王永慶
廢舊電池中含有重金屬鎘、鉛、汞、鋅、錳、鎳等,其中的鎘、鉛、汞等物質(zhì)是對人體傷害很大的重金屬。其中汞,即人們平時所說的“水銀”,對人體的內(nèi)分泌系統(tǒng),免疫系統(tǒng)具有嚴(yán)重危害。日常生活中會大量用到各種電池,當(dāng)這些電池報廢以后,若沒有嚴(yán)格分類處理,隨意丟棄或者掩埋,最終會對環(huán)境特別是水體造成污染。
用指示生物測評水污染有許多優(yōu)勢,可以通過直觀觀察、測定指示生物某些指標(biāo)以評價該生物生存環(huán)境的污染程度,進(jìn)而測評該環(huán)境中某些物質(zhì)對環(huán)境造成污染的程度。三角渦蟲屬于無脊椎動物類群中三胚層無體腔動物,隸屬扁形動物門渦蟲綱,廣泛分布于我國各類淡水水體,特別是山區(qū)溪流中,是常見的渦蟲種類之一,具有取材方便、在實(shí)驗(yàn)室易培養(yǎng)和極強(qiáng)的再生能力等優(yōu)點(diǎn)。三角渦蟲極強(qiáng)的再生能力使其在研究細(xì)胞分化與去分化分子機(jī)理和染色體等研究領(lǐng)域中具有較高的科研價值。日本三角渦蟲是一種對水質(zhì)污染非常敏感的低等動物,可作為水質(zhì)檢測的指示性生物。渦蟲在不同濃度的廢舊電池浸泡液中的再生情況,反應(yīng)其對水質(zhì)變化的敏感性,可作為水質(zhì)檢測的指示性生物。
1實(shí)驗(yàn)部分
1.1材料與儀器
本實(shí)驗(yàn)所用三角渦蟲取自甘肅省武威市涼州城區(qū)郊區(qū)一小溪流中,屬扁形動物門(Platyhelminthes)渦蟲綱(Turbellaria)三腸目(Tricladida)三角渦蟲屬(Dugesia)。
南孚廢舊電池為福建南平南孚電池有限公司生產(chǎn);實(shí)驗(yàn)用水為實(shí)驗(yàn)室隔夜自來水。
解剖鏡、解剖刀、量筒、培養(yǎng)皿、大燒杯、濾紙、漏斗、毛筆等。
1.2方法
1.2.1渦蟲的去頭手術(shù)
在室溫下培養(yǎng),喂養(yǎng)期間,每隔4d用煮熟雞蛋黃喂食一次,喂食4h后換隔夜自來水。實(shí)驗(yàn)前停止喂食3-5d,實(shí)驗(yàn)溫度為21+1°C。實(shí)驗(yàn)所選渦蟲為最大伸展體長8-10mm,渦蟲在去頭手術(shù)前停止喂食7d。
去頭手術(shù)時用毛筆挑起渦蟲,將它放在載玻片上,靜置片刻,待渦蟲身體伸直,用刀片迅速將渦蟲從咽部前沿與耳突間切成兩部分。之后,將去頭的渦蟲放在培養(yǎng)皿中。渦蟲正常體態(tài)為運(yùn)動時伸展成柳葉狀。渦蟲的解體長度達(dá)全長的2/3,或?qū)θ藶榇碳o反應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)死亡。以兩個眼點(diǎn)再生完成作為渦蟲再生完成的標(biāo)志。
1.2.2廢電池浸泡液對渦蟲再生作用實(shí)驗(yàn)
廢舊電池液的制備,參照標(biāo)準(zhǔn)的浸泡方法處理廢電池。隨機(jī)選出南孚5號電池5節(jié),稱重后砸破外殼,暴露出內(nèi)部填充物,盡量使外殼破損程度一致。每克填充物加60mL礦泉水,浸泡15d。配制電池液,設(shè)未稀釋(0倍),稀釋5倍、10倍、15倍、20倍共5組。挑選體長相近的渦蟲分成5個小組,每組6條,去頭后放入標(biāo)記好的培養(yǎng)皿中,將25mL各梯度溶液依次加入培養(yǎng)皿中,并做標(biāo)記。重復(fù)3次。用隔夜自來水處理為對照組。其余條件保持一致。每隔八小時觀察渦蟲頭部再生情況。
1.3數(shù)據(jù)處理方法
廢舊電池浸泡液對渦蟲再生的影響通過Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和作圖對比分析。
2結(jié)果與分析
2.1廢電池浸泡液對渦蟲再生的影響
廢舊電池液處理液對渦蟲再生具有明顯抑制作用,不同稀釋度廢舊電池浸泡液對渦蟲再生狀況的影響見下表。
從渦蟲的再生結(jié)果來看對照組渦蟲的再生4d即可完成。廢舊電池液中渦蟲的再生速度明顯減慢,完成再生至少需5d。在培養(yǎng)過程中,未稀釋廢舊電池浸泡液中渦蟲全部死亡;解體的數(shù)目為:電池稀釋5倍溶液中解體2只,10倍的電池液中解體1只,解體數(shù)目分別占總數(shù)的33%和17%左右。從再生個體的形態(tài)來看,用廢舊電池浸泡液培養(yǎng)的渦蟲與對照組比較其眼點(diǎn)較小,較瘦長,反應(yīng)遲鈍,移動較緩幔。
3討論
廢舊電池液對渦蟲的再生有影響,廢舊電池液中的二價金屬離子與蛋白質(zhì)和酶中的巰基(-SH-)反應(yīng),形成牢固的結(jié)合鍵,改變了蛋白質(zhì)尤其是酶的結(jié)構(gòu)與功能,使細(xì)胞新稱代謝紊亂,導(dǎo)致組織器官病變,從而影響渦蟲的生存和再生。因此,提倡使用無汞型電池,在一定程度上可以減輕廢舊電池對環(huán)境的污染。但從本實(shí)驗(yàn)看出,無汞型電池對渦蟲的再生依舊產(chǎn)生較大的影響。電池在使用過程中,內(nèi)含物被密封在金屬殼和特殊包裝材料內(nèi),對環(huán)境不造成影響,但遺棄在自然界吸水膨脹并銹蝕后,其內(nèi)部的重金屬和其他化學(xué)物質(zhì)滲漏出來,就會對一些低等生物及水生生物造成危害,其中的重金屬還可通過食物鏈最終富集到人體,對人體健康造成危害。
4結(jié)論
綜上所述,電池的成分比較復(fù)雜,除對渦蟲有毒害的幾種重金屬外,還含有其他成分如堿性物質(zhì)等,這些物質(zhì)都能影響渦蟲生存和再生。廢舊電池浸泡液濃度無論高低都對渦蟲的再生產(chǎn)生抑制作用:低濃度時影響渦蟲的正常生理活動;濃度大時可造成渦蟲的解體死亡。通過上述實(shí)驗(yàn)表明渦蟲對水質(zhì)變化敏感,對環(huán)境水質(zhì)污染具有一定的生物檢測功能。廢舊電池?zé)o論在大氣中還是深埋在地下,其重金屬成份都會隨滲液溢出,造成地下水和土壤的污染,日積月累還會嚴(yán)重危害人類健康。所以教師在生活和教學(xué)中,需要引導(dǎo)學(xué)生將廢電池投入到專門的垃圾箱,交由專門處理機(jī)構(gòu)來處理,就不會造成環(huán)境污染,切記不可隨意拋棄。