挥发酚对鲫生理指标的影响及其检测与降解研究

摘要

酚分为两类,一类为挥发酚即沸点在230℃以下的酚；另一类为不挥发酚即沸点在230℃以上的酚。水中酚类主要来自炼油、炼焦,煤气洗涤、造纸、合成氨、木材防腐和化工等行业的废水及医院污水。挥发酚对环境和人类自身有着极大的危害性。当水中含酚0.1～0.2mg/L,鱼肉有异味；大于5mg/L时,鱼中毒死。挥发酚对生物体的毒性主要表现在:产生遗传性毒性,致癌性和免疫毒性。主要是因为挥发酚可以提供致癌的自由基,另外有些酚是活性氧的生成剂。本文首先就武汉市地表水体和武汉市市场淡水鱼中挥发酚进行检测,然后研究挥发酚对鲫生理指标的影响,最后对挥发酚的降解进行研究。
　　 1水体和淡水鱼体中挥发酚的检测
　　 挥发酚的检测传统上一般采用水蒸气蒸馏法/4-氨基安替吡啉法。但是传统检测方法耗时耗能,因此本文采用直接蒸馏法代替水蒸汽蒸馏法,采用蒸馏水代替无酚水的方法。此方法的线性范围为0.002～6mg/L,检出限为0.05mg/kg,回收率为98.4％～107.0％。而且此法操作简便,检测速度比水蒸气蒸馏法快,适于推广。
　　 采用此方法检测了武汉市地表水和常见淡水鱼中挥发酚含量。结果发现武汉市地表水体和淡水鱼均已受到挥发酚的污染。其中对武汉市地表水体的抽检发现武汉市湖泊相对于江河来说受挥发酚污染更严重,而且两岸比中间水体污染严重,挥发酚含量最高达到0.009mg/L,大大超出渔业标准(0.005mg/L)。武汉市市场上常见淡水鱼体中以翘嘴红鲌挥发酚含量最高达0.213mg/kg,超出中国渔业标准规定的最大含量(0.2mg/kg)。
　　 2水体中挥发酚对鲫生理指标的影响
　　 本实验以鲫(Carassius auratus)为实验对象,设计了4组不同挥发酚浓度的水(0、0.15、1、2mg/L)饲养鲫。通过周期性地检测各组鲫的营养、风味和过氧化值等指标来研究挥发酚对鲫生理指标的影响。
　　 鲫肌肉水分和灰分的含量随挥发酚浓度的增加和暴毒时间的延长变化趋势相同,都是前一周显著(P<0.05)上升然后显著(P<0.05)下降；鲫肌肉粗脂肪的含量随着暴毒时间的延长前一周极显著(P<0.01)下降然后一直极显著(P<0.01)上升；鲫肌肉蛋白质(包括粗蛋白、水溶蛋白和盐溶蛋白)的含量随挥发酚浓度的增加和暴毒时间的延长下降明显(P<0.01或P<0.05)。水体中挥发酚的存在引起各类脂肪酸含量的变化,尤其是使多不饱和脂肪酸相对含量的显著(P<0.01或P<0.05)下降,从而使单不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸的相对含量有所提高。这可能是因为挥发酚的存在能导致鲫肌肉脂质氧化。另外,挥发酚也能显著(P<0.01或P<0.05)影响鲫脊背肌肉的质构特性,使鲫肌肉的硬度、弹性、咀嚼性和粘聚性降低。
　　 挥发酚对鱼体肝脏中SOD活性一直呈显著(P<0.01或P<0.05)抑制作用,而且当酚浓度达到1.0mg/L时这种抑制作用与挥发酚浓度以及鲫的暴毒时间分别呈浓度-效应和时间-效应关系。而挥发酚对鲫肝脏的GSH-PX活力和CAT。活力的影响的此种关系不明显。另外,挥发酚对鲫肝脏SOD和GSH-PX活力的影响中出现了低浓度(0.15mg/L)处的两种酶活力短暂的上升,这可能是由于SOD和GSH-PX是一种诱导酶,当酚类化合物在一定浓度以内时,该酶表现为它的诱导活性,致使低质量浓度组在前期表现为短时期的酶活力上升趋势。本研究用鲫为实验动物,首次发现挥发酚能使鲫肝脏组织SOD,GSH-PX和CAT活力下降,间接证实了前人对挥发酚能产生遗传性毒性,致癌性和免疫毒性的报告。
　　 水体中挥发酚的存在能使鲫肌肉中肌苷酸的含量极显著(P<0.01)下降。而且随挥发酚浓度增加,与对照组相比鲫鱼肌肉中挥发性酯类物质在不断减少,而那些产生腥味的醛类在增多。可能是因为挥发酚的存在能破坏鲫的氧化系统,让脂肪酸氧化变成产生腥味的短链醛类物质。
　　 3水体中苯酚的降解研究
　　 既然挥发酚能对鱼产生如此毒害作用,那么探究一种能高效率,低能耗的降解水体中挥发酚的方法势在必行。本研究采用TiO2/Fe2O3作为复合催化剂,H2O2作为氧化剂超声降解苯酚,得到最佳降解率为69.8％。