Multi-biological defects caused by lead exposure exhibit transferable properties from exposed parents to their progeny in Caenorhabditis elegans

Whether the multi-biological toxicity from lead exposure could be transferred to progeny has not been clarified.In the present study,we explored the Caenorhabditis elegans to analyze the multiple toxicities from lead exposure and their possibly transferable properties.The lead exposure could cause series of severe multi-biological defects with a concentration-dependent manner by affecting the endpoints of life span,development,reproduction and locomotion behaviors in nematodes.Moreover,most of these toxicities could be transferred to progeny from lead exposed animals and some of the defects in progeny appeared even more severe than in their parents,such as the body sizes and mean life spans.We summarized the defects caused by lead exposure into three groups according to their transferable properties or rescue patterns.That is,the defects caused by lead exposure could be largely,or partially,or became even more severe in progeny animals.Therefore,our results suggest that lead exposure can cause severely multi-biological defects,and most of these multiple toxicities can be considered as transferable for exposed animals in C.elegans.     

Toxicity evaluation in a paper recycling mill e uent by coupling bioindicator of aging with the toxicity identification evaluation method in nematode Caenorhabditis elegans

Toxicity identification evaluation (TIE) can be used to determine the specific toxicant(s) in industrial e uents. In the current study, the authors have attempted to combine the advantages of the model organism, Caenorhabditis elegans, with the virtues of the TIE technique, to evaluate and identify the toxicity on aging from a paper recycling mill e uent. The results indicate that only the toxicities from mixed cellulose (MC) filtration and EDTA treatment are similar to the baseline aging toxicity, suggesting that the suspect toxicants inducing aging toxicity may largely be the heavy metal substances in this industrial e uent. Examination of the accumulation of intestinal autofluorescence in adult animals further confirms that the short lifespans are actually due to accelerated aging. In addition, exposure to fractions of EDTA manipulations cannot result in severe defects of reproduction and locomotion behaviors in C. elegans. Moreover, high levels of Ca, Al, and Fe in the e uent may account for the severe toxicity on aging of exposed nematodes, by TIE assay. The study here provides a new method for evaluating environmental risk and identifying toxicant(s) from the industrial e uent using C. elegans.     

久效磷对秀丽隐杆线虫运动、学习和觅食行为的影响

久效磷(MCP)是一种广谱类内吸附性有机磷农药和潜在的神经毒剂,能够对非靶生物产生神经毒性作用,而行为毒性是神经毒性的主要表现形式. 以运动、学习与觅食行为、乙酰胆碱酯酶活性为指标,研究了久效磷对非靶生物——秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans,下称线虫)行为的影响. 结果显示:经0.5、5.0和50.0 mg/L久效磷暴露后,各暴露组线虫头部摆动和身体弯曲频率均极显著降低,0.5 mg/L暴露组线虫向前摆动频率显著减少,5.0和50.0 mg/L暴露组线虫向前摆动频率极显著减少;5.0和50.0 mg/L暴露组线虫在NaCl存在和缺少食物条件下,对NaCl的趋向性极显著升高;与对照组相比,50.0 mg/L暴露组线虫菌落接触率在2、4、6、8 h时均显著降低,在24 h时极显著降低;各暴露组线虫的乙酰胆碱酯酶活性均受到极显著抑制. 表明久效磷能够导致线虫运动、学习与觅食行为的严重缺陷,乙酰胆碱酯酶活性抑制与久效磷对线虫运动行为的影响呈正相关,与其学习行为的影响呈负相关.      

聚碳酸酯在不同试验方式下的光老化行为研究

目的研究不同试验方式下聚碳酸酯的光老化行为。方法对比聚碳酸酯在自然暴露试验、自然加速光老化试验及实验室光源暴露试验中的缺口冲击强度变化,分析各种加速试验方式对自然暴露试验的模拟性。结果聚碳酸酯在拉萨户外自然暴露中,其缺口冲击强度随试验时间的延长而降低。单轴跟踪暴露和跟踪太阳反射聚能暴露这两种自然加速光老化试验方式对户外自然暴露的模拟性均较好,加速倍率分别约为1.5,6。氙弧灯下的暴露试验对自然暴露试验的模拟性比紫外冷荧灯、金属卤素灯高。结论跟踪太阳反射聚能暴露、氙弧灯下暴露可推荐为评价聚碳酸酯光老化行为的加速试验方式。     

贵州草海湿地水鸟重金属暴露风险评估与应用

运用综合暴露风险模型评价贵州草海湿地水鸟群落的重金属暴露风险,并通过反距离权重插值法和图层叠加分析确定暴露风险的空间分布.结果表明,草海水鸟栖息地土壤中As、Cd、Cr、Ni、Pb、Zn的均值含量均超过贵州的土壤背景值,As、Cd、Cr、Pb、Zn在浅水沼泽、草地、耕地和水沟4种生境植物中均呈污染水平,As、Pb在水鸟肉食性食物鱼样中超标.草海水鸟主要对Cr、Pb、Zn存在暴露风险,在不同食性水鸟食物摄入途径不同则对重金属的暴露风险不同.在不同食性的代表性水鸟中,Pb在食植途径对针尾鸭、斑头雁,在食土途径则对白鹭暴露风险最高.Cr在食土途径中对3种水鸟暴露风险都较高.而Zn主要在食肉途径对白鹭、斑头雁的暴露风险最高.综合评价表明,代表肉食性水鸟的白鹭和代表植食性的针尾鸭的重金属潜在危害风险为高风险,代表杂食性的斑头雁为中风险.以水鸟栖息区域的潜在危害风险来看,双河、胡叶林、王家院子周边和邻近威宁县城城区的区域达到了高风险水平.建议重点监测肉食性水鸟群落的健康状态,优先治理和防控Cr、Pb、Zn重金属污染物以及污染高风险区域,采取科学合理的人为活动限制和污染防控措施.     

Using the nematode Caenorhabditis elegans as a model animal for assessing the toxicity induced by microcystin-LR

Among more than 75 variants of microcystin(MC),microcystin-LR(MC-LR) is one of the most common toxins.In this study,the feasibility of using Caenorhabditis elegans to evaluate MC-LR toxicity was studied.C.elegans was treated with MC-LR at different concentrations ranging from 0.1 to 80 μg/L.The results showed that MC-LR could reduce lifespan,delay development,lengthen generation time,decrease brood size,suppress locomotion behavior,and decreases hsp-16-2-gfp expression.The endpoints of generation time,brood...     

典型工业沿海区域的大气环境腐蚀性评价

目的 利用现役金属材料对工业沿海区域所处不同大气环境进行环境腐蚀性评价,并研究不同金属材料的腐蚀行为差异性,探讨工业沿海大气环境下金属材料的耐蚀性选择。方法 在不同大气环境下,选择现役金属材料Q235、16MnNi和L415开展1 a的户外曝晒试验,并利用质量损失分析、扫描电镜等手段,通过对金属基材进行腐蚀机理研究,评价大气环境的腐蚀性。结果 Q235、16MnNi和L415等3种钢在不同区域沿海工业大气环境下的腐蚀行为受大气腐蚀环境的影响较大,腐蚀产物中含有一定量的Cl和S。同种金属材料表面锈层的特殊结构,使得其基体与大气环境中的腐蚀因子相接触,引发了金属材料在不同大气腐蚀环境中不同腐蚀行为的差异性。结论 工业沿海区域的大气环境中,大气腐蚀性差异由酸循环腐蚀机制形成。3种钢材在腐蚀初期,由于锈层多孔隙结构和可溶性腐蚀产物形成,加重了腐蚀程度。黄岛区域、曹妃甸区域、岚山区域和湛江区域的大气腐蚀等级分别为C2、C3、C2、C3级。     

泥蚶不同组织器官对重金属(Cu、Pb、Cd)的富集规律

通过室内半静态暴毒试验,研究三种重金属(Cu、Pb、Cd)的单一与联合胁迫作用下,泥蚶(Tegillarca granosa)不同组织器官对重金属的富集能力、富集途径,以及两两重金属之间的交互作用。结果发现:单一胁迫条件下,泥蚶各组织器官对Cu的富集能力是鳃>内脏团>肌肉,对Pb和Cd的富集能力是鳃>肌肉>内脏团;肌肉和鳃对Pb的富集速率显著(P<0.05)高于内脏团,即泥蚶对Pb的富集可以通过鳃的呼吸作用和体表的渗透作用两条途径实现。联合胁迫条件下,Cd能够拮抗Cu的富集;一定量的Cu也能够在内脏团中发挥作用,拮抗Pb和Cd的累积;在其他各组织中累积的Cu和Cd则不影响Pb的累积,说明Cd和Cu在泥蚶体内以可溶形式存在,而Pb以不溶形式存在。重金属的富集与金属种类、金属浓度、累积途径、生物体的解毒机制等等多种因素有关。     

几种典型金属材料西沙海洋全浸区腐蚀行为规律研究

目的研究几种典型金属材料在西沙海洋全浸区的腐蚀行为规律。方法通过外场暴露试验,分析EH36和CM690船用钢、316L不锈钢以及5083铝合金材料暴露0.5、1、2a后的腐蚀形貌与动力学规律。结果CM690腐蚀速率要大于EH36,而点蚀深度规律相反。316L不锈钢发生较为严重缝隙腐蚀,5083铝合金则以局部腐蚀为主。结论试验条件下,EH36与CM690钢腐蚀质量损失与点蚀最为严重,316L不锈钢与5083铝合金生物污损严重,伴有局部腐蚀。     

实验室光源暴露试验与户外环境试验相关性研究

采用氙灯、紫外灯和金属卤素灯3种光源对聚苯乙烯进行实验室光源暴露试验,研究了与敦煌环境试验站户外自然暴露试验的相关性。采用秩相关系数法和灰色关联分析法进行相关性的定量分析,用加速转换因子（ASF）法进行加速性评价,用t检验法进行重现性评价,以聚苯乙烯塑料缺口冲击强度为判据,结果表明,金属卤素灯暴露试验对敦煌环境试验站户外自然暴露试验的模拟性最好。金属卤素灯暴露试验对聚苯乙烯在敦煌环境试验站户外自然暴露试验的加速转换,随着试验时间的延长,加速倍率变小。     

同步辐射XRF和XANES研究重金属污染环境中小羽藓体内硫元素的生物指示作用

在实验室将小羽藓(Haplocladium)暴露于不同浓度的铅、铁、铬重金属环境下进行培育,分别应用同步辐射X射线荧光(SRXRF)方法测定小羽藓植株硫元素的含量和X射线吸收近边结构(XANES)分析不同价态的硫所占的相对含量.结果表明,暴露于铅、铁下的小羽藓植株内硫的含量明显增加,铅、铁浓度分别为400 mg/L和200 mg/L时,硫元素含量下降.培养周期为15 d时,小羽藓在100 mg/L铅胁迫下,低价硫由对照组的17.8%升高到23.6%,而同时以硫酸盐形式存在的硫由对照组的56.3%下降到51.2%.在400 mg/L铅胁迫时,低价硫含量增加到24.8%,硫酸盐中的硫所占的比例下降到48.4%.小羽藓植株内的胱氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸和谷胱甘肽中所含低价态硫的总相对含量增加,以硫酸盐态存在的硫相对含量明显下降.研究表明,重金属污染环境导致小羽藓硫吸收同化过程中硫元素含量和价态变化特征具有一定的生物指示作用.     

大气中重金属污染现状及来源研究

总结了近年来的研究成果,通过文献调研对中国大气中重金属污染现状、大气中重金属来源和重金属在环境中的迁移转化途径进行综述,提出为缓解重金属污染的高发态势,保护人群健康,应建立完善的环境污染防治体系,强化大气污染源颗粒物控制来减少重金属在大气环境中的暴露浓度,切断重金属在环境中的污染途径以减少大气传输和沉降,降低由大气-土壤-动植物-人体的重金属暴露健康风险.     

重金属离子对不同非水溶性有机物含量土壤胶体上十溴联苯醚迁移行为的影响

为了研究复杂土壤环境中非水溶性有机物和重金属离子对BDE-209（十溴联苯醚）的时空迁移过程和变换规律,在旋转混匀仪[转速为（30±1.0）r/min、温度为（25.0±0.5）℃]内避光试验条件下,分析V_水:m_土为5、pH为6.8±0.1条件下,森林土壤和农田土壤中非水溶性有机物含量（分别为2.2%和4.7%）和重金属离子（Fe3+、Cu2+、Zn2+）含量对土壤中BDE-209环境迁移行为的影响.结果表明:重金属离子在森林土和农田土土壤胶体上的平衡时间和平衡含量分别为40、32 h和（49.4±1.2）（81.7±1.9）mg/g.重金属离子对森林土（重金属负荷为0~60 mg/g）和农田土（重金属负荷为0~80 mg/g）土壤胶体混凝沉降强弱作用均依次为Fe3+最强,其次为Cu2+、Zn2+;而当森林土重金属负荷为60~100 mg/g、农田土重金属负荷为80~100 mg/g时,森林土和农田土土壤胶体质量浓度分别稳定在（49.3±1.3）和（50.4±1.1）mg/L,致使上清液中ρ（BDE-209）由（388.5±13.2）ng/L分别降至（24.7±21.7）和（25.4±18.8）ng/L.此外,重金属离子未实现BDE-209由土壤胶体向重金属胶体的再分配过程[上清液中ρ（BDE-209）与土壤胶体质量浓度比值保持在（493.1±6.8）ng/g],仅通过改变土壤胶体环境行为来影响BDE-209迁移过程,进而导致土壤环境中BDE-209时空迁移过程与土壤胶体迁移行为一致.      

污泥流化床焚烧产物的重金属排放特性研究

采用小型流化床装置对西湖底泥和四堡污泥进行燃烧实验。用原子吸收法测量污泥及不同温度燃烧产物中Cu、Cr、Cd、Hg等重金属元素,分析金属元素在燃烧过程中的排放特性。     

长江南京段沉积物中铜、镉形态对水生生物富集的影响

为了全面定量地考察沉积物中各种金属结合形态对不同水生生物富集的影响,运用重金属逐级提取法及采用人工半合成方法,对长江南京段沉积物中铜、镉形态分布不同的情况下鲤鱼和螺蛳对这两种重金属的富集进行了研究。结果表明,沉积物通过对溶解态的贡献间接影响鲤鱼对铜、镉的富集,对螺蛳富集铜、镉同时有直接和间接影响,大小顺序为：阳离子可交换态≥碳酸盐结合态＞有机物和硫化物结合态＞铁锰氧化物结合态＞残渣态。并得出了溶解态和沉积物各态对螺蛳富集铜、镉影响的贡献方程式,指出离子可交换态对富集的贡献比残渣态大10⁵倍。据此可以认为,为了减少受重金属污染河流中水生生物体内的富集量,对生活在水上、中层的鱼类来说,主要应控制水中的重金属浓度;对底栖生物来说,水和沉积物中重金属浓度都应受到控制。     

聚氨酯涂层在三亚室外自然曝晒与氙灯老化腐蚀环境中的失效行为

目的研究聚氨酯涂层在三亚室外自然曝晒实验和氙灯老化实验中的失效行为,探讨两种实验条件下聚氨酯涂层光泽度的对应关系。方法利用红外光谱、金相显微镜、扫描电镜等分析手段研究三亚室外自然曝晒和氙灯老化条件下聚氨酯涂层的老化失效规律和行为。结果以聚氨酯涂层完全失去光泽为基准计算,相对于三亚室外自然曝晒实验,氙灯老化实验对聚氨酯涂层老化失效的加速因子约为4.3。结论聚氨酯涂层在实海暴露实验和氙灯老化实验失效过程中表面形貌相似、劣化机理一致,可以用氙灯老化实验模拟三亚室外自然曝晒实验。     

金属自由镦粗的实验研究

金属的拉伸和镦粗实验是研究金属材料力学性能的2个基本实验;而金属的自由镦粗又是人们用来研究自由表面裂纹和材料可加工性能的一个方便而实用的实验。重点介绍了高-径比与摩擦系数对镦粗变形行为与可加工性能的影响,并给出了一些有价值的曲线。     

直齿圆柱齿轮精锻过程的三维刚塑性有限元模拟

对空心直齿圆柱齿轮的精锻成形过程进行三维刚塑性有限元模拟。通过有限元模拟分析 ,深入揭示直齿圆柱齿轮精锻过程的金属流动规律和变形力学特征 ,对直齿圆柱齿轮精锻工艺和模具设计具有重要的指导意义     

Effect of lead on survival, locomotion and sperm morphology of Asian earthworm, Pheretima guillelmi

To provide basic toxicity data for formulating risk characterization benchmarks, the effects of lead on survival, locomotion, and sperm morphology were investigated in the Asian earthworm Pheretima guillelmi. The LC50 of P. guillelmi for 7 and 14 d were 4285±339 mg/kg and 3207±248 mg/kg, which shows P. guillelmi can tolerate a higher concentration of lead nitrate. The average weight of the surviving earthworms decreased at concentration of 2800 mg Pb/kg soil, and the locomotor ability of earthworms exposed ...