全 文 ：第 3卷 第 2期
1 9 83 年 6月
环 境 科
AC TA S C I I N T EA E
学 学 报
C I RC U M S TA NI TA E
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J u n e 1 9 8 3
紫露草微核法与化学分析法监测
河流污水的对比试验
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敦婉如
(青岛市环境保护科学研究所 )
董宝 贤
(山东海洋学院生物系 )
摘 要
用紫露草 (少。 心、 a 耐 s’a 户aI 。而 sa 茸 0 3 )微核法对青岛市内五条河流 (海泊河 、 李
村河 、 板桥坊河 、 娄山河、 湾头河 )入海口断面水质污染情况进行监测 , 并与化学分析 法
作了对比 . 监测结果 : 五条河的污水对紫露草花粉母细胞染色体都有损伤作用 , 引起
染色体断裂 ,在四分体时期产生微核 , 污水高度有毒时 , 使部分四分体细胞 死亡 . 从四
分体时期产生的微核率作为污染程度指标 .得出娄山河污染最重 ,其次是李村河 、 海 泊
河 , 较轻的是板桥坊河 、湾头河 . 与化学法测定多种污染物再进行统计处理 ,来评 价各
河口水质污染状况 , 取得了基本一致结果 . 此法是监测污水行之有效的一种生物法 , 其
方法简单、 经济、 方便 ,能在短时间内测出水质污染程度 ,可作为理化方法评价环境污染
的一种补充方法 .
月U 台目
青岛 , 依山环海 , 市区有五条河流 (海泊河 、 李村河 、 娄山河 、 板桥坊河 、 湾头河 ) 横穿 ,
由东向西直接注入胶州湾 . 其中海泊河 、 李村河 、 娄山河流经地段为工业区 , 计有印染 、 电
镀 、 造纸 、 化工 、 钢铁 、 机械制造等行业 . 多年来 , 由于工业 “ 三废 ” 未得到很好的控制 , 使市
区这五条河成了工业污水排放沟 , 最后流入胶州湾 , 使胶州湾的水体 、 滩 涂 受 到 污 染 .
1 9 8 1年为查明胶州湾水体污染状况 , 对市区内重要河流入海 口断面的地面水进行了 水 质
监测 . 监测污水虽有行之有效的化学方法 , 但需要从多种污染物入手测定 , 要有足够的分
析数据 , 才能评价出河流污染状况 , 并要花费大量的人力 、 物力 . 近来 , 我们采用了美国西
伊里诺斯大学马德修教授的紫露草微核技术 , 应用其花粉母细胞在减数分裂前期对 污 染
物 极 为敏感和减数分裂具有高度同步等特点 , 使紫露草在花粉母细胞时期接受污染物处
理 , 然后统计其早前期四分体中微核率来确定污染程度 .
五条河内全部为废水及污水 , 近几年由于天气干旱 , 已无 自身径 流 , 河流全部为 市 区
各工业废水排放道 . 1 9 81 年 8 月 , 我们采 自五条河入海 口断面共八个水样备作紫露 草 花
序处理 , 并与化学分析法进行对比 , 以期建立一套监测水质污染可靠而又经济 的生 物 方
法 . 实验表明 , 两种监测方法取得了一致的结果 ,
DOI : 10. 13671 /j . hjkxxb. 1983. 02. 001
3卷 _环 境 科 学 学 报 一— 兰登二 、 材料和方法
实验所用的材料是 8 0 1 9年从美国西伊里诺斯大学所种的一种紫露草 (少。山。。 。而 a
尸耐。 d o sa #0 3 ), 栽培于海洋学院温室的院内 , 开蓝色小花 , 花瓣三个 , 雄蕊六个 , 花粉母细
胞的减数分裂是同步进行 . 在减数分裂的早前期对污染物敏感 , 能引起大量的染色 体 损
伤 , 四分体时期断裂的染色体片断形成微核 . 本实验是从早期四分体中检视微核率 , 作为
污染程度的指标 .
河流废水样品采自湾头河 (W ) 、 娄山河 ( )S 、 板桥坊河 ( B ) 、 李村河 ( L ) 、 海泊河 ( H )五
条河入海口 断面表层水 . 距海水低潮线较远 , 在低潮时 , 基本不受海水潮汐影响 , 河 道 本
身径流主要是工业废水 . 其中娄山河有两个采样点 : 5一 1 主要来自红星化工厂的 废 水 ,
S一 2 主要来自制革厂的废水 ; 李村河三个采样点 : L一 2 来自造纸厂的 废 水 , L一 3 来 自
水清沟河汇集造纸 、 印染 、 电镀等工业废水 , L 一 6 来自生活污水 ; 海泊河 : H一 1 采自河
床断面南侧 ;共八个采样点水样 (见图 1 ) .
八个采样点水样 , 包括化工 、 造纸 、 印染 、 电镀 、 钢铁等行业废水及生活污水 . 污 染 物
质主要是酚 、 氨氮 、 氰化物 、 砷 、 铬 、 铅 、 铜等污染物 , 目测污水颜色各异 , 水质污浊 、 有臭味 ,
表示污染较重 (见表 1 ) .
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表 ! 五条河各采样点水质情况
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实验分两组进行 . 第一组八个水样 , 加上娄山河二个采样点的混合水样和李村 河 三
个采样点的混合水样 , 共十个处理样品 . 为与化学分析法相一致 , 污水不过滤 、 摇匀 , 取其
混合液 . 另一组将娄山河 S一 2 、 李村河 L一 2 、 海泊河 H一 1三个水样过滤 , 取其滤液 , 再用
自来水稀释成 25 拓、 50 拓和不稀释三种浓度 ,共九个处理样品 . 两组同时设自来水为对照
组 , 实验样品总计为 21 个 .
2 期 敦婉如等: 紫露草微核法与化学分析法监测河流污水的对比试验
. , .…
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图 1 五条河入海口断面采样点示意图
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a i n Q i n g d a o
实验前各处理污水 , 用 1万 H CI 或 1万 N a O H调 p H至中性 , 将配制好的污水液分别盛
入 50 Om l 烧杯中 , 用一带孔塑料板盖上 . 从生长健壮的紫露草上剪下带有二片叶子 长 约
sc m 的花枝 . 每杯污水液中插入 15 个花枝 , 放在室温 自然光下处理六小时 , 并经常进行搅
拌 , 处理完毕后 , 取出花枝 , 用自来水洗净 , 再换入自来水中恢复 24 小时 , 使其完成减数分
裂 . 然后剪下花枝上的花序 , 放入卡诺氏固定液 (冰醋酸 ,酒精二 1 , 3) 中固定 24 小时 , 再
将材料转入功多酒精中保存 . 用醋酸洋红染色压片 , 镜检观察统计四分体中的微核数 , 计
算各处理组出现的微核率 , 每个处理组要检视 16 0 0一 2 0 0。个四分休 .
五条何八个水样的测定项目有 : 化学耗氧量 、 悬浮物 、 氨氮、 有 机 酚 、 氰化物 、 汞 、 镐 、

2期 敦婉如等 :紫露草微核法与化学分析法监测祠流污水的对比试验
衰 3紫露草在不同河流的 1 0。呱 浓度废水中微核率比较
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对 照 18 7 5 5 . 2 士么O
注 : 废水不过滤 10 男 浓度 .
山河两个水样或混合样为最高 , 板桥坊河最低 . 说明五条河污染程度不同 , 最重的是娄山
河 .
从第二组 S一 2、 L 一 2、 H一 1 三个废水样过滤后稀释成三种不同浓度看 , 它们之间的
微核率有差别 (见表 4 ) .
表 4 紫露草在不同浓度废水样中微核率比较
aT b le
4 C o m Pa过 s o n o f nI i e r o n u c le i f er qu e cn y o f 介 a d“ o “ ” 亡玄“ i n d i f f e er n t
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废 水 浓 度 } 平 均 微 核率 标 准 差 t 值 著
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对 照 6 .了2
0 9环 境 科 学 学 报 3卷
-
~ 一一 -一一 一 一一一一一一一一 -一一— —一从表 4 看出 : ( 1 )与表 3同组别比较 , 废水过滤与不过滤所得微核率的结果相一致 ;
( 2 )随着废水浓度的下降 , 微核率减少 , 但不是线性关系 ; ( 3 )就污染显著度来看 , 废水稀
释到 50 解 时 , 污染显著 , 稀释到 25 厂 时 , 则不显著 , 但娄山河 S一 2 仍显著 , 这也证明娄山
何污染是严重的 .
2
. 废水的化学分析结果与微核监测结果相比较
五条河流入海口断面处各采样点废水中污染物含量见表 5 .
表 5 五条河河 口断面水样监测结果 ( 1 9 8 1年 8 月 )
T a b加 5 M o n i ot r i n g er su l st o f e s t u 几 r y 服 r f 么倪 w 3 et r 昭m p l e s o f t】l e f i丫 e
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表 5 中各水样污染物含量不同 , 这些污染物混合在一起 , 在相同超标倍数下 , 对生 态
系统影响并不一定相同 , 有的是协同作用 , 有的是领顺作用 . 为了说明水质污染 状 况 , 需
进行水质污染评价 . 首先建立以指数模式确立各参数的分指数 ( P l) , 用加权叠加法计算
水质污染指数 (W P I ) , 对各条河水质污染进行评价 .
应用以上八个采样点水样监测结果 , 根据地面水环境质量标准 , 选取八个测定项目作
为评价污染参数 , 计算水质分级标准和各河流污染指数 (见表 6 、 表 7 ) .
表 6 水 质 分 级 标 准
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6 C la 朋 i f i e a t i o 及 s t a n d a r d o f w a et r qu a li t y
水 质 污 染 指 数 (才p 了) 水 质 污 染 指 数 (平尹厂)引一!ǐ刻!到卜一陕卜ù属分 级
清 洁 附尸厂 < 0 . 3
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2期 敦婉如等 :紫露草微核法与化学分析法监测河流污水的对比试验
表 7 洞 口水质评价 o’ ( mg / 1 )
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53 6
酚物铬悬 氮挥氰六氨
污 染 指 数 4 . 0 8 4 . 6 2 3 . 57 5 .8 4 3. 5 5
由表 了看出 , 各条河流水质污染指数都大于 2 , 说 明各条河水质均已遭到 污 染 , 娄山
河最为严重 , 这主要是由于红星化工厂和皮革厂排放大量含铬废水的缘故 . 五条河 污 染
指数及各污染物分指数示于图 4 .
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(咦卜)
彰积佘葬珊收称冲
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。H 溶解氧 c o D 悬浮物 挥发酚 氰化物 六价铬 氨氮
图 4 各污染物指数及五条河水质污染指数示意图
H— 海泊河 ; L— 李村河 ; B — 板桥坊河 ; s — 娄山河 ; w— 湾头河
F i g
. ` P o l l ut i o n i n de x o f Po l l u t a n st a n d w a t e r q u a l i t了 i及山 x o f t加 f i帕 r i v e 扮
综合上述两种方法监测结果 , 将各河流水质污染程度及对紫露草诱变微核率和 杀 伤
四分体细胞死亡率的关系示于表 8 、 图 5 .
9 2环 境 科 学 学 报3 卷
T执 b l e
表 8河流污染度与紫露草微核率 、 四分体细胞死亡率的关系
R el
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污 染 指 数 四分体细胞死亡率 微 核 率
(班尸了) (拓) (男)
娄 山 河 5 .1 8 43 .7 213 一 0 0 . 01
李 村 河 4一 6213 . 25 马一 4 0 . 05
海 泊 河 4. 0 8 6 .7 49一7 0. 05
板 桥 坊 河3 ` 5 7 6 . 2 6 8 . 4 0 . 05
湾 头 河3 .5 6 2 .3 3 8 . 0 < 0. 05
对 照 05 . 2
ǎ次è哥扫除裂界长众目
ǎ次à研娜担
ǎ、几客ùà戴架珊望唱关
娄山河 李村河 海泊河 板桥坊河 湾头河
由表 8看出 , 紫露草微 核 率
以及四分体细胞死亡率随着河流
污染度的增减而变化 . 娄山河污
染指数高达 6 . 8 4 , 超过重污染级 ,
这与铬污染严重有关 , 相应 的 微
核率 、 四分体细胞死亡率也高 ; 李
村河 、 海泊河也超过重污染级 , 这
与化学耗氧量 、 挥发酚超标 倍 数
较高有关 , 相应的微核率和 四 分
体中细胞死亡率 也 低 . 由 此 可
见 , 微核率反映了河流污染程度 ,
与化学法评价结果一致 .
圈 5
F i g
.
祠流污染度与微核率 、 四分体细胞死亡率相关示意图
R e l a t i o n s h i P
m i e or n 叹e l e i
b e t w e e n
四 、 小结与讨论
f er q妞 e n c y
r至v e r P o l l u t i o n a n l(
a n d d e a t h f r e qu e n e y
of et t ar ds “ 15 1 . 用紫露草微核技术监测
五条河河口水质 , 表明污染 是 严
重的 . 从微核率和四分体时期细胞死亡率来看 , 皆以娄山河污染最重 , 李村河 、 海泊 河 次
之 , 板桥坊河 、 湾头河污染稍轻 .
2
. 五条河流污染程度的不同 , 与污染质含量有关 . 铬在娄山河中含量最高 , 超过地
面水质标准达几百倍 , 铬是导致紫露草花粉母细胞染色体损伤最有害的物质 , 形成的微核
最多 . 其次是化学耗氧量 、 挥发酚在李村河 、 海泊河中超标倍数最高 , 是仅次于铬的 导 致
染色体损伤的有害物质 .
3
. 紫露草微核监测法与化学分析法相比较 , 两种监测方法得到了基本一致的结果 ,
这证明紫露草微核技术是监测水体行之有效的生物法 , 该方法简单 , 较易观察 , 能在短时
2期 敦婉如等 :紫露草微核法与化学分析法监测河流污水的对比试验 9 3
间内测出水质污染程度 , 可作为理化方法的一种补充 , 评价环境污染的新生物指标 .
4
. 紫露草微核法监测结果表明 ,五条河的污染已危及到生物的遗传物质 , 这五条河
全部汇入胶州湾 , 直接或间接地使海洋生物和城市居民受到污染 , 危害人体 健康 . 因此 ,
控制污染源 , 减少废水排放 (或制定河流环境容量 )甚为重要 .
本文承方宗熙 、 吴宝玲教授审阅 ,宁淑云 、 张洪芹、 刘永州 、 赵金顺 、 于柏枫等同志作了污染物 含量分
振 由徐洪楷同志推导计算了污染指数等 ,特此致谢 .
参 考 文 做
〔 1 〕 马德修 . 山东海洋学院学报 , 1 1 ( 2 ) , ( 1 9 8 1) .
〔 2 〕 方宗熙 . 山东海洋学院学报 , 1 1 ( 1 ) , ( 1 9 81) .
〔 3 〕 陈登勤等 , LJ 东海洋学院学报 , 1 1 ( 2 ) , ( 198 1) .
( 4 〕 eT 一sH 宜似 M入 诬痴 t a r俪 乃 , . , 64 , 30T ( 107 9) .〔 5 〕 T 。 一 H s i u M a o t a l . , M ut 嗯 e n i ic t丫 o f n r i n k i n g w at e r n e t o e t e d b y T r ad 一M C N T o s t a n d e h o m ie a l
沪日l a ly is .s E n v l r on 姗n t a l M u tag o n ` 15 i n P r o s s , 1 9 8 2.
〔 6 〕 T e 一H战u M a e t a l二 J介 t a t ` o。 及: . , 5 8 , 2 6 1 (19了8 ) ·
19 8 2年 1 1月 1 5日收到
C O M P A R A T I V E S T U D Y O F T R A D E S C A N T I A
M IC R O N U C L E I T E S T A N D C H E M IC A L A N A L Y S I S
F O R P O L L U T I O N A S S E S S M E N T O F R I V E R 、V A T E R
D u l i W
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(余 , , a r c五介 , t ￡`二 t ` of E 二 , ` , 。 , 。二 t a 了 p r o l , c f宕。 , . 口纽 , da o )
D o n 9 B a o x i a n
(以 a 二而划 OC l l , , ` of O c , a , 。 10 ,力
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u t io n 礴 e s t u a r y w a t e r o r ivf e r iv e r g i n Q i n g d a q w a s a s s e s s e d b y
少汽以。。匆” 亡仇 m主e r o n u e l e s t e s t . T he s e r ive r s a r e H a ib o R ive r , L i e u n R ive r ,
B a n q i a o几 n g R iv e r , L o u s h a n R i v e r a n d W a n t o u R ive r
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