全 文 ：螺旋藻多糖对机体免疫功能的提高作用及其机
理研究 *
刘力生 郭宝江 阮继红 王 勤 戴馨仪 ` )陈林香 ` )吴伯堂2 )
(中国科学院海洋研究所实验生物学开放研究实验室 , 青岛 2 6 6 0 7 1 )
( 仲恺农业技术学院生物技术研究室 , 广州 , 1 0 2 2 5 )
收稿日期 1 9 9 0 年 10 月 6 日 ·
关键词 钝顶螺旋藻多糖 ,巨噬细胞 , 血清溶血素 , T 淋 巴细胞
提要 螺旋藻 多糖 巧 0 ~ 30 o m g / k g , 无论注射或 口服 , 均能提高小 鼠腹腔 巨噬
细 胞的 .吞噬指数 ,增加外周血液 中 T 林巴 细胞的百分数和血清溶血素的含量 。 说
明螺旋藻 多糖不但能提高机体非特异性的 细胞免疫功能 , 而且能促进机体特异性
的体液免波功能 。 它的 作用机理似与螺旋藻多糖能增强骨髓细 胞增殖能 力 , 促进
胸腺 、 脾脏等免渡器 官的生长和促进血清蛋 白的生物合成 有关 ; 同时还与其能消
除免渡拟制 剂 (环磷酞胺 )衬机体兔渡 系统的抑制作用有关。
钝顶螺旋藻 ( S iP 洲 1 0 lP o t 。。 is ) 多糖 ,经我们多年研究 , 发现它是一种无细胞毒的天然物
质 , 分子量为 1 2 , 9 0 1[] ,具有增强小鼠骨髓细胞增殖能力的特性 15[] , 还能显著减轻小鼠骨髓细胞和
蚕豆根尖细胞的辐射遗传损伤 , 大大降低电离辐射引起的突变频率〔3 , ` 5] 。 此外它有提高核酸内切
酶活性和促进 D N A 修复合成的作用 3J[ , 并对体内移植性癌细胞的增殖有明显的抑制作用 41[ 。 为
了进一步探讨螺旋藻多糖的生物活性及其作用机理 ,本文探讨了螺旋藻多糖对机体免疫功能的提
高作用及其机理。
1
. 实验材料
1
.
1
. 螺旋藻多糖按文献 [ 1 方法提取与纯化 ,用 80 ℃ 无菌水配成所需浓度 ,置冰箱备用 。
1
.
2
. 实验动物 : N I H 小鼠由兰州生物制品研究所提供 , 昆明系小鼠由广州中医学院动物繁殖场
供 应。
1
.
3
. 环磷酚胺 : 上海第十二制药厂 获批号 8 9 0 3 0 9。
1
.
4
. 鸡红细胞 : 取本校饲养场的公鸡红血球在 4℃ 冰箱保存于 lA s e v e r 氏液中 , 临用时用无菌生
理盐水离心洗 3 次 ,配成 5务的悬液。
1
.
5
. 补体的制备 : 取 2 只豚鼠血清混合 ,用无菌生理盐水配成 10 务 备用 。
1
.
6
. 标记物 : 〔3H 〕 亮氨酸 ( 3H 一 eL u 比强度 2 . 9 6 T B , /m m o l) ,上海原子核研究所产品 。
1
.
7
. 消化剂 : 过氯酸和过氧化氢容量比 1 : 1 。
1
.
8
. 闪烁液 : .0 4务 P P O 和 0 . 01 多 P O P O P 的二甲苯溶液与乙二醇 甲醚 :6 4 ( :v v ) 。
l
* 实验海洋生物学开放研究实验室研究报告第 35 号 。
1 ) 广州中医学院 。
2 ) 中国科学院南海海洋研究所 。
M A R I N E s C I E N C E S
,
N o一 , N o v . , 1 9 9 1
H
. 实验方法
IL I
. 腹腔巨噬细胞吞噬功能的测定图
将健康 N I H小鼠随机分成 4 组 ,每组 18 只 , 实验组分别按 1 5 0 , 20 0 和 30 o m g / k g 的螺旋藻
多糖 , 每天腹腔注射一次 , 连续 d6 , 取巨噬细胞前 4 h8 每鼠腹腔注射 0 . 4多的糖原 (动物淀粉 ) 1
m l
,取巨噬细胞前 l h , 每鼠腹腔注射 5务 的鸡红细胞 o . s m l , h1 后处死小鼠取腹腔液涂片 、 千燥 、
固定。 经 G ie m s a 一w r i g hi 氏染液染色后镜检计数 (每 鼠涂片 3 张 , 每片最少计数 1 0 个细胞 ) 然
后分组统计比较各实验组与对照组的巨噬细胞的平均吞噬率与吞噬指数 。
U
.
2
.
T 淋巴细胞用醋酶活性检测法 “ , , ,测定
选健康昆明种雄性 18 ~ 2 09 小鼠 80 只 ,随机分组 , 每组 10 只共 8 组 , 灌胃法与注射法各 斗
组 。
1
.
2
.
1
. 对照组 : 灌胃法 , 每天灌蒸馏水 o . s m L /只 , 并腹腔注射生理盐水 o . Zm L /只 ; 注射法则每
天每只腹腔注射生理盐水 o . Zm L /只 。
1 : 2
.
2
. 螺旋藻多糖组 : 灌胃法 , 每天灌螺旋藻多糖 0 . s m L /只 (相当 19 / k g 体重 ) , 并腹腔注射生
理盐水 几Zm L /只 ;注射法的则每天每只腹腔注射螺旋藻多糖 3 0 m g / k g 。 _
1
.
2
.
3
. 环磷酞胺组 : 灌胃法 , 每天灌蒸馏水 0 . s m L /只 ,并腹腔注射环磷酞胺 l o m g / k g ; 注射法则
每天每只腹腔注射环磷酸胺 10 m g压 go
H
.
2
.
4
. 螺旋藻多糖加环磷酞胺组 : 灌胃法 , 每天每只灌螺旋藻 多糖 1 9 / k g ( 0 . s m L /只 ) , 并腹
腔注射环磷酞胺 10 m g / k g ; 注射法的则每天每只腹腔注射螺旋藻多糖 30 0 m g / k g 环 磷 酞 胺 10
m g压 g 。 上述四组处理均连续 1 0d 。 停药后第 2 天 , 分组逐只取小鼠外周血进行酸性 a 一醋酸蔡醋
酶 ( A N A E ) 阳性淋巴细胞百分率检测 。
I L 3
. 血清溶血素的测定
用鸡红细胞作免疫原的方法图测定 ,选健康 18 ~ 21 9 N IH 小鼠 50 只 , 每鼠腹腔注射 5务的
鸡红细胞 0 . 2 m L 进行免疫 。 免疫后第 2 天 , 实验组按 1 5。 , 2 0 和 30 0 m g压 g 剂量分别注射螺旋藻
多糖 , 每天一次连续 d6 , 对照组注射相应的生理盐水 。 第 7天眼球后静脉取血 , 离心 ,取血清用生
理盐水稀释 1 0 倍 。 取上述稀释血清 l m L 与 5升鸡红细胞悬液 0 . s m L 混合 , 在冰浴中加 10 务
补体 0 . s m L 。 37 ℃ 恒温箱内保温 30 m in 后在冰浴中停止反应 。 离心 , 取上清液置 7 21 分光光度
计 5 4 0n m 处比色 ,测光密度 。 另设不加血清的空白组对照 , 比较实验组与对照组的平均光密度 。
I L 4
. 血清蛋白生物合成的测定〔91
选健康 14 ~ 1 6 9 昆明小鼠 60 只 , 随机分成 5 组 : 实验组分别按 1 50 和 30 o m g / k g 的螺旋藻
多糖溶液 , 每天腹腔注射一 1 次连续 d5 , 最后 1 次为皮下注射 。 另一组为连续自饮 0 . 2多 的螺旋藻
多糖溶液 5d , 对照组分别注射相应的生理盐水或 自来水 。 在标记前禁食 1 h6 , 、 但饮水不限 , 最后
一次给药后 h1 , 每鼠腹腔注射 ’ H 一 eL u 0 . 2 m L (相当 0 . 1拼 iC / g ) , h4 后眼球后静脉取血 , 在室温
下自然凝血 h4 后离心分离血清 , 取血清 0 . 2 m L 加 10 多三氯醋酸 4 m L 洗 2 次 , 以沉淀蛋白质并
除去游离的 3H 一L eu 及其他小分子 ,离心后再用 l : l 的乙醇乙醚混合液洗 1次 , 以除去三氯醋酸
和醋类物质 , 加 0 . 05 m L 消化液在 80 ℃ 消化 30 m in , 用 10 m L 闪烁液分 3 次将消化物全部移人
测量瓶中加盖过液置 F J 一 2 1 0 0 型 自动液体闪烁仪测量放射性 , 以 l m L 血清内含血清蛋 白计算 ,
比较实验组与对照组的平均 c p m 值 〔10] 。
1
.
5
. 胸腺皮质厚度与脾脏红髓内巨噬细胞数
用定量组织学 1[] 方法进行观察 , 此实验的分组与处理和 T 淋巴细胞醋酶活性检测试验相同 。
海洋科学 , 1 9 , z 年 1 1月 , 第 6 期 4 5
IH
. 结果
n I
.
1
. 螺旋藻多糖对小鼠腹腔巨噬细胞吞噬功能的促进作用
表 1的结果显示 ;腹腔注射 150, 2 0 和 30 0 m g / k g 的螺旋藻多糖均能显著提高小鼠腹腔巨
l噬细胞的吞噬率和吞噬指数 ,其作用随剂量增大而升高 。
表 1 螺旋藻多糖对小鼠腹腔巨噬细胞吞噬率与吞噬指数的影响
T a b
.
1 E f f e 。 * o f P o l y s a e o h a r i d e o f S p i r o l i n o p抽 t e o s o n t h e p h a g o e y t i e p e r e e o t a g e a n d i 。介盆 o f
m i
o e a b d
o m 五n aJ m a o r o p h a g e
组 别 剂量 ( m g / k g ) 吞噬率 (% )
4 9
.
1土 2 . 5
6 5
。
2+ 2
。
2* * *
6 6
.
3土 2 . 0* * *
7 4
.
4士 1 . 3* * *
吞噬指数
0
.
9 3土 0 . 1 2
1
.
7 5土 0 . 4 2* * *
2
.
1 5土 0 . 2 5* * 串
2
.
6 2士 0 . 1 3* * *
nēù日U曰,nù,二白ZJ
照糖对多
注 : 每组 15 只小鼠 : 又士 s D ; * * * p 值 < 0 . 0 1。
l L 2
. 螺旋藻多糖对小鼠 T 淋巴细胞的影响
表 2 的数据说明 : 无论灌胃或注射螺旋藻多糖 ,均能显著提高小鼠 T 淋巴细胞的百分数 , 免
疫抑制剂 (环磷酸胺 )明显减少 T 淋巴细胞的百分数 , 螺旋藻多糖可以消除环磷酞胺的抑制作用 。
表 2 螺旋藻多糖对小鼠 T 淋巴细胞的影响
T比 . 2 E f f e e t o f p o l y s a e o h a r i d e o f S p i r “ l in “ p la t e n s i s
组 别
o n t h e T
一
I v m p h
o e y t e o f
T 淋巴细胞数的百分数 又士 S D
对 照
多 糖
环磷酚胺
多 搪 加
环磷酚胺
灌 胃
2 9
.
3士 2 . 6 6
, 5
.
0士 2 . 5 0
2 1
.
5士 1 . 2 3
腹腔注射
3 1
.
6土 1 . 78
4 6
.
4土 2 . 7 1
2 4
.
0土 1 . 6 1
3 6
.
6土 1 . 9 9 4 5 . 0士 1 . 7 1— }- - - - - - , 之 -一 -一 -一一一 i—组,翻, ,立4P 值 2 :l 组2 f 3 组l :3 组4 :3 组4 :l 组 P < 0 . 0 0 1P < 0 . 0 0 1P < 0 . 0 1P < 0 . 0 0 1P < 0 . 0 5 P < 0 。 0 0 1P < 0 . 0 0 1P < 0 . 0 1P < 0 . 0 0 1P < 0 . 0 0 1l L 3 . 螺旋藻多糖对小鼠血清溶血素的影响表 3 的结果表明 :螺旋藻多糖能显著提高小鼠血清溶血素的含量 ,同时 ,亦随荆量增多而升高 。表 3 螺旋藻多糖对小鼠血清溶血素含量的影响T o b . 3 E f f e e * o f p o l y s 。 。 。 h a r id e o f SP i r u l i n o p抽 t e o is s 0 0 t h e o o n t e n t o f m i e e h a e m o l y s i。
组 别 剂量 ( m g / k g ) 光密度 ( 0 · D . 火 1 0 0 )
1 4
.
4土 1 . 2
2 0
.
1士 1 . 5* * *
3 1
·
4士 2 . 4 * *. *
3 3
.
5十 2 . 6* * *
八Uonú、Jné1工,`魂j
照糖对多
注 : 每组 x z 只小鼠 又士 s D , * * * P < 0 . 0 1。
M A R IN E S C I E N C E S
,
N o
.
6
,
N o v
. ,
1 9 9 1 !
l L 4
.螺旋藻多糖对小鼠胸腺皮质厚度与脾脏红髓内巨噬细胞的影响
表 4、 表 5的结果显示 :无论灌胃或注射 , 螺旋藻多糖均能明显使小鼠胸腺皮质厚度增加和
使脾脏红髓内的巨噬细胞增多。 而免疫抑制剂环磷酞胺则使胸腺皮质厚度变薄 , 使脾脏红髓内巨
噬细胞减少 ,螺旋藻多糖可消除或减轻环磷酞胺的抑制作用 。
表 4 螺旋藻多糖对小鼠胸腺皮质厚度的影响
T a b
.
4 E f f e 。 *
一
o f p o l y s a e o h a r i d e ` f s p i r u l i n o p坛 t e 。 。 15 0 0 t h e t h i e k o e s s o f 二 i e e * h v m u s e o r *二
胸腺皮质厚度 (户 m ) 又士 s D
编号 组别
腹腔注射 . 灌 胃
对照
多糖
环磷酞胺
多糖加
环磷酞胺
2 14
.
6 2士 14 . 1 6
2 6 3
.
5 8士 2 3 . , 3
1 9 2
.
5 9+ 1 1
。
1 7
2 3 1
.
8 7+ 1 4
.
4 9
2 5 9
.
1 1士 13 . 0 2
1 7 3
.
2 6士 1 1 . 5 3
2 2 4
.
4 1+ 7
.
1 6 2 3 2
.
2 4士 9 . 9 4
P 值
2 :l 组
2 :3 组
l :3 组
P < 0
.
0 5
P < 0
.
0 ,
P < 0
.
0 5
2 :1 组
2 :3 组
1 :3 组
P < 0
.
0 5
P < 0
.
0 0 1
P < 0
.
0 0 1
表 5 螺旋藻多糖对小鼠脾脏红髓内巨噬细胞的影响
T
a b
.
5 E f f e o t o f p o l y s a o e h a r i d e o f S p i r “ li n o p al t e n ` 15 0 0 p h o g o e y t e i n s p l e e n r e d m a r r o w o f m o u s e
脾脏红髓内巨噬细数 (个 ) 又土 s D
· 编号 组别
腹腔注射 灌 胃
对照
多糖
环磷酞胺
多糖加
环磷酚胺
5
.
5 2土 0` 4 4
6
.
1 6士 0 . 4 7
3
.
4 6士 0 . 19
4
.
5 0士 0 . , 1
,
.
7 1土 0 . 4 7
4
.
4 2士 0 . 4 1
5
.
0斗土 0 . 今8 斗 . 5 0士 0 . 1 7
P 值
2 : l 组
2 :3 组
3 :1 组
P < 0
。
0 5
P < 0
.
0 0 1
P < 0
.
0 1
2:l 组
2:3 组
3: 1组
P < 0
.
0 5
P < 0
.
0 5
P> 0
.
0 5
l L S 螺旋藻多糖对小鼠血清蛋白生物合成的促进作用
从表 6 数据看 , 腹腔注射或 自然饮用螺旋藻多糖均能明显促进小鼠血清蛋白的生物合成 。
表 6 螺旋藻多糖对小鼠血清蛋白生物合成的影响
T a b
.
6 E f f e e t o f p o l v s a e o h a r id e o f S p i r u l i n a p la t e n , 窟5 o n t h e b i o s y o t h e s五5 o f m益e e s e 扩 u m p r o t e i n
组 别 剂量 ( m g / k g ) 3 H
一
L e u 参人血清蛋白的脉冲数
( 1 0
, 丫 c p m ) / m L
1 5 0
3 0 0
饮水
饮 0 · 2% 多塘
3 7
.
0土 1 . 7
4 4
.
8土 2 . 0 * *
4 5
.
7十 2 . 1* *
3 2
。
4 + 1
.
5
3 8
.
7土 1 . 7 * *
照糖对多
「 注 : 又士 S D ; * * P < 。 . 05
海洋科学 , 1 9 9一 年 1 1 月 , 第 6 期 4 7
I V
.讨论
灌胃或腹腔注射螺旋藻多糖 , 均能提高小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬百分率和吞噬指数 (表 l ) ,
说明其多糖大大促进了巨噬细胞的吞噬活性 , 这与真菌多糖“ 和黄茂 、 红 茂 多 糖 有 相似 的 作
用 「, , l3] , 螺旋藻多糖还能提高小鼠外周血中 T 淋巴细胞的百分数 (表 2 ) 和血清溶血素的含量 (表
3 )
。 显示螺旋藻多糖不但能提高机体非特异性的细胞免疫功能 ,而且能促进机体特异性的体液免
疫功能 。 螺旋藻多糖能增大小鼠骨髓中多染红细胞与正染红细胞的比值 ( P c E /N c E ) 15[] , 即增强
了骨髓细胞的增殖活力 , 有利于巨噬细胞 、 T 细胞和 B 细胞等免疫效应细胞的形成 。 胸腺在维持
机体免疫功能方面起着重要的作用 ,螺旋藻多糖促使胸腺皮质厚度增加 (表 4 ) , 便有效地促进了
T 淋 巴细胞的发育生成 , 并进人淋巴管和外周血而发挥细胞免疫功能 。 螺旋藻多糖促进血清蛋 白
的生物合成 (表 6 ) 的特性 , 与银耳等多糖的作用『u , , 4]一致 , 这对血清溶血素 (特异性抗体 )含量的
增加是有利的 。 因此 , 螺旋藻多糖对机体免疫功能的提高作用与其能增强骨髓细胞的增殖活力 ,
促进胸腺 、脾脏等免疫器官的生长和促进血清蛋白的生物合成有关 , 同时还与其能消除或减轻环
磷酞胺这类免疫抑制剂对机体免疫系统的抑制作用有关 。
参考文献
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T o x i c o l o g 夕 乙 ` t t e r s 4 5 : 16 5一 1 6 9 .
S T U D Y O N E F F E C T A N D M E C H A N I S M O F P O L Y S A C C H R ID E S O F S P LR U L I
-
拟沌 P L A T E N S I S O N B O D Y IM M U N E F U N C T I O N S IM P O V E N M E N T
L i u L i s h e n g
,
G u o B a o ii a n g a n d R u a n J i h o n g
( I
, s ` i` u t o o f O c o a , 0 10 9 夕, A c a d e , i a 5 1” i c a , Q i o g d a o , 2 6 6 0 7 1 )
D a i X i n y i
,
C h e n L i n x i n g a n d W u B o t a n g
( Z h
o , 君互a i A g r o t e c 人, i c a l C o l l o g 。 , G o a n g z h 。 。 , 5 10 2 2 5 )
R e e e i 甲 e d : o c t . 6 , 一9 9 0
K ey W o
r d s : p o l y s a e e h r i d e s
,
p h a g o c y t e
,
T
·
l y m p h o e y t e
,
h a e m o l y s i n
A b s t r a e t
p o l y s a c c h r i d e s o f s 户i r u l i n a P l a t e , 5 15 , a t t h e d o s a g e o f 1 5 0 一 3 0 0 m g / k g b y i n i e e t i o n o r
M A R I N E S C I E N C E S
,
N o
.
6
,
N o v
. ,
1 9 9 1
ta k i ng o a r l ly
, e a n i n e r e a s e t h e P h a g o e y t i e p e r e e n t a g e a n d p h a g o e y t i e i n d e x o f a b d o m i n a l
m a c r o p h a g e
,
t h e P e r c e n t a g e o f T
一
l y m p h o c y t e a n d h a e m o l y s i n e o n t e n t i n t h e p e r i ph e r a l b l o o d
o f m o u s e
.
T h e r e s u l t s d e m o n s t r a t e t h e P o l y s a e e h r id e s c a n i m p r o v e b o t h t h e n o n s p e e i f i c
f u n e t i o n o f c e l l u l a r i m m u n i t y a n d t h e s p e c i f i e h u m o r a l i m m u n i t y
·
T h e m e e h a n i s m s e e m s t o
b e r e l a t e d t o t h e f a e t t h a t t h e p o l y s a e e h r i d e s e a n e n h a n c e t h e r e p r o d u c t i v e a b i l i t y o f m a r r
-
o w c y t e
,
t h e g r o w t h o f t h y m u s a n d s p l e e n
,
t h e b i o s y n t h e s i s o f o e r u m p r o t e i n
, 么 n d t h a t p o l y s -
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p h o s p h a m id e o n i m m u n e
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.
黄河 口及其附近海域沉积物中 A s 的粒度校正
( 11)
*
高兴梅 马锡年 李全生 徐锡军①
( 中国科学院海洋研究所 ,青岛 2 6 6 0 7 1)
(①中国化工进出口公司山东分公司 ,青岛 2 6 6。。 1 )
收稿日期 、 1 9 9。 年 9 月 12 日
关键词 外比表面 ,活性 sA 「, 黄河口 ,沉积物
提要 本文着重讨论利用沉 积物外比表 面校正法对黄 河 口及其附近沉积 物 中
A s 进行粒度校正 , 并与上文讨论 .的钱 16 科 m 粒径外推校正法及中值拉径校正法进
` 行 了比较 ,结 果外比表 面法被认为是较为合理的 。 同时还提出利用单位外表 面积
沉积物活性 A s 含量作为沉积物中 A s 的评价标准 , 并可以 推广到沉 积物 中其他
污染物质的研 究中去 。
沉积物颗粒大小不同 ,其外表面积不同 , 粗颗粒沉积物外比表面小 , 细颗粒外 比表面大 , 粗颗
粒吸附 A s 含量小 , 细颗粒吸附 A s 含量大。 河口地区一般为粗颗粒物质 , 理论上讲 , 应该吸附
A s 含量小 ,事实上与远离河口 的细颗粒物质 A s 含量相似 ,看不 出人为的陆地径流影响 , 因而为
使同一地区沉积物 A s 含量能够相互比较 , 夕卜比表面校正法的采用成为必要。
1
. 实验方法
站位设置与沉积物样品的采集和处理详见粒度校正 ( l) 〔slo
比表面的分析方法 : 采用有机分子吸附 (乙二醇吸着法 ) 测土壤外比表面 山法测海洋沉积物
比表面 , 其方法原理是粘土吸着乙二醇分子 ,根据乙二醇分子大小 。 即可推算粘土的表面积 ,其换
算因数是 3 . 1 x l『 4 9 /时 。 当沉积物在 6 0 ℃ 灼烧后 , 层间的膨胀作用完全被破坏 ,从灼烧后的
标本所吸附乙二醇量可计算外比表面积 :
外比表面积 ( m , / g ) ~ 灼烧沉积物吸着乙二
. 中国科学院海洋研究所调查研究报告第 19 , 2 号 .
海洋科学 , 功 91 年 1 月 , 第 6 期 4 9