饮用水源地底栖生物抗氧化预警系统

姚玲霞，王为木，刘慧，等．饮用水源地底栖生物抗氧化预警系统［J］．江苏农业科学，2014，42(6):317－319．饮用水源地底栖生物抗氧化预警系统姚玲霞1，2，王为木1，2，刘慧2，姬先2(1．河海大学南方地区高效灌排与农业水土环境教育部重点实验室，江苏南京210098;2．河海大学水利水电学院，江苏南京210098)摘要:通过调查南京市饮用水源地中山水库及入库河道水质指标的变化，分析底栖生物螺蛳(Bellamyaaerugino-sa)的抗氧化酶活性和丙二醛含量差异，探讨螺蛳抗氧化系统与水质指标之间的相关性。结果表明:中山水库及周边入库河道不同监测点的抗氧化酶活性、丙二醛含量变化具有差异性;抗氧化系统与水质指标之间存在一定的相关性，其中SOD活性与CODMn呈显著正相关(P＜0．05)，丙二醛含量与总磷浓度呈极显著正相关(P＜0．01)。可以认为总磷及有机污染是造成抗氧化酶活性和丙二醛含量变化的原因之一;底栖生物的抗氧化系统可以作为生物标志物，指示饮用水源地的水质变化。关键词:螺蛳;生物标志物;水质指标;水质评价;相关性中图分类号:X832文献标志码:A文章编号:1002－1302(2014)06－0317－03收稿日期:2013－09－30基金项目:国家自然科学基金(编号:51109060);中央高校基本科研业务费专项资金(编号:2009B09114)。作者简介:姚玲霞(1986—)，女，甘肃天水人，硕士研究生，研究方向为土壤环境保护。E－mail:ylx517659095@163．com。水生底栖生物是水生生态系统的重要组成部分，它们长期生活在水体或沉积物中，对水环境中发生的物理、化学和生物类变化反应灵敏［1］。理化分析是监测污染的一个重要手段，但单一利用理化分析手段难以反映污染物对生物体和生态系统影响的综合效应，也无法说明环境中生物的受危害程度。生物标志物是生物体受到严重损害之前，在不同水平(分子、细胞、个体等)上因受环境污染物影响而异常化的信号指标［2］，因此生物标志物能有效反映生物体对污染物的可利用性及生理上的综合反应，弥补环境化学分析及传统毒理学试验的不足［3］，此外生物标志物能综合反映环境的质量状况，从而判断水体中污染物的潜在影响和实际毒性［4］。本研究选用南京市饮用水源地中山水库及其周边常见的生物螺蛳(Bellamyaaeruginosa)作为试验材料，通过设置河流水质监测点及取样分析，结合水质单因子评价法［5］和生物监测技术，分析了螺蛳内脏抗氧化酶活性与水质指标的相关性。1材料与方法1．1样品采集2012年5月于中山水库(图1)采集螺蛳，作为对照;在其入库河道采集大小均匀的健康螺蛳个体作为试验组，螺壳长为(21．48±2．57)mm，体质量为(2．15±0．50)g，以螺蛳内脏作为酶液提取的材料，测定其抗氧化系统的含量及活性。1．2蛋白质含量及抗氧化系统的测定1．2．1蛋白含量测定采用Bradford的方法［6］，以牛血清蛋白(BSA)作为标准蛋白。考马斯亮蓝G－250在游离状态下呈红色，当它与蛋白质结合时变成青色，蛋白质与色素的结合物在595nm下的吸光度与蛋白含量成正比。1．2．2超氧化物歧化酶(SOD)活性的测定采用改进后的邻苯三酚自氧化法［7］。酶活性单位的定义为:1mL反应液中，1min抑制邻苯三酚自氧化速率达50%的酶量。1．2．3丙二醛(MDA)的测定采用TBA比色法。以1mg蛋白中所含TBAＲS的量(nmol)表示，克分子消光系数ε=1.56×105m－1·cm－1［8］。1．2．4过氧化氢(CAT)活性测定采用徐镜波等的方法［9］，在室温(21．0±2)℃的条件下，用紫外分光光度计测吸光度值。1．3水样采集和水质测定水样采集按照《水和废水监测分析方法》中的有关要求进行采集［10］，总氮(TN)、铵态氮、总磷(TP)的浓度及高锰酸钾指数(CODMn)均在河海大学南方地区高效灌排与农业水土环境教育部重点实验进行分析测定。1．4数据处理与分析数据采用Excel和SPSS13．0进行统计分析。1．5水质评价方法采用《水资源保护规划技术大纲》中推荐的单因子评价法。现行国家水质标准中已确定悲观评价原则，即以水质最差的单项指标所属类别来确定水体综合水质类别［11］。方法—713—江苏农业科学2014年第42卷第6期是用水体中感观性、毒物和生物学等单因子的监测结果对照各自评价标准，确定各项目的水质类别，在所有项目的水质类别中，选取水质最差的类别作为水体水质类别，评价结果以“类”表示。2结果与分析2．1螺蛳内脏SOD活性的变化从图2可以看出，与1号中山水库点相比:除了4、5、8、9号监测点外，其余各点螺蛳内脏中的SOD活性均显著升高，其中2、3、10、11号的SOD活性升高幅度较大，11号点的SOD活性