以“渦蟲的再生”探究廢舊電池對環(huán)境的污染

王永慶

廢舊電池中含有重金屬鎘、鉛、汞、鋅、錳、鎳等，其中的鎘、鉛、汞等物質是對人體傷害很大的重金屬。其中汞，即人們平時所說的“水銀”，對人體的內分泌系統(tǒng)，免疫系統(tǒng)具有嚴重危害。日常生活中會大量用到各種電池，當這些電池報廢以后，若沒有嚴格分類處理，隨意丟棄或者掩埋，最終會對環(huán)境特別是水體造成污染。

用指示生物測評水污染有許多優(yōu)勢，可以通過直觀觀察、測定指示生物某些指標以評價該生物生存環(huán)境的污染程度，進而測評該環(huán)境中某些物質對環(huán)境造成污染的程度。三角渦蟲屬于無脊椎動物類群中三胚層無體腔動物，隸屬扁形動物門渦蟲綱，廣泛分布于我國各類淡水水體，特別是山區(qū)溪流中，是常見的渦蟲種類之一，具有取材方便、在實驗室易培養(yǎng)和極強的再生能力等優(yōu)點。三角渦蟲極強的再生能力使其在研究細胞分化與去分化分子機理和染色體等研究領域中具有較高的科研價值。日本三角渦蟲是一種對水質污染非常敏感的低等動物，可作為水質檢測的指示性生物。渦蟲在不同濃度的廢舊電池浸泡液中的再生情況，反應其對水質變化的敏感性，可作為水質檢測的指示性生物。

1實驗部分

1.1材料與儀器

本實驗所用三角渦蟲取自甘肅省武威市涼州城區(qū)郊區(qū)一小溪流中，屬扁形動物門（Platyhelminthes）渦蟲綱（Turbellaria）三腸目（Tricladida）三角渦蟲屬（Dugesia）。

南孚廢舊電池為福建南平南孚電池有限公司生產;實驗用水為實驗室隔夜自來水。

解剖鏡、解剖刀、量筒、培養(yǎng)皿、大燒杯、濾紙、漏斗、毛筆等。

1.2方法

1.2.1渦蟲的去頭手術

在室溫下培養(yǎng)，喂養(yǎng)期間，每隔4d用煮熟雞蛋黃喂食一次，喂食4h后換隔夜自來水。實驗前停止喂食3-5d，實驗溫度為21+1°C。實驗所選渦蟲為最大伸展體長8-10mm，渦蟲在去頭手術前停止喂食7d。

去頭手術時用毛筆挑起渦蟲，將它放在載玻片上，靜置片刻，待渦蟲身體伸直，用刀片迅速將渦蟲從咽部前沿與耳突間切成兩部分。之后，將去頭的渦蟲放在培養(yǎng)皿中。渦蟲正常體態(tài)為運動時伸展成柳葉狀。渦蟲的解體長度達全長的2/3，或對人為刺激無反應為標準死亡。以兩個眼點再生完成作為渦蟲再生完成的標志。

1.2.2廢電池浸泡液對渦蟲再生作用實驗

廢舊電池液的制備，參照標準的浸泡方法處理廢電池。隨機選出南孚5號電池5節(jié)，稱重后砸破外殼，暴露出內部填充物，盡量使外殼破損程度一致。每克填充物加60mL礦泉水，浸泡15d。配制電池液，設未稀釋（0倍），稀釋5倍、10倍、15倍、20倍共5組。挑選體長相近的渦蟲分成5個小組，每組6條，去頭后放入標記好的培養(yǎng)皿中，將25mL各梯度溶液依次加入培養(yǎng)皿中，并做標記。重復3次。用隔夜自來水處理為對照組。其余條件保持一致。每隔八小時觀察渦蟲頭部再生情況。

1.3數(shù)據(jù)處理方法

廢舊電池浸泡液對渦蟲再生的影響通過Excel進行數(shù)據(jù)分析和作圖對比分析。

2結果與分析

2.1廢電池浸泡液對渦蟲再生的影響

廢舊電池液處理液對渦蟲再生具有明顯抑制作用，不同稀釋度廢舊電池浸泡液對渦蟲再生狀況的影響見下表。

從渦蟲的再生結果來看對照組渦蟲的再生4d即可完成。廢舊電池液中渦蟲的再生速度明顯減慢，完成再生至少需5d。在培養(yǎng)過程中，未稀釋廢舊電池浸泡液中渦蟲全部死亡;解體的數(shù)目為：電池稀釋5倍溶液中解體2只，10倍的電池液中解體1只，解體數(shù)目分別占總數(shù)的33%和17%左右。從再生個體的形態(tài)來看，用廢舊電池浸泡液培養(yǎng)的渦蟲與對照組比較其眼點較小，較瘦長，反應遲鈍，移動較緩幔。

3討論

廢舊電池液對渦蟲的再生有影響，廢舊電池液中的二價金屬離子與蛋白質和酶中的巰基（-SH-）反應，形成牢固的結合鍵，改變了蛋白質尤其是酶的結構與功能，使細胞新稱代謝紊亂，導致組織器官病變，從而影響渦蟲的生存和再生。因此，提倡使用無汞型電池，在一定程度上可以減輕廢舊電池對環(huán)境的污染。但從本實驗看出，無汞型電池對渦蟲的再生依舊產生較大的影響。電池在使用過程中，內含物被密封在金屬殼和特殊包裝材料內，對環(huán)境不造成影響，但遺棄在自然界吸水膨脹并銹蝕后，其內部的重金屬和其他化學物質滲漏出來，就會對一些低等生物及水生生物造成危害，其中的重金屬還可通過食物鏈最終富集到人體，對人體健康造成危害。

4結論

綜上所述，電池的成分比較復雜，除對渦蟲有毒害的幾種重金屬外，還含有其他成分如堿性物質等，這些物質都能影響渦蟲生存和再生。廢舊電池浸泡液濃度無論高低都對渦蟲的再生產生抑制作用：低濃度時影響渦蟲的正常生理活動;濃度大時可造成渦蟲的解體死亡。通過上述實驗表明渦蟲對水質變化敏感，對環(huán)境水質污染具有一定的生物檢測功能。廢舊電池無論在大氣中還是深埋在地下，其重金屬成份都會隨滲液溢出，造成地下水和土壤的污染，日積月累還會嚴重危害人類健康。所以教師在生活和教學中，需要引導學生將廢電池投入到專門的垃圾箱，交由專門處理機構來處理，就不會造成環(huán)境污染，切記不可隨意拋棄。