張德勇,許曉路*
(浙江樹人大學(xué)生物與環(huán)境工程學(xué)院,浙江 杭州 310015)
三氯生(TCS) 作為藥品及個(gè)人護(hù)理用品(PPCPs)領(lǐng)域廣泛使用的殺菌劑,被大量應(yīng)用于個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品、醫(yī)療用品以及家居清潔用品。TCS大量生產(chǎn)和應(yīng)用已超30多年,其對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響也已頗受關(guān)注。TCS具有強(qiáng)親脂性,能在各種生物體內(nèi)累積,已陸續(xù)在多種生物體內(nèi)檢測到它。例如:剛毛藻中含量為含50~400μg/kg,淡水螺肌肉中含 50~300μg/kg,鳊魚膽汁中含 14~80mg/kg,遠(yuǎn)洋魚血漿中含0.75~10μg/kg,南卡州海豚血漿中含 0.12~0.27μg/kg,佛州海豚血漿中含 0.025~0.11μg/kg,虎鯨血漿中含9.0μg/kg。此外,在人體尿液、母乳和血漿中也相繼檢出了TCS。例如:對(duì)美國2517個(gè)志愿者的尿檢結(jié)果顯示,TCS污染濃度約為2.4~3790ng/mL。使用TCS產(chǎn)品的哺乳期母親的血漿中 TCS為 0.4~38.0ng/g,母乳中為0.022~0.95ng/g;未使用TCS產(chǎn)品的哺乳期母親的血漿中 TCS為 0.01~19ng/g,母乳中為 0.018~0.35ng/g。
在水生物種中,藻類被認(rèn)為是最易受TCS影響的生物,主要表現(xiàn)為急性毒性。綠藻、杜氏藻等都對(duì) TCS敏感。David等[1]證實(shí)了TCS對(duì)某些淡水藻類有顯著的生長抑制效應(yīng),其72h-EC50約為2.8μg/L。吳艷艷等[2]證實(shí)了TCS對(duì)斜生柵藻有毒性,其毒性程度受磷濃度的影響而發(fā)生波動(dòng)。分析不同濃度的磷和TCS對(duì)斜生柵藻生長、葉綠素?zé)晒馓匦?、生理生化指?biāo)的影響,在0、2.5、50.0mg/L三種磷質(zhì)量濃度下,TCS對(duì)斜生柵藻的生長抑制表現(xiàn)出劑量效應(yīng)關(guān)系,其葉綠素?zé)晒馓匦灾笜?biāo)受到不同程度的影響??寡趸窼OD、CAT及磷代謝相關(guān)酶ACP、AKP活性亦發(fā)生變化。
TCS對(duì)植物生長發(fā)育也有影響。Wu等發(fā)現(xiàn)在有機(jī)固廢與廢水流經(jīng)的土壤中,TCS能在豆類植物根部蓄積并轉(zhuǎn)移到植株上部。土壤中TCS能抑制多種植物生長,對(duì)水稻種子和黃瓜種子萌發(fā)的EC50分別為57和108mg/kg。Amorim等[4]證實(shí)了TCS對(duì)小麥和蕓苔屬植物拉伯的生長有影響。
TCS對(duì)多種低等水生動(dòng)物與陸生動(dòng)物均有毒性,研究較多的有溞類、螺類、四膜蟲、蚯蚓等,主要表現(xiàn)為生長抑制、生殖能力抑制、致死效應(yīng)等。TCS已被美國環(huán)境局認(rèn)定為RED級(jí)殺蟲劑。David[1]證實(shí)TCS對(duì)大型溞有急性毒性,48h-EC50為390μg/L。白琦鋒[5]研究發(fā)現(xiàn)微克水平的TCS對(duì)四膜蟲生長有明顯抑制作用,24h-EC50為141μg/L;最低無效應(yīng)濃度為2μg/L; 最低效應(yīng)濃度為4μg/L。另外,在TCS濃度達(dá)1000μg/L時(shí)對(duì)四膜蟲細(xì)胞膜產(chǎn)生明顯損傷;TCS還影響其溶酶體活性,1μg/L暴露2h致其降低至對(duì)照樣組的88.62%。Hwang等[4]證實(shí)了1.0μmol/L劑量TCS可致海膽精子活性顯著下降,2.0μmol/L劑量可致精子全部失活。0.5μmol/L劑量致受精率顯著降低,1.5μmol/L劑量則完全無法受精。Lin等研究TCS對(duì)蚯蚓慢性毒性,50~300mg/kg劑量暴露致生殖能力顯著降低,EC50為142.11mg/kg。TCS還致DNA損傷,EC50值為8.85mg/kg。50mg/kg劑量組的Hsp70基因表達(dá)水平發(fā)生上調(diào),是對(duì)照組2.28倍?;贖sp70的EC50值為1.79mg/kg,在所測三指標(biāo)中,變現(xiàn)出最敏感。
TCS可明顯延遲魚類胚胎孵化時(shí)間,并對(duì)仔魚、成魚有致畸效應(yīng)。David[1]證實(shí)TCS對(duì)黑頭呆魚有急性毒性,24h-LC50為360μg/L。Foran發(fā)現(xiàn)TCS影響魚類雄性激素分泌,并可能引發(fā)癌癥、生殖功能障礙和發(fā)育異常等。對(duì)巴西擬糠蝦96h-EC50為 10~13μg/L,對(duì)藍(lán)腮魚和虹鱒魚96h-LC50為 97μg/L 和 180μg/L。Ishibashi研究TCS對(duì)青鳉魚繁殖的影響,313μg/L劑量TCS暴露14天致受精卵孵化能力下降、孵化時(shí)間延長。
姜淑卿用40~632 mg/kg劑量TCS對(duì)大鼠染毒30天,能引起肝腎毒性,并影響免疫系統(tǒng),表現(xiàn)為體重增重、脾體比降低及肝體比、雄性腎體比、血清丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶、尿素氮和肌酐升高。張格祥等證實(shí)TCS對(duì)懷孕大鼠妊娠結(jié)局有影響,孕鼠攝食增重能力、血糖、血清丙二醛、血清蛋白等指標(biāo)異常,孕鼠活胎構(gòu)成、吸收胎構(gòu)成也發(fā)生變化。李林朋等研究TCS對(duì)人體肝細(xì)胞DNA影響,證實(shí)TCS能引起體外培養(yǎng)的正常人肝細(xì)胞DNA斷裂,并呈現(xiàn)劑量效應(yīng)關(guān)系和時(shí)間效應(yīng)關(guān)系。Lan研究雄性大鼠攝入TCS后分布情況,在睪丸、附睪、前列腺中均檢測到TCS分布,且發(fā)現(xiàn)TCS明顯傾向于在附睪中蓄積,表現(xiàn)出偏長的半衰期和蓄積時(shí)間。高劑量200mg/kg的TCS還降低了大鼠精子數(shù)量、致精子畸形。Kumar用雄性大鼠進(jìn)行短期TCS染毒,發(fā)現(xiàn)睪酮緊急監(jiān)控蛋白、雄激素受體等多個(gè)重要蛋白的表達(dá)水平顯著降低;血清中的LH、FSH、膽固醇、孕烯醇酮、睪酮水平顯著降低,顯示出對(duì)性激素的顯著影響。
TCS的毒性及其生物富集效應(yīng)可嚴(yán)重?fù)p害生物健康,表現(xiàn)為致死、生長抑制、內(nèi)分泌干擾、肝腎毒性、免疫系統(tǒng)毒性、生殖毒性、DNA與遺傳毒性等。另外,TCS可轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng)的氯化二苯并-對(duì)-二噁英等。目前TCS的生態(tài)毒性研究呈現(xiàn)幾個(gè)特點(diǎn):1) 急性和亞急性研究較多,而慢性毒性研究較少。實(shí)際上生物多為低劑量長期接觸形式,故應(yīng)重視慢性毒性研究。2)對(duì)TCS本體研究較多,而對(duì)其衍生物降解物關(guān)注較少。TCS可發(fā)生光解反應(yīng)、氧化還原反應(yīng);TCS可降解衍生出苯氧基苯酚、氯化酚、三鹵甲烷以及二噁英等致癌物,危害更強(qiáng),故應(yīng)加強(qiáng)相關(guān)研究。3)在低等生物上研究多,高等動(dòng)物研究少。由于TCS是人體直接接觸的成分,其對(duì)人類健康的威脅更應(yīng)引起關(guān)注。