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辛基酚是一种烷基酚类化合物,多项研究证实烷基酚类化合物对生物体具有雌激素效应、氧化胁迫效应、遗传毒性、生殖毒性、免疫毒性及神经毒性等。辛基酚作为精细化工原料及中间体被大量使用,目前在国内外部分水体、土壤、大气、水生生物体内均有检出,因此,了解辛基酚对生物体的不良影响对生态保护、环境质量安全及人类健康具有现实意义。
本研究选取大肠杆菌、酵母菌、枯草杆菌、活性污泥及河流自然微生物作为指示生物,采用抑菌圈法及比耗氧速率法分别探讨了辛基酚对大肠杆菌、酵母菌、枯草杆菌的生长抑制效应;对大肠杆菌、酵母菌、枯草杆菌、活性污泥及河流自然微生物活性抑制效应;并选取活性污泥作为代表探讨了辛基酚活性污泥抑制效应的主要影响因素及维生素C、E对辛基酚抑制效应的干预作用。
辛基酚的生长抑制实验结果表明,200mg/L以上浓度辛基酚对大肠杆菌、枯草杆菌及酵母菌均产生生长抑制,抑菌圈直径随着辛基酚浓度增大而增大,且对酵母菌影响最大,主要是由于酵母菌是单细胞微生物,且细胞比大肠杆菌、枯草杆菌大,细胞成圆形、卵圆形、椭圆形等,与辛基酚接触面积大,因此易受其毒性影响。
辛基酚的活性抑制实验结果表明,辛基酚对实验所用5类微生物比耗氧速率均会产生抑制效应,且存在明显的浓度.效应关系,但随着辛基酚浓度的持续增大,在较高浓度时,微生物比耗氧速率抑制率随辛基酚浓度变化的速率减缓。根据实验结果估算得出:辛基酚对大肠杆菌、酵母菌、枯草杆菌及活性污泥的EC50分别为114.5mg/L,116.3mg/L,66.3mg/L,38.6mg/L。总体而言,活性污泥对辛基酚活性效应的响应较敏感,且在试验浓度范围内稳定。
以活性污泥作为指示生物,辛基酚对其抑制效应的主要影响因素是微生物数量及辛基酚作用时间。辛基酚对污泥活性的抑制效应随着污泥浓度降低而增加,随着抑制时间增加而增加。温度对辛基酚的抑制效应影响不大。用不含辛基酚的培养液培养受到辛基酚抑制的活性污泥5h后,其活性可恢复55.5%。在恢复培养的1-5h内,污泥活性恢复率与恢复时间呈时间-效应关系。
选用抗氧化剂——维生素C,维生素E对辛基酚的抑制进行干预,实验结果表明:维生素E对辛基酚的抑制效应有较好的拮抗作用。当维生素E浓度为200mg/L时,污泥活性提高56.6%;而维生素C对辛基酚抑制效应的拮抗作用不明显,且高浓度(≥100mg/L)反而会减弱污泥活性;低浓度维生素C(≤50mg/L)与维牛素E(200mg/L)联合,对污泥抵抗辛基酚抑制效应起协同作用:当维生素C浓度为30mg/L-50mg/L时,污泥活性比单独使用维生素E时提高率达到55.6%-55.0%。