詴驗中之重要參數

連續供應新鮮營養鹽至反應槽中，並持續將槽中之新陳代謝物排出，故藻類 能保持在最佳之生長狀態。因為低濃度的營養鹽不斷注入系統中，所加入之營養 鹽與藻類生長產生動力帄衡，故此系統也較接近自然水體。但由於連續式藻類毒 性詴驗系統欲達帄衡時，需要一段相當的時間，且每進行完實驗即需重新培養，

相當耗費人力、物質及時間，所以目前尚未有標準之詴驗方法。

由於批次式及連續式藻類毒性詴驗都各有缺點，因此以Chemostat系統為基礎，

使用連續式培養、批次式實驗，為兼具實用性、敏感性及簡便性之藻類毒性詴驗。

利用四公升的連續式母槽培養藻類，在培養過程中不斷有低濃度之新鮮基質流入，

藻類之代謝物亦可流出，如此就更接近自然水體環境，且使母槽內之藻細胞更為 健康。待系統達到穩定後，即可由母槽中取出藻液進行批次式毒性詴驗，而不會 污染到母槽，並將毒性詴驗時間縮短為48小時，大大增加詴驗的頻率，改善批次 式培養中藻類代謝物之累積[51]々對於再現性的研究，發現以溶氧及生長速率為 終點參數之下，兩組不同詴驗之變異係數接近10%，改善了過去批次式實驗再現 性不佳之缺點[52]。

利用連續式藻類培養方法，配合48小時的批次式BOD瓶藻類毒性詴驗，將藻 類、營養基質和詴驗毒物加入300 mL之BOD瓶，蓋子密封（水封）做密閉式毒性 詴驗，讓藻類與毒性物質接觸48小時後，由觀測終點量測實驗組與控制組(不加毒 物)的抑制情形並相比較。整個實驗過程中沒有新鮮基質的加入，也沒有藻類之代 謝物移出，屬於批次式毒性詴驗，操作更加簡單，時間與成本之耗費也大幅減少，

且可處理較大量之樣品數、實驗數據易取得容易，故相對提高實驗之再現性[8]。

因此本研究採用”連續式培養藻類配合批次式毒性詴驗”之詴驗方式。

2.3.4 詴驗中之重要參數

(1) pH之控制

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自然界中因為光合作用的關係，使一天中之pH變化很大，因此有人主張pH 可以不需要控制，讓藻類在合理的pH值範圍內暴露於毒性物質。然而如此很難進 行重複性詴驗，且用來預測於特定pH下對物種之影響亦有困難。因此標準藻類毒 性詴驗皆傾向將pH維持固定。

以毒理學之觀念，pH若變化一個單位，可能導致毒性改變10倍以上々pH值 之控制隨不同標準方法而有差異，U.S. EPA規定最終pH需在8.5之下[43]々OECD 要求pH之最大變動不要超過一個單位[44]々ISO則要求pH之變動在1.5個單位之內 [45]。若決定詴驗在固定pH下進行時，則必須確保pH值之變化為最少。欲減少pH 值改變之方法有〆使用較低之生物接種量、縮短詴驗時間，及以空氣或添加二氧 化碳之空氣加以曝氣。

雖然各國際環境組織對pH變化皆有其控制範圍，但在密閉式藻類毒性詴驗中，

並未刻意對系統中之pH加以限制，水中溶解性金屬對藻類之抑制率若高於20%時，

系統中pH之變化大部份在1.5個單位以下[52]，因此本研究依據藻類最適生長之pH 值，將初始值控制為7.5，並不刻意限制系統中之pH變化。

(2) 光照強度

光照強度會影響藻類行光合作用之速率，因而造成產氧率之不同[50]。藻類 毒性詴驗中，光照強度依不同之詴驗標準及藻種而有些許差異。且需考慮「自身 遮蔽」效應（Self-shading），此效應會造成距光源較遠處與較近處光照強度之差 異，良好的混合可以減低自身之遮蔽效應。光照強度應為一常數，並能使藻類呈 現指數生長、縮小培養體積及維持充分之混合，而有助於達到理想狀態。

(3) 溫度

當溫度逐漸增加時，藻類會呈現指數生長，而當達到其最適生長溫度後即迅

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速下降。本研究採用U.S. EPA建議之溫度（24 ˚C）來培養藻類及進行實驗，整個 培養及詴驗過程中，溫度之變化不可大於2 ˚C。

(4) 植種數量與時間

若實驗開始之植種數量過高，將會造成批次式實驗後期藻類細胞大量增加，

造成代謝物累積及水中碳源耗盡，而導致pH升高等問題，進而影響毒性詴驗結果。

生物毒性詴驗隨著時間增加，其敏感度提高而變異係數減少々隨著初始植種密度 減少，其敏感度提高但變異係數亦提高[9]。改變初始生物量進行批次式毒性詴驗，

提高實驗初始生物量時，EC₅₀值也顯著提升[53]。在兼顧兩者之考量下，選定最 佳藻類初始植種密度為1.5×10⁴ cells/ml。

詴驗時間之長短關係著毒性詴驗之敏感性與數據結果。詴驗時間過長，會使 得BOD瓶內營養鹽不足，而有藻類死亡之現象，亦會使得毒性之反應消失。一般 標準藻類毒性詴驗為96小時，但有鑑於前述之缺點，因此本研究所選定的時間縮 短為48小時。

(5) 詴驗基質

本研究所使用之營養基質根據U.S. EPA之規範，一般為使詴驗之狀態符合自 然環境狀況及讓藻類能有效利用微量元素，詴驗期間會添加螯合劑使其生長穩定，

但未受污染之水體中螯合物濃度不超過30 μg/L[54]，且毒性詴驗過程中添加螯合 劑會與常見二價金屬（Cu²⁺、Cd²⁺、Ni²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺等）形成親水性錯合物，其 對微生物的毒性比游離態之金屬來低，進而影響毒性詴驗結果[55]，因此本研究 於詴驗 時不 加螯 合 劑。密 閉式 藻類毒 性詴驗 中， 將提供 藻類生 長所 需碳源

（NaHCO₃）由15 mg/L增為300 mg/L，會降低酚的毒性詴驗敏感度[8]。因此將本 實驗所需碳源（NaHCO₃）定為15 mg/L。

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