以“涡虫的再生”探究废旧电池对环境的污染

王永庆

废旧电池中含有重金属镉、铅、汞、锌、锰、镍等，其中的镉、铅、汞等物质是对人体伤害很大的重金属。其中汞，即人们平时所说的“水银”，对人体的内分泌系统，免疫系统具有严重危害。日常生活中会大量用到各种电池，当这些电池报废以后，若没有严格分类处理，随意丢弃或者掩埋，最终会对环境特别是水体造成污染。

用指示生物测评水污染有许多优势，可以通过直观观察、测定指示生物某些指标以评价该生物生存环境的污染程度，进而测评该环境中某些物质对环境造成污染的程度。三角涡虫属于无脊椎动物类群中三胚层无体腔动物，隶属扁形动物门涡虫纲，广泛分布于我国各类淡水水体，特别是山区溪流中，是常见的涡虫种类之一，具有取材方便、在实验室易培养和极强的再生能力等优点。三角涡虫极强的再生能力使其在研究细胞分化与去分化分子机理和染色体等研究领域中具有较高的科研价值。日本三角涡虫是一种对水质污染非常敏感的低等动物，可作为水质检测的指示性生物。涡虫在不同浓度的废旧电池浸泡液中的再生情况，反应其对水质变化的敏感性，可作为水质检测的指示性生物。

1实验部分

1.1材料与仪器

本实验所用三角涡虫取自甘肃省武威市凉州城区郊区一小溪流中，属扁形动物门（Platyhelminthes）涡虫纲（Turbellaria）三肠目（Tricladida）三角涡虫属（Dugesia）。

南孚废旧电池为福建南平南孚电池有限公司生产;实验用水为实验室隔夜自来水。

解剖镜、解剖刀、量筒、培养皿、大烧杯、滤纸、漏斗、毛笔等。

1.2方法

1.2.1涡虫的去头手术

在室温下培养，喂养期间，每隔4d用煮熟鸡蛋黄喂食一次，喂食4h后换隔夜自来水。实验前停止喂食3-5d，实验温度为21+1°C。实验所选涡虫为最大伸展体长8-10mm，涡虫在去头手术前停止喂食7d。

去头手术时用毛笔挑起涡虫，将它放在载玻片上，静置片刻，待涡虫身体伸直，用刀片迅速将涡虫从咽部前沿与耳突间切成两部分。之后，将去头的涡虫放在培养皿中。涡虫正常体态为运动时伸展成柳叶状。涡虫的解体长度达全长的2/3，或对人为刺激无反应为标准死亡。以两个眼点再生完成作为涡虫再生完成的标志。

1.2.2废电池浸泡液对涡虫再生作用实验

废旧电池液的制备，参照标准的浸泡方法处理废电池。随机选出南孚5号电池5节，称重后砸破外壳，暴露出内部填充物，尽量使外壳破损程度一致。每克填充物加60mL矿泉水，浸泡15d。配制电池液，设未稀释（0倍），稀释5倍、10倍、15倍、20倍共5组。挑选体长相近的涡虫分成5个小组，每组6条，去头后放入标记好的培养皿中，将25mL各梯度溶液依次加入培养皿中，并做标记。重复3次。用隔夜自来水处理为对照组。其余条件保持一致。每隔八小时观察涡虫头部再生情况。

1.3数据处理方法

废旧电池浸泡液对涡虫再生的影响通过Excel进行数据分析和作图对比分析。

2结果与分析

2.1废电池浸泡液对涡虫再生的影响

废旧电池液处理液对涡虫再生具有明显抑制作用，不同稀释度废旧电池浸泡液对涡虫再生状况的影响见下表。

从涡虫的再生结果来看对照组涡虫的再生4d即可完成。废旧电池液中涡虫的再生速度明显减慢，完成再生至少需5d。在培养过程中，未稀释废旧电池浸泡液中涡虫全部死亡;解体的数目为：电池稀释5倍溶液中解体2只，10倍的电池液中解体1只，解体数目分别占总数的33%和17%左右。从再生个体的形态来看，用废旧电池浸泡液培养的涡虫与对照组比较其眼点较小，较瘦长，反应迟钝，移动较缓幔。

3讨论

废旧电池液对涡虫的再生有影响，废旧电池液中的二价金属离子与蛋白质和酶中的巯基（-SH-）反应，形成牢固的结合键，改变了蛋白质尤其是酶的结构与功能，使细胞新称代谢紊乱，导致组织器官病变，从而影响涡虫的生存和再生。因此，提倡使用无汞型电池，在一定程度上可以减轻废旧电池对环境的污染。但从本实验看出，无汞型电池对涡虫的再生依旧产生较大的影响。电池在使用过程中，内含物被密封在金属壳和特殊包装材料内，对环境不造成影响，但遗弃在自然界吸水膨胀并锈蚀后，其内部的重金属和其他化学物质渗漏出来，就会对一些低等生物及水生生物造成危害，其中的重金屬还可通过食物链最终富集到人体，对人体健康造成危害。

4结论

综上所述，电池的成分比较复杂，除对涡虫有毒害的几种重金属外，还含有其他成分如碱性物质等，这些物质都能影响涡虫生存和再生。废旧电池浸泡液浓度无论高低都对涡虫的再生产生抑制作用：低浓度时影响涡虫的正常生理活动;浓度大时可造成涡虫的解体死亡。通过上述实验表明涡虫对水质变化敏感，对环境水质污染具有一定的生物检测功能。废旧电池无论在大气中还是深埋在地下，其重金属成份都会随渗液溢出，造成地下水和土壤的污染，日积月累还会严重危害人类健康。所以教师在生活和教学中，需要引导学生将废电池投入到专门的垃圾箱，交由专门处理机构来处理，就不会造成环境污染，切记不可随意抛弃。