全 文 ：　第 29卷 第 9期
　2010年 9月
实 验 室 研 究 与 探 索
RESEARCHANDEXPLORATIONINLABORATORY
Vol.29No.9　
Sep.2010　
太湖常州水域水质的紫露草微核检测及防治
吕　敏
(常州工学院 ,江苏 常州 213002)
摘　要:利用紫露草花粉母细胞减数分裂过程中 ,因染色体受到诱变物影响而损伤后出现的微核频率为
指标 ,检测常州周边区域内的太湖水质 ,发现 5#(周铁段)、1#(马山段)、3#(潘家段)的水质与对照组相
比 ,经 Duncan多重比较 ,在 0.01水平上检测表现出的差异极为显著 ,具有较强的致变性 ,是污染严重的
区段;4#(竺山湖段)的水质在 0.05水平上检测表现出差异显著 ,具有较弱的致突变性;而 2#(雪堰段)
在 0.01和 0.05水平上检测均未显示差异性 ,水质良好。引起这种状况的原因主要与当地的工业 、生
活 、种植业 、养殖业 、水土流失 、航运旅游 、降雨降尘等外源和长期积存于湖底的淤泥等内源的二次污染
有关 。
关键词:太湖水质;紫露草;微核检测
中图分类号:X171.1　　　文献标识码:A　　　文章编号:1006-7167(2010)09-0030-04
TheDetectionandPreventionaboutWaterQualityofTaihuLakearound
ChangzhouRegionUsingTradescantiaMicronucleusTest
LVMin
(ChangzhouInstituteofTechonlogy, Changzhou213002, China)
Abstract:Intheprocessofmeiosis, chromosomeoftradescantiapolenmothercelsbecamemicronucleusduetothe
mutationafected.Asafrequencyindicator, thewaterqualityofTaihuLakefivereachsaroundChangzhouregionwas
detectedandfoundoutthatNo.5(thereachofZhoutie), No.1(thereachofMashan), No.3(thereachofPanjia)
demonstratedsignificantdiference, strongdegenerationandalwereheavilypoluted.Thisdetectionwascarriedoutat
the0.01 levelbyDuncanmultiplerangetest, Comparedwiththecontrolgroup, No.4(thereachofZhushanLake)
demonstratesdiferenceandweakerdegenerationatthe0.05 level.No.2(thereachofXueyan)doesn tdemonstrate
diferenceandisgoodwaterqualityatthe0.01and0.05level.Mainreasonsareconnectedwiththelocalindustry, life,
farming, aquaculture, soilerosion, shippingtourism, rainfal, andlong-termaccumulationofdustsiltatthebotomoflake.
Keywords:waterqualityofTaihuLake;tradescantia;micronucleustest
收稿日期:2010-03-30
作者简介:吕　敏(1971-),男 ,江苏常州人 ,讲师 ,主要从事生物
学教学和实验室管理工作。 Tel.:13861247518;E-mail:lvm@czu.cn
1　引　言
太湖 ,地处江苏和浙江两省的交界处 ,位于富饶
而发达的沪 、宁 、杭三角地中心 ,主要包括环太湖的
苏州 、无锡 、常州 、湖州 、嘉兴 5市 ,是我国的第三大
淡水湖 ,水域面积约为 2 250 km2。环太湖流域水质
的状况是事关周边群众生活健康的重要问题 , 长期
以来 ,各级政府在这方面的投入和治理一直没有间
断过 ,但收效并不明显 , 2007年爆发的大规模蓝藻事
件 ,进一步加剧了太湖水质的污染程度 。其中 ,位于
太湖北部的常州区域曾是污染最重 、危害最大的口
袋型湖湾之一 ,在上个世纪 90年代 ,曾发生严重的
“湖泛 ”现象 ,年均水质均劣于 V类 。鉴于目前检测
水质的手段有多种 ,但最简便 、快速的方法之一是紫
露草微核法。本文利用紫露草花粉母细胞在减数分
裂过程中 ,染色体受到诱变物攻击损伤后而出现的
微核率作为指标 ,对太湖常州周边区域的水质污染
状况进行检测 ,并对国家重点关注的环太湖水环境
治理提出一些建议 [ 1-4] 。
　第 9期 吕　敏 ,等:太湖常州水域水质的紫露草微核检测及防治 　
2　材料和方法
对环太湖常州周边区域的 5个地段进行水样采集
(见图 1),并按采集地进行编号 ,分别是:1#马山段 , 2#
雪堰段 , 3#潘家段 , 4#竺山湖段 , 5#周铁段 ,并用国家对
太湖规划要求的 Ⅲ类水标准作对照(主要为集中式生
活饮用水 、地表水源地二级保护区 、鱼虾类越冬场 、洄
游通道 、水产养殖区 、渔业水域及游泳区等)[ 5] 。
图 1　太湖水样采集地
　　选取生长状况较一致的含有 8个花蕾的紫露草花
枝 ,每组 3 ～ 5个(顶端开一朵花的最适宜),分别插入
上述水质和对照组的水样中。经蒸馏水恢复培养 、卡
诺氏液固定后 ,依次用 95、85、75的酒精处理 ,选取较
幼嫩的花蕾打开 ,取出花药 ,置于清洁载玻片上 ,用解
剖针除去花药壁 ,经醋酸洋红染色后加盖片 ,常规
镜检 [ 6-9] 。
3　统计和处理
在显微镜下寻找合适的四分体时期(见图 2),观
察并统计约 1 000个四分体出现的微核数作为微核
率 ,每个样本做 4组 ,取平均值 ,记录统计在表格内。
将所得数据进行统计学方法上的处理 ,通过多重比较
和方差分析 ,结果见表 1 ～ 3。
图 2　紫露草减数分裂四分体时期的微核
表 1　5个地段紫露草微核率统计
编号 地段 四分体总数 /个① ② ③ ④ 均值
紫露草花蕾的微核数 /个
① ② ③ ④ 均值 微核率 /%
1 马山 1 092 1 012 1 180 923 1 052 259 246 307 214 257 24.43
2 雪堰 1 100 1 002 1 022 1 014 1 035 235 196 226 204 215 20.77
3 潘家 1 048 1 014 1 102 1 016 1 045 256 217 289 236 250 23.92
4 竺山湖 1 039 1 106 1 064 1 080 1 072 280 291 221 186 245 22.85
5 周铁 1 042 1 024 1 008 1 082 1 039 279 234 265 289 267 25.70
6 Ⅲ类水对照组 1 024 1 038 1 106 1 054 1 056 149 137 152 128 142 13.45
表 2　水质的微核率平均值多重比较
编号 6 2 4 3 1
13.45 20.77 22.85 23.92 24.435(25.70) 12.25＊＊ 4 93 2 85 1 78 1 27
1(24.43) 10.98＊＊ 3.66 1.58 0.51
3(23.92) 10.47＊＊ 3.15 1.07
4(22.85) 9.40＊ 2.08
2(20.77) 7.32
　注:＊＊表示在 0.01水平上差异极显著, ＊表示在 0.05水平上差异显著
表 3　多重比较中的临界值对照表(Duncan)[ 10]
df k r(0.05) R(0.05) r(0.01) R(0.01)
20
2 2.95 6.815 4.02 9.286
3 3.10 7.161 4.22 9.748
4 3.18 7.346 4.33 10.00
5 3.25 7.508 4.40 10.16
6 3.30 7.623 4.47 10.33
31
　 实　验　室　研　究　与　探　索 第 29卷　
4　结果和讨论
检测结果显示 ,各实验组微核率数据与对照组之
间有差异 ,提示周铁段 、马山段 、潘家段的水质在 0.01
水平上检测表现出的差异极为显著 ,具有较强的致变
性 ,是污染严重的区段;竺山湖段的水质在 0.05水平
上检测表现出差异显著 ,具有较弱的致突变性 ,处于轻
度污染状态;雪堰段在 0.01和 0.05水平上检测均未
显示差异性 ,水质良好。据实地考察 ,造成这样的结
果 ,主要的原因是:污染物量大 ,超过其自净能力。污
染物来源主要是工业 、生活 、种植业 、养殖业 、水土流
失 、航运旅游 、降雨降尘等外源和长期积存于湖底的淤
泥等内源的二次污染 。如污染严重的周铁段 ,是隶属
位于太湖上游的宜兴的工业乡镇 ,化工企业 、水泥厂在
湖边上就有好几家 ,加上湖州 、武进港 、梁溪河的河道
入湖口 ,把大量的生活 、工业 、农业污染物带入湖中。
另外 ,由于马山和竺山湖都是太湖北部的口袋型湖湾 ,
这里的生活 、工业排污口居多 ,种植业 、养殖业(禽畜 、
渔业)相对发达 ,建闸挡污调水能力较弱 。可见 ,对于
整个环太湖而言 ,西北部比东南部污染重 ,湖湾区较开
敞区污染重。不过 ,近 2年 ,在国家的直接领导下 ,常
州市政府统一部署 ,加大投入 ,规划实施 ,开发利用水
资源 ,严格执行排放标准 ,对常州区域内的竺山湖和雪
堰镇采取生态清淤 、生态修复 、管网铺设和建设生态湿
地等综合治理和长效管理措施 ,这 2个地段的水质有
了明显改善。
根据局部治污成功的实践经验 ,为进一步扩大整治
的成效 ,结合实际 ,对太湖的环境治理提出了一些建议 。
4.1　重点监测 ,统一规划 ,实现信息资料的共享
湖湾 、河道入湖口是太湖水质污染最重 、速度最
快 、危害最大的重点区域 ,加强这些区域的重点监测 ,
建立防治模型和示范试验 ,控制总氮 、总磷 ,掌握除藻 、
吸藻的机理与方法 ,实行环太湖沿线城市的监测资料
与信息的共享。同时 ,各区域应在太湖流域管理机构
的领导下 ,根据其特定的自然 、社会和经济条件 ,联防
联动 ,统一制订相应的水污染防治规划 ,做到严格控制
外源 ,适当清除内源 ,对入湖河道以挡污 、清淤 、调水为
主 ,而对湖湾则以生态清淤 、生态修复为主。
4.2　标准提高 ,总量控制 ,实现工业企业的达标排放
太湖流域经济社会发达 ,工厂众多 ,污染物排放总
量大于允许纳污量数倍 ,各区域需确定其污染物总量
控制目标 ,否则 ,即使是局部达标排放 ,但汇流后也会
使太湖不堪负重 。为此 ,相关部门应把注意力集中到
有效削减各类污染负荷和提高环境容量上 ,提高污水
排放标准 ,实行全过程清洁生产 ,使用不产生或少产生
污染物的工艺 、技术 、设备 、原料。与此同时 ,采用接
管 、搬迁 、调整结构和关闭的措施 ,一方面把工业污水
全部纳入污水收集管网 ,进污水厂处理 ,有些不能直接
进污水厂的应预处理合格后再进污水厂 。另一方面 ,
就是把高污染 、高耗能企业搬迁进相应工业园区 ,或直
接淘汰落后产能企业 ,发展低碳经济。
4.3　封闭出口 ,配套管网 ,实现农业农村污水的集中
处理
太湖流域有数以万计的排污口 ,种植业 、养殖业
(禽畜 、渔业)的农业污染和分散居住农民的生活污染
非常难管理 ,再加上地面 、道路 、广场 、屋面的积聚物和
车辆产生的污染物随雨水进入水体 ,加重了污染的负
荷。为此 ,首先要加大农村城市化进程 ,推进城乡一体
化 ,建设居民区 ,封闭城镇排污口 ,生活污水集中处理。
其次 ,全面建设污染控制区和足量的配套管网 ,使农业
农村废水只能通过管网进入污水处理厂净化 ,从而大
量减少污水排放 。再有 ,广植树多种草 ,提高绿化 、植
被覆盖率 ,减少地面径流 ,利用截流式雨污分流系统 ,
减少外源污染进入水体。
4.4　生态清淤 ,建闸挡污 ,实现环太湖流域的长效
管理
生态清淤是为改善水质和水生态环境而进行的 ,
目的是减少二次污染 。建闸挡污是为控制外源污染入
湖 ,目的是保护重点水域 ,降低湖泊的富营养化。事实
证明 ,将两者有机结合 ,太湖的水环境改善明显 ,雪堰
段和竺山湖段的防治成效已充分说明了这一点。需要
强调的是 ,生态清淤要控制清淤的深度和掌握清淤的
方法 ,建闸挡污要注意与泄洪排涝相协调的问题 ,而且
要注重长效管理 。
4.5　引江济太 ,生态修复 ,实现 “人水和谐”的治水
目标 [ 11]
太湖曾在上个世纪五六十年代有良好的生态系
统 ,到 20世纪末 ,太湖东部的生态系统尚可 ,而西部遭
到了严重破坏 ,水生生物的品种和数量大大减少。近
几年 ,在中央的直接领导下 ,通过建造清水走廊 ,每年
调长江水入太湖 ,改善了两岸和太湖水质 ,局部区域的
生态系统成功修复 ,效果良好 。同时 ,为恢复太湖水资
源功能 ,应选择合适的生物品种 ,在不同地带建立多种
湿地保护区。如在日取水量较大的取水口建立水源地
湿地保护区;在较大河道的入湖口建立河口湿地保护
区;在河网间的湖荡建立湖荡湿地保护区;在城镇附
近 ,还兼可建成景观湖泊 。
太湖为全流域造福 ,全流域要全力保护太湖。流
域是一个整体 ,流域内各省 、市地方政府和相关部门应
在中央的统一安排下 ,加快水污染防治的步伐 ,解决好
人水和谐的环境问题 ,实现水资源的可持续利用 ,促进
经济社会又好又快发展 ,让环太湖 5市成为名副其实
的依水而建 、因水而兴 、以水而名的江南水乡 。
(下转第 85页)
32
　第 9期 赵朝晖 ,等:化工类大学生创新性实验项目的探索与实践 　
解 ,而且可以培养学生敏锐的洞察力 ,使选题符合社会
需求并具有良好的使用价值。
4.2　过程管理是关键
“重在过程 ”是国家大学生创新性实验计划实施
原则之一 。也就是说 ,实行创新性实验计划的主要目
的不在于学生能否获得某些科研成果 ,而是要让学生
完整地经历从事科学研究的整个过程 ,并通过这个过
程向学生渗透科研思维与方法 ,使学生在创新思维和
创新实践方面有所收获 [ 7-8] 。即使在实施过程中研究
结果不太理想 ,要允许学生失败 ,让学生明白更重要的
是过程的参与 ,以及实践经验的积聚。只要学生能开
动脑筋去思考问题 ,通过自己的努力能合理解释并排
除实验过程的障碍和难题 ,实验后能及时总结自己的
心得体会 ,这就达到了创新实验计划的目的。同时 ,在
创新实验计划的实施过程中 ,不仅学生要投入很多的
时间和精力 ,老师也应对学生的实验进展情况进行全
程跟踪和指导 ,在学生需要时提供必要的指导和有效
帮助 。指导工作要按照分阶段组织实施的原则 ,对各
个阶段应该达到的目标与任务老师应该做到心中有
数 ,并督促学生按项目的进度安排完成 。比如本项目
在催化剂制备阶段导师应指导学生如何选择制备方
法 ,在催化剂结构表征阶段如何选择测试方法 ,在催化
剂活性评价阶段如何选择反应条件等问题 ,使学生能
在不同阶段 ,针对特定问题进行具体 、明确的研究与
探索 [ 9] 。
4.3　自主创新是目标
国家大学生创新性实验计划的宗旨就是通过鼓励
大学生亲身参与科研创新活动 ,从而激发学生的创新
思维和创新意识 ,提升学生的自主创新实践能力。创
新性实验项目要充分发挥学生的积极性和创造性 ,利
用新的方法 ,寻求新的发现 。本项目在实施过程中始
终坚持以学生为主体 ,使学生成为主动的参与者 、探索
者 ,这样有利于培养学生分析问题和解决问题的能力 ,
促进了学生的个性化发展 ,从而使学生的实验能力 、创
新能力和科研能力在不断的解决问题和积极主动的探
索过程中得到培养 [ 10-11] 。
5　结　语
新的举措带来新的机遇 ,国家大学生创新性实验
计划的实施是本科生创新能力培养的良好契机 ,虽然
目前该计划的实施才刚起步 ,许多困难和问题尚待解
决。我们相信 ,只要不断探索 ,不断实践并总结经验 ,
大力开发创新性实验项目 ,在更大范围的学生内实施
这一计划 ,我国高校的人才培养质量一定会越来越好。
参考文献(References):
[ 1 ] 　周　济.实施 “质量工程 ”贯彻 “ 2号文件 ”全面提高高等教育质
量 [ J] .中国大学教学 , 2007(3):4-8.
[ 2 ] 　张　宁.大学生创新性实验计划与实验教学改革 [ J].中国成人
教育 , 2009(15):140-141.
[ 3 ] 　贾历程.实施国家大学生创新性实验计划的若干思考 [ J] .中国
电力教育 , 2008(12):123-124.
[ 4 ] 　倪　平 ,储　伟 ,王立楠 ,等.氨催化分解制备无COx的氢气催化
剂研究进展 [ J] .化工进展 , 2006(25):739-743.
[ 5 ] 　罗雄军 ,卢春山 ,刘武灿 ,等.载体对负载型过渡金属氮化物催化
氨分解性能的影响 [ J] .工业催化, 2006(14):60-66.
[ 6 ] 　李　丽 ,刘雪暖 ,杨国华.在研究性实验中培养化工专业学生的
创新意识 [ J] .化工高等教育 , 2008(4):106-108.
[ 7 ] 　牛莉莉 ,吴　良 ,吴　晶.“国家大学生创新性实验项目 ”的过程
管理模式探析 [ J] .纺织教育 , 2009(24):11-31.
[ 8 ] 　张晓京.推动 “以探究为基础的学习 ”———关于实施 “国家大学生
创新性实验计划 ”的几点思考 [ J] .中国大学教学 , 2008(1):
27-28.
[ 9 ] 　吴新开 ,徐学军 ,彭双光.创新性实验的组织与指导 [ J] .实验室
研究与探索 , 2009, 28(9):5-7.
[ 10]　綦盛健 ,陆树良.大学生创新实验中学生主体地位的思考与实践
[ J] .实验技术与管理 , 2009, 26(12):29-31.
[ 11]　章军军 ,崔秀红.创新实验的设计性和自主性 [ J] .实验技术与管
理 , 2008, 15(7):24-37.
(上接第 32页)
参考文献(References):
[ 1 ] 　曹　佳.微核试验:原理 、方法及其在人群监测和毒性评价中的
应用 [ M] .北京:军事医科出版社 , 2000:201-233.
[ 2 ] 　曹　佳.微核试验在中国的应用 、发展与展望 [ J].遗传 , 2003, 25
(1):73-76.
[ 3 ] 　李　宏.微核试验的研究进展 [ J] .安徽农业科学 , 2009, 37(7):
264-266.
[ 4 ] 　杨立全.细胞微核试验在环境污染监测中的应用 [ J].科技情报
开发与经济 , 2003, 13(3):173-174.
[ 5 ] 　GB/3838— 2002,地表水环境质量标准 [ S] .
[ 6 ] 　易　娟 ,刘征宇 ,沙　焱 ,等.微核试验在接触有害重金属人群监
测中的应用 [ J] .职业与健康 , 2009, 25(1):35-36.
[ 7 ] 　孟永明 ,阚祥绪 ,周汝敏.紫露草在生态毒理学分子水平上的研
究展望 [ J] .云南师范大学学报 , 2007, 27(2):59-62.
[ 8 ] 　吕　敏.常州地区土壤的致突变性研究 [ J] .常州师专学报 ,
2002, 20(2):25-26.
[ 9 ] 　吕　敏.京杭大运河常州段的水质测定与防治 [ J] .常州工学院
学报 , 2004, 17(6):74-76.
[ 10]　杜荣骞.生物统计学 [ M] .北京:高等教育出版社 , 1995:102-225.
[ 11]　路云霞 ,吴长年 ,黄　戟 ,等.由 “无锡太湖水华事件 ”论太湖富营
养化的防治 [ J] .生态经济 , 2008, 25(2):154-157.
85