[doc] 利用金鱼红细胞微核和核异常监测电池的污染

[doc] 利用金鱼红细胞微核和核异常监测电池的污染 利用金鱼红细胞微核和核异常监测电池的 污染 第23卷第6期泉州师范学院(自然科学)Vo1.23No.6 2005年11月JournalofQuanzhouNormalUniversity(NaturalScience)Nov.2005 利用金鱼红细胞微核和核异常监测电池的污染 葛清秀,陈世灿,庄树芳,史雄略,蒋娜红,陈丽香 (泉州师范学院生物系,福建泉州362000) 摘要:利用细胞微核和核异常监测技术,探讨南孚与三圈5号废电池浸出液对金鱼红细胞 微核和核异常的诱发作用.实验结果表明.两种电池浸出液对金鱼的染毒都具有一定的剂量效应 和时间效应.T检验结果比较显示,三圈废电池处理液对金鱼红细胞微核和核异常的诱发作用比 南孚处理液强;南孚废电池浸出液pH值高于三圈废电池,在短时期内,高浓度的南孚废电池比三 圈废电池处理液,对金鱼直接危害的效应更强. 关键词:电池;微核;核异常;金鱼染毒 中图分类号:Q954.6文献标识码:A文章编号:1009—8224(2005)O6—0072--06 小型电器已被人们随身普遍使用,市场上所开发的便携式电池种类也越来越多,如原电 池(锌锰干电池,锌汞电池,锌银电池等),蓄电池(铅酸蓄电池,镉镍电池,锂离子电池等),贮 备电池(锌银电池等),燃料电池(氢氧燃料电池,肼一空气电池等).这些电池在给人们带来利 益的同时,又同时有怎样的污染危害,人们对电池的认识还需要有科学的事实依据.本研究主 要应用生物微核监测技术,测试电池浸出液对金鱼染毒作用,从而反映不同品牌废电池对生 物危害的影响程度.试验结果,不仅能为人们的识别电池的污染提供借鉴依据,也能为电池的 清洁生产提供一个可借鉴参照依据. 1材料与方法 1.1材料 实验用鱼:金鱼(Carassiusauratus)购自泉州市崇福市场,鱼体鲜活无损伤,大小相似, 体重在2.2,2.5g之间,全长在6.6,7.0cm之间. 电池种类:南孚5号废电池与三圈5号废电池,在泉州师范学院学生宿舍收集. 电池浸出液的母液配制:各取5号废电池3O节,将每节敲碎,露出电池内的物质,然后放 人已曝气5d的4200ml的自来水中,用玻璃棒经常搅拌,浸48h后过滤收集,分别获得南孚 5号废电池母液与三圈5号废电池母液,用来配制稀释不同浓度的实验培养液[1]. 其它材料:吉氏染色素(Giemsastain)试剂(上海试剂三厂);甲醇(Methano1)分析纯(无 收稿日期:2005一O9—2O 作者简介:葛清秀(1961一),女,江西丰城人,副教授,从事生物学研究. 第6期葛清秀等:利用金鱼红细胞微核和核异常监测电池的污染73 锡市龙吉利化工试剂有限公司出品);丙三醇(Glycero1)分析纯(广东,汕头市西陇化工厂); Olympus显微镜,Nikon数码相机(Coolplx995),SONY数码相机(3.2MEGAPIXELS). 1.2方法 将购回的金鱼放在事先曝气5d的自来水中驯养72h,挑选活动正常的金鱼用废电池浸 出液配制的培养液进行染毒,浸出液的染毒试验浓度从高到低依次进行.以同等曝气5d的自 来水作为对照组.. 1.2.1三圈5号与南孚5号废电池浸出液的金鱼染毒实验分别选择三圈5号废电池浸出 液的母液,配置2倍至16倍浸出液的稀释液,以同等曝气5d的自来水作为对照组,染毒液配 制见表1.连续反复多次做相同的实验,探究促使金鱼快速染毒致死浓度与缓慢染毒受损的浓 度范围L2]. 表1电池浸出母液稀释液的配制比例及其pH值 稀释倍数水的体积/ml母液体积/ml总体积/mlpH值 三圈电池南孚电池 1.2.2金鱼血涂片的制备,观察,计数每一浓度培养溶液中投放六尾金鱼,每天上午8:30 投以适量的金鱼饵料,每3d换一次新配制的处理液,每一次测量的水温在18?,21?之 间.不同浓度的试验组于染毒后2d,4d,6d和8d断尾取血[3],制备血涂片,对照组以同方法 制备血涂片.每次从各处理组中取实验鱼一尾,用纱布擦干净,以断尾法把金鱼的血快速滴在 清洁的且滴有抗凝剂的载玻片上,与抗凝剂混匀后涂片,共涂片3片,并立即风干.先用甲醇 固定15min,然后用15的Giemsa染液染色15min20min,血涂片水洗,晾干后,将染色 后的涂片置于显微镜下观察计数,每张涂片至少数1000个红细胞,分别记录微核数,双核数, 小核数,无核数,其他核异常数,总核异常数.用显微数码相机摄取红细胞图像. 2实验结果 2.1三圈5号废电池浸出液的金鱼染毒实验结果 从南孚电池与三圈电池预染毒的结果中,可以比较出金鱼的致死浓度和安全浓度.并可 比较出南孚5号电池,三圈5号电池的死亡效应时间的差别,见表2. 表2金鱼的致死浓度与安全浓度 从表2可以看出,三圈废电池高浓度浸出液稀释2倍,4倍和6倍的处理液,在短时内会 一一一一一一一一 33333333 OOOOO000 一一一一一一一一 ???????? OOOOOOOO ??????M OOO5OO52??趴 2468M 74泉州师范学院(自然科学)2005年11月 导致金鱼死亡,金鱼的体表组织受到一定的损伤,黏液渗出,鳞片颜色 变浅,见图1. 舅舅?一图1金鱼染毒异常状态示意图 实验所选安全浓度的试验结果可以从表2看出,三圈电池处理液对于金鱼的微核率,核 异常率,总核异常率都明显上升,即在用不同的浓度的处理液处理相同时间或者用同一浓度 处理液处理不同时间后,金鱼的微核率,核异常率和总核异常率都明显上升,其中微核为圆形 或椭圆形,直径为主核的1/5,1/4左右;微核大小为主核的1/4,1/2左右;其他核异常包括 核质外凸,核质断裂,核位置明显异常等;总核异常包括微核,双核,小核,核空泡,核破碎等现 象,见图2. 金鱼染毒程度不仅具有一定的剂量效应,还具有时间效应.在用同一浓度三圈处理液条 件下,每一浓度组中,随着染毒时间的延长,金鱼的红细胞总核异常率均有不同程度的上升, 呈现了较为明显的时间效应.结果见表3. 图2金鱼红细胞微核和核异常示意图 ? 第6期葛清秀等:利用金鱼红细胞微核和核异常监测电池的污染75 2.2南孚5号废电池浸出液的金鱼染毒实验结果 南孚5号废电池浸出液在稀释2倍,4倍和6倍高浓度的范围,金鱼的体表层直接受到损 伤,其鳃盖边缘等处的组织褪色变白,大量的黏液渗出,在水溶液内留下很多透明黏稠的物 质,导致金鱼在短时内死亡,见图1. 金鱼的微核率,核异常率和总核异常率随着南孚电池处理液浓度升高以及时间的延长而 增大,结果见表4显示. 表4南孚5号废电池处理液诱发金鱼红细胞的微核和核异常率的影响/‰ 2.3三圈5号废电池浸出液处理组与对照组之间的微核率的t检验 将三圈5号废电池浸出液各处理组与清水对照组平均微核率为对照,进行t检验,结果t 统计见表5所示. 数据统计表明,处理2d的组中,三圈5号废电池浸出液处理组与对照组的微核率从母液 稀释l2倍时开始出现显着差异.而在处理6d组中,在稀释14倍组中就出现了显着差异,在 处理8d组中,所有各组都出现了显着差异.这进一步表明处理时间与三圈5号废电池浸出液 与金鱼毒性之间的正相关关系. 76泉州师范学院(自然科学)2005年11月 表5三圈5号废电池浸出液处理组与对照组之间的微核率的t检验 注:.P<O.05,一P<O.01. 2.4南孚5号废电池浸出液处理组与对照组之间微核率的t检验 将南孚5号废电池浸出液各处理组与清水对照组平均微核率为对照,进行t检验后,结 果见表6. 表6南孚5号废电池浸出液处理组与对照组之间的微核率的t检验 注:.P<O.05,一P<0.01. 统计数据显示,处理2d的组中,南孚5号废电池浸出液处理组与对照组的微核率从母液 稀释1O倍时开始出现显着差异.而在处理4d组中,在稀释14倍组中就出现了显着差异,在 处理8d组中,所有各组都出现了显着差异.这进一步表明处理时间与南孚5号废电池浸出液 浓度与金鱼毒性之间的正相关关系. 三圈与南孚处理液内金鱼微核率的t值见图3. S 博 长 三圈处理液对金鱼红细胞微核率的影响 l6倍l4倍l2倍l0倍8倍 稀释倍数 3结果分析 S 讲 长 南孚处理液对金鱼红细胞微核率的影响 l6倍l4倍l2倍l0倍8倍 稀释倍数 图3不同处理液对金鱼红细胞微核率的影响 不论是三圈或是南孚废电池的浸出液,对金鱼都会产生一定程度毒害作用.两种品牌废 电池浸出液,在母液稀释2倍,4倍,6倍高浓度范围内,短时间内能使金鱼快速致死.这可能 是高浓度浸出液内所含的金属物质浓度高而毒性强,pH值大而超出适应范围,导致鱼体浅表 组织受损,尤其是鳃部组织被直接破坏,呼吸受阻从而快速致死.南孚废电池浸出液的pH值 在9.3,9.5之间,明显大于三圈废电池,在同等条件下,其危害效应比三圈废电池更大.在稀 第6期葛清秀等:利用金鱼红细胞微核和核异常监测电池的污染77 释8—10倍废电池浸出液的安全浓度范围内饲养的金鱼,虽然暂不死亡,但长期生活在这种 污染的环境中,重金属在鱼体内富集,可导致金鱼遗传物质的变异,最终也会使金鱼致死. 实验结果分析表明,同一稀释浓度废电池处理液,在高浓度,短时间的条件下或是在长时 间,低浓度的作用下,都能促使金鱼遗传物质发生变化,三圈5号比南孚5号废电池处理液诱 发金鱼红细胞的总核异常率更为显着;市场上南孚碱性电池的电力持久,有可能是因为南孚 电池高pH值更能使金属离子稳定缘故.重金属的可溶性受pH值控制,pH值越高,离子离 解程度越小,越能降低生物对离子的吸收’;相反,越不稳定的金属离子越易被生物体所吸 收,这也许是三圈废电池更容易诱发核变异的缘故.废电池对生态环境造成的不利影响,仍有 待于进一步的研究. 考文献: 屈铭志,许新.废电池浸泡液对水螅的影响[刀.生物学.2001,26(9):34. 南旭阳.铜离子对鲜鱼红细胞微核和核异常的影响[J].河南科学,2002,20(1):42--46. 胡一中,邵晨,王世君.除草剂克芜踪以泥鳅红细胞核异常的诱导[J]. 浙江大学(自然科学版),2003,20(2):180--182. 王焕校.污染生态学[M].北京:高等教育出版社,2005. Monitorin atMicronuc gPollutionofBatterybyrassiusauratus leusandAbnormalNucleusofRedBloodCell GEQing—xiu,CHENShi—can,ZHUANGShu—fang, SHIXiong—lue,JIANGNa—hong,CHENLi—xiang (Dept.ofBiology,QuanzhouNormalUniversity,Fujian362000,China) Abstract:Usingmonitoringtechniqofmicronucleusandabnormalnucleus,thearticleprobes inducingroleofsoakliquidofusedbatteries(No.5ofNanFuandSanQuan)tomicronucle— USandabnormalnucleusofredbloodcellofCarassiusauratus.Theresultsshowthatdye poisonofbothbatterieshavecertaindosageeffectandtimeeffect.TheresultsofTinspection showthatinducingroleofSanQuan’ShandlingliquidisstrongerthanNanFu’s:thepHval— ueofNanFu’SsoakliquidishigherthanSanQuan’S.Inshortperiod,theeffect ofdyepoi- sontoCarassiusauratusbyNanFu’ShighdensityhandlingliquidisstrongerthanSan Quan’S. Keywords:battery;micronucleus;abnormalnucleus;Carassiusauratus;dyepoison 参?