSO5），次氯酸钠（NaClO），红线虫（Cirriformia tentacaulatata）。

1.2 器材

镊子，胶头滴管，移液管，洗耳球，量筒，烧杯，电子天平，称量纸，药匙。

1.3 采集方法

用长柄抄网捕捞红线虫。捕捞时，尽量选择有缓流，水深10～50cm的水域捕捞。作业时，将网袋慢慢伸入水下，用网框的一边紧贴水底，慢慢地捞取底层浮土。待观察到红线虫后，慢慢捞取，捞取后将红线虫放于有1/2水的容器中，轻微的搅拌将红线虫打散，稍后红线虫会再次团踞在一堆，此时轻轻的搅动将其翻转过来，以便去除杂物。

1.4 操作步骤

1.4.1 红线虫初筛纯化培养

取适当的容器加水至容器3/4处，将捕捞到的红线虫置入容器中，然后将容器放在阴暗通风处，放置1h后，从中挑选出体态为红色的，活跃的红线虫群体，将挑选出的红线虫分组至于烧杯中，然后至于阴暗通风处，以24h为1周期，换水，剔除病态的红线虫。以此方法进行培养，为实验做准备。

1.4.2 净水剂溶液以及次氯酸钠溶液的配置

实验选取标准浓度为2.5×10-6～5.0×10-6g/mL的净水剂溶液和质量分数为10%次氯酸钠溶液，在实验前，需要稀释净水剂溶液和次氯酸钠溶液达到实验所需浓度。由于溶液配制的手法和温度等问题，会出现一定的不确定度。不确定度是表征合理地赋予被测量值的分散性，是与测量结果相联系的参数[3]。根据龚剑，占永革的数学模型[4]：

1.4.3 实验操作

以蒸馏水为溶剂配置出不同浓度梯度的净水剂溶液和次氯酸钠溶液，取10个50mL的烧杯，用移液管移取2组相同浓度的净水剂溶液和次氯酸钠溶液，每组5份，每份20mL，分别放入10个50mL的烧杯中并将烧杯做好标记。用无菌长柄镊子，在事先培养好的红线虫群体中夹取30条红线虫10份分别放进装有净水剂溶液的5个烧杯和装有次氯酸钠溶液的5个烧杯中，以10min为1周期，观察记录红线虫的死亡率，同时记录红线虫全部死亡的时间，取数据的平均值为最终实验数据结果。依据上述方法，用不同浓度梯度的净水剂溶液和次氯酸钠溶液来进行实验，并记录实验数据。

1.4.4 测定项目及方法

依据Probit法[5] ，通过SPSS 13.6 计算得出每10min钟红线虫的死亡率以及红线虫的LC50，LC100和LD100。

2 结果分析

2.1 致死率的统计计算

选取以30条为1份的红线虫。配制出不同浓度的净水剂溶液和次氯酸钠溶液，每个浓度的净水剂溶液和次氯酸钠溶液均抽取20mL，重复5组。将选取好的红线虫放入抽取好的净水剂溶液和次氯酸钠溶液中。每10min为一间隔，共计60min。统计红线虫的死亡数量，取5个数据的平均值为最终实验数据结果，以此算出致死率。

2.2 致死浓度和半致死浓度试验

选取以30条为1份的红线虫为实验组，以配制出不同浓度的净水剂溶液和次氯酸钠溶液为实验药剂，每个浓度的净水剂溶液和次氯酸钠溶液抽取5份20mL的溶液。将选取好的红线虫放入抽取好的净水剂溶液和次氯酸钠溶液中。取5个数据的平均值为最终实验数据结果，以此算出致死浓度和半致死浓度。

2.3 结果讨论

通过研究在不同的净水剂浓度和次氯酸钠浓度下红线虫的半致死浓度及致死浓度，显示出饮用水消毒粉和次氯酸钠对红线虫的毒理作用，从而显示出饮用水消毒粉和次氯酸钠的毒性。红线虫的死亡条数随着时间的增加而升高（见表1表2）。红线虫的死亡率与净水剂浓度呈正相关，且到7.5×10-6g/mL时的实验现象最为明显（见图1）。随着次氯酸钠浓度的增高，红线虫的死亡率也会增高，但是较为缓慢。但是当次氯酸钠溶液的浓度升高到1.0×10-5g/mL时，红线虫的死亡率会显著升高（见图2）。通过对比2组实验的实验数据结果，可知这2种试剂均存在一定的毒性，但是在过度使用时，次氯酸钠的毒性会比单过硫酸氢钾的毒性明显。故要按照净水剂的使用要求严格的使用。

3 小结

由于红线虫方便取材，易于观察培养，实验数据重复性高，所以对饮用水消毒粉毒性的检测可以得到直观的实验结果；其半致死浓度和致死浓度展示了饮用水消毒粉的毒性，对人们日后使用饮用水的安全问题提供了准确的资料。随着保护环境和人类生活的需要，以红线虫为实验材料检验水。

参考文献

[1]于瑞敏，曹德康，李明霞.一起红线虫污染水源的调查分析[J].职业与健康，2006（24）：2234-2235.

[2]朱元珍.绒斗菇和皱皮光柄菇的毒性研究[D].兰州大学，2009.

[3]聂志刚，刘正东.实验教学中的综合性设计性实验[J].实验技术与管理，2008，25（3）：140-141.

[4]龚剑，占永革.标准溶液稀释不确定度评定[J].实验技术与管理，2011（5）：52-53，67.

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