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專題研究題目 壬基酚對豆科植物的影響
指導老師：傅崇德 老師
專題學生：劉怡君.許凱硯.蘇敬中.凃韋志. 朱宏偉.楊凱為.徐威迪.賴伯承
表一、完整觀察實驗第二天發芽比例之t-test結果
一、摘 要
本研究透過綠豆發芽比例及生長速度來探討壬基酚對植物生長之影響，並進行前
導實驗、協同實驗及完整試驗來分別觀察生長期初及期末之差距、發芽比例及生長速
率。由觀察生長期初及期末之長度差距之前導實驗中發現綠豆在第三天全數發芽，且
壬基酚對綠豆的莖長度並無顯著的規律變化。包含所有生長期間之發芽變化之協同觀
察實驗則發現10 μg L-1、100 μg L-1發芽的比例有些微的落後，但仍在第三天時全
數發芽，莖長度從第六天開始便有些微差異，直到第七天分成兩個趨勢，以0.01 μg
L-1、1 μg L-1成長最佳，其他濃度則成長較差，和前導實驗相同無顯著規則變化。
造成此結果的可能原因應來自於每位組員對於長度的判斷不一導致觀察上的誤差，所
以接下來的完整實驗改由每一個人觀察同一個濃度以有效的減少誤差。其結果顯示壬
基酚對綠豆的發芽有著顯著的影響，根據發芽長度觀察結果的T-Test統計發現，加藥
濃度100 μg L-1的部分均和對照組產生明顯差異(p < 0.05)。實驗的結果顯示壬基
四、結果與討論
酚的濃度在達到100 μg L-1的時候，會對豆科植物的發芽及生長會產生抑制。其原
因可能為壬基酚濃度已達到毒性抑制的閥值，所以造成發芽比例及發芽長度均較對照
1.前導試驗結果由下列長條圖表示之:
度為低的結果。
惟研究中並未對植物體內及培養皿內殘存之壬基酚濃度做測定，所以無法了解植
表二、完整觀察實驗第三天發芽比例之t-test結果
物體內產生影響之抑制濃度，也無進行質量平衡計算及代謝作用後實際作用之影響。
然而此研究仍提供一個研究的方向，即壬基酚不但會對動物產生影響，也會對植物產
生生長抑制作用，而詳細的機制必須要再做進一步的探討評估及進一步的了解。
二、前言
圖一、前導實驗綠豆第二天發芽比例之長條圖
圖三、前導實驗總發芽長度中值之長條圖
1960年代以後，由於經濟產業活動快速發展，生活品質日益提升，各種合成化學
物質陸續開發出來。人們為了環境清潔所使用的大量化學合成清潔劑，界面活性劑便
是其中最具代表性之一種合成化學物質。經排放到環境中衍生出始料未及的污染問題，
近年來調查發現當壬基酚聚乙氧基醇類化合物於使用後，廢液不論是排入污水下水道
系統或直接流入水體，可能被生物分解成壬基酚，由於壬基酚屬於對生物有不良影響
的環境荷爾蒙，所以被許多國家納入毒物列管的對象。
目前已知壬基酚對生態系統有不良的影響，因為其化學結構近似於雌性荷爾蒙，
當它進入雄性動物體後，即具有假性荷爾蒙作用，將使雄性動物雌性化，影響其生長
與生殖能力。
利用T-Test可以說明，壬基酚對綠豆的發芽有著顯著的影響，在添加壬基酚的
圖二、前導實驗綠豆第三天發芽比例長條圖
壬基酚的物化特性:
著影響綠豆發芽，其他濃度則是表現出和對照組沒有明顯的差異。
化學式
Ｃ15Ｈ24Ｏ
分子量
220.35
顏色
為淡黃色
味道/性狀
圖四、前導實驗總發芽長度最長值之長條圖
實驗組中，低濃度部份有輕微影響著綠豆發芽生長，而在濃度100μg L-1的部份有顯
且有輕淡酚味的黏性液體
密度
在20℃下為0.950
沸點
293~297˚C
熔點
為-10℃
閃火點
為141℃
臨界溫度
為878-470℃
解離常數
pKa＝10.25
燃燒度
9730卡/克
蒸氣密度
7.59（空氣密度＝1）
表三、完整觀察實驗第三天發芽長度t-test
由圖一發現加壬基酚會造成綠豆發芽緩慢，而圖二都已發芽完成。
圖三是在第四天時所進行的測量，為總發芽長度取中間值時，而圖四是在最後一天時將
綠豆連根拔除來進行測量動作，因為人為因素而導致沒有明顯差異，所以我們便進行
協同觀察實驗。
第三天
對照組
0.01
0.1
1
10
100
對照組
0.01
0.1
1
10
1/7
1/7
5/7
100
1/7
1/7
1/7
4/7
1/7
1/7
6/7
2.協同觀察實驗結果由下表所示:
表四、完整觀察實驗第四天發芽長度t-test
第四天
對照組
0.01
0.1
1
10
100
對照組
0.01
0.1
1
10
100
2/7
5/7
3/7
4/7
1/7
4/7
表五、完整觀察實驗第五天發芽長度t-test
蒸氣壓
在20℃下為2.36×10 Hg
光譜特性
在20℃下之折射指數為1.513
表面張力
在20℃下約為0.03N/M
黏稠度
在20℃下為563 centipoises
辛醇與水之分配係數: 在20℃下為log Kow＝5.71
NP在25℃在水中溶解度為6.35 mg/l，且溶於大部分之有機溶劑。
圖五、協同觀察實驗第二天發芽變化長條圖
圖六、協同觀察實驗綠豆長度散佈圖
在第一天觀察時並無顯著差異，所以在第二天進行時觀察並且記錄發芽狀況如圖五所示
對照組
從圖六發現長度有明顯差異，但是並沒有相同的趨勢和變化，其原因可能是因為採協同
測量方式，此方式是以每個人去紀錄每個不同濃度，在測量的標準不同下，所以量測上有誤
差， 於是最後進行完整實驗。
三、研究方法
0.01
0.1
1
10
2/7
1/7
3/7
3/7
4/7
100
1/7
2/7
1/7
4/7
，發現在10、100μg L-1的地方發芽的比例比較緩慢，在第三天時所有濃度已全部發芽。
NP具有較高的蒸氣壓，其值為2.36×10-5 mm Hg，密度為0.95。
由於文獻中壬基酚對植物的影響並不常見，所以我們決定利用種植綠豆
第五天
對照組
0.01
0.1
1
10
100
表六、完整觀察實驗第六天發芽長度t-test
第六天
對照組
0.01
0.1
1
10
100
對照組
0.01
3/7
2/7
1/7
5/7
3/7
1/7
2/7
0.1
1
10
1/7
2/7
1/7
1/7
100
3.完整觀察實驗結果由下表所示:
的方式，來探討壬基酚是否對於植物會有其他未知的傷害或是影響。
完整觀察實驗是指各濃度發芽長度由每個人獨立測量，所以將會有七組觀察
研究的內容包括前導實驗及完整實驗兩大部份:
測量的結果，根據每個人觀察的結果利用T-Test我們可以得到上表。其中四個表格
1.前導實驗主要是觀察在固定的生長期間內綠豆發芽的長度變化，主要之實
中，數字分母部分表示觀察人數，分子則是T-Test觀察到有差異的人數，而空白的
驗參數為觀察期和結束時之豆芽長度， 總觀察期為7天 。
部位表示皆無差異。
2.完整實驗中為避免觀察者之誤差，再分為兩大部分:
由以上四個表中，可發現當壬基酚濃度在100μg L-1時和對照組有明顯差異，顯
(1).其一為每一特定濃度由特定觀察者紀錄，以確保該濃度該次紀錄有相
示壬基酚到達一定濃度時，對豆科植物會產生發芽及生長之抑制影響。其原因可能
同的比較標準，簡稱為協同觀察實驗。
為壬基酚之濃度已經達到毒性抑制之界閥值，所以造成發芽比例降低及發芽長度均
(2).其二為每一觀察者去觀察每一濃度、每一發芽並紀錄，以確保該濃度
較對照度為低之負面生長效應，顯示其不但會對生態系統中之底棲動物及以其為食
該次紀錄有一致性的比較標準，簡稱為完整觀察實驗。
物之動物之雌性效應，同時也會造成本研究中豆科植物之生長抑制作用。
簡要說明研究配置:
首先準備培養皿110個，綠豆1100顆(前導實驗為兩倍)，先將石英砂沖洗
圖七、完整觀察實驗第二天發芽比例長
圖八、完整觀察實驗第三天發芽比例長條圖
植物體內產生影響之抑制濃度，同時無法進行質量平衡及代謝作用後實際作用之影
乾淨除去附著在沙上的雜物後，以105℃烘乾24小時後放入培養皿中後，分別
於對照組中放入蒸餾水及實驗組中加入不同濃度的壬基酚，再於每個培養皿
內放入十顆綠豆以便進行觀察實驗。壬基酚的配置濃度由0.01 、0.1 、 1 、10
至100μg L-1 。
然而由於本研究中並未量測植物體內及培養皿內殘存之壬基酚濃度，所以無法了解
由圖七、圖八可以看出在濃度100μg L-1的實驗組，在發芽的比例上比對照組的數
響，因此未來可以朝此方面做進一步之探討，然而此研究提共一個研究的方向，亦
量明顯減少，而其他有添加壬基酚的實驗組也比對照組發芽比例來的低。觀察發芽的
即壬基酚不但會對動物產生影響，也會對植物產生生長抑制作用，詳細之抑制機制
比例，利用T-Test做出了統計上的差異，結果如下表所示:
仍待進一步之確認。