鹽度變化對生物發光細菌的毒性抑制作用研究

劉曉靜 董瑞欣

（青島理工大學 山東青島 266033）

鹽度是一個相當重要的生態因子，水體鹽度的變化會引起水生生態系統的安全問題，水體中的生物可能會因突變的環境因素而出現變異或者致死，導致水體生態平衡的破壞。生物發光細菌是應用于水體監測和評價的生物測試方法，具有反應快速、靈敏度高、成本低廉等優點。本文試圖通過研究鹽度對發光細菌的毒性抑制作用，進而推測高鹽度廢水的處理排放時的鹽度限值。本實驗選擇兩種主要陰離子Cl-和SO42-，通過測試不同濃度的NaCl和Na2SO4研究鹽度對青海弧菌Q67 的毒性抑制作用，旨在為高鹽度廢水的排放中鹽度限值提供一定的理論依據。

1 試驗材料與方法

本試驗選用的青海弧菌Q67 凍干粉購于濱松光子學商貿（中國）有限公司，采用德國Dr.Bruno Lange GmbH 公司生產的LUMIStox300 臺式毒性測定儀測定發光抑制率。

本試驗所用的試驗水樣采用分析純的NaCl 和Na2SO4進行配制，試驗中用水均為超純水。

2 試驗結果與討論

2.1 NaCl 對生物發光細菌的毒性作用

隨著NaCl 濃度的增加，發光細菌的抑制率出現波動性的下降和上升的變化趨勢，而抑制率隨接觸時間延長基本無變化。NaCl 濃度在1g/L~4g/L 的范圍時，抑制率由99%以上緩慢下降至60%左右；在4g/L~6g/L 范圍時，抑制率呈現快速的先下降后上升趨勢；5g/L 時，抑制率出現最小值-28%左右，NaCl 對發光細菌有促進作用；在6g/L~9g/L 范圍時，抑制率由40%左右緩慢下降至-10%左右；在9g/L~12g/L 范圍時，抑制率由-10%左右快速上升至99%以上；NaCl 濃度大于12g/L 時，抑制率基本保持在99%以上，達到完全抑制。鹽度過低或者過高都會對發光細菌產生毒性抑制作用，NaCl 濃度在7g/L~10g/L 范圍時，對青海弧菌具有促進作用。

2.2 Na2SO4 對生物發光細菌的毒性作用

Na2SO4對生物發光細菌的毒性抑制效應同NaCl 作用效果類似，呈現波動性的下降和上升變化趨勢，且發光抑制率隨接觸時間延長基本不變。Na2SO4濃度在1g/L~3g/L 范圍時，抑制率由99%以上較快的下降至30%左右；在3 g/L~5g/L 及9 g/L~10g/L 范圍時，抑制率較快地分別由30%左右升至70%左右和由10%左右升至90%以上；在5 g/L~6g/L 及10 g/L~12g/L 范圍時，抑制率快速地分別由70%左右降至0%左右和由90%以上降至-30%左右；Na2SO4濃度在6 g/L~9g/L 及14 g/L~20g/L 范圍時，抑制率緩慢地分別由0%左右升至10%左右和由-30%左右升至10%左右。

綜上知，Na2SO4濃度在1g/L 及10g/L 時，抑制率達到最大值，發光細菌被完全抑制，Na2SO4濃度在14g/L 時，抑制率達最小值-41%，Na2SO4對發光細菌有促進作用。對比NaCl 作用的效果，青海弧菌Q67 對SO42-的適應性比對Cl-的適應性強，高濃度的Na2SO4并未對青海弧菌產生顯著的抑制作用，其抑制率呈現一個緩慢的上升趨勢，推測隨著Na2SO4濃度的繼續增大，發光抑制率會達到一個較高值直至完全抑制。

2.3 NaCl 和Na2SO4 協同作用對生物發光細菌的毒性作用

水體中一般都是SO42-和Cl-及其他離子共存，考察SO42-和Cl-的協同作用具有應用價值。NaCl 和Na2SO4協同作用下對青海弧菌Q67 的毒性抑制作用比同濃度的NaCl 和Na2SO4單獨作用下的毒性抑制作用顯著，且隨著發光細菌暴露時間的延長其發光抑制率基本不變。3g/L NaCl 和3g/L Na2SO4協同作用下的青海弧菌Q67 的發光抑制率在40%以上，與此相應的6g/L NaCl 作用的抑制率在20%左右，6g/L Na2SO4作用的發光抑制率則在5%左右，同濃度的NaCl 和Na2SO4單獨作用下的發光抑制率均小于NaCl和Na2SO4協同作用下的抑制率。

3 結語

3.1 生物發光細菌可以耐受7g/L ~10g/L 的NaCl 鹽度和6g/L~20g/L 的Na2SO4鹽度，過高或者過低的鹽度對青海弧菌Q67 具有毒性抑制作用。

3.2 NaCl 比Na2SO4對發光細菌抑制率作用顯著，NaCl 和Na2SO4協同作用下對發光細菌的毒性抑制作用比NaCl 或Na2SO4單獨作用下發光抑制率顯著。

3.3 鹽度是水生態系統的一個重要影響因素之一，因此在高鹽廢水排放入自然水體時，建議制定鹽度的限值標準。

[1]水和廢水監測分析方法編委會. 水和廢水監測分析方法[M].4版.北京:中國環境科學出版社,2002.

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