全 文 ：不同磷浓度条件下三氯生对斜生栅藻的毒性影响研究
吴艳艳，蒋丽娟* ，肖 琳 (南京大学环境学院，污染控制与资源化研究国家重点实验室，江苏南京 210023)
摘要 ［目的］研究不同磷浓度条件下，三氯生对斜生栅藻的毒性影响。［方法］测定不同磷浓度条件( 0、2． 5、50． 0 mg /L)不同浓度三氯
生( 50、200 μg /L)对斜生栅藻生长、叶绿素荧光特性、生理生化指标的影响，从 3个方面研究不同磷浓度条件下三氯生对斜生栅藻的毒
性影响。［结果］在 3种磷浓度条件( 0、2． 5、50． 0 mg /L) 下，三氯生对斜生栅藻的生长抑制表现出剂量 －效应关系，斜生栅藻叶绿素荧光
特性指标 Yield、Fv /F0、NPQ受到不同程度的影响。斜生栅藻抗氧化系统酶( SOD、CAT)及磷代谢相关酶( ACP、AKP)活性亦发生相应变
化。［结论］三氯生对斜生栅藻的毒性影响与环境中磷浓度变化有一定相关性。
关键词 三氯生;毒性影响;斜生栅藻
中图分类号 S181． 3 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611( 2013) 14 －06412 －04
Toxicity Effects of Triclosan on Scenedesmus obliqnus at Different Phosphorus Concentrations
WU Yan-yan ( State Key Laboratory of Pollution Control and Resources Reuse，School of Environment，Nanjing University，Nanjing，Jiangsu
210023)
Abstract ［Objective］The research aimed to analyze the toxicity effects of triclosan to Scenedesmus obliqnus at different phosphorus concentra-
tions． ［Method］Growth inhibition effect，chlorophyll fluorescence characteristics and relative enzyme activities were measured at different phos-
phorus concentrations ( 0，2． 5，50． 0 mg /L) and triclosan concentrations ( 0，50，200 μg /L) ． ［Result］Under three phosphorus concentrations
( 0，2． 5，50． 0 mg /L)，growth inhibition effect of triclosan on Scenedesmus obliquus showed dose-effect relationship，chlorophyll fluorescence
characteristics Yield，Fv /F0，NPQ of Scenedesmus obliqnus were affected to different extents． Activities of anti-oxidative enzymes ( SOD，CAT)，
and phosphorus metabolism related enzymes ( ACP，AKP) also changed accordingly． ［Conclusion］Toxicity effect of triclosan on Scenedesmus
obliquus is correlative with phosphorus concentration in the environment．
Key words Triclosan; Toxicity effects; Scenedesmus obliqnus
作者简介 吴艳艳( 1986 － ) ，女，山东泰安人，硕士研究生，研究方向:
环境生物学，E-mail: yanyanwu_China@ 163． com。* 通讯作
者，工程师，博士，从事环境微生物学、环境毒理学研究。
收稿日期 2013-04-28
药品及个人护理品(PPCPs)主要包括人用和兽用药品、
膳食补充剂以及其他消费产品。作为一种新型污染物，
PPCPs引起了人们的广泛关注。三氯生(Triclosan，TCS)作为
一种广谱杀菌剂被广泛应用于肥皂、洗涤剂、表面活性剂、消
毒剂、化妆品及其他局部个人护理品，药物及口腔卫生产品
中，是目前应用最为普遍的 PPCPs之一［1］。环境监测的结果
表明，三氯生在污水处理厂废水、地表水及地下水体环境中
的浓度较低，一般在 ng /L ～μg /L级［2］，但是长期暴露也有可
能导致对敏感生物的有害效应，另外，它们也可能通过食物
链的生物富集而对动植物产生毒性作用。
藻类是水生态系统的初级生产者，对整个水生态系统的
结构及功能有重要的作用。研究表明，藻类是对三氯生最为
敏感的生物种类［3］。不同水体的营养条件则可能影响生物
体对污染物的响应。笔者研究了不同磷浓度条件下三氯生
对斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)的毒性效应，以期发现磷
浓度变化与三氯生对斜生栅藻的毒性之间的相互关系。
1 材料与方法
1． 1 试验材料 试验所用斜生栅藻购于中国科学院水生生
物研究所淡水藻种库。三氯生购自 Dr． Ehrenstorfer 公司，纯
度 99． 5%，使用二甲基亚砜(DMSO)助溶，配制成储备液
待用。
1． 2 方法
1． 2． 1 藻种预培养。斜生栅藻在无菌操作台用新鲜配制的
SE培养基接种培养。培养条件:光照强度 70 μE /(m2·s) ，
明暗比 12∶ 12，温度(25 ± 1)℃。每天定时摇动 3 次。斜生
栅藻藻种转接培养 2 ～3次后即可进行试验。将经预培养后
处于对数生长期的斜生栅藻用相应磷浓度的试验培养基离
心清洗 2次后，100 ml 培养基重悬，在光照培养箱中按照与
预培养相同条件培养 24 h后备用。
1． 2． 2 藻类生长抑制试验。试验所用培养基为磷浓度分别
为 0、2． 5、50． 0 mg /L 的 SE 培养液。在每种磷浓度条件下，
向 100 ml培养基中加入 10 μl 三氯生储备液至终浓度为 50
和 200 μg /L，同时设空白对照和溶剂对照，每个处理设 3 个
平行。向上述培养液中接入预培养的藻液，分别于 0、24、48、
72、96 h测定藻液的吸光度，并根据预试验所得藻液吸光度
与藻细胞个数的拟合曲线(y = 0． 000 39x － 0． 002 83，R2 =
0． 991 3)计算藻细胞密度。根据以下公式计算特异生长率
和抑制率［4］:
μ =
lnct2 － lnct1
t2 － t1
Ir =
μC － μT
μC
×100%
其中，μ表示特异生长率(d －1) ，ct1和 ct2分别表示 t2 和 t1 时刻
斜生栅藻的细胞密度。Ir 表示抑制率(%) ，μC 和 μT 分别代
表同一时间对照组和处理组斜生栅藻的特异生长率。
1． 2． 3 叶绿素荧光参数测定。采用 Water-PAM水样荧光仪
进行叶绿素荧光各项参数测定。测定前，将各处理下斜生栅
藻样品进行暗适应 15 min，然后用Water-PAM测定样品的诱
导曲线，计算出 ФPSII(Yield)、Fv /F0、NPQ等参数。
1． 2． 4 酶活测定方法。各处理组斜生栅藻暴露 96 h后，分
别取一定量藻液于 4 500 r /min离心 20 min，弃上清液，并将
离心所得藻液重新悬浮于 4 ml 0． 05 mol /L pH = 7． 0 的磷酸
责任编辑 宋平 责任校对 卢瑶安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2013，41(14):6412 － 6415
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2013.14.007
缓冲液中，超声破碎 15 min，4 ℃12 000 r /min离心 20 min，上
清液即为粗酶液。SOD、CAT、ACP 及 AKP 活性均采用南京
建成生物工程公司提供的试剂盒测定。
1． 3 数据分析 试验数据采用 SPSS统计分析软件，通过单
因素方差分析比较对照组和处理组数据的显著性差异，使用
Origin 8． 0绘图。
2 结果与分析
2． 1 不同磷浓度条件下三氯生对斜生栅藻生长的影响 不
同磷浓度条件下三氯生对斜生栅藻生长的影响如表 1、2 所
示。当斜生栅藻暴露于不同浓度三氯生时，表现出浓度 －效
应及时间 －效应规律。48 h 时，在 50 μg /L 三氯生条件下，
三氯生对斜生栅藻的生长抑制率为 2． 5 mg /L磷浓度组 ＞ 0
mg /L磷浓度组 ＞ 50． 0 mg /L 磷浓度组;200 μg /L 三氯生条
件下，0 mg /L磷浓度组与 2． 5 mg /L磷浓度组三氯生对斜生
栅藻的抑制率均 ＞ 0． 90，50． 0 mg /L磷浓度条件下三氯生对
斜生栅藻的抑制率最低，＜0． 50。96 h时，在50 μg /L三氯生
条件下，3种磷浓度条件下三氯生对斜生栅藻的生长抑制率
较为接近，均 ＜0． 25;200 μg /L三氯生条件下，三氯生对斜生
栅藻的抑制率 2． 5 mg /L磷浓度组与 50． 0 mg /L磷浓度组之
间无显著性差异，均 ＞ 0． 70，0 mg /L磷浓度条件下三氯生对
斜生栅藻的抑制率最低。
表 1 48 h时不同磷浓度条件下不同浓度三氯生对斜生栅藻生长的影响
磷处理组
mg /L
0 μg /L
μ∥d －1
50 μg /L
μ∥d －1 Ir
200 μg /L
μ∥d －1 Ir
0 0． 18 ±0． 03 0． 12 ±0． 03 0． 32 ±0． 07 0． 001 7 ±0． 000 2 0． 99 ±0． 02
2． 5 0． 36 ±0． 02 0． 15 ±0． 04 0． 58 ±0． 18 0． 027 0 ±0． 010 0 0． 93 ±0． 05
50． 0 0． 27 ±0． 03 0． 25 ±0． 03 0． 19 ±0． 04 0． 120 0 ±0． 040 0 0． 42 ±0． 11
表 2 96 h时不同磷浓度条件下不同浓度三氯生对斜生栅藻生长的影响
磷处理组
mg /L
0 μg /L
μ∥d －1
50 μg /L
μ∥d －1 Ir
200 μg /L
μ∥d －1 Ir
0 0． 18 ±0． 02 0． 15 ±0． 006 0． 24 ±0． 03 0． 081 ±0． 01 0． 55 ±0． 040
2． 5 0． 28 ±0． 06 0． 21 ±0． 080 0． 20 ±0． 04 0． 097 ±0． 01 0． 70 ±0． 040
50． 0 0． 22 ±0． 03 0． 18 ±0． 005 0． 20 ±0． 03 0． 055 ±0． 01 0． 71 ±0． 001
2． 2 不同磷浓度条件下三氯生对斜生栅藻叶绿素荧光特性
的影响 不同磷浓度条件下不同浓度三氯生对斜生栅藻光
系统 II实际光能转化效率的影响如图 1a所示。试验进行期
间，3种磷浓度条件下 50 μg /L三氯生对斜生栅藻实际光能
转化效率的抑制与对照组相比无显著性差异;200 μg /L三氯
生在 0 mg /L磷浓度条件下对斜生栅藻实际光能转化效率未
产生显著性影响。2． 5 及 50． 0 mg /L 磷浓度条件下，200
μg /L三氯生在 48 h时对斜生栅藻实际光能转化效率的抑制
率分别为 14． 3%(P ＜0． 05)和 12． 6%(P ＜ 0． 05) ;96 h时对
斜生栅藻实际光能转化效率抑制率分别为 7． 9%(P ＜ 0． 05)
和 8． 1%(P ＜0． 05)。不同磷浓度条件下不同浓度三氯生对
斜生栅藻光系统 II潜在活性的影响如图 1b所示。3 种磷浓
度条件下，与对照组相比，暴露于 50 μg /L 三氯生的斜生栅
藻光系统 II潜在活性未受到明显抑制;暴露于 200 μg /L三
氯生的斜生栅藻在 2． 5及 50． 0 mg /L磷浓度条件下光系统 II
潜在活性受到明显抑制，在 0 mg /L磷浓度条件下未受到显
著抑制。不同磷浓度条件下不同浓度三氯生对斜生栅藻非
光化学淬灭常数的影响如图 1c 所示。该图表明，特定浓度
三氯生对斜生栅藻光化学淬灭常数的抑制作用随着磷浓度
的升高而增强。
注:a． Yield;b． Fv /F0;c． NPQ。
图 1 不同磷浓度条件下不同浓度三氯生对斜生栅藻叶绿素荧光特性的影响
2． 3 不同磷浓度条件下三氯生对斜生栅藻生理生化指标的
影响 由图 2a及 2b可见，3 种磷浓度条件下，50 μg /L三氯
生的斜生栅藻 SOD、CAT活性未产生显著影响。200 μg /L三
氯生条件下，0、2． 5 mg /L磷浓度组斜生栅藻 SOD 活性分别
314641 卷 14 期 吴艳艳等 不同磷浓度条件下三氯生对斜生栅藻的毒性影响研究
升高至对照组的 227%和 434%(P ＜ 0． 001) ，斜生栅藻 CAT
活性亦明显高于对照组，50． 0 mg /L磷浓度组斜生栅藻 SOD
及 CAT活性与对照组相比无明显变化。不同磷浓度条件下
不同浓度三氯生对斜生栅藻酸性磷酸酶活性的影响如图 2c
所示。0、2． 5 mg /L磷浓度组斜生栅藻暴露于 50 μg /L三氯
生时，ACP活性显著高于对照组，分别为对照组的 205%和
250%，50． 0 mg /L磷浓度组斜生栅藻 ACP 活性与对照组相
比无显著性差异。200 μg /L三氯生条件下，与对照组相比，
0、2． 5、50． 0 mg /L磷浓度组斜生栅藻 ACP 活性分别升高了
1． 04(P ＜0． 05)、2． 48(P ＜ 0． 05)和 0． 34 倍(P ＜ 0． 05)。图
2d反映了不同磷浓度条件下不同浓度三氯生对斜生栅藻碱
性磷酸酶活性的影响。50 μg /L三氯生条件下，与对照组相
比，0、2． 5、50． 0 mg /L磷浓度组 AKP活性分别降至对照组的
83%、50%和 95%。200 μg /L 三氯生条件下，0、2． 5、50． 0
mg /L磷浓度组 AKP 活性分别为对照组的 127%、87%和
151%。但是与对照组相比，均未见统计学差异。
注:a． SOD;b． CAT;c． ACP;d． AKP。
图 2 不同磷浓度条件下不同浓度三氯生对斜生栅藻生理生化指标的影响
3 结论与讨论
3． 1 不同磷浓度条件下不同浓度三氯生对斜生栅藻生长的
影响分析 磷是藻类生长所必需的营养元素，是藻细胞核酸
和磷脂的主要成分，同时也是原生质、细胞核及生物膜的主
要成分［5］。当环境中磷浓度过高或过低并导致氮磷比例发
生变化时，均会影响藻类的生长。外源化合物进入水体后，
受到水体中营养元素含量的影响，对水生态系统的初级生产
者的生态毒性作用也会有所变化。当环境中磷浓度为零时，
与高磷浓度条件相比，高浓度萘对蛋白核小球藻的生长抑制
作用减弱［6］。笔者研究了 3 种磷浓度条件(0、2． 5、50． 0
mg /L)下三氯生对斜生栅藻的生长抑制作用。结果表明，三
氯生对斜生栅藻的生长抑制随三氯生浓度的升高而增强，随
着培养时间及培养液中磷浓度的变化，三氯生对斜生栅藻生
长抑制作用的强弱表现出不同的规律。48 h时当培养液中
磷浓度较低(0、2． 5 mg /L)时，三氯生对斜生栅藻的生长抑制
作用较强，96 h时培养液中磷浓度为零时，三氯生对斜生栅
藻的生长抑制率则为最低。这可能是因为斜生栅藻培养初
期在低磷浓度条件下，藻细胞自身生长受到抑制，受到外界
磷限制的胁迫，藻细胞内产生的自由基不能被及时清除，因
而与磷充足情况相比，会表现出更强的生长抑制。高浓度磷
在斜生栅藻生长前期能够促进藻细胞的繁殖，但当藻细胞增
殖到一定程度时，一方面藻细胞营养消耗、种内竞争加剧，另
一方面可能因为细胞内受超氧自由基攻击的不饱和脂肪酸
及代谢酶的活性高于低浓度磷条件下［7］，因而导致在培养末
期藻细胞所受的生长抑制作用更强。
3． 2 不同磷浓度条件下三氯生对斜生栅藻叶绿素荧光特性
的影响分析 叶绿素荧光动力学是以植物体内叶绿素为探
针、研究和探测植物光合生理状况及各种外界因子对其细微
影响的新型植物活体测定和诊断技术，具有快速、灵敏、对细
胞无损伤的优点［8］。叶绿素荧光动力学可用于检测植物生
长状况及诱发胁迫的影响因子［9］。一般情况下，藻类光系统
II叶绿素荧光特性相关指数保持稳定。3 种磷浓度条件下，
50 μg /L三氯生未对斜生栅藻 Yield、Fv /F0、NPQ产生显著性
影响，高浓度三氯生(200 μg /L)对其叶绿素荧光参数产生了
不同程度的抑制。磷是藻类正常生长所需能量及电子链传
递过程的主要元素之一。磷限制条件下，细胞无法合成核
酸，从而引起蛋白质合成速率降低，降低细胞对光的利用能
力和对碳的固定能力，进而使藻细胞光合速率降低，表现为
PSII实际光能转化效率(Yield)和潜在活性(Fv /F0)降低、非
光化学淬灭(NPQ)升高［10］。0 mg /L磷浓度条件下，对照组
藻细胞叶绿素荧光特性指标 Yield、Fv /F0、NPQ 值明显低于
2． 5及 50． 0 mg /L磷浓度条件下，因而在受到高浓度三氯生
4146 安徽农业科学 2013年
胁迫时，与对照组相比所受的抑制较低。
3． 3 不同磷浓度条件下三氯生对斜生栅藻生理生化水平的
影响分析 研究发现，外源污染物进入生物细胞后，会引起
细胞产生大量自由基，包括 O2·
－、H2O2、OH·
－等［11］。在
正常生理条件下，生物体内各活性氧自由基的产生与清除维
持动态平衡。SOD、CAT 等作为抗氧化防御系统的组成部
分，能有效地清除生物细胞代谢过程中产生的活性氧等各种
自由基，防止生物细胞系统发生过氧化作用。0、2． 5 mg /L磷
浓度条件下，暴露于高浓度三氯生的斜生栅藻 SOD、CAT受
到明显诱导，而高磷浓度条件下斜生栅藻 SOD、CAT活性未
发生显著变化。高浓度三氯生诱导抗氧化酶活性的增加表
明藻细胞受到了环境胁迫，高磷浓度条件下斜生栅藻未表现
出明显的胁迫反应说明在低磷浓度条件下，斜生栅藻对三氯
生的胁迫可能更为敏感。ACP及 AKP在藻类生长代谢中起
着极为重要的作用，ACP能催化磷酸酯或酸酐水解生成无机
磷酸根［12］，AKP通过诱导方式产生，它可将有机磷化合物水
解为溶解态无机磷化合物，以便藻类吸收利用［13］。当受到
农药、重金属等污染物胁迫时，藻细胞 ACP活性会受到抑制
而明显降低［14］。试验过程中低浓度磷条件下斜生栅藻 ACP
被诱导，其活性有明显升高，表明磷限制可能是引起斜生栅
藻 ACP活性改变的主要原因。
笔者研究了不同磷浓度条件下三氯生对斜生栅藻的毒
性影响，随着磷浓度的变化，三氯生的毒性作用也发生了改
变，这说明三氯生与磷元素之间存在着相互作用。目前营养
元素与污染物之间的相互作用的研究主要集中于营养元素
与重金属之间的相互作用上，营养元素与 PPCPS之间相互作
用的研究较少，而在环境水体中，大多存在的是这种复合污
染。因此，研究营养元素与 PPCPS之间的相互作用，为制定
合理的水质标准提供依据势在必行。
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849 －855．
( 上接第 6373页)
理，以确保住区功能与价值的持续性，使其协调统一，共同可
持续发展。
4 结语
深圳城中村以其巨大的存在感证明了人类社会的重力
法则:任何一个城市必有其低成本区;告诉人们一个事实:在
可预见的未来，低成本生活区在现代大都市中不可毁灭。因
此，鉴于深圳城中村社会、经济、环境等问题的严重性，深圳
城中村的可持续改造具有必然性、现实性、紧迫性;鉴于其存
在感的极难撼动性，深圳城中村的改造又具选择性。
在城中村改造时，如何处理租户、户主与开发商之间关
系;如何利用其积极因素并加以改造;如何处理社会、经济、
环境之间的关系;妥善处理“蓬头垢面”的城中村与“国际花
园城市”深圳之间的链接;如何使改造的同时不产生新的城
中村或加重附近城中村的负荷，都有待大家去思考与解决。
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