全 文 ：推1 1卷 挤 2 期
1 8 91年 6 月
山 东 海 洋 学 院 学 报
J O R UN L O F ASH AN DO N G C O L L G O F O E EC EN O L O G Y A
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1 1
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2
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u n. , 198 1
用 紫庵草徽核技术
监浦海水污染的初步研究
陈登勤 方宗熙
( 海洋生物学燕 )
提 ,
本文报导了利 用紫落草染色休微核技术 , 监测海水污染的初步实验结果 。
我们发现紫露草能于海水 中在实验要求的时间内成活 , 并通过实验证实了微核
产生的原因不是海水本身 , 而是海水中的污染物质 . 污染物质含 t 越高 , 产生
微核 的频率也越高 . 因此 , 可用它来监测海水的污染 . 同时 , 对青岛食用 自来
水的质量也作了 测定 , 就诱变物质来讲 , 目前青岛自来水的清洁度是好 的 .
环境 污染是 当前各国注意的严重问题之一 工业 ` 三废 ’ ( 废水 、 废气和废渣 ) 大
量排除和农药化肥的广泛利用 , 是造成环境 污染的主要原因之一 ` . ’ 。 大气 、 海洋 、 河
流 、 湖泊 、 土壤 , 乃至食物等都遭受不 同程度 的污染 , 影响了人类身体健康 , 破坏了生
态平衡 。 早在十多年前 , 美国海洋生物学家 Car so n . R . 《1 , 6 2年 ) , 就着书介绍了当今大
自然污染给人类带来的危害 , 呼吁人们节制使用农药 〔 . ’ .
如何测定环境污染已引起各国的重视 . 据报 导 ` ” 月 ’ , 用某些教感植物 , 根据叶片
组织受危害的特征 , 可以监测大气污染 . 美国西伊里诺大学生物系马德修教授用紫礴草
微核技术来监测环境污染 ” ’ ` ’ . 此种技术 已被美国国家环境保护局定为监测污染 的常
规指标之一 , 并于去 年夏天介绍到我国 r ’ :
目前世界上用紫露草微核技术监侧环境污染 , 还只限于对空气 、 淡水或某些食物 ,
而监测海水污染尚未见报导 . 通过我们的实验 , 发现紫露草用于监测海水污染也同样有
效 . 本文即报导对这方面 初步实验的结果 .
材 料 和 方 法
本 实验包括三个部分的内容 : ( l ) 青岛胶州湾三个海区的 海 水 . ( 2 ) 标 准 海
水 ; ( 3 ) 食用自来水 .
实验所用 的材料是 1 , 8 0年从美国引种来 的一种紫露草 ( T ar de sca “ ia 户aI : do os ) 。
这种植物开兰色小花 , 花粉母细胞可以同步成熟 , 用四分体中出现的微核率 , 作为环女
污染程度的指标 . 微核率越高 , 表示污染越严重 。
微核 率的计算方法为 :
本 文于 i , 8 1年 3 月 1S 日收到 。
2 期 用紫露草微核技木监测海水污染的初步研究
微核率 一蒸遵男豁 、 1。。 ,甲曰 刀 丫卜 J乞` 支比
统计四分体一般都在 1 , 50 0个以上 .
实验用的海水样品是在涨潮时取 自青岛胶州湾的三个海区 : 一是 海泊河入海区 : 二
是五号码头海区 ; 三是沧口河入海区 . 这三个海区污染较严重 , 目测有呈 黑褐色时明显
棍浊 , P H = 6 。
实验方法是将上述三个水样 , 分别用 自来水稀释成含有 2 5肠和 50 肠脚海水 , 另一组
不稀释 ( 10 0肠 ) . 海水盛入 50 0毫 升的烧杯中 , 蒙上塑料布 , 取带有两片叶子的紫露草花
序 , 连同 3 一 5 厘米长的茎 , 进行水插法培养 ( 照片A ) 。 每个烧杯至少插 lS 个花序 ,
放在室温 光下培养 12 小时 , 再换上 自来水继续培养 24 小时以后 , 把花序去掉叶子一个一
个地放入卡诺固定液中固定 12 小时以 上 , 再放在 70 如的酒精中保存 , 用压片法 , 以醋酸
洋红染色 , 观察统计四分体和微核 数量 ( 照片 B ) 。
对照实验用的海水 , 是山东海洋学院生产的没有污染的纯净标准 海水 ( C l汤 19 . 23 .0
s 汤3 4 . 7 4 1 ) 。
紫露草本为陆生植物 , 为了证 明它是否能在海水 中短期成活 , 我们做了几次预备实
验 , 以确定其最适宜的 海水浓度 。
本研究在 1 9 8 0年 10 月到 12 月进行 。 重 复实验所得结果比较一致 。
结 果
一 、 紫露草在海水 中能在实验时间内成活
我们的实验表明 , 用水插法 , 紫露草能在 10 肠的普通海水中生活 24 小时不死 , 但
叶片和茎稍有失水现象 , 略变软 . 当换上自来水培养几个小时 以后 , 即可恢复正常 . 在
10 0肠的普通海水中培养五天以后 , 叶片开始变黄 、 枯萎 、 逐渐死亡 . 在 2S 肠和 幼肠的
普通海水中培养时间能更长一些 , 约一周 以后才开始出现死亡现象 .
从细胞学观察 , 紫露草在 1 0 肠的污染海水培养 U 小时 , 开始出现有死细胞的四分
体 ( 表 1 ) 。
表 l 紫露草在 10 呱污染海水所引起的 四分体死亡率 ( 培养 12 小时 )
项 目 正常四分体数…有死细胞的四分体数回分体死亡率 (肠 )
曰勺nU,4工J、ZJ`八乙
`
6n甘月峙J土nónù乙d、ù亡J曰`了二百一I
标准海水
7
。
3
8
。
8
5
.
4
0
。
8
注 : I 号水是 海泊河入海区水样
I 号水是沧口河入海区水样
I 号水是五号码头 海区水样
从表 1可以看出 , 污染海水所造成的细胞死亡率远远超过标准海水 , 这说明细胞死
亡的原因是污染物质造成的 .

2
一期 用紫露草微核技术监测海水污染的初步研究
四分体中时细胞死亡情况有不 同 , 有的 四个细胞全部死亡 , 有的只死亡一个 、 两个
或三个 ( 照 片 C 、 D ) . 死亡的细胞表现细胞核收缩 、 变小 、 色浓 , 与处于活动状态大
而蓬松的正常细胞核相比 , 有明显区别 。
50 肠浓度以下的污染海水培养 12 小时 , 四分体未见死亡现象 . 由此可见 , 海水稀释
如肠用来短时间培养紫露草 , 监测海水污染较好 , 因为在实验时间内不含死细胞 .
二海水本身不能使紫露草产生微核
为了确定培养在污染海水中的紫露草所产生的微核 . 是由于海水本身造成 的还是海
水中污染物质造成的 , 我们做了标准海水和蒸馏水培养对 比实验 ( 表 2 ) 。
表 2
项
紫露草在标准海水和蒸馏水中的微核率比较 ( 培养 12 小时
海水浓度 ( 肠 ) 四分体数 平均微核 率 ( 肠 )l 标 准 差
1 6 4 1
1 3 0 9
1 6 4 0
6
。
8
标准海水 7 _ 0
士 0 。 6 5
士 0 . 4 8
士 0 。 7 6
.ó02510
蒸 馏 水 1 6 1 6 士 1。 7 9
由表 2 可以看出两点 : 第一 , 不同浓度的标准海水所产生的微核率 , 大 体 是 一 样
的 , 差异不显著 , 这说明微核的产生与海水浓度无关 . 第二 , 标准海水与蒸馏水所产生
的微核率也大体一致 , 差异不显著 , 这说明清洁的海水本身并不能使紫露草增加微橄 。
标准海水与蒸馏水均不 含任何污染物 , 它们的微核率则完全是紫露草 自身的本底微
核率 。
三 、 海水污染的实验
在解决了海水本身不能使紫露草产生微核 以后 , 我们又做了三个污海 染 区 的 效核
实验 , 结果见表 3 。
由表 3 可以看 出 : ( 1 ) I 号水 、 I 号水和 l 号水三个污染水样的微核 率 , 用统计学
方法同标准海水的微核率比较 , 差 异显著 . 这说明三个海区都有诱变 的 污 染 物 . ( 2 )
I 号海水的最高微核率是标准海水最高微核率的 , 2 . 2 倍 , I 号水和 l 号水的最高微棋率
是标准海水的 1 . 9 倍 , 这说 明三个海区的污染程度各不相同 , 污染最严重的是 I 号水 ,
其次是 I 号水和 l 号水 。 ( 3 ) 就每一个水样的三个不 同浓度看 ( 标准海水除外 ) , 它
们之间的微核率有差别 , 有随海水浓度增加而增加的趋势 , 这说明海水浓度越大 , 所含
的污染物质越 多 , 但微核率并不 同海水浓度成 比例 。
这三个污染海区的微核率 , 大约相 当于 10 个伦琴 X射线照射紫露草所产生的微横率
的一半 , 这说明海水污染的危害程度是相当高的 。
山 东 海 洋 学 院 学 报 1 9 公1 年
表 3紫露草在三个污染海区海水中不 同浓度的微核串比较 ( 培养1 2小时 )
项 目 海水浓度 ( 肠 ) 四分休总 , {平均。 核 ,
` , 》
}
标准差
号 水
】6 96
1 8 0 0
1 8 0 2
1 1
。
4
1 4
。
6
1 5
。
1
士 1。 2 5
士 1。 8 7
士 1。 1 4
山咋弓月岭…0几j」几``且I 号 水 1 7 0 91 7 6 91 3 8 2 士 1。 7 7士 1 . 2 1士 2。 2 6
哎J0CU一咤ùonn`咤ù0一月山哎曰nU
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6弓山月马…自U,山,J,占`几I 号 水 1 6 8 51 8 0 81 7 9 8 士 1 。 80士 1。 1 4士 1 . 2 1已J0弓山尸JCà` .占
标准海水
( 对 照 )
16 4 1
1 3 0 9
1 6 40
6
.
8
7
。
0
7
。
1
士 0 。 6 5
士 0 。 4 8
士 0。 7 6
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二`
四 、 青岛食用 自来水的质量
为了检查青岛食用 自来水是否含有诱变 的污染物 , 我们又做了 自来水和蒸馏水的对
比实验 , 发现两者的微核率几乎相等 , 差异不显著 . 证明青岛现在的 自来水并不 含有诱
变物质 , 清洁度是好 的 ( 表 4 )
表 4 青 岛自来水与蒸馏水紫露草微核率的比较 ( 培养 12 小时 )
项 目 ! 四分体总数 } 平均微核率 (肠 )
自来水
蒸馏水
16 4 1
1 6 16
7
。
3
7
。
2
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} 士 1
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7 9
讨 论
解放以后 , 随着青岛市工农业生产的发展 , 胶州湾海水污染 日趋严重 。 过去有名的
几个海洋无脊椎动物采集区 , 有许多生物种类现在见不到了 ; 天然生长的蛤荆 、 毛柑和
人工养殖的贻贝等 , 有时吃起来竟有浓烈的汽油味 ; 有些鱼类 也不 再来胶 州 湾 沮游 ;
海哲盛产 区已不复存在等等 . 这些反常现象 , 与胶州湾的污染是有密切关系的 . 紫露草
实验 , 第一次提供了这里的污染已危害到遗传物质 。
海洋生物受到污染 , 通过食物链进入人体 , 也可能影响人的健康 . 据了解。 青岛地
2 期 用紫露草微核技术监留海水污染的初步研究
区近几年来癌症 ( 特别是胃癌 ) 发病率较高 , 这是否 与吃污染的海产品较多有关 , 有待
进一步研究 。
胶州湾的污染事实 , 应当引起政府有关部门的严 重注意 . 我们建议有关部门应切实
采取有效措施 , 治理 ` 三废 ’ , 恢复胶州湾清拮美丽 的海洋环境 , 保护 海洋生物资源 。
今 奄 文 峨
[ 1 ] 张桥等 : 1 9 8 0 , 环境科学 , ( 5 ) : 5 8一6 1
[ 2 〕 C a r s o n , R . : 1 9 6 2 , S i l e n t s p r i n g , H o 。沙 t o n m i f f l i n C o m p an 了 B o s t o n ,
1 9 6 2
[ 3 ] 王德 铭 : 1 9 7 9 , 环境科学 , ( 6 ) : 1 一 4
[ 4 ] 秦慧贞等 : 19台。 , 植物学报 , 2 2 ( 3 ) : 2 3 2一 2 3 4
[ 5 ] T -e H
s i u M a
, e t a l
。 :
1 9 7 8
,
M u t a t i o n R e s e a r e h
,
58
:
2 51一 2 5 8
[ 6 」 T -e H s i u M a , : 1 97 9 , M u t at i o . R e s e a r e h , 6 4 : 3 0 7一 3 1 3
[ 7 ] 方宗熙 : 1 981 . 中 美合作研究用植物细胞微核监测环境污染的报告。 山东 海洋
学院学报 11` 1 ) : 1 一1
A P r e l i m i n a r y S t u d y
M i e r o n u e l e u s T e e h n i q u e
o n t h e U s e o f T r a d e s e a n t i a
i n M
o n i t o r i n g M a r i n e P o l l u t i o n
C h e n D e n g q i n
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F a n g T s u n g e i
( 刀亡p a r加e 旅 t o尹万 a r i” e B i o ot g 公 )
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s t r a e t )
r r a d e s c如 t i a m i e r o n u e l e u s ( M C N ) t e e h n i q u e d e 下i s e d b y P r o f 。 T 。 H .
M a h a s b e e n e f f e e t i , e l了 u s e d i n d e t e e t i o g t h e p l l u t a n t污 i皿 t h e a i r a五d f比止
w a t e r
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T h e p er se 几 t w r i t e r忌 h a甲 e a PP l i e d t址 5 t e e h址 q u e i n m o n i t o ir n g m a `
r i en p o l l
u t i o n a n d t h u s o b t a i n e d so etn
已 n e o u r鳍 i鳍 r e邪 I t 恳. T h e s u e e e s s w a i
m a i n l y d ” e t o t h e d i l u t i o n o f 云e a w a t e r t o e e r t a i n e x t o n t ( 2卜弓0肠 ) 压`
t b a t t h e T 匆 de s e翻 t i a i n f l o r e s e e n e e s e o u l d r e m a i n a l i , e d u r i n g t h e t i m e P ,
全i时 r e q” i r e d i n t h e e 1P e r i m e n t . 1 0 0肠 s e a w a t e r e o u ld b e ” se d t o 6 w五t h
城 s 云at i s f ac t o yr er 云u l t。
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e e m i e or 五u e l e u 云. T h e t a p w a t e r i n Q i n g d a 6 w a云 t亡 st de 姐 d i t诬 q u 跳l i t 7
、宁. 云 s e e n t o b e q u玉t e g o o d f o r n o is g n i f i e a n t am o u n t 乙f m吐 a g e颐 w a云 d e`
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