毒死蜱水生生物毒性效应研究进展

毒死蜱(chlorpyrifos,CPF)是一种广谱高效的有机磷杀虫剂,在全球范围内被用来治理农业和家庭卫生虫害,CPF的广泛应用对水环境的影响及其对水生生物和人类的潜在生态威胁不容忽视.与重金属、微塑料和持久性有机污染物相比,对水生生态系统CPF的研究和评价很少,目前的研究主要集中在CPF的急性和慢性毒性.急性毒性方面,CPF能抑制微藻生长,对无脊椎动物尤其是甲壳类动物具有致命作用.此外,CPF还会抑制鱼类和两栖动物的孵化率,诱发胚胎畸形,并导致成虫心率、代谢等生命活动异常.在慢性毒性方面,CPF在水生食物链中的转移特征尚不清楚.然而,水中痕量CPF可被水生生物积累并有可能通过食物链向高营养级传递,对高营养级生物以及人类健康产生潜在威胁.本文综述了 CPF对淡水和海洋生态系统中水生生物的毒性作用及其可能的作用机制,并进一步讨论了 CPF在水生生态系统中研究的瓶颈和未来前景.本综述旨在为今后在全球变化的环境下深入研究有机磷农药的毒性提供参考,并为优化水生环境中CPF污染物的防治策略提供理论支撑.     

生物可降解微纳米塑料生物毒性效应的研究进展与展望

近年来用生物可降解塑料(BPs)替代传统塑料(CPs)被认为是应对塑料污染危机的有效途径。由于BPs比CPs更容易分解成微纳米塑料(MNPs),因此生物可降解微纳米塑料(BMNPs)的生物毒性效应是当前关注的焦点,但相关研究仍处于起步阶段。本文从BMNPs本身、渗滤液及其与其他污染物形成复合污染物3个方面入手,系统总结了BMNPs生物毒性效应的国内外研究进展,重点关注BMNPs与传统微纳米塑料(CMNPs)之间的差异。本文总结的研究显示,与CMNPs相比,BMNPs的生物毒性效应表现为减弱、无显著变化和显著增强的研究结果分别占总研究结果的21%、25%和54%。其中BMNPs的生物毒性效应显著增强主要原因在于,首先BMNPs表面比CMNPs更加粗糙复杂,对被测生物表现出更强的机械性损伤能力。其次,进入生物体内的BMNPs会被生物分解成更小尺寸的塑料,更容易进入生物体的组织和细胞,产生更大的危害效应。此外,BMNPs更容易被微生物所吸收,通过影响微生物的正常生理功能,对相关生物和生态系统造成一系列连锁负面影响。再者,BMNPs在分解、降解和老化过程中能更快地释放出添加剂,并且释放出的某些化合物具有更强的生物可利用性。最后,与CMNPs相比,BMNPs与其他污染物产生的复合生物毒性效应更强,这与BMNPs特殊的表面和内部结构造成其对污染物拥有更强的吸附和解吸能力有关。本文还通过梳理上述研究存在的不足,对未来BMNPs生物毒性效应的研究、检测和评价等方面进行了展望,以期为BPs污染的有效防治和生态风险评估,以及MNPs相关产品的管理和认证提供科学支撑。     

磷酸三丁酯的生物毒性效应研究进展

作为传统溴代阻燃剂的替代品,有机磷酸酯阻燃剂（organophosphate flame retardants,OPFRs）已广泛用于制造业,对环境造成的影响备受人们关注,成为新有机污染物的研究热点之一。目前,烷基OPFRs在各种环境介质中被频繁检出,通过吸入、饮食摄入或皮肤接触等途径进入生物体内,产生一定的毒性效应,对生态系统和人类健康具有潜在的风险。本文总结了一类烷基OPFR——磷酸三丁酯（tributyl phosphate,TBP）在生物体内的富集、毒性效应和作用机制,提出了当前研究中存在的问题和建议,同时展望了生物毒性评价的发展趋势,为今后全面评估TBP的生态风险提供依据。     

酚类环境雌激素对水生生物毒性效应的研究进展

已有研究发现多种酚类化合物可以干扰水生生物正常内分泌代谢,对生物生殖系统、神经系统、免疫系统等产生毒性效应,进而通过食物链的生物放大作用对人体产生危害。酚类化合物对生物体的内分泌干扰效应已经成为了近年来的研究热点。结合近年来国内外毒理学研究进展,在详细概述酚类化合物对水生生物的毒性效应及作用机制的基础上,并对目前研究中存在的问题以及未来的研究方向进行了探讨和展望。     

四种污染物对大型蚤的毒性效应

硫氰酸钠，二甲基甲酰胺，乙腈和丙烯腈是化工生产中排放的有毒有害污染物，会造成水生生物的急性死亡和慢性中毒，破坏水生态系统的生物多样性和功能。为保护水生态系统，需研究这些污染物对水生物的毒性效应，制定其在水中的允许浓度和排旷标准。本文研究了这四种污染物大型蚤的急性和慢性毒性效应，结果表明硫氰酸钠，二甲基甲酰胺，乙腈和丙烯腈对大型蚤的急性毒性值（４８ｈ＝ＥＣ５０）分别为４．２２ｍｇ／Ｌ，３５６１ｍｇ／     

典型PFOA和PFOS替代品对水生生物的毒性效应研究进展

由于全氟辛烷羧酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)和全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonic acid,PFOS)具有环境持久性和生物毒性已被限制或禁止生产使用,其替代品开始大量的生产和应用。PFOA和PFOS替代品已在全球多种环境介质中检出,尤其是在水环境中。PFOA和PFOS替代品在水环境中的残留不仅会造成水体污染,还可能对水生生物产生毒性作用,危害水生生态安全,因此受到人们的广泛关注。本文对典型PFOA和PFOS替代品在水环境中的分布状况和水生生物中的积累情况进行了归纳总结,并重点讨论了其对水生生物的毒性效应,以期为PFOA和PFOS替代品的生态风险评估提供参考。     

抗生素对蚯蚓的毒性效应研究进展

近年来,由于抗生素在养殖业的广泛使用,导致大量抗生素通过动物粪便、尿液等方式排出体外进入土壤环境,且其残留时间较长,带来一系列的土壤污染问题.而蚯蚓在维持土壤生态功能中扮演着重要的角色,很多研究表明蚯蚓的生理状态能间接反映土壤的污染程度,因此开展抗生素对蚯蚓的毒性研究对监测土壤中抗生素的污染状况具有非常重要的意义.本文分别从急性毒性、生殖毒性、抗氧化酶、基因表达和肠道微生物等方面综述了抗生素对蚯蚓的毒理作用研究进展,发现抗生素的毒性普遍偏低,不会直接引起蚯蚓死亡,但过量的抗生素会抑制蚯蚓体质量增长、破坏蚯蚓抗氧化防御系统,改变蚯蚓肠道微生物群落结构,并且在遗传水平上对蚯蚓产生不利影响.最后对土壤中抗生素对蚯蚓毒性效应的未来研究方向进行展望,为土壤抗生素污染监测及生态风险评估提供理论依据.     

纳米材料与环境污染物的复合毒性

纳米材料因其独特的物理化学性质,不仅其自身具有毒性,还会与共存污染物相互作用,影响彼此的迁移转化和毒性效应。文中总结了纳米复合污染毒性的研究方法,并介绍了几种纳米材料(碳纳米材料、金属氧化物、量子点和零价金属)与重金属或有机物复合时造成的生物毒性,包括不同层次毒性指标响应(生物整体、生物积累、大分子水平)和毒性机制的探讨,展望了纳米复合污染毒性领域今后的发展方向和亟待研究的重要问题。     

新烟碱类杀虫剂对非靶标生物毒性效应的研究进展

新烟碱类杀虫剂是目前全球市场占有率最高的一类杀虫剂,它们选择性作用于昆虫烟碱型乙酰胆碱受体,以往普遍认为其对非靶标生物毒性较低。然而,越来越多的证据表明,新烟碱类杀虫剂的暴露会对非靶标生物造成负面影响。本文综述了新烟碱类杀虫剂对水生生物、非靶标昆虫、鸟类和哺乳动物等多种非靶标生物的毒性,以及对人类健康的影响。新烟碱类杀虫剂对各类生物均具有急性致死毒性,但不同物种之间半数致死浓度(LC_(50))或半数致死剂量(LD_(50))差别较大,由低至高依次为昆虫(0.01～2.38 mg·L~(-1),3.7～81 ng·bee~(-1))、甲壳动物(0.59～37.75 mg·L~(-1))、鱼类(1.2～241 mg·L~(-1))、鸟类(15～>2 000 mg·kg~(-1))和哺乳动物(82～>5 000 mg·kg~(-1))。新烟碱类杀虫剂对非靶标生物的亚致死毒性表现在降低繁殖力和生长速度、降低活动性、影响神经系统、扰乱代谢平衡、损伤DNA等。总体上看,吡虫啉的毒性最高,呋虫胺和烯啶虫胺的毒性较低。啶虫脒、噻虫啉、噻虫嗪和噻虫胺的毒性大小顺序随物种不同而不同。对于水生生物和非靶标昆虫,噻虫啉和噻虫胺的毒性较高,而对于鸟类和哺乳动物,啶虫脒的毒性较高。最后针对现有研究的不足,提出了今后的研究方向,以期为该类杀虫剂的风险评估和合理施用提供科学依据。     

脂环族溴代阻燃剂的生物富集、代谢及毒性效应研究进展

以六溴环十二烷（HBCD）为代表的脂环族溴代阻燃剂（CBFRs）被广泛应用于纺织、建材、电子、电气、化工、交通、建材等领域.随着HBCD作为《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》增列持久性有机污染物,与HBCD具有相似结构和性能的四溴环己烷（TBECH）和四溴环辛烷（TBCO）等CBFRs被当作HBCD的潜在替代产品.迄今为止,HBCD、TBECH和TBCO已在大气、水体、土壤等多种环境介质和生物体中被检出,它们在生物体内的代谢转化以及内分泌干扰、神经、生殖、发育等毒性效应亦受到广泛关注.值得指出的是,所有CBFRs均含有同分异构体,表现出异构体选择性的生物富集、代谢和毒性效应.遗憾的是,目前相关研究还十分匮乏.本文从CBFRs的环境暴露水平、生物富集、毒性效应、以及CBFRs的生物转化等方面展开综述,特别强调了从异构体水平研究HBCD及其替代物的必要性.本文有助于全面了解CBFRs生物富集、代谢及毒性效应,对于正确认识和准确评价CBFRs的生态和健康风险具有重要的科学意义.     

急性毒性藻红外测试中联合作用的评价方法（Evaluation Method for Combined Toxicity Effects in the Measure of Alage Infrared Radiation for Acute Toxicity）

藻红外测试中联合作用的评价方法是急性毒性藻红外测试法的重要组成,为建立其评价方法,用敏感藻和重金属、有机药品、农药开展了探索性实验.首先确定联合作用系数θ的计算式和总均偏差系数f,用其构建联合偏差系数法;再用实验得到的f=0.06调整相加作用的θ理论值(θ=1),联合偏差系数θi分别在大于、等于、小于1+0.06或1-0.06时,评价联合作用类型;最后进行二元药品对敏感藻联合作用的验证实验,验证联合偏差系数法的可行性.结果发现,4种重金属6种混合对短线脆杆藻(Fragilaria brevistriata)的联合作用为:3次拮抗作用,2次独立作用,1次相加作用;4种有机药品6种混合对羊角月牙藻(Selenastrum capricornutum)的联合作用为:2次协同作用,3次独立作用,1次拮抗作用;8种农药12种混合对水华鱼腥藻、纤细裸藻的联合作用为:9次拮抗作用,3次独立作用;一组验证实验包括藻液加药、测试、计算和评价,共需要60min,而用光密度、细胞数、叶绿素含量、细胞干重作为测试指标进行藻类急性毒性实验,需要24h～96h.对验证结果分析可知,用所构建的联合偏差系数法评价二元药品对敏感藻的联合作用,具有可行、快速、简便的优势.     

西维因对雄性罗非鱼(GIFT Oreochromis niloticus)内分泌干扰效应的研究

在实验室条件下研究了西维因对罗非鱼的急性毒性以及在不同暴露浓度下的西维因(0.064,0.8和5mg·L-1)对雄性罗非鱼性腺系数、血清雌二醇、睾酮含量的影响以及对卵黄蛋白原的诱导效应,以期对其环境雌激素效应研究有所贡献。结果表明:西维因对罗非鱼的24、48、72和96h的LC50分别为30.21、25.16、19.76和17.86mg·L-1。长期暴露于低剂量的西维因中,会使雄性罗非鱼精巢系数降低;对其血清雌二醇的合成具有诱导作用,当浓度为0.8mg·L-1时,诱导作用最强,此时血清雌二醇的含量为218.83pg·mL-1;卵黄蛋白原的含量随着西维因浓度的升高,逐渐增多,当处理浓度为5mg·L-1时,达到最大为393.01μg·L-1;随着西维因浓度的升高,睾酮含量逐渐降低,西维因的浓度为5mg·L-1时,睾酮含量达到10.58mol·L-1,差异极显著(p<0.01),这可能是由于西维因对雄性罗非鱼具有雌激素效应。     

磺胺类抗生素污染现状及其环境行为的研究进展

抗生素广泛应用于医疗、畜牧业和水产养殖业,但过量使用可对环境产生危害.磺胺类抗生素是一类常用的兽用抗生素,具有成本低、抗菌谱广等特性,能预防动物疾病和促进机体生长,被广泛应用于世界各地.然而,磺胺类抗生素难被机体吸收,常随粪便和尿液排出体外,继而发生一系列的环境行为,并造成环境污染.本文介绍了抗生素的分类、来源及危害,重点阐述了磺胺类抗生素的国内外污染现状、环境行为和毒性效应,为后续治理抗生素污染提供基础资料.     

嘧磺隆对农作物的毒性及残效危害研究

利用盆栽试验研究了不同质量浓度嘧磺隆对大白菜、小麦的毒性及其残效危害。结果表明，嘧磺隆对大白菜和小麦均可产生明显毒害症状，生物学指标明显劣于对照；嘧磺隆可降低大白菜和小麦叶绿素含量，并使叶片细胞膜和原生质遭到破坏，导致叶片浸出液电导率增大；当嘧磺隆质量浓度为0．01mg／L时，对大白菜的产量有品著影响，可使产量降低51．1％；嘧磺隆质量浓度大于0．1mg／L时，其残效对后茬作物有毒害作用，而质量浓度小于0．01mg／L时则没有明显影响；在小麦返青期用质量浓度大于0．01mg／L的嘧磺隆处理时，小麦受到不同程度的危害，当质量浓度增大到0．1mg／L时，小麦生物学产量则显著下降。     

羟乙基-β-环糊精对农药的增溶与毒性影响

研究了羟乙基-β-环糊精(HECD)对三种疏水性有机农药(甲基对硫磷、呋喃丹和五氯酚)的增溶作用和对甲基对硫磷生物毒性的影响。结果表明, HECD的存在使三种农药在水中的溶解度显着增加, 增溶作用主要是由于农药与HECD形成包合物而引起的;HECD的存在不影响甲基对硫磷的生物毒性。     

草铵膦和草甘膦在水环境中的行为和毒性效应研究进展

草铵膦和草甘膦均为灭生性广谱除草剂,具有低毒、高效的特点,是目前世界上使用最多的2种有机磷类除草剂,广泛应用于防除果园、非耕地等的杂草。在世界范围内广泛使用导致这2种农药越来越多地进入环境,尤其是水环境中。由于草铵膦和草甘膦在水中的溶解度大,且在水溶液中较稳定,目前在多地的水体中均检出2种农药残留。随着对草铵膦和草甘膦毒性研究的深入,有越来越多的研究结果显示这2种农药对水生生物存在一定的毒性。针对目前草铵膦和草甘膦在水体中的环境行为和毒性效应（包括对鱼类、藻类和其他水生生物的毒性效应）研究进展进行了总结,旨为草铵膦和草甘膦在水环境中的环境行为和对水生生物的毒性研究提供有益借鉴,为2种农药的合理使用提供参考。     

多菌灵和苯醚甲环唑对SK-N-SH细胞的联合毒性效应

生蔬中的农药残留会导致农药在人体内蓄积并产生危害,尤其是农药混合残留可能产生农药“鸡尾酒”效应,导致毒性效应叠加、增强或减弱。因此研究农药混合物的联合毒性效应及机制对食品安全风险评估具有重要意义。本研究以人神经瘤细胞母细胞（SK-N-SH细胞）为模型,以等毒性配比法设计联合细胞毒性实验,采用联合指数方法探讨多菌灵和苯醚甲环唑的联合细胞毒性。此外,采用析因设计探讨二者对SK-N-SH细胞内活性氧（reactive oxygen species,ROS）生成的联合作用。结果显示,在不同效应水平,多菌灵和苯醚甲环唑对SK-N-SH细胞活力表现出不同的联合作用模式。当混合物的效应水平为0~50%时,多菌灵和苯醚甲环唑的毒性效应表现为拮抗作用;混合物的效应水平为50%~100%时,多菌灵和苯醚甲环唑表现为协同作用。此外,当苯醚甲环唑浓度较低时（16.88 μmol·L^-1）,二者对ROS的生成表现为拮抗作用;当苯醚甲环唑浓度较高时（22.08 μmol·L^-1）,二者对ROS的生成表现为协同作用。结果提示多菌灵和苯醚甲环唑具有联合神经毒性,且ROS生成的氧化应激机制在这二者的联合神经毒性中发挥作用。此研究结果为农药复合暴露对人类健康的风险提供实验依据。     

3种氟喹诺酮联合暴露对铜锈环棱螺的急性致死效应

氟喹诺酮类抗生素(fluoroquinolones, FQs)的大量使用导致其不可避免地进入水环境中,并对水生生物产生毒性作用。当前关于FQs生态毒理的研究大多是基于单独的某种FQs,而关于不同FQs间联合作用的研究较少。本文以铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)幼体为受试生物,首先分别研究了环丙沙星(ciprofloxacin, CIP)、诺氟沙星(norfloxacin, NOR)和左氧氟沙星(levofloxacin, LEVO)3种FQs的急性致死效应,随后考察了3种FQs的联合毒性作用。结果表明,单一FQ暴露下随着暴露浓度升高和时间的延长,死亡率均呈现上升趋势,3种FQs对铜锈环棱螺的急性毒性作用依次为NOR(LC₅₀: 59.212 mg·L^-1)>CIP(LC₅₀: 114.255 mg·L^-1)>LEVO(LC₅₀: 123.706 mg·L^-1)。铜锈环棱螺对FQs暴露较为敏感,在FQs生态风险评价中有较大应用潜力。联合暴露结果表明,二元系统及三元系统联合毒性作用有所区别,与FQs种类、浓度和暴露时间长短有关,但最终都趋向于协同作用。本研究结果指示虽然FQs单一暴露毒性较弱,但不同FQs的联合作用导致毒性有所增强,应当予以重视并开展深入研究。     

单体铝与纳米铝团簇絮凝剂的残余毒性效应

铝盐絮凝剂是国内外最常用的水处理和水环境修复药剂,一直以来对其残余毒性研究主要是从传统单体铝角度进行探索。残余铝的生物毒性与其赋存形态具有相关性。目前针对铝总量毒性的研究较多,但从形态角度对不同形态羟基铝尤其是纳米Al₁₃团簇毒性效应的研究相对缺乏,且已有研究结果存在争议。单体铝在一定条件下可转化为纳米铝团簇,进一步增大残余铝的毒性效应复杂性。为此,本研究在调查铝残留途径和来源的基础上,深入探讨了不同形态羟基铝（无机单体离子态Al_m、纳米多核团簇态Al₁₃）毒性效应的研究进展,分析残余铝的毒性效应特征和影响因素,为优化铝盐絮凝剂投加、残余铝控制标准修订和确保水生态环境安全提供参考。