3，5-二氯苯酚对浮萍的生长抑制效应

姚洪伟　舒耀皋　汪丹

摘要 以浮萍为对象，研究3，5-二氯苯酚对浮萍叶片数、鲜重和干重的生长抑制效应。结果表明，以浮萍植物体数为指标，浮萍7 d 生长率受抑制达到50%时的3，5-二氯苯酚浓度（7 d- ErC50）为2.910 mg/L，95%置信区间为2.428～5.650 mg/L。随着3，5-二氯苯酚浓度的增大，对浮萍叶片数、鲜重、干重的生长抑制效应增强，且呈现出明显的剂量-效应关系，3，5-二氯苯酚对浮萍不同测试指标的毒性从大到小依次为鲜重、干重、叶片数。

关键词 3，5-二氯苯酚;浮萍;叶片数;鲜重;干重;抑制效应

中图分类号 X 173文献标识码 A文章编号 0517-6611（2020）23-0113-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.23.027

Growth Inhibition Effects of 3，5-Dichlorophenol to Lemna minor

YAO Hong-wei1，2， SHU Yao-gao1，2， WANG Dan1，2

（1. Shanghai Chemical Research Institute Co.， Ltd.， Shanghai 200062;2. Shanghai Engineering Research Center of Chemicals Public Safety， Shanghai 200062）

Abstract Taking L. minor as the object， the growth inhibition effect of 3，5-dichlorophenol on the number of leaves， fresh weight and dry weight of L. minor was studied.The results showed that the concentration of 3，5-dichlorophenol when 7-day growth rate was inhibited by 50% （7 d-ErC50） was 2.910 mg/L， and the 95% confidence interval was 2.428-5.650 mg/L.With the concentration increased of 3，5-dichlorophenol，the growth inhibitory effects to the number of leaves，fresh weight and dry weigh were enhanced， and showed significant dose-effect relationship，the toxicity of 3，5-dichlorophenol to different test indexes of L. minor was in order of fresh weight， dry weight and number of leaves.

Key words 3，5-dichlorophenol;Lemna minor;Number of leaves;Fresh weight;Dry weight;Inhibition effect

3，5-二氯苯酚是一種重要的有机化工中间体，被广泛地应用于生产农药除草剂、医药、助剂产品等，具有较强的挥发性和刺激性，对生物体有广谱毒性及诱突变性，现已被许多国家列为环境优先监测的有机污染物之一[1-2]。

浮萍（Lemna minor）为漂浮水生维管束植物，在我国分布极为广泛，具有易于培养、繁殖快、总产量高等优点[3]。目前，国内外许多学者已就浮萍的应用进行了深入研究，浮萍的生长、保存、试验方法、阳性对照等试验相关技术均见报道[4-6]。由于浮萍的生态系统测试结果重现性好，在国外被广泛地应用于水生生态毒理学研究[7]，但国内的相关报道较少[8]。

该研究通过浮萍毒性试验，考察不同浓度下3，5-二氯苯酚对浮萍生长的影响，探讨3，5-二氯苯酚对其叶片数、鲜重和干重的毒性效应，以期为浮萍作为3，5-二氯苯酚化合物的毒性评价和生态风险监测生物标志物可行性提供试验方法参考和数据支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 试验生物。

浮萍使用改进的瑞士标准（SIS）培养基培养，每周更新一次培养基。试验开始前，选择足量的克隆转入新鲜无菌培养基中，并在试验条件下培养7～10 d。

试验有效性要求为空白对照组浮萍叶片数的倍增期+需在2.5 d（60 h）及7 d内的平均特定生长率大于0.275 d-1。

1.1.2 试验仪器与耗材。

电子天平（ALB-224型）;智能型人工气候箱（RXZ-1500B型）;立式压力灭菌器（LDZX-50KBS型）;电热恒温鼓风干燥箱（DGG-9070A型）;高速冷冻离心机（H2050R型）;生物显微镜（CX21型）;pH计（PB-10 型）;照度计（540型）;可容纳500 mL试验液的全玻璃器皿。

1.1.3 试剂。

3，5-二氯苯酚（纯度>99.97%）购自西格玛奥德里奇中国;其他化学试剂（NaNO3、KH2PO4、MgSO4·7H2O、CaCl2·2H2O、Na2CO3、H3BO3、MnCl2·4H2O、Na2MoO4·2H2O、ZnSO4·7H2O、CuSO4·5H2O、Co（NO3）2·6H2O、FeCl3·6H2O、Na2-EDTA·2H2O）为市购分析纯。

1.2 试验方法

1.2.1 培养基配制。

参照OECD[9]标准配制SIS培养基，除Fe-EDTA 贮备液经过 0.22 μm 硝酸纤维素滤膜灭菌外，其余贮备液经高压灭菌（120 ℃，15 min），4 ℃黑暗保存，备用。6种储备液按比例混合，调节pH至6.5±0.2后无菌过滤使用。

1.2.2 试验条件。

试验用器皿均经过121 ℃高压灭菌30 min，试验温度为（25±2）℃，光照强度为6 500～10 000 lx，光照周期为24 h连续光照[10]。

1.2.3 浮萍生长抑制试验。

称取3，5-二氯苯酚0.025 4 g，用灭菌培养基配成100 mg/L溶液，用培养液稀释为1.0、1.5、2.0、2.5和3.0 mg/L共5个浓度组，以空白（不加3，5-二氯苯酚）为对照，每个培养皿中放入12片浮萍（4株3叶浮萍），每浓度设置3个平行样。

每个结晶皿中的试验溶液为300 mL，试验采用静态试验方式进行，在试验开始后的0、3、5和7 d分别记录浮萍的生长情况（包括浮萍叶片数、鲜重、干重），并在试验开始和结束时测定3，5-二氯苯酚浓度。

1.2.4 浮萍生长指标的计算。

平均特定生长率（μ）：

式中，μi-j为从i时点到j时点的平均特定生长率（d-1）;Ni为i时点的生物量;Nj为j时点的生物量;t为从i到j的时间间隔。

平均特定生长率抑制率（Ir）：

式中，μc为对照组的平均值;μt为浓度组的平均值。

产量为叶片数及其他变量（总叶面积、干重或鲜重）在试验结束时与试验开始时的差值。对干重或鲜重而言，起始生物量通过测定与试验接种相同批次的浮萍来实现。各组的产量抑制百分率（Iy）计算如下：

式中，bc为对照组试验结束时生物量与初始生物量之差;bT为浓度组试验结束时生物量与初始生物量之差。

2 结果与分析

2.1 3，5-二氯苯酚对浮萍生长的影响

由图1可知，随着3，5-二氯苯酚浓度的升高，浮萍生长的抑制作用增大，二者呈现明显的剂量-效应关系。随染毒时间延长，各组浮萍的抑制作用逐渐增加。

2.2 3，5-二氯苯酚对浮萍生长量的影响

从表1可以看出，3，5-二氯苯酚对浮萍的叶片数具有明显的抑制作用，而且这种抑制作用随着浓度和时间的增大而增大。根据3，5-二氯苯酚对浮萍生长抑制的毒性数据，基于叶片数的生长抑制率，通过概率单位法求得：浮萍3 d生长率受抑制达到50%的浓度（3 d-ErC50）为5.218 mg/L;浮萍5 d生长率受抑制达到50%的濃度（5 d-ErC50）为2.873 mg/L，95%置信区间为2.340～4.845 mg/L;浮萍7 d生长率受抑制达到10%的浓度（7 d-ErC10）为1.732 mg/L，95%置信区间为0.746～2.102 mg/L;7 d-ErC20为2.070 mg/L，95%置信区间为1.326～2.490 mg/L;7 d-ErC50为2.910 mg/L，95%置信区间为2.428～5.650 mg/L。

2.3 3，5-二氯苯酚对浮萍干重和鲜重的影响

由表2可知，经不同浓度的3，5-二氯苯酚处理7 d后，3，5-二氯苯酚对浮萍的鲜重和干重的影响呈良好的浓度（剂量）-效应关系。随着处理浓度的增大，浮萍鲜重和干重与对照相比较明显减少。

根据试验测定结果，计算各浓度组及对照组的平均特定生长率、产量和抑制率后，通过概率单位法计算3，5-二氯苯酚的ErC10、ErC20、ErC50值及95%的置信区间如下：①基于鲜重的生长抑制率：浮萍7 d生长率受抑制达到10%的浓度（7 d-ErC10）为0.867 mg/L，95%置信区间为0～1.296 mg/L;浮萍7 d生长率受抑制达到20%的浓度（7 d-ErC20）为1.160 mg/L，95%置信区间为0.008～1.582 mg/L;浮萍7 d生长率受抑制达到50%的浓度（7 d-ErC50）为2.021 mg/L，95%置信区间为1.425～17.159 mg/L;②基于干重的生长抑制率：7 d-ErC10值为0.884 mg/L，95%置信区间为0.070～1.328 mg/L;7 d-ErC20值为1.303 mg/L，95%置信区间为0.323～1.742 mg/L;7 d-ErC50值为2.731 mg/L，95%置信区间为2.070～8.506 mg/L。

2.4 3，5-二氯苯酚对浮萍抑制率的影响

从图2和图3可以看出，3，5-二氯苯酚对浮萍的生长具有明显的抑制作用，对浮萍不同测试指标的毒性从大到小依次为鲜重、 干重、叶片数。

3 结论

该研究以浮萍为处理对象，研究3，5-二氯苯酚对浮萍生长曲线的影响，并考察3，5-二氯苯酚对其叶片数、鲜重和干重的毒性效应，结果表明，随着浓度的增高，3，5-二氯苯酚对浮萍的生长具有明显的抑制作用，而且浓度越高抑制作用越强;不同浓度的3，5-二氯苯酚处理组，浮萍体干重和鲜重都有不同程度的减少，而且处理浓度越高越少;3，5-二氯苯酚对浮萍不同测试指标的毒性从大到小依次为鲜重、干重、叶片数。

参考文献

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[9] OECD.Guidelines for the testing of chemical，221 Lemna sp.growth inhibition test[S].Paris：OECD，2006.

[10] 环保部化学品登记中心，《化学品测试方法》编委会.化学品测试方法-生物系统效应卷（2）[M].2版.北京：中国环境科学出版社，2013.

基金项目 上海化工研究院科研计划项目（N307-2016jczx-01）。

作者简介 姚洪伟（1987—），女，山东菏泽人，工程师，硕士，从事环境安全评价研究。

*通信作者，高级工程师，硕士，从事环境安全评价。

收稿日期 2020-04-07