镉、铅、汞在体外对氨基酸掺入微粒体蛋白中的影响

将从未经处理大鼠体内分离出来的肝微粒体与蛋白合成能量系统,同位素标记氨基酸以及各种浓度镉、铅、汞在体外一起温育以测定镉、铅、汞对氨基酸掺入微粒体蛋白中的影响.实验结果表明,上述三种金属都抑制氨基酸向肝微粒体蛋白中的掺入.随着这些金属在体外浓度的增加,此种抑制作用,也越明显.     

镉对大鼠肾皮质结合反应的影响

通过体内和体外试验分别研究了镉对肾皮质微粒体谷胱甘肽转移酶(GST)及游离肾近曲小管细胞中葡萄糖醛酸(GA)结合反应的影响.结果表明:(1)体外试验中,在10~(-7)—10~(-3)mol/L浓度范围内,镉可抑制肾皮质微粒休GST活力;(2)体内腹腔注射CdCl_2(2.4mg/kg,连续3天)后,大鼠肾皮质GST活力无明显改变;(3)按同样方式腹腔注射CdCl_2后,可降低游离肾近曲小管细胞中GA和7-羟基香豆素(7-HC)的结合反应;(4)体外试验中,低浓度镉(10~(-7)mol/L)可使肾皮质细胞中GA和7-HC的结合反应增强,而在10~(-6)—10~(-2)mol/L浓度范围内,镉可降低GA和7-HC的结合反应.     

镉对厚壳贻贝急性毒性及对其鳃抗氧化酶活性的影响

研究选用东海区常见种厚壳贻贝(Mytilus coruscus)开展了镉作用下的急性毒性和亚慢性毒性的实验研究。根据预实验结果设计了2.92、3.34、3.81、4.36、4.98 mg/L 5个Cd2+浓度梯度进行急性毒性实验,结果表明镉对厚壳贻贝24、48、72、96 h LC50(半数致死浓度)分别为4.85(4.30~5.47)、4.15(3.77~4.57)、3.55(3.25~3.89)、3.10(2.81~3.42)mg/L。厚壳贻贝于不同亚致死浓度镉(0.194、0.388、0.775mg/L)溶液中连续暴露8 d,结果显示,暴露初期鳃组织中SOD、CAT、GSH-Px的活性随镉浓度升高而升高,整个暴露期间三者均呈先升后降的规律。厚壳贻贝鳃中SOD、CAT、GSH-Px对水环境中镉反应敏感,且存在一定的剂量-效应关系,可尝试将三者共同作为指示海洋重金属污染的指标。     

镉锌在河南华溪蟹鳃中的吸收途径及亚细胞分布研究

采用火焰原子分光光度法检测了河南华溪蟹(Sinopotamon henanense)鳃中重金属镉、锌的含量,进而探讨了镉、锌两种金属在河南华溪蟹鳃组织中的吸收途径及亚细胞分布情况.实验首先运用Ca2+通道抑制剂三氯化镧(La Cl3)和巯基抑制剂N-乙烷基顺丁烯二酰亚胺(NEM)对河南华溪蟹预处理4 h,然后再用不同浓度镉(50、100、500μg·L-1)、锌(100、1000μg·L-1)分别处理7 d.实验结果显示,La Cl3仅抑制了鳃组织中镉的吸收,而NEM抑制了鳃组织中镉、锌的吸收.在亚细胞组分中,La Cl3降低了镉在细胞碎片和细胞器中的分布,NEM减少了镉在热稳定蛋白及锌在热变性蛋白部分的分布;两种抑制剂均增加了锌在金属富含颗粒部分的分布.实验结果表明,在河南华溪蟹鳃组织的不同亚细胞组分中,镉、锌两种重金属的分布具有差异,推测La Cl3和NEM均可调控镉的吸收,而NEM只调控锌的吸收.     

蓖麻对镉的耐性、积累及与镉亚细胞分布的关系

本研究以淄蓖麻3号为供试材料,通过营养液栽培实验,研究了不同Cd浓度(0、10、25、50、100、200、400μmol·L-1)对蓖麻生理特性、镉积累和亚细胞分布特征的影响,揭示镉细胞分布特征对镉耐性与积累的影响.结果表明,镉处理对蓖麻叶片丙二醛含量影响不显著,叶绿素含量则对镉具有较强的敏感性,可作为蓖麻镉耐性的评价指标.随着营养液镉含量的增加,蓖麻根、茎、叶镉含量均呈上升趋势,各器官镉含量呈现出根茎叶的分配特征,根系对镉具有较强的积累能力和滞留作用.镉在蓖麻根系和叶片各亚细胞组分的含量均为可溶组分细胞壁细胞器,随着镉胁迫的增加,蓖麻根系细胞壁中镉的相对含量呈增加趋势,可见液泡区隔化和细胞壁固持是蓖麻应对镉胁迫的重要耐性机制.镉在蓖麻体内的茎-叶转移系数为0.35~0.62,而根-茎转移系数仅为0.02~0.11,可见镉从根系向茎的转移能力较弱是降低蓖麻地上部镉富集的重要原因.统计分析表明,蓖麻根系镉的亚细胞分布特征对镉从根向茎的迁移转化能力有显著影响.根-茎转移系数随着根系细胞壁和细胞器镉分配比例的增加而递减,随可溶组分镉分配比例的增加而递增.     

两种不同抑制策略下部分亚硝化系统运行特性比较

为研究如何控制部分亚硝化系统的稳定性,在高氨氮负荷[1 kg·(m~3·d)~(-1)]和不同的双重抑制策略下启动并连续运行两个序批式反应器(sequencing batch reactors,SBRs).结果表明在温度35℃±1℃,进水氨氮负荷为1 kg·(m~3·d)~(-1)的条件下,FA和DO的双重抑制和FNA和DO的双重抑制均可成功实现高氨氮废水稳定的部分亚硝化,出水NO-2-N/NH+4-N接近1,NO-3-N浓度接近于零,满足ANAMMOX反应的进水基质要求.R1反应器在DO和FA的控制策略下,亚硝氮氧化速率从28.16mg·(g·h)~(-1)减小到0.3 mg·(g·h)~(-1)(以NO-2-N计,下同),而氨氧化速率减小43.60%,最终稳定在20 mg·(g·h)~(-1)(以NH+4-N计,下同)左右.R2反应器在DO和FNA的控制策略下,亚硝氮氧化速率从12.37 mg·(g·h)~(-1)降至0.02 mg·(g·h)~(-1),而氨氧化速率仍维持在较高水平[45 mg·(g·h)~(-1)].DO和FNA双重抑制的系统与DO和高FA双重抑制的系统相比,具有富集时间短,AOB活性高,运行稳定性强等优点,更适用于启动部分亚硝化系统及维持系统稳定性.     

锌对镉在河南华溪蟹鳃组织亚细胞中富集的影响

为了研究锌对镉在河南华溪蟹(Sinopotamon henanense)鳃中富集的影响,本文选择不同浓度镉锌联合处理14 d和28 d后,采用亚细胞分离法将鳃组织分为热稳定蛋白(HSP)、富含金属颗粒(MRG)、生物活性部分(BAM)和细胞碎片部分(CD),其中,热稳定蛋白(HSP)和富含金属颗粒(MRG)组成生物解毒部分(BDM),利用火焰原子吸收分光光度法(AAS)测定各个亚细胞组分中镉的含量.结果显示,BDM是镉富集的重要场所,镉在其中所占比例达到50%.其中,BDM包括热稳定蛋白(HSP)和富含金属颗粒组分(MRG).随着镉处理浓度的增加,锌对镉在HSP和MRG中的蓄积表现为先促后抑的作用.在BAM中,加锌促进镉的蓄积,且相较于高浓度锌(1000μg·L-1),低浓度锌(100μg·L-1)的促进作用更为显著.研究表明,锌对镉在河南华溪蟹鳃中的富集及分布有一定影响.     

BaP和Cd单一复合对BaP蚯蚓亚细胞分配的影响

选用钙离子通道阻断剂氯化镧（LaCl₃）和巯基蛋白阻断剂N-乙马来酰亚胺（NEM）对赤子爱胜蚓进行预暴露,然后构建BaP单一或Cd-BaP复合污染,研究不同阻断剂对BaP在蚯蚓不同亚细胞组分（Fraction C：细胞溶质组分;Fraction D：固体颗粒组分;Fraction E：细胞碎片组分）中分配积累特征的影响.结果表明,无论单一或复合污染,BaP主要分布于细胞碎片组分中（占55.42%~69.96%）,其次为固体颗粒组分（占27.91%~32.90%）,在细胞溶质组分中的浓度最低（占2.13%~11.67%）.单一BaP污染下,两种阻断剂对BaP的作用相近,即LaCl₃和NEM的加入均能不同程度地促进3个亚细胞组分中BaP的积累.而在Cd和BaP复合污染下,两种阻断剂对BaP的分布积累的影响略有不同,LaCl₃能够促进复合污染下BaP在3个亚细胞组分中的积累,而NEM促进了复合污染下BaP在固体颗粒组分和细胞碎片组分中的积累,但抑制了BaP在细胞溶质组分中的积累,浓度从原来的0.99mg/kg降低至0.59mg/kg.因此,钙离子通道和巯基蛋白可能参与BaP在蚯蚓亚细胞的分配积累,相比单一污染,Cd的复合污会进一步改变BaP的积累分配特征.     

环境污染及其防治 农用化学物质、有毒化学物质污染及其防治

X592200701751长江三角洲地区城市污泥中多氯联苯和有机氯农药含量与组分研究/申荣艳(中科院南京土壤研究所土壤与环境生物修复研究中心)…∥土壤/中科院南京土壤研究所.-2006,38(5).-539~546环图S-38对我国长江三角洲地区15个主要城市的46个污泥中的多氯联苯(PCBs)和有机氯农药(OCPs)的含量与组分进行了较系统的分析,结果表明,该地区城市污泥中PCBs的含量在0~0.720mg/kg之间,平均为0.076mg/kg,大部分低于0.1mg/kg,仅2个样品中PCBs含量超过我国农用城市污泥的控制标准(0.2mg/kg).污泥中PCBs组分以PCB44检出量最高,PCB180、PCB99…     

玉米幼苗对镉、菲单一与复合污染的生理生化响应

通过室内盆栽实验研究了玉米幼苗在镉、菲污染胁迫14 d后的生理生化响应,并探讨了镉、菲单一与复合污染对玉米幼苗的毒性效应及其致毒机制.结果表明,单一镉(0～50 mg/kg)污染时,镉处理对玉米幼苗地上部分和根系生物量以及可溶性蛋白都无显著影响;随镉处理浓度的增加,玉米幼苗叶片SOD酶活性表现为先增加后降低的趋势,而P...     

镉暴露对斑马鱼胚胎发育的毒性效应研究

镉是一种具有强致畸性和致癌性的重金属. 为研究镉暴露对早期胚胎发育的毒性效应,以斑马鱼为模式动物,选取5个镉浓度来处理斑马鱼胚胎4~120 hpf (hours post fertilization, 受精后小时),计算镉的半致死(LC₅₀)浓度,研究7.50 mg/L镉对斑马鱼胚胎8个基因表达的影响. 结果表明:镉暴露导致斑马鱼胚胎产生小头、小眼、躯干弯曲、心脏发育异常以及死亡等异常. 通过原位杂交和定量PCR方法分析镉对抗氧化基因(prdx1和gstp1.2)、转录翻译相关基因(atf3、jdp2b和eif4a1b)、应激反应相关基因(hsp70l和hsp90aa1.1)以及脂肪酸结合蛋白基因(fabp7a)表达的影响,发现镉暴露将改变上述基因在组织和器官的表达及表达水平,这些影响可能与镉导致斑马鱼胚胎嗅球、侧线、神经和心脏的发育异常有关. 研究显示,镉的LC₅₀浓度为15.20 mg/L,7.50 mg/L的镉可影响斑马鱼胚胎的氧化应激、转录翻译和早期神经发育等过程,并通过影响基因表达从而干扰斑马鱼胚胎发育,进而可能造成个体嗅觉、视觉和运动等功能缺陷.      

地块重金属测定及生态环境风险评价研究

对某地块土壤样品进行采集、测试,利用单项污染指数法、内梅罗综合污染指数法、潜在生态危害指数对测定结果进行评价。铜、铅、锌、镉、汞、砷的浓度分别为21.7 mg/kg、27.8 mg/kg、66.9 mg/kg、0.125 mg/kg、0.070 mg/kg、17.7 mg/kg,达到《土壤环境质量标准》(GB 15618-1995)中的表1二级标准。单因子污染指数法计算结果显示监测地块土壤未受到污染;内梅罗综合污染指数均小于0.7,污染等级为安全、污染水平为清洁;监测的6种重金属的潜在生态危害系数均小于4,潜在生态危害指数计算结果小于150,表明有一定的轻微生态危害。     

Molecular toxicity of earthworms induced by cadmium contaminated soil and biomarkers screening

Earthworms (Eisenia fetida) were used to study the impact of low-dose cadmium in treated artificial soil (0, 0.6, 3, 6, 15, 30 mg/kg) and contaminated natural soil (1.46 mg/kg). The changes of earthworms' physiological related gene expressions of metallothionein (MT), annetocin, calreticulin and antimicrobial peptides were detected using real-time PCR after a 70-day incubation period. The results showed that low doses of cadmium could up regulate earthworms' MT and down regulate annetocin gene expression and show a significant positive and negative correlation respectively. The expression of two other genes, calreticulin and anti-microbial peptides, was induced at low doses of cadmium (highest gene expression at 0.6 mg/kg for calreticulin and 6 mg/kg for anti-microbial peptides) and inhibited at high doses. No significant correlation was found for these two genes. This study shows that MT and annetocin genes expression found in earthworms in contaminated soil have the potential to be developed as biomarkers of soil cadmium pollution.     

Risk assessment of heavy metal contaminated soil in the vicinity of a lead/zinc mine

Heavy metal contamination of soils through anthropogenic activities is a widespread and serious problem confronting scientists and regulators throughout the world. In this study we investigated the distribution, chemical species and availability of lead, zinc, cadmium and copper in nine surface（0 to 20 cm） soils from near an abandoned lead/zinc mine tailings located in Shaoxing, Zhejiang, China. Total heavy metal contents ranged from 5271 to 16369 mg/kg for Pb, 387 to 1221 mg/kg for Zn, 3.0 to 9.3 mg/kg for Cd and 65 to 206 mg/kg for Cu. In general, all heavy metals exceeded China National Standards for Soil Environmental Quality of Heavy Metals by a factor of 3-65 times. Comparison of the heavy metal concentrations（Pb, Zn, Cd and Cu） with clay content revealed a strongly significant relationship while significant relationship（ P 〈 0.001 ） was also obtained between Cd ＋ Zn and Pb ＋ Cu. Solid phase speciation of the soils using Tessier procedure showed that the heavy metals were distributed in the order： residual 〉〉 organically complexed-Fe-Mn oxides occluded 〉 carbonate bound 〉 exchangeable 〉 water soluble. In the organic matter fraction, the ratio of Pb（29.1% ） to its total concentration in the soils was higher than those of Zn（4.70% ）, Cd（3.16% ） and Cu（9.50% ）. The percentages of the water soluble and the exchangeable fractions of Pb（1.80% ） and Cd（2.74% ） were markedly greater than those of Zn（0.10% ） and Cu（0.15% ）, suggesting that Pb and Cd are relatively more mobile and hence more toxic in the contaminated soils. Strongly significant relationships between H20-Pb, H20-Zn and H20-Cu, strong positive correlations between H20-Pb, H20-Zn, H20-Cu and organic matter in soil were found. The content of H20-Pb, H20-Zn, H20-Cu was negatively correlated with pH values. The similar negative relationships between pH values and exchangeable heavy metals were also recorded. It is suggested that increasing soil pH or liming the soil could decrease bioavailability of heavy metals in the soil.     

巯基改性生物炭对镉污染土壤的稳定化效果

为寻求针对东北地区镉(Cd)污染土壤的高效稳定化材料,以玉米秸秆生物炭为原始材料,以三巯丙基三甲氧基硅烷(MPS)作为改性剂制备稳定化材料巯基生物炭,分析施加不同用量(1%、3%和5%)的巯基生物炭、生物炭、石灰对土壤理化性质(pH值、CEC值、SOC值)、Cd浸出含量及Cd化学形态的影响。结果表明:各用量巯基生物炭均可使土壤pH值下降、CEC值上升、SOC值上升,TCLP法Cd浸出含量分别为76.99,72.52,67.53 mg/kg,相同用量条件下效果均优于石灰。其中,本实验最大添加量5%巯基生物炭Cd稳定化效果最为显著,较施加5%石灰的处理Cd浸出含量低11.1%。BCR连续提取法分析结果表明,5%巯基生物炭施加量使弱酸可溶态Cd、可还原态Cd分别降低了35.8%、17.63%,较5%石灰处理分别高8.18%和5.7%,效果显著。研究表明巯基生物炭较石灰针对东北地区Cd污染土壤具有更好的稳定化效果。     

土壤铅镉铬暴露下赤子爱胜蚓的回避行为和急性毒性

为了评价土壤重金属污染的生态毒理学效应,根据OECD(经济合作与发展组织)试验指南,研究了人工土壤中Pb、Cd、Cr暴露下赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)的回避行为和急性毒性. 回避试验结果表明:赤子爱胜蚓产生完全回避反应的土壤w(Pb)、w(Cd)、w(Cr)分别为2 000、120、120 mg/kg. 急性毒性试验的结果表明,土壤Pb、Cd、Cr对赤子爱胜蚓14 d LD₅₀(半数致死浓度)的分别为2 526.05、362.83、229.44 mg/kg. 在检测Pb、Cd和Cr污染土壤时,赤子爱胜蚓回避试验的灵敏度要高于急性毒性试验. 该研究结果揭示出,赤子爱胜蚓的回避行为指标能够成为土壤生态系统风险评价和毒性效应研究的生物标志物预警指标.      

Combined effect of tributyltin and benzo[a] pyrene on the levels of sex hormone and vitellogenin in female Sebastiscus marmoratus

Tributyltin（TBT）, an organometal used as an antifouling biocide, has been reported to induce masculinization of fish. Benzo [a]pyrene （BaP）, a widespread carcinogenic polycyclic aromatic hydrocarbon, has been reported that its microsomal metabolites can produce an estrogenic response when tested in vitro. This study was therefore designed to examine the potential in vivo influence of TBT, BaP and their mixture on sex hormone levels in serum of Sebastiscus marmoratus, which were given 2 separate intraperitoneally （ip） injections（a single injection every 7 d） of TBT（0.5, 1, 5 and 10 mg/kg）, BaP（0.5, 1, 5 and 10 mg/kg）, or both in combination（0.5, 1, 5 and 10 mg/kg）; control fish received olive oil vehicle only. Six days after the 2nd injection, serum samples were collected and analyzed for sex hormone levels and alkali labile protein phosphorus （ALPP）, which is related to the yolk precursor protein vitellogenin. The pollutants at all doses significantly reduced serum testosterone, estradiol and ALPP content after 2 injections compared with the corresponding controls. The reduction of the estradiol levels should be response for the decrease of the vitellogenin levels. The results in the present study suggested that aromatase seems not the major target acted by TBT and BaP in fish. This study demonstrated that TBT or BaP exposure both inhibit the reproductive potential in female Sebastiscus marmoratus. Combined effect of TBT and BaP on the serum testosterone, estradiol and ALPP was not antagonism from the anticipation.     

流动注射在线富集原子吸收法测定痕量铅镉

在含铅、镉的试液中加入pH=5.72乙酸-乙酸钠缓冲溶液3.20 mL,泵的转速恒为5 mL/min,用自制的强酸性阳离子交换树脂柱对试液中的铅、镉在线富集150 s,1.50 mol/L HNO3溶液洗脱20 s,火焰原子吸收法测定铅、镉的含量。该方法的线性范围分别是0~80.0μg/L、0~40.0μg/L,检出限分别为3.0μg/L、1.0μg/L,富集倍数分别为40倍、35倍。用该方法测定地表水中铅、镉的含量,结果满意。