BOD瓶之藻類毒性設計

Abstract

本研究利用具有密閉系統優點之BOD瓶針對重金屬及氯酚類之有機物進行藻類Raphidocelis subcapitata之毒性試驗，而為了得到敏感性、再現性及便利性等皆有最佳呈現之毒性試驗，對於營養基質之成分濃度、曝氣程度、初始藻類細胞密度及試驗時間等試驗參數進行探討。所得到毒性試驗之最佳條件參數如下所述：營養基質成分參考U.S. EPA中標準藻類毒性試驗所使用營養基質之成分，不含螯合劑（EDTA）；初始細胞密度選用1.5 ×104 cells/ml；試驗時間為48小時。而其他環境條件為：pH控制在7.5 ± 0.1；溫度在24 ±1℃；光照來自於上方之白冷光燈，以64.5 ±10﹪µE/m2s之強度照射；震盪器之轉速為100 rpm。 在毒性試驗終了，以溶氧變化量（Based On DO）及生物質量（Based On Biomass）兩種作為試驗終點，生物質量即是計算試驗終了時之藻類細胞密度，然後分別以Probit model分析EC50值。在重金屬方面，無論是鋅或鎘，以生物質量為試驗終點時可得到較敏感之EC50值，且差距在2倍左右。而在有機物質方面，仍是以生物質量為試驗終點時可得到較敏感之EC50值，但是除2,4,6-TCP外，其餘有機物EC50值之95﹪信賴區間皆有重疊之情形產生，所以在5﹪顯著水準下，其毒性並沒有明顯的差異。 此外，本研究所得各有機物質之毒性數值與QSAR參數（log P及pKa）有相當好之相關性，其R2值＞0.85。除了與QSAR進行相關性探討外，同時將本研究數值與其他不同受測物種之毒性數據進行比較，發現除與藻類C. vulgaris之相關性不佳外（R2為0.59 On DO及0.61 On Biomass），與其他試驗物種之相關性，無論是以溶氧變化量或是以生物質量為試驗終點皆相當的高，R2＞0.83。 由此可知，利用BOD瓶之試驗可以得到敏感性、再現性及可靠性佳之毒性數值。整個試驗方法簡單、方便又經濟，且對於揮發性高之有機物質仍可以有效的分析測試，再者，利用溶氧變化量為試驗終點不僅方便、簡單，亦可以減少試驗誤差。