浐河和灞河西安段水樣對蠶豆根尖細胞的影響

劉 艷，高曉雨，張雅柔，王 虹

(西安文理學院 生物與環境工程學院，陜西 西安 710065)

浐河和灞河是兩條流經西安東郊的主要河流，是西安市重要的水源。浐河是灞河一個大的支流，發源于秦嶺北麓的藍田縣湯峪鎮紫云山南，由南向北注入灞河，全長 66.4 km；灞河，渭河的支流，古名滋水，發源于秦嶺北坡藍田縣灞源鄉箭峪嶺南九道溝，全長109 km。在西安市浐灞生態區浐河匯入灞河，在西安高陵區灞河匯入渭河。

利用蠶豆根尖細胞微核技術檢測水體污染是生物學檢測的一種重要手段[1～2]，如徐長君[3]、蔣琳[4～5]等對污染水質進行的研究。有多位學者對浐河和灞河水質進行分析[6～7]，20世紀80年代末朱必才等[8]曾利用蠶豆根尖細胞研究浐河的水質情況，結果顯示浐河流經西安東郊工業區的4個采樣區存在不同程度的污染。時隔30 a，隨著西安城市的快速發展，浐河和灞河已逐漸成為城市中的內河。我們利用蠶豆根尖細胞微核技術研究浐河和灞河流經西安段的水質情況，對浐河和灞河水質進行比較，為其水質保護和利用提供重要依據。

1 材料與方法

1.1 材料

蠶豆(Viciafaba)：購于西安市自由市場。

水樣：2017年4月10日采自浐河和灞河西安水域，分設4個采樣點，浐河：田家灣(A)、長樂路橋下(B)、桃花潭(C)和浐河口(D)，灞河：紡織城工業園(E)、灞河濕地公園(F)、十里鋪橋下(G)以及浐灞入口處(H)(圖1)。每處在一點取樣，每點取樣500 mL，保存于4℃冰箱中。

1.2 方法

1.2.1 試驗分組 試驗組：水樣8組，陰性對照組：蒸餾水，陽性對照組：NaN3(5 μg·mL-1)。各處理6 h。

1.2.2 方法 參照孔志明的方法[9]，常規制片，用改良的石炭酸品紅染液染色[10]，壓片鏡檢。

每組觀察6個根尖，每個根尖觀察2 000個細胞，按下列公式計算每個根尖的微核率和微核指數。

微核千分率(FMN，‰)=微核數/1 000個細胞

微核指數(MI)=樣本的微核率/陰性對照的微核率

圖1 采樣點分布示意

微核指數在0～1.5間為基本沒有污染；1.5～2之間為輕污染；2～3.5之間為中污染；3.5為重污染。將樣本的蠶豆根尖微核指數大于1.5定為開始產生致突變作用[11]。

1.3 統計學分析

應用SPSS13.0進行方差分析，采用新復極差法(Duncan)進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 浐河和灞河西安段水樣對蠶豆根尖細胞微核率的影響

由表1可知，與陰性對照組相比，陽性對照組的蠶豆根尖細胞微核率明顯高于陰性對照組，且具有顯著性差異(p<0.05)。浐河和灞河西安段8個水樣對蠶豆根尖細胞微核率具有不同程度的影響，與陰性對照組相比，浐河田家灣橋下和長樂路橋下的2個水樣具有顯著性差異(P<0.05)，浐河桃花潭、浐河口2個水樣和灞河4個水樣不具有顯著性差異(P<0.05)。微核率最低的是灞河的浐灞入口處和灞河濕地公園的水樣，低于陰性對照；微核率最高的是長樂路橋下的水樣，高于陽性對照。

表1 浐河和灞河西安水段對蠶豆根尖細胞微核率的影響

注：各值后的字母代表Duncan檢驗的結果.小寫字母：P﹤0.05.

2.2 浐河和灞河西安段水樣的微核指數及污染程度

如表1所示各水樣的微核指數，可看出灞河4個水樣中只有紡織城工業園為輕度污染，其他3個水樣無污染；浐河田家灣和長樂路橋下水樣為中度污染，其他2個水樣沒有污染。

綜合以上兩個方面的分析，可以得出浐河和灞河由于水樣所采集的地理位置的不同，對蠶豆根尖細胞微核率的影響不同，水質污染程度也不同，灞河的水質狀況好于浐河水質狀況。

2.3 浐河和灞河西安段污染水樣對蠶豆根尖細胞染色體畸形的影響

浐河和灞河西安段污染水樣能導致蠶豆根尖細胞產生多種染色體畸形，有染色體游離、粘鏈、斷裂、滯后和染色體環等類型(圖2)。

3 討論

以上分析表明，浐河西安段田家灣和長樂路橋下水樣中度污染，灞河紡織城工業園輕度污染，其他水樣沒有污染，灞河的水質狀況好于浐河的水質狀況。1988年，朱必才[7]利用蠶豆根尖細胞微核技術對浐河西安段水質進行了檢測，其結果顯示田家灣以南以及十里鋪以北的水質屬于輕度污染；田家灣至草灘以及考場至十里鋪為重度污染；草灘至考場為超重度污染。與朱必才采樣地對比，有2個采樣點重合，朱必才的B采樣點為這次田家灣A采樣點，朱必才的E采樣點為這次長樂路橋下B采樣點。田家灣至長樂路橋下原為重度污染，現研究表明這2段水質污染程度減輕，為輕度污染，河流再至北無污染。2009年，王戰平[5]對浐河和灞河2000-2007年地表水水質現狀進行了研究，結果表明浐河和灞河水系污染趨勢沿河流流向逐步加劇，尤其在河流交匯處更為嚴重，浐河田家灣水質Ⅲ級，浐河口Ⅴ，灞河馬渡王Ⅳ級，三部村Ⅴ級?，F經研究，浐河田家灣中度污染，浐河口無污染；灞河4個水段水域的水質良好，除紡織城工業園的水質為輕度污染，其余3處皆為無污染。說明近三十年來西安市對浐河和灞河流域的綜合治理取得了成效，浐灞濕地公園的建立、污水處理廠的建設、工業區的搬遷、居民區的建立以及植被覆蓋率的增加致使浐河、灞河及其支流的水域環境得到改善。

1.微核 2.斷裂 3.粘鏈

4.染色體環 5.粘鏈和滯后