氯代苯酚苯胺类化合物联合毒性试验研究

氯代苯酚苯胺类化合物联合毒性试验研究
杨成智
河海大学环境科学与工程学院,南京(210098)
E-mail:njycz@sina
摘要:本文以斜生栅列藻为指示生物,采用藻类生长抑制实验,分别进行了3,4-二氯苯胺等10种氯代苯酚苯胺类化合物三元等毒性配比混合对斜生栅列藻的联合毒性实验研究,应用毒性单位法、相加指数法和混合毒性指数法三种方法对联合毒性效应进行了评价韩国四季歌
关键词:氯代苯酚苯胺类化合物;斜生栅列藻;联合毒性
中图分类号:X13
随着工农业生产的迅猛发展,越来越多的污染物质,尤其是人工合成的各种有机污染物通过各种途径进入到环境中,并在环境中共存[1]。长期的毒理学研究己揭示出大量单一化学品的物理化学性质和环境毒性效应,许多标准如安全浓度标准,废水允许排放标准等都是依据单个化学品的毒性效应建立起来的。但仅用单一化学品的毒性效应是无法解释其作用机理的,因为在多数情况下,两种或多种化学物质作用
于生物时,会引起与各物质单独作用时完全不同的毒性反应[2]。所以依赖于单一毒性效应制定的标准无法真实地反映环境质量要求,因此研究两种或多种化学品的联合毒性效应逐渐成为环境毒理学研究的重要方向,它能为环境标准的制定和生态风险评价提供更可靠的依据。苯胺、苯酚类化合物是一类毒性较强的有机污染物,是国家环保总局规定的优先监测污染物,对各种生物及人的危害极大。随着工农业的发展,每年都有大量的苯胺、苯酚类化合物流入环境,造成极大污染。由于它们的毒性较大,即使剂量很小,对藻类、鱼类等水生生物也会造成危害,特别是它们以混合物的形式存在时,可能会造成更大的危害。因此研究该类污染物的联合毒性效应,对于制定其在水环境中的允许浓度和排放标准,保护水生生态系统和维护人类健康具有指导意义。本文以斜生栅列藻为指示生物,采用藻类生长抑制实验,分别进行了3,4-二氯苯胺等10种氯代苯酚苯胺类化合物三元等毒性配比混合对斜生栅列藻的联合毒性实验研究。
1. 实验材料
试验所用斜生栅列藻(Scenedesmus obliquus)购自中国科学院武汉水生生物研究所。
试验前两周将保存的藻种转移到250ml的锥形瓶中(无菌操作,锥形瓶洗涤干净灭菌消毒),进行扩繁和驯化培养(适应培养液),静止培养,每天定期振荡3次,每隔96h移种一次,反复2~3次,使藻种达到纯化和同步生长,就可作试验藻种。
2. 实验方法
等对数间距设置5个浓度点,一个空白,做一平行,共计12瓶;向每个锥形瓶中加入30ml两倍浓度的培养液,按等对数间距0.2的毒性单位梯度加入测试化合物,摇匀后,加入1ml约3×104个·ml-1处于对数生长期的藻种,总体积用蒸馏水补齐至60ml。实验样品置于光照培养箱中静止培养,每天振荡3次,每次30min,48h后在电子显微镜下(400倍)镜检计数。
3. 实验结果
本文按照OECD[3]藻类阻碍生长试验,测定了10种苯酚及苯胺衍生物等毒性混合对斜
栅列藻的联合毒性效应(通过生长抑制率来反映)。应用毒性单位法(M)、相加指数法(AI)
和混合毒性指数法(MTI)对联合毒性作用方式进行评价,结果见表1。
表1  10种苯胺苯酚类化合物联合时的M,AI和MTI值
混合物M AI MTI 3,4-二氯苯胺+2,5-二氯苯胺+2-氯苯胺  1.10 -0.10 0.91 3,4-二氯苯胺+2,5-二氯苯胺+3-氯苯胺0.68 0.48 1.35 3,4-二氯苯胺+2,5-二氯苯胺+4-氯苯胺0.90 0.11 1.10 3,4-二氯苯胺+2,5-二氯苯胺+2,4-二氯苯胺  1.18 -0.18 0.85 2-氯苯胺+2,4-二氯苯胺+2,4,6-三氯苯胺0.86 0.16 1.14
3-氯苯胺+2,5-二氯苯胺+2,4-二氯苯酚0.97 0.03 1.03
4-氯苯胺+3,4-二氯苯胺+2,4,6-三氯苯酚  1.07 -0.07 0.94
2-氯苯酚+2,4-二氯苯酚+2,4,6-三氯苯酚  1.12 -0.12 0.90 3.1 毒性单位法(M)
由表1可见,混合物的毒性单位之和M的变化范围在0.68~1.18,当M<1时,联合效
南京广播学院应为协同作用;当M=1时为简单相加作用;当1<M<M0时,联合作用为部分相加作用;
说明10种芳烃三元等毒性混合时对斜生栅列藻的联合作用都一定程度上呈现相加作用。
根据Broderius等人[4]的经验:当M值<0.8时,联合效应为协同作用,当M>1.2时为
拮抗作用,当0.8<M<1.2时,联合效应为相加作用。因此可以认为10种芳烃三元等毒性
混合时表现为协同作用或相加作用。
3.2 相加指数(AI)法
采用Marking[5]的相加指数法对实验数据进行评价,结果如表1所示。3,4-二氯苯胺+2,5-
二氯苯胺+2-氯苯胺、3,4-二氯苯胺+2,5-二氯苯胺+2,4-二氯苯胺、4-氯苯胺+3,4-二氯苯胺
+2,4,6-三氯苯酚和2-氯苯酚+2,4-二氯苯酚+2,4,6-三氯苯酚呈现拮抗作用,其余混合物表现为
协同作用。
3.3 混合毒性指数法(MTI)
胡银波由表1可见,混合毒性指数法评价结论与毒性单位法结论相同。
4. 讨论
文中用毒性单位法、相加指数法、混合毒性指数法评价了氯代苯酚、苯胺类三元混合物
对斜生栅列藻的联合毒性效应。这几种方法在联合效应的评价中都比较常用,但评价结果并
不完全一致。从评价结果看,各种方法的评价结果不完全一致。毒性单位法和混合毒性指数
法的评价结果始终一致,而相加指数法评价结果与它们略有不同,当前两种方法评价结果为
部分相加作用时,相加指数法评价结果为拮抗作用;而如果毒性单位法和混合毒性指数法的
结果为协同作用时,三种方法评价结果一致,这可能与评价方法的分类有关,这一结论在其
他人的研究中也得到证实[6]。
由本文实验结果可见,多种污染物共同存在时,它们的毒性效应并非简单的相加,而是
表现为联合的毒性效应,部分相加、协同或拮抗作用。刘静玲等[7]发现与单一毒性相比较,每种共存化合物与2,4-二硝基甲苯混合后,对斜生栅列藻的毒性都有所加强,2,4-二硝基
甲苯在混合物中的毒性受共存化合物的影响程度可由联合效应相加指数AI来表示,结果表明,硝基芳烃化合物共存于水体中对斜生栅列藻产生的生态学效应是很复杂的,与单一毒物国务院公报
的作用结果有很大差异。Rolf Altenburger等人[8]研究了硝基苯类化合物对绿藻的联合毒性,结果发现化合物联合毒性与根据QSAR分析所得数据并不吻合。因此,低浓度、长效应联
合毒性的深入研究意义尤为重大。
本文研究的10种化合物均为极性麻醉型化合物,且都是氯代单环芳烃,结构差异不大,因而其联合毒性效应都在一定程度上呈现相加作用,故应进一步对不同取代基单环芳烃、多
环芳烃及非极性麻醉型化合物和反应性化合物对生物联合毒性作用的研究。
参考文献
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[8] Rolf Altenburger; Heike Schmitt; Gerrit Schüürmann .ALGAL TOXICITY OF NITROBENZENES:
COMBINED EFFECT ANALYSIS AS A PHARMACOLOGICA[J].Environmental Toxicology and Chemistry,Feb.2005,24,2:324 - 333
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Joint Toxicity of Substituted Chlorinated Phenols and
Anilines to Algae
Yang Chengzhi
College of Environmental Science and Engineering,Hohai University,Nanjing  (210098)
Abstract
By using Scenedesmus obliquus as a indicator , joint toxicity were determined with the method of the algae inhibition test .The toxicities of terary mixtures from 10 chlorinated phenols or anilines were carried out according to an equitoxic ratio(1:1:1) were determined. Toxic Unit, Additive Index and Mixture Toxic Index were used to evaluate the joint toxicity .
Keywords:Chlorinated Phenol and Aniline Derivatives,Scenedesmus obliquus,Joint Toxicity

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