儿茶酚胁迫下铜绿微囊藻的生理生化响应

根据儿茶酚抑藻的剂量效应关系,研究了铜绿微囊藻在不同的投加剂量下,藻细胞的生理变化特征,采用扫描电子显微镜(SEM)观察细胞形貌,并测定了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、胞内磷酸酶(AKP)和还原型谷胱甘肽酶(GSH)活性以及还原型抗坏血酸(As A)和丙二醛(MDA)浓度的变化。结果显示,儿茶酚使细胞表面出现凹陷或者孔洞,致使丙二醛(MDA)相对浓度增加,生物膜受损明显。儿茶酚剂量≤EC50(0.80 mg/L)时,SOD、CAT和AKP酶活性在1~2 d增加,随后下降,接近于对照样。儿茶酚剂量≥EC60(1.20 mg/L)时,SOD、CAT和AKP酶活性被显著抑制,直到完全低于对照样水平。GSH和As A也表现出类似规律。     

磺胺甲恶唑对斑马鱼胚胎/仔鱼的毒性效应

为研究磺胺甲恶唑对斑马鱼胚胎/仔鱼的早期发育及抗氧化系统的影响,将受精2h的斑马鱼胚胎暴露在不同浓度的磺胺甲恶唑水溶液中,观察斑马鱼胚胎死亡率、孵化率、仔鱼心包囊肿率、心跳数、体长以及仔鱼内抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)含量的变化。结果表明,磺胺甲恶唑对斑马鱼胚胎/仔鱼120h的急性毒性半数致死质量浓度(LC50)为1 250.5mg/L;斑马鱼胚胎孵化率随着暴露浓度的增加呈现明显的下降趋势,96h胚胎孵化率抑制的半数有效质量浓度(EC50)为1 299.7mg/L;当暴露质量浓度≥1 500mg/L时,斑马鱼胚胎患心包囊肿率明显升高,呈现剂量—效应关系;经磺胺甲恶唑暴露96h的斑马鱼仔鱼30s心跳数及120h斑马鱼仔鱼体长总体降低;10~(-2)mg/L磺胺甲恶唑染毒96h后,即观察到斑马鱼仔鱼细胞出现明显的氧化损伤,过氧化氢酶的酶活性受到显著抑制,超氧化物歧化酶和谷胱甘肽S-转移酶被显著诱导,MDA含量显著增加。研究表明,磺胺甲恶唑暴露对斑马鱼胚胎细胞产生了明显的损伤,进而可能影响斑马鱼仔鱼的发育。     

土壤辛硫磷污染对蚯蚓的生态毒理效应研究

采用经济合作与发展组织(OECD)标准法配置的人工土壤研究了不同初始质量浓度(25、50、100 mg/kg)辛硫磷对蚯蚓的生态毒理效应,测定了不同老化时间(7、14、21、28 d)下蚯蚓体内及土壤中辛硫磷含量及各项生态毒理指标。结果表明:28 d内辛硫磷在蚯蚓体内及土壤中的含量持续降低;蚯蚓体内蛋白质随老化时间的延长逐渐降低;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性随辛硫磷初始浓度增加总体呈先升后降的趋势,随老化时间的延长,SOD活性总体降低,而CAT活性先降后升;28 d时丙二醛(MDA)含量达到最高,且随辛硫磷初始浓度增加而总体显著提高(P0.05);土壤酸性磷酸酶(ACP)活性随辛硫磷初始浓度增加而总体提高,而土壤脲酶(UE)活性随老化时间的延长总体增加。综合而言,SOD活性、CAT活性、MDA含量及土壤ACP活性可作为评价辛硫磷生态毒理效应的生物标志物,在有机磷农药的环境安全性评价过程中应给予考虑。     

磺胺抗生素对油菜的氧化胁迫效应及其联合作用

为了探究磺胺抗生素的毒性效应,研究了磺胺噻唑(ST)、磺胺甲恶唑(SMZ)单一及联合暴露对油菜体内叶绿素(CHL)以及抗氧化酶(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD))活性的影响。结果显示:染毒1个月及2个月后,油菜叶片中CHL的含量均被两种抗生素的单一及联合处理显著(P0.05)抑制,并且随着暴露时间的延长,各处理组CHL的含量显著下降;染毒1个月后,各处理组油菜叶片的SOD活性均被显著诱导。而染毒2个月后,各处理组SOD活性均降低;染毒1个月及2个月后,油菜叶片的POD活性均被显著诱导,并且随着暴露时间的延长,磺胺抗生素对POD活性的诱导作用大大增强。ST-SMZ联合处理并未增加对油菜的毒性效应,SMZ、ST-SMZ联合处理组对CHL的毒性效应相当。对SOD、POD活性而言,SMZ的毒性作用均为最强,ST与ST-SMZ联合处理组的毒性效应相当。     

菲和铬(Ⅵ)复合胁迫对蚯蚓抗氧化酶活性及其功能基因表达的影响

蚯蚓在土壤中大量存在,对土壤污染及带来的环境质量变化非常敏感。为评价多环芳烃菲和重金属铬(Ⅵ)复合胁迫对蚯蚓的分子毒理学效应,设置高(菲、铬(Ⅵ)分别为30.8、123.0mg/kg)、中(菲、铬(Ⅵ)分别为24.3、97.0mg/kg)、低(菲、铬(Ⅵ)分别为19.4、77.4mg/kg)3个复合胁迫浓度组,从超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)两种抗氧化酶活性和其功能基因(SOD和CAT基因)表达水平方面探索复合胁迫对蚯蚓酶活性及其功能基因表达的影响和相互关系。结果表明:菲和铬(Ⅵ)复合胁迫对蚯蚓体内SOD活性表现为先抑制再逐渐恢复,再转变为诱导作用,最大诱导率139.6%;对CAT活性表现为先抑制后诱导,最大诱导率179.5%。复合胁迫14d后,蚯蚓SOD和CAT基因均表现出上调作用,最大诱导效应出现在复合胁迫中浓度组的SOD基因,相对表达量是空白对照组的2.78倍。蚯蚓抗氧化酶活性与其功能基因之间总体表现出正相关性,功能基因也可作为一种重要的生物标志物。     

四氯乙烯污染对小麦幼苗抗氧化酶系的影响

通过室内模拟试验,采用愈创木酚法、高锰酸钾滴定法、氮蓝四唑法分别测定了四氯乙烯(PCE)污染小麦幼苗的过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物岐化酶(SOD)等抗氧化物酶系,研究了PCE污染对植物生物学指标的影响,以评价土壤PCE污染的生态毒性效应,为土壤性质的变化趋势提供依据.结果表明,PCE浓度较低时,POD、SOD活性被激活,表现出明显的抗氧化能力,但PCE浓度过高时则抑制POD和SOD的活性诱导作用;小麦幼苗中CAT活性只有在PCE为0.10mg/kg时被激活,其他浓度时CAT活性均受到抑制;随着时间的延长,POD、CAT的活性均呈激活态势,而SOD活性在PCE浓度较低时呈降低趋势,在PCE浓度较高时,SOD活性升高.     

氯化汞对小鼠睾丸生殖细胞的DNA损伤作用

探索氯化汞对雄性小鼠生殖细胞毒性的分子遗传机制。分别以 0 .0 1、0 .10、1.0 0 mmol/L的氯化汞体外处理小鼠睾丸细胞和以 0 .5、1.0、5 .0 μmol/kg的氯化汞体内暴露小鼠 ,应用单细胞凝胶电泳技术检测生殖细胞 DNA的损伤。体外处理 3种剂量组小鼠睾丸生殖细胞 DNA损伤率显著高于阴性对照组 ( 0 mmol/L组 ,P<0 .0 0 1) ;0 .1、1.0 mmol/L剂量组慧星细胞迁移率显著高于阴性对照组 ( P<0 .0 0 1,P<0 .0 5 )。体内暴露 3种浓度氯化汞组小鼠睾丸生殖细胞 DNA损伤率显著高于阴性对照组 ( 0μmol/kg,P<0 .0 0 1) ,5 .0 μmol/kg组慧星迁移率显著高于阴性对照组 ( P<0 .0 5 )。一定剂量的氯化汞处理引起生殖细胞 DNA损伤作用可能是氯化汞细胞毒性的机制之一。     

单菌种和混合菌处理养殖污水的效果

为了优化养殖污水处理系统中的生物膜法技术,研究了枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、酵母菌(Saccharomyces)和乳酸菌(Lactobacillus)及其混合菌对养殖污水的净化能力。实验共进行35 d,设置了8个处理组,以添加无菌生理盐水的处理组为对照组。结果表明,添加了菌种的处理组,对氨氮(NH+4-N)和亚硝氮(NO-2-N)的处理效果显著优于对照组(P0.05),混合菌组的处理效果要显著优于单菌种处理组(P0.05),其中3种菌混合的处理组效果最佳,NH+4-N和NO-2-N的去除率均达到90%以上;接种枯草芽孢杆菌的4个处理组对无机磷(TP)的去除能力要显著高于其他未接种该菌的处理组,TP的最终浓度维持在0.2 mg/L,而其他处理组在0.59 mg/L以上;添加菌种的各处理组对化学需氧量(CODMn)的去除效果差异不显著(P0.05),但均显著高于对照组(P0.05),其中3种菌混合的处理组去除率最高,达76.9%。在本实验条件下,混合菌处理污水的能力要优于单菌种,3种菌混合的处理组要优于菌种两两混合的处理组。     

抗菌处理对含硫煤矸石污染物释放的原位控制作用

自然堆放过程中,矿山环境微生物对大量含硫矿物的氧化产酸发挥着重要作用,为评价抗菌处理对暴露于空气中煤矸石污染物质释放的影响,设置十二烷基硫酸钠(SDS)抗菌处理、苯甲酸钠(SBZ)抗菌处理和对照(CK)3种处理条件对含硫煤矸石进行连续淋溶实验。结果表明,对照处理煤矸石淋溶液具有较强的酸度(pH=2.2~2.8)、较高的电导率(EC=4 426~24 925μS/cm)和氧化还原电位(Eh=334~499 mV),并富含Fe、Mn、Cu、Zn等金属离子和高浓度SO2-4和F-(其中,总铁平均为636 mg/L、Mn=16 mg/L、硫酸根=4 297 mg/L),呈现出煤矿酸性废水(AMD)的典型污染特征。相对于对照处理,SDS和SBZ抗菌剂处理对暴露于空气中的煤矸石污染的释放具有极显著的抑制作用,抗菌处理后,煤矸石淋溶液的pH(pHSDS=3.30~3.47、pHSBZ=5.13~5.64)、电导率(ECSDS=6 703~1 177μS/cm、ECSBZ=669~19 335μS/cm)、氧化还原电位(EhSDS=338~285 mV、EhSBZ=118~230 mV)和溶出离子Fe(总铁平均SDS=227 mg/L、SBZ=7.0 mg/L)、Mn(MnSDS=5.9 mg/L、MnSBZ=6.9 mg/L)、Cu、Zn等金属离子及阴离子SO2-4和F-等特征污染物的浓度均与对照存在极显著的差异(p0.01);且抗菌处理能显著抑制亚铁向高价铁的转化(pSDS=0.0012;pSBZ=0.0014)。2种抗菌剂处理均可极显著抑制暴露于空气中含硫煤矸石的氧化产酸和自身有毒有害污染物质的释放,且SBZ抗菌处理明显优于SDS抗菌处理。因此,SDS和SBZ等抗菌剂处理可用于含硫煤矸石等尾矿堆场污染的原位控制。     

壬基酚对鱼、藻、的毒性研究及风险评价

近年来,壬基酚在各种环境介质中被广泛检出,已经成为全球关注的环境污染物。以斑马鱼(Danio rerio)胚胎、羊角月牙藻(Pseudokirchneriella subcapitata)、大型溞(Daphnia magna Straus)为受试生物,研究壬基酚对3种水生生物的急性毒性及对斑马鱼胚胎的慢性毒性作用。在此基础上,依据国内外一些水环境中壬基酚的污染情况,开展了初步的风险评价。结果显示,壬基酚暴露对斑马鱼胚胎的96h半致死浓度(LC_(50))为1.01mg/L,对羊角月牙藻的96hLC_(50)为2.39mg/L,对大型溞的48hLC_(50)为2.75mg/L。壬基酚对斑马鱼胚胎的32d最高无效应浓度(NOEC)为0.04mg/L。风险评价结果显示,壬基酚在一些水环境中具有不同程度的环境风险,部分水环境风险商大于0.10,甚至大于1.00,风险程度为中等到高等,需要引起足够重视。