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挥发性有机物对费氏弧菌（Vibrio fischeri）的毒性抑制作用

水源守护者

2012/11/25
色谱

挥发性有机物对费氏弧菌（Vibrio fischeri）的毒性抑制作用

此前曾经写过个关于重金属对Vibrio fischeri的毒性作用，响应主管大人要求，写一个续作，讨论下挥发性有机物对Vibrio fischeri的毒性作用。

生命存在的意义多种多样，地球上各种生命的存在对于人类来说，其作用也各不相同。除了维持生物多样性外，很多生物还为我们带来了各种各样的便利和好处，比如猪的生命是给人类提供了美味的食物，一些益虫的生命存在为人类制衡了病虫害，实验用小鼠的生命为人类探索生命的奥秘做出了巨大贡献……同样，费氏弧菌的生命在人类手中，转变为了探测污染物对生物伤害的利器。

1.费氏弧菌（Vibrio fischeri）生物毒性测试实验原理

理化和生物有毒物质会影响发光菌的呼吸作用、电子传输系统、ATP 产生、蛋白质或脂类合成，从而改变发光强度。发光菌急性毒性测试系统就是利用此原理对水样的生物毒性进行测试。

2实验部分

2.1 测定条件

美国SDI公司DeltaTox毒性检测系统要求的环境温度为10℃～28℃，同一批样品在测定过程中温度波动不超过1℃

2.2试剂准备

取出储存在-20 ℃下的冻干细菌，立即加入1.5 ml稀释液让细菌水合；

2.3 水样预处理

由于本次试验为水溶液，其他环境非毒性因素干扰较小，故而无需预处理。

2.4抑制发光率测试

2.4.1加0.10 mlMicroTox渗透调节液（22％NaC1溶液）于1.0 ml样品中调渗透压；

2.4.2准备样品的1个稀释系列，把1.0ml稀释液(参考)和1.0ml样品加入测试小管（A1、A2）中；

2.4.3将水合的细菌溶液各取0.50ml加入另外两个测试小管（B1、B2），等待15 min；

2.4.4开机后将水合的细菌溶液（B1、B2）按顺序放入仪器，读数结果为零时间读数。

2.4.5各取0.50ml参考样和样品（A1、A2）分别加到中（B1、B2）两个测试小管，5 min到计时后，按顺序读取抑制发光率(％)。

3结果与分析

3.1挥发性有机物对细菌发光率的影响

上述试验结果表明，挥发性有机物毒性强度与污染物质量浓度呈正相关其相关系数0.876～0．962，P值显著水平<0．01．这四种物质毒性强度也不相同，毒性强弱为氯仿＞苯胺＞二氯苯＞苯酚，各物质毒性效应回归方程及EC50见表5。

PS：有人可能会问，这里为什么没怎么见到高浓度时100%抑制的数据呢？其实这些数据在参加统计之前，已经被我提前剔除了。正常情况下，在做化学品毒性分析之前，都需要做预实验的，对我们有用的其实就很小的一个范围，低于此浓度，化学品基本不表现出毒性作用，而高于浓度范围，则一般出现100%抑制的情况。一般来说整个曲线呈现S形，而很多污染物的中间那段我们近似可以看成直线。

注：表中r表示发光菌的抑制率与污染物的质量浓度相关系数

由于以上几种挥发性有机物在突发性环境监测中较为常见，所以当发生以上单一污染物污染事件时，我们可以用表5的回归方程估算出污染物浓度，从而在知道污染程度的同时也估算出污染物的环境泄露总量。

3.2 实际样品验证

在后续的应急监测中，我们遇到过三次小规模的挥发性有机物污染事故。主要污染物分别为二氯苯、苯酚和苯胺。在对样品进行毒性测试的同时，我们也对污染物浓度进行了估算，并使用实验室标准方法对主要污染物的浓度进行了分析，结果表6。

表6 挥发性有机物浓度估算验证

表6为应急监测时实际水样分析结果。使用急性毒性分析结果的估算值与标准方法实验值之间的误差在9.8%~67%之间（取绝对值），这个结果基本能满足应急现场对数据半定量的要求。其中苯胺的误差最小，仅9.8%，达到实验室分析误差要求范围，这可能与该水样污染物成分较为单一，无显著协同或拮抗作用。而二氯苯与苯酚的估算值与国标方法误差在-50%左右，这可能与水样中存在其他有机毒性物质干扰有关。当然，因为只是一次测试结果，所以我这里只是说可能，也可能苯胺的9.8%只是各种毒性影响下的巧合。期待深入研究后为大家呈现更为科学的结论。

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