农药废水对秀丽隐杆线虫毒性效应及其主要有毒组分

摘要：应用battery 生物测试法，检测研究农药废水对秀丽隐杆线虫的生命周期、繁殖速率、生殖能力、头摆和身体弯曲频率等影响的生物毒性，及其引发生物毒性的主要有机污染物。结果表明，在已经达到国家废水排放标准[GB 8978—1996]情况下，处理出水对受试动物仍然存在致毒效应；线虫的世代周期对进水的毒性最为敏感，产卵数量对出水的毒性最为敏感；进水毒性主要来自易受酸性调节影响的有机污染物，出水毒性主要来自易受碱性调节影响的有机污染物。结果表明，该项生物测试的毒性参数，可用于指示存在于低CODCr 废水中的生物毒性；所用的毒性鉴别评价（TIE）方法，可用于鉴别废水中引发致毒效应的关键污染物。废水中悬浮颗粒污染物的生物毒性至关重要，尚未研究，有待继续。

    我国是农药生产大国，农药的生产、运输和使用过程都会给环境带来一定的污染，尤其是农药废水的排放。化学法是目前我国工业废水监测的主要手段，而且主要有赖于COD 等极少参数，对可能存在的关键毒物及其去除效果均不清楚。
    20 世纪90 年代，由美国EPA 率先开发的复合污染环境样品的毒性鉴别方法———毒性鉴别评价法（Toxicity Identification Evaluation，TIE）得到广泛的应用，其实验程序不断得到完善[1]。该法是在进行化学分析之前，首先通过毒理实验对比样品经各种处理后毒性的变化，鉴定有毒化学组分存在并推断所存在毒物的理化特性和所属类别，然后将有毒组分有针对分离出来进行化学分析，从而简化水样的化学分析过程，显著降低分析费用和人力投入。TIE 程序由毒物特征实验（PhaseⅠ）、毒物鉴别（PhaseⅡ）和毒物确认实验（PhaseⅢ）3 个阶段组成[2-4]。修正的TIE 程序已经用于废水、地表水、地下水和沉积物间隙水中毒物的追踪[5-9]。
    秀丽隐杆线虫（C.elegans）是模式生物中最为简单、遗传和发育背景了解较为清楚的物种之一。秀丽隐杆线虫在试验条件下容易培养，对各种环境应激比较敏感，从卵发育到成虫只需60 h 左右，可以在短时间内方便地观察到生殖能力、头部摆动频率、身体弯曲频率、体长等变化的多个亚致死效应指标。线虫毒性实验具有快速、简便、费用低廉等特点，因此线虫已成为生态毒性检测系统极具吸引力的生物[10]，已应用于重金属和有机化合物的毒性检测中[11-14]，适用于液体介质和沉积物毒性的检测[15]。
    本文尝试引入模式动物线虫，并利用线虫多个亚致死效应指标检测追踪，经TIE 毒物特性实验（PhaseⅠ）中的过滤、pH 调节和固相萃取（SPE，C18）处理前后废水毒性的变化，初步判断废水中毒物的种类，并评价这一系列毒性检测方法是否适用于废水的生态毒性评价；利用GC-MS 定性分析废水中有机污染物种类，以期为废水毒性消减和有效控制有机毒物排放提供技术支撑。