水螅综合实验报告最终版.docx
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水螅综合实验报告最终版
【水螅综合实验报告】-最终版
不同洗涤剂对水螅的毒性作用
摘要:
本实验通过添加洗衣液和洗衣粉两种不同的洗涤剂,从而探究不同洗涤剂对水螅的毒性作用.通过分析,可以发现洗衣液对水螅的毒性更小,并且在较低的浓度0.1mg/ml和0.2mg/ml下,并不影响水螅的生长,但是两者随着浓度的升高,对水螅的毒性作用也随之增强。
关键词:
水螅;毒性作用;洗衣液;洗衣粉
TOXICEFFECTSOFDIFFERENTDETERGENTSONHYDRA
WUGui-shan,JIANGJia,YEZhi-lei
(CollegeoflifeScience,SouthChinaNormalUniversity,Guangzhou510631,China)
Abstract:
ThisexperimentexplorethetoxiceffectsofdifferentdetergentsonHydrabyaddingwashingliquidandwashingpowdertwodifferentdetergents.Throughtheanalysis,wecanfindthatwashingliquidhaslessaptimpacttothehydra,andatarelativelylowconcentrationof0.1mg/mland0.2mg/ml,whichdonotaffectthegrowthofHydra,butasthe
水螅、水蚤、自来水(曝晒数天处理)、蓝月亮洗衣液、汰渍洗衣粉;大小相近的玻璃培养缸3个,塑料杯若干,胶头滴管,10ml量筒,天平.
1.2实验方法
1.2.1水螅的培养将从老师处获取的水螅放入一个缸中培养一段时间,条件保持稳定,保持每日更换曝晒的自来水以及添加适量的水蚤,使其数量增加.
1.2.2加入不同浓度的两种洗涤剂进行分杯实验设置7个小组,分别向7个塑料杯中加入3条水螅、6ml水蚤液和60ml曝晒过的自来水,标记为A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7,其中A1作为对照组,A2、A3、A4依次加入2ml0.1mg/ml、0.2mg/ml、0.4mg/ml的已稀释的洗衣液,A5、A6、A7依次加入2ml0.1mg/ml、0.2mg/ml、0.4mg/ml的已稀释的洗衣粉液,每隔1天观察一次,持续3天,记录相应的水螅条数.重复三次实验,分别记为A、B、C组.
1.2.3加入混合洗涤剂进行实验设置2个小组,分杯向2个塑料杯中加入3条水螅、6ml水蚤液和60ml曝晒过的自来水,标记为D1、D2,其中D1作为对照组,根据1.2.2的实验结果,根据前面相同的浓度,向中加入2ml的混合洗涤剂,每隔1天观察一次,持续3天,记录相应的水螅条数.
2结果
2.1不同浓度的洗衣液对水螅数量的影响
综合三次实验的平均值发现,加入0.1mg/ml和0.2mg/ml的洗衣液,到停止测试的第三天水螅的数量都能有所增长,增长率达到25%,与对照组的结果持平,不同的是对照组在第二天就达到最终结果;而加入0.4mg/ml的洗衣液后,水螅的数量明显下降了,说明该浓度的洗衣液对水螅的生长已明显产生了不利的影响.
图1水螅数量变化折线图
Fig.1ThebottomchartofchangingqualityofHydra
(注:
0.1mg/ml与0.2mg/ml的折线重合)
2.2不同浓度的洗衣粉液对水螅数量的影响
综合三次实验的平均值发现,加入洗衣粉液后,水螅从第一天就产生了很明显的反应,水螅的数量都有所降低,而加入0.4mg/ml的洗衣粉液,水螅数量降低的幅度最大,说明洗衣粉相比洗衣液而言,对水螅的毒性更大,并且随着浓度的增加,使水螅致死的程度也更大.
图2水螅数量变化折线图
Fig.2ThebottomchartofchangingqualityofHydra
2.3第三天洗衣液与洗衣粉液对水螅生长情况的对比
从图3可以看出,直到结束实验为止,相同浓度下的两种洗涤剂对水螅的生长情况存在明显的差别,洗衣液对水螅的影响明显低于洗衣粉液,而且在0.1mg/ml和0.2mg/ml的浓度下,与对照组的影响趋势几近相同,即此时对水螅并无不良影响;但是随着浓度的增加,两者都将对水螅造成不良影响,并且洗衣粉液致死的程度更强.
图3水螅数量对比柱形图
Fig.3ThecolumnchartofcontrastivequalityofHydra
2.4混合洗涤剂对水螅生长状况的影响
将洗衣液和洗衣粉混合配置成0.1mg/ml、0.2mg/ml和0.4mg/ml的浓度,依照上述的实验过程进行分杯实验,发现从第一天开始,三种浓度下的水螅都全部死亡,而对照组的水螅跟上述实验结果相同,呈现出有所增殖的趋势,说明混合洗涤剂对水螅产生的不良影响远远大于单一的洗涤剂.
表1加入混合洗涤剂后水螅的数量变化
Tab.1ThequalityofHydraafteraddingmixeddetergent
时间(天)
水螅数目(条)
溶液
混合洗涤剂
对照组
0.1mg/ml
O.2mg/ml
0.4mg/ml
第一天0003
第二天0004
第三天0004
2.5实验过程温度的变化对水螅生长状况的影响
本实验A组从5月6日到5月8日持续3天,B、C、D组实验时间依次类推,观察实验原始数据发现,对于重复实验,A、B组中,水螅的数量整体都多于C组,C组的气温都高于A、B组,而D组虽然加入混合洗涤剂使水螅全部死亡,但是当时5月15日至5月17日的气温比较高,可能对此也会造成影响.
图4广州市2014年5月6日至5月17日
平均气温变化折线图
Fig.4Thebottomchartofchangingaveragetemperature
fromMay6thtoMay17thin2014inGuangzhou
3讨论
通过本实验的结果可以发现,洗衣液对水螅的毒性明显低于洗衣粉,甚至在较低的浓度下不会影响到水螅的正常繁殖。
范学铭[2]在2003年发表的论文中指出:
水螅在pH6.3~7.6范围的环境中能完成正常的生长、发育、繁殖等生命活动,否则不宜生存;pH超过7.8时,有的水螅个体触手,身体开始收缩,不能捕食和吞噬食物;当pH值达到8.0时,水螅开始大量死亡,直至全部死亡[1].由于洗衣液中主要含有聚羧酸类聚合物、脂肪酸皂、TCC[3],而聚羧酸类聚合物含有多个羟基,使得洗衣液总体呈现出中性或弱酸性,在较低浓度下不会导致水螅的死亡,甚至可能有助于水螅的繁殖;而洗衣粉表现出强碱性,它的主要成分有烷基苯磺酸钠、硫酸钠、碳酸氢钠、脂肪酸皂[4]等,其中碳酸氢钠呈现出弱碱性,且随着碳酸氢钠浓度的增加,水螅的死亡率将逐渐上升,甚至死亡[5],脂肪酸皂pH在9.0至10.0之间,而烷基苯磺酸钠具有微毒性,除此之外,洗衣粉含有的支链烷基苯黄酸钠(ABS)在水中就很难降解,并可在江河中蓄积发泡等,能够在水中迅速产生大量的泡沫,妨碍水与空气的接触,造成水螅迅速缺氧而窒息死亡[1],因此对水螅的毒性相比洗衣液更大.王哲娟[1]也在2009年发表的论文指出:
当水体中洗衣粉浓度低于3rag/L左右时,不管时间如何延长,均不会出现半数致死现象,可见此浓度对水螅的毒性已很小,即已无急性毒性作用.在日常洗衣时,洗衣粉的浓度均高于1000mg/L,这样势必影响水螅等许多水生动物的生命活动,甚至造成动物的死亡,使水体中的食物链和生态平衡遭到破坏,进而引起一系列的不良结果.
另外,从本实验也可以看出,温度也是影响水螅的生长的重要环境因子之一.吴海龙[6]在2005年发表的论文也指出,20℃左右时的温度是取得水螅较好观察结果和较大种群数量的良好温度条件,30℃下水螅用于生殖方面的能量则显著较少,这可能是因为在较高的温度下,水螅维持正常新陈代谢所需的能量较多,从而减缓了水螅种群增长或负增长.由于A、B组都是在20℃左右的气温下进行的,相比在气温接近30℃的C组,水螅的数目更多,本实验也进一步证明了这一点.
而在混合洗涤剂的情况下,水螅全部死亡,笔者猜测可能是两者混合时,某些成分能够产生化学反应,生成的产物更刺激水螅的生长,或是两者混合后累加了某些相同的成分,而这种成分对水螅具有急性毒性.但是由于硬性条件的限制,该组实验并没有做重复实验,因此不排除单次实验出现的误差,除此之外,当时的气温都高于30℃,不排除对水螅的生长也造成了较大的不良反应。
因此,对于本组实验尚需进一步探究.
综上所述,洗衣液对水螅的毒性明显低于洗衣粉,并且随着浓度的增加,两者对水螅的毒性将同步升高,洗衣粉的毒性更加明显.因此,在不影响衣物去渍效力的情况下,选用洗衣液作为日常洗涤剂,对水螅毒性的影响更小,而水螅作为环境监测的指示生物,将直接体现水体环境的好坏.总之,选用洗衣液比洗衣粉对水体的污染更小,对生态环境的破坏也相对较低.
参考文献
[1]王哲娟等.水污染物对水螅构成胁迫的论述[J].徐州工程学院学报,2009(01):
1674—358.
[2]范学铭等.黑龙江省水螅分布及适应性分析[J].哈尔滨师范大学自然科学学报,2003,19(3):
73—76.
[3]蔡小芳.我国洗衣液配方技术现在及发展趋势[D].日用化学品科学,2011(11):
1006—7264.
[4]王珩等.新型无磷洗衣粉配方的研究[B].应用化工,2005(03)1671—3206.
[5]翟祖欢等.碳酸氢钠对强壮水螅的急性毒性实验[B].生物学通报,2007,42(12).
[6]吴海龙.温度对水螅种群增长和个体大小的影响[J].生物学杂,2005
(1):
45-47.
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