劉 萍，李學(xué)平

（濱州學(xué)院 資源環(huán)境系，山東 濱州256603）

新立河河道約31.2km，是濱城新區(qū)一條主干河道，自南向北匯入潮河。但近幾年新立河水體的流動(dòng)性較差，其兩岸污水管網(wǎng)不健全，有近75%的排污單位分布于黃河2路至北外環(huán)路區(qū)段，其中以生活污染和工業(yè)污染為主，致使水體質(zhì)量日趨下降，對(duì)新立河水質(zhì)污染狀況的研究，通常利用常規(guī)物理化學(xué)手段進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而有關(guān)生物學(xué)技術(shù)監(jiān)測(cè)污染情況的研究鮮有報(bào)道。

目前，根尖細(xì)胞微核技術(shù)（root tip cells micronu－cleus test）是生物監(jiān)測(cè)的主要技術(shù)手段之一，不僅在一定程度上能夠反映出水體的污染狀況，而且還能反映水中致突變劑的生物學(xué)效應(yīng)［1－3］，具有方法簡(jiǎn)單、操作快速、結(jié)果可靠等特點(diǎn)［4］，與染色體畸變?cè)囼?yàn)相比較，操作更簡(jiǎn)單，可靈敏的指示水體中具有致畸作用的污染物。

本文利用蠶豆根尖細(xì)胞微核技術(shù)［5－7］對(duì)新立河水質(zhì)進(jìn)行生物檢測(cè)，并結(jié)合各采樣點(diǎn)河段污水排放情況，綜合評(píng)價(jià)了新立河水質(zhì)污染狀況。

1 材料與方法

1.1 樣點(diǎn)選擇與水樣采集

依據(jù)新立河水質(zhì)狀況及兩岸污染源［8］，選取了8個(gè)樣點(diǎn)，自南向北依序分別是水庫(kù)出水閘、西謝莊橋、黃河2路橋、黃河5路橋、黃河8路橋、黃河12路橋、黃河15路橋及北外環(huán)路橋。水樣采集時(shí)間2012年6月，同時(shí)觀察記錄水質(zhì)表觀特征及兩岸污染源情況。水體樣本避光保存，保存溫度4℃，用于蠶豆根尖細(xì)胞微核檢測(cè)。

1.2 蠶豆根尖細(xì)胞微核千分率測(cè)定方法

供試材料為松滋青皮蠶豆（Vicia faba L.）。種子用HgCl消毒后，置入無菌培養(yǎng)皿內(nèi)進(jìn)行浸種。培養(yǎng)皿底部鋪3層濾紙，浸種溫度設(shè)置為25℃，無光照。浸種24h后，用無菌水清洗后在光照培養(yǎng)箱中進(jìn)行催芽。種子初生根長(zhǎng)至2cm后，選取根尖發(fā)育健康的種子，進(jìn)行樣品檢測(cè)，對(duì)照處理采用蒸餾水。將蠶豆根尖浸入待測(cè)水樣2.0cm左右，處理時(shí)間24h，然后置于蒸餾水中進(jìn)行恢復(fù)培養(yǎng)。24h后進(jìn)行取樣處理。清洗后截取根尖部位1cm，采用卡諾固定液對(duì)根尖進(jìn)行固定，18h后壓片鏡檢，觀察并計(jì)算微核千分率。染色液采用改良的苯酚品紅溶液。微核千分率采用待測(cè)樣品觀察到的具微核的細(xì)胞數(shù)與樣品觀察的細(xì)胞總數(shù)的比值，至少觀察1 000個(gè)細(xì)胞。

1.3 污染指數(shù)（pollution index，PI）劃分標(biāo)準(zhǔn)

水體受污染程度采用污染指數(shù)值來劃分［9］，其PI指標(biāo)采用待測(cè)樣品處理的蠶豆細(xì)胞微核率與對(duì)照組微核率之間的比值。具體指標(biāo)為：PI在0～1.5，基本無污染；1.5～2，輕度污染；2～3.5，中度污染；＞3.5為重度污染。

2 結(jié)果與分析

2.1 采集點(diǎn)地段排污口及水質(zhì)表觀狀況調(diào)查

新立河在采樣點(diǎn)1—8河段，共有排污口數(shù)量41個(gè)（表1），其中在樣點(diǎn)4—7（黃河5路橋至黃河15路橋河段）之間，水質(zhì)較差，河岸兩側(cè)排污口數(shù)量較多，占全部排污口總數(shù)的58.54%，且排污口口徑大，污水排放量較多，污水發(fā)黑，導(dǎo)致河道水體發(fā)黑，具有明顯的惡臭味，對(duì)兩岸生態(tài)環(huán)境影響較大。在樣點(diǎn)1—2之間，屬于河流源頭，樣點(diǎn)7—8河段，是新立河與其他河流交匯地段，這兩個(gè)區(qū)段水質(zhì)污染較輕，調(diào)查發(fā)現(xiàn)河岸兩側(cè)污水排放量較小，且污水顏色較淺，臭味不明顯。

表1 采樣地段現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果

2.2 新立河水質(zhì)污染狀況分析

新立河各水樣處理蠶豆根尖后，都出現(xiàn)了不同程度的微核。從蠶豆根尖細(xì)胞微核檢測(cè)結(jié)果來看，南海水庫(kù)出水閘水體樣本微核率較低，僅為5.05%，PI＝1.35，基本無污染；其他采樣點(diǎn)水樣處理的蠶豆根尖細(xì)胞的微核率都相對(duì)較高，說明水體中污染物明顯影響了蠶豆根尖細(xì)胞染色體分裂，但污染程度稍有不同，污染物對(duì)染色體致突變作用亦有差異。黃河5路橋、黃河8路橋、黃河12路橋以及黃河15路橋4個(gè)采樣點(diǎn)蠶豆微核率水平較高，PI＞3.5，污染狀況非常嚴(yán)重，對(duì)蠶豆根尖細(xì)胞的突變作用異常顯著，其結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的水質(zhì)表觀特征相符合。

將8個(gè)采集樣點(diǎn)微核率與CK（蒸餾水）的微核千分率進(jìn)行F檢驗(yàn)，結(jié)果呈現(xiàn)極顯著差異（F＝9.56＞F0.01＝3.71），表明新立河水體中含有的污染物會(huì)誘導(dǎo)生物染色體分裂異常，甚至導(dǎo)致突變（表2）。由于各采集點(diǎn)附近的污染源不同，采集樣品水中污染物含量和種類亦存在差異，導(dǎo)致其微核率差異明顯。

表2 新立河水污染情況

3 討論

國(guó)內(nèi)對(duì)利用蠶豆根尖細(xì)胞微核技術(shù)對(duì)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)的報(bào)道較多。李海云等［10］曾對(duì)3種金屬離子Cu2＋，Cr6＋及 Hg2＋進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)這3種金屬離子與微核率之間關(guān)系密切。新立河兩岸污染來源較復(fù)雜，本文僅調(diào)查了水體的表觀特征，并與微核率之間進(jìn)行了比較，未對(duì)水體中金屬離子進(jìn)行監(jiān)測(cè)，所以新立河水體導(dǎo)致蠶豆微核出現(xiàn)的具體因素還不明確。但黃迎春等［11］曾報(bào)道過重金屬含量與微核之間的關(guān)系，結(jié)果顯示重金屬含量越高，對(duì)蠶豆根尖微核的影響越嚴(yán)重。寧華等［12］對(duì)野芷湖水體的遺傳毒性進(jìn)行了研究，結(jié)論與本文相似。李蕊等［13］將大豆根尖微核技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)，獲得較好的試驗(yàn)效果?？梢?，微核技術(shù)在細(xì)胞水平上的遺傳毒性研究和環(huán)境監(jiān)測(cè)方面都得到了廣泛的應(yīng)用。

根據(jù)新立河調(diào)查結(jié)果，采樣點(diǎn)4—7河段，即黃河5路橋和黃河15路橋之間，是濱城區(qū)的主要生活及商業(yè)區(qū)，常年人流量較大，大量排污口將生活污水和工業(yè)廢水排入新立河內(nèi)，導(dǎo)致河水發(fā)黑，臭氣難聞，尤其是樣點(diǎn)7（黃15橋），其附近垃圾堆較大，數(shù)量相對(duì)較多，各種垃圾遺棄在河道旁，垃圾的滲出液不斷流入河中，造成黃河15路段的水質(zhì)污染較為嚴(yán)重。采樣點(diǎn)3污染指數(shù)為2.73，中度污染，該區(qū)河段兩岸綠化帶建設(shè)良好，維護(hù)合理，重點(diǎn)是污染物排放少，故水質(zhì)污染較輕。8號(hào)采樣點(diǎn)位于北外環(huán)路地段，此處是其他2條河流與新立河交匯處，河水通過自凈作用得到一定的改善，其微核率相對(duì)有所下降，屬中度污染。2號(hào)采樣點(diǎn)位于西謝莊橋，其兩岸環(huán)境優(yōu)美，樹木叢生，只有2個(gè)排污口，現(xiàn)場(chǎng)勘察時(shí)無污水排入，所以水質(zhì)狀況較好，屬于輕度污染。1號(hào)采樣點(diǎn)位于新立河源頭，環(huán)境良好，自然景觀未被破壞，污染指數(shù)為1.35，基本無污染。從監(jiān)測(cè)的8個(gè)采樣點(diǎn)水質(zhì)情況分析，4個(gè)樣點(diǎn)水質(zhì)屬重度污染，2個(gè)樣點(diǎn)水質(zhì)屬于中度污染，其他2個(gè)樣點(diǎn)分別是輕度污染和基本無污染。綜合以上情況，新立河水質(zhì)屬重度污染狀況。

4 結(jié)論

本文利用蠶豆根尖細(xì)胞微核技術(shù)監(jiān)測(cè)結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的水質(zhì)表觀污染狀況基本一致，表明微核技術(shù)可用于河流水質(zhì)監(jiān)測(cè)，值得推廣應(yīng)用。在源頭與河流交匯處，污染指數(shù)相對(duì)較低，說明在污水排放適量的情況下，河流水體自身凈化能力較強(qiáng)。新立河中段污染嚴(yán)重，重度污染河段基本位于濱城區(qū)黃河3路橋至黃河15路橋之間，該區(qū)污水排放量相對(duì)較大，超出水體自我凈化能力。相關(guān)部門可在該區(qū)加大治理力度，在河道兩岸種植園林植物，及時(shí)清理垃圾，從而改善兩岸生態(tài)環(huán)境。排查排污單位，建設(shè)污水網(wǎng)管、截污導(dǎo)流閘等處理系統(tǒng)，實(shí)行雨污分離，從源頭杜絕對(duì)河水造成的污染問題。

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