磺胺甲恶唑暴露对小麦叶片蛋白和叶绿素含量及SOD酶活性的影响

为了探明磺胺甲恶唑(sulfamethoxazole,SMZ)的生态毒理效应,通过实验室人工控制毒理实验,研究了低浓度SMZ暴露对小麦体内超氧化物歧化酶(SOD)活性、叶绿素(CHL)和蛋白质(SP)含量的影响。结果显示:染毒7d后,各浓度组小麦叶片的SOD活性均被显著诱导(P<0.01),并且染毒浓度的升高增强了SOD的活性,表明SMZ暴露胁迫下,小麦可启动自身的保护机制以最大限度地减少自由基损伤。而小麦叶片的CHL含量,随着SMZ染毒浓度的增加而逐渐降低。并且当SMZ暴露浓度较高时,小麦叶片的CHL含量被显著抑制(P<0.05))。当SMZ染毒浓度为0.05～0.50mg·L-1时,SP的含量被显著诱导(P<0.01));1.00mg·L-1SMZ对SP的含量产生显著(P<0.01)抑制,这说明SMZ染毒剂量将对蛋白质的合成产生严重影响。综上,SOD的活性变化可反映出SMZ暴露对小麦的污染效应及其生态毒性作用,但将其作为评估SMZ污染暴露的生物标志物有待于进一步深入研究。     

磺胺甲恶唑污染对颤蚓的氧化胁迫

在实验室模拟条件下分别采用动、静态生物实验方法,研究了不同浓度的磺胺甲恶唑(sulfamethoxazole,SMZ)对颤蚓(Monopyle phorus limosus)体内抗氧化防御系统的影响以及颤蚓暴露于单一浓度的SMZ后,其体内典型的抗氧化酶,超氧化物歧化酶(SOD)的活性随时间的响应。结果显示:染毒8d后,颤蚓体内SOD的活性先降低后逐渐升高。SMZ染毒浓度达到1.00mg·L-1时,SOD的活性被显著诱导(P<0.01),为对照组的1.30倍。过氧化物酶(POD)活性的变化趋势明显分为先升高、再降低2个阶段。染毒浓度达到0.25mg·L-1时,POD的活性受到最大诱导(P<0.01),约为对照组的1.40倍。各处理组过氧化氢酶(CAT)的活性均高于对照组,并且随着SMZ暴露浓度的增加,CAT活性的变化趋势是逐渐降低的,与SMZ染毒浓度间存在较好的剂量-效应关系。随着SMZ暴露时间的延长,SOD、POD和CAT的活性变化趋势类似,均为先升高后降低,并在第8天时达到最大值(P<0.01),增长率分别为32%、26%和82%。综上,SMZ能诱导颤蚓体内产生氧化胁迫,而CAT在活性氧自由基的清除中发挥主要作用。     

水体中石油污染土壤对鲫鱼及其肝脏抗氧化系统的毒性效应（The Toxicity of Oil Polluted Soil in Aquatic Environment on Carassius auratus and Its Hepatic Antioxidant Defense System）

在室内模拟条件下,研究了水体中不同浓度石油污染土壤暴露20d对鲫鱼(Carassius auratus)幼体死亡率和肝脏抗氧化系统的影响.结果表明,鲫鱼死亡率随其暴露浓度的变化明显分为3个部分:低浓度(0.5～5.0g·L-1)摄食死亡,中等浓度(5.0～25.0g·L-1)吸收死亡,高浓度(25.0～50.0g·L-1)胁迫死亡.1.0g·L-1浓度组死亡率最高,死亡速率最快;50.0g·L-1浓度组在暴露后期死亡速率迅速升高.鲫鱼肝脏中谷胱甘肽硫转移酶(GST)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性可被显著诱导,具体表现为:在所设浓度范围内,幼体鲫鱼肝脏GST活性均受到显著激活,0.5g·L-1浓度下,GST活性被最大程度诱导,达到对照组的606%;SOD活性先升高后降低,10.0g·L-1时酶活性最强,50.0g·L-1浓度下活性被显著抑制;CAT活性于0.5g·L-1就被显著诱导,2.5g·L-1浓度是对照组的4.86倍.可以认为,鲫鱼肝脏SOD和CAT,尤其GST活性对水体中石油污染土壤较敏感,均可作为水生生态系统中石油污染存在的早期检测指标.     

小麦细胞色素P450作为土壤污染生物标记物的研究

以小麦(Triticum acstivnm)为供试植物,建立了小麦细胞色素P450含量的测定方法.在此基础上,以草甸棕壤为供试土壤,菲为外源污染物,进行了菲污染暴露与P450含量的污染诱导量-效关系研究.比较了P450含量与超氧化物歧化酶(SOD)活性对污染诱导的敏感性.结果表明,当土壤菲浓度在1-8mg· kg-1范围内,P450总量分别为对照组的1.78,2.51,2.48和2.17倍,表现为诱导刺激效应,且P450含量与菲含量之间存在明显的剂量-效应关系(P=0.00).而同样浓度范围内,SOD活性变化与对照相比均无显著差异(P=0.168).     

麝香酮和镉单一与复合污染对金鱼藻的生态毒理效应研究

为从生物化学角度探讨一种新型污染物———麝香酮与镉(Cd)单一和复合污染的生态毒理效应,以金鱼藻(Ceratophyllum demersum L.)为研究对象,分析了不同浓度麝香酮和Cd在水中单一与复合污染对金鱼藻叶片中抗氧化系统酶,包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT),脂质过氧化最终产物丙二醛(MDA),可溶性蛋白(SP)和叶绿素含量的影响.结果表明:在单一麝香酮和Cd暴露下,SOD活性第1天均显著降低,而第7天在低浓度污染物的胁迫下呈升高趋势;金鱼藻受麝香酮和Cd胁迫的第1天,POD酶活性分别呈升高和降低趋势;麝香酮浓度为0.05mg·L-1或Cd浓度为0.01mg·L-1时,金鱼藻叶片中的CAT活性变化表现为显著的毒物兴奋作用;用两种污染物单一或复合处理第7天,金鱼藻叶片中的MDA和叶绿素含量可以作为评价麝香酮或/和Cd污染水体环境的敏感指标;SP在这两种污染物胁迫下处于能量及脂蛋白的补偿和应激蛋白的合成两方面的得失平衡过程中,故其含量与处理浓度之间无显著相关关系;复合污染中低浓度的麝香酮和Cd复合对金鱼藻表现为拮抗作用,高浓度的复合表现为相加或协同作用.     

苯并\[a\]芘对马氏珠母贝肝组织抗氧化酶活性的影响

为揭示不同浓度苯并[a]芘(B[a]P)对海洋贝类的生态毒理效应,将马氏珠母贝(Pinctada martensi)暴露于不同浓度(1、4和8μg.L-1)B[a]P中,检测暴露3、7和10d后,B[a]P对马氏珠母贝肝组织抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD、谷胱甘肽硫转移酶GST和过氧化氢酶CAT)活性的影响。结果表明:暴露时间3d时,随着B[a]P浓度的增加,SOD活性无明显变化,GST的活性被激活,在7d和10d受到抑制,GST活性表现为抑制,并表现出一定的剂量-效应关系,而CAT的活性在染毒后第7天受到激活;暴露时间10d时,SOD活性增加,GST活性和CAT活性均受到抑制。B[a]P暴露时间相同,GST活性和CAT活性变化趋势基本相似。B[a]P浓度相同(1和4μg.L-1)时,随着暴露时间的延长,SOD活性无明显变化,GST的活性受到抑制,CAT的活性表现为先激活后抑制的趋势。另外,相对于SOD活性,GST和CAT的活性变化可以更好地反映B[a]P对马氏珠母贝胁迫的毒性效应。     

氧化型染发剂对沙蚕的毒性效应及对部分酶活性的影响

在实验室模拟条件下,研究了氧化型染发剂对双齿围沙蚕(Perinereis aibuhiteusis Grube)的急性毒性效应及不同暴露浓度(0、40、80、160、320mg·L-1)和暴露时间(0、4、6、8、10d)下对其体内乙酰胆碱酯酶(AChE)和超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响.结果表明,1)暴露3d后氧化型染发剂对沙蚕的半数致死浓度(LC50)为1849.6mg·L-1;2)沙蚕体内AChE和SOD活性受到氧化型染发剂暴露浓度的显著影响:暴露3d后,随暴露浓度的升高(0～320mg·L-1),AChE和SOD活性均呈先被诱导后逐渐下降的变化趋势;3)沙蚕体内AChE和SOD活性也受到暴露时间的显著影响:40mg·L-1浓度下,随暴露时间的延长(0～10d),SOD活性呈先下降又缓慢上升的趋势,而AChE活性变化没有显著规律;4)通过比较发现,相对于AChE,SOD的活性变化更能反映氧化型染发剂对沙蚕的毒性作用.     

低浓度阿维菌素对鲤鱼超氧化物歧化酶（SOD）的影响(Effect of Low Concentration of Avermectins on Superoxide Dismutase （SOD）Activities in Common Carp)

研究了阿维菌素长期暴露下鲤鱼肝脏和肌肉超氧化物歧化酶(SOD)活性的动态变化.结果表明:阿维菌素对SOD活性具有较大影响.低浓度组(3.2μg·L-1)SOD活性随暴露时间无显著变化(p>0.05);中浓度组(5.6μg·L-1和7.5μg·L-1)SOD活性先显著上升(p<0.05),随后又显著下降(p<0.05);高浓度组(10μg·L-1和18μg·L-1)SOD活性呈逐渐下降趋势,48h后极显著低于对照(p<0.01).解除污染胁迫10d,低浓度和中浓度组SOD活性能恢复到正常水平,但高浓度组SOD活性不能恢复到正常水平,说明低浓度阿维菌素对鲤鱼机体产生的损伤是可逆性的,而高浓度阿维菌素会对鲤鱼机体产生不可逆损伤.阿维菌素暴露浓度与其对鲤鱼肝脏和肌肉SOD活性抑制率之间具有显著剂量-效应关系,可以考虑将其作为水体中阿维菌素类药物污染的生物标志物;同时,由于正常鲤鱼(对照组)肌肉中SOD活性和受污染胁迫时SOD活性变化的显著性远低于肝脏,因此在考虑用SOD作为生物标志物对水体中阿维菌素污染进行监测时,肝脏是比较理想的取样器官.     

邻苯二甲酸二丁酯对拟南芥幼苗的氧化损伤（Oxidative Damage Induced by Dibutyl Phthalate to Stem and Leaves of Arabidopsis Seedlings）

为了探讨邻苯二甲酸二丁酯(DBP)对植物的氧化损伤作用,采用不同浓度的DBP溶液对拟南芥(Arabidopsis thaliana)进行染毒(终浓度为0、0.5、2.5、5、10mg·L-1),检测DBP对幼苗茎、叶超氧化物歧化酶(SOD)活性及丙二醛(MDA)含量的影响.结果表明:染毒1周后,随DBP浓度的升高,拟南芥幼苗茎叶MDA含量呈显著上升趋势,高浓度组(5、10mg·L-1)与对照组差异显著(p<0.01);SOD活性随DBP浓度的升高呈先升高后降低趋势,各染毒组与对照组均差异显著(p<0.01).以上结果表明DBP可对拟南芥幼苗产生明显的氧化损伤.     

十二烷基硫酸钠(SDS)对克氏原螯虾抗氧化功能和酸性磷酸酶活性的影响

研究了不同浓度(0、35、70、140和280 mg·L-1)十二烷基硫酸钠(SDS)对克氏原螯虾(Procambarus clarkii)肝胰腺和鳃的毒性效应。结果表明,肝胰腺和鳃超氧化物歧化酶(SOD)活性与SDS浓度及暴露时间密切相关,总体表现为低浓度(≤70 mg·L-1)下受诱导而高浓度(≥140 mg·L-1)下受抑制、暴露时间延长则活性下降的趋势,肝胰腺SOD对高浓度SDS(≥140 mg·L-1)胁迫比鳃SOD更为敏感。2种组织过氧化氢酶(CAT)活性变化趋势总体相似,表现为先升高后下降,鳃CAT活性受诱导或受抑制程度均低于肝胰腺。肝胰腺和鳃酸性磷酸酶(ACP)活性变化大体分别表现为上升—下降和下降—上升—下降,肝胰腺ACP对SDS胁迫高度敏感,暴露24 h时即出现显著受诱导现象(P0.05或P0.01),对SDS胁迫具有指示作用。肝胰腺和鳃还原型谷胱甘肽(GSH)含量均表现出先升高后下降趋势,两者分别在48和24 h时达最大值,肝胰腺GSH主要在抵御较低浓度SDS(≤140 mg·L-1)胁迫中发挥重要作用,而鳃GSH含量在24 h内极显著升高(P0.01),鳃GSH比肝胰腺更容易受诱导。由此可见,克氏原螯虾可通过调节抗氧化系统及物质代谢来抵御SDS胁迫,且多数酶表现出明显的时间-剂量效应,而肝胰腺ACP和鳃GSH对SDS胁迫敏感,可作为SDS污染的潜在生物指示物。     

胶州湾北岸潮间带三-(2,3-二溴丙基)异氰脲酸酯和六溴环十二烷的分布水平

对胶州湾北岸潮间带底泥样品中三-(2,3-二溴丙基)异氰脲酸酯(tris-(2,3-dibromopropyl)isocyanurate,TBC)和六溴环十二烷(hexabromocyclododecanes,HBCDs)的3种同分异构体(α-HBCD、β-HBCD、γ-HBCD)的分布水平进行分析,结合索氏提取与Waters ACQUITY UPLC-MS-MS超高效液相色谱-质谱联用仪检测出TBC和HBCDs的3种同分异构体α-HBCD、β-HBCD、γ-HBCD,浓度范围分别为1.20~5.62 ng·g~(-1)(干重)、1.18~1.54 ng·g~(-1)(干重)、1.50~1.85 ng·g~(-1)(干重)、2.12~2.99 ng·g~(-1)(干重)。其中,TBC在河流入海口处的浓度较高,γ-HBCD占ΣHBCDs的比例(44.75%)最高,且相关性分析表明TBC和HBCDs可能有相似的污染来源。最近,斯德哥尔摩公约持久性有机污染物审查委员会(POPRC)将HBCDs列入POPs名单加以限制使用,这表明其具有一定的环境风险,未来可能对环境和人类健康造成的危害应该引起足够的重视。     

2种水稻土中Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的解吸动力学

用一次平衡法研究了2种水稻土表面吸附态Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的解吸动力学行为及柠檬酸和酒石酸对2种重金属离子解吸的影响。结果表明,虽然2种土壤对Pb(Ⅱ)的吸附量比Cu(Ⅱ)高得多,但无论在单一重金属体系还是Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)共存体系中,Cu(Ⅱ)的解吸量均大于Pb(Ⅱ),湖州水稻土Cu(Ⅱ)的解吸量大于嘉兴水稻土,说明土壤对重金属离子的吸附亲和力越大,吸附的重金属离子越不易解吸。用E lovich方程拟合动力学数据可以获得比较满意的结果。解吸速率与时间的关系曲线表明,Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的解吸速率随时间的增加迅速减小。Cu(Ⅱ)的解吸速率大于Pb(Ⅱ),柠檬酸和酒石酸不仅使重金属的解吸量增加,而且使Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的解吸速率大大提高。2种有机酸对Cu(Ⅱ)解吸的促进作用大于Pb(Ⅱ),柠檬酸的促进作用大于酒石酸。     

Influence of complexation on lead(II) and cadmium(II) percolation through a clay liner

Wastes are usually stocked in waste disposals without any pre-treatment. Runoff waters lead to the formation of leachates containing mineral and organic pollutants. In order to prevent groundwater contamination, a double barrier is placed on the landfill bottom. The first one is an active barrier made up of a draining system and a geomembrane, and the second one, consisting of a clay liner allowing pollutant retention, is considered as a passive system. The aim of this work is to evaluate the complexation impact on the organic and inorganic retention. Percolations on columns filled with clay are performed, which allow a better knowledge of the transfer of metallic pollutants, complexed or not, through a model porous media, considering charge and conditional stability of complexes.     

城市大气总悬浮颗粒物与城市热岛

城市大气总悬浮颗粒物是造成全球大部分城市空气污染严重的原因之一,世界各国对之已进行过很多的研究。大量的研究显示,总悬浮颗粒物的污染非常严重,是影响城市空气质量的首要污染物。总悬浮颗粒物的源以人为来源为主,其汇则以湿沉降为主。总悬浮颗粒物对城市气候的影响主要通过2种方式:一种是通过散射或吸收太阳辐射直接影响气候;另一种是以云凝结核的形式改变云的光学特性和云的分布而间接影响气候。但是总悬浮颗粒物与城市热岛相互关系的研究目前还未受到应有的关注,总悬浮颗粒物与城市热岛的相互作用尚未有定论,总悬浮颗粒物既有促进城市热岛形成,也有促进城市冷岛形成的研究报道。文章认为可从如下3个方面探讨总悬浮颗粒物与城市热岛的相互关系:(1)总悬浮颗粒物在城市热岛中的贡献;(2)总悬浮颗粒物影响城市热岛的作用机理;(3)总悬浮颗粒物与城市植被和城市热岛的相互关系及植被对总悬浮颗粒物的净化、对城市热岛的缓解。研究总悬浮颗粒物与城市热岛的相互关系为制定科学合理的城市大气总悬浮颗粒物污染防治措施,有效缓解现代城市热岛难题提供理论依据。     

Influence of complexation on lead(II) and cadmium(II) percolation through a clay liner

Wastes are usually stocked in waste disposals without any pre-treatment. Runoff waters lead to the formation of leachates containing mineral and organic pollutants. In order to prevent groundwater contamination, a double barrier is placed on the landfill bottom. The first one is an active barrier made up of a draining system and a geomembrane, and the second one, consisting of a clay liner allowing pollutant retention, is considered as a passive system. The aim of this work is to evaluate the complexation impact on the organic and inorganic retention. Percolations on columns filled with clay are performed, which allow a better knowledge of the transfer of metallic pollutants, complexed or not, through a model porous media, considering charge and conditional stability of complexes.     

磷酸三苯酯(TPP)和磷酸三(2-氯异丙基)酯(TCPP)诱导人胚肾细胞HEK293凋亡的机制研究

磷系阻燃剂对人体的潜在毒性作用引起了国内外研究者的广泛关注。肾脏是机体重要的排毒器官,若肾脏细胞受损,可能影响肾脏功能的正常发挥。本研究以人胚肾细胞HEK293为研究对象,结合传统毒理学实验,筛选出磷酸三苯酯(TPP)及磷酸三(2-氯异丙基)酯(TCPP)诱导人胚肾细胞HEK293凋亡的关键靶标基因p53。在此基础上采用分子对接模拟和光谱法分析发现,TPP和TCPP分别以嵌插方式和沟槽方式结合p53-DNA,改变基因片段的框架结构,启动分子起始事件,通过影响相关基因(Bax、Hrk、Bcl-2和Bad)的表达量,导致线粒体途径释放cyt c,最终激活Caspase 7实现细胞凋亡。研究结果阐明了此类污染物诱导凋亡的作用机制,为毒害化学品的污染防控提供理论依据。     

Percolation of Lead(II) and Cadmium(II) through two bentonites used as landfill liner

In order to prevent contamination of subsoil and groundwater by leachates containing heavy metals, montmorillonite linings are used on landfill bottoms. It is therefore important to understand ion uptake by this clay. In this study we have performed percolation of lead(II) and cadmium(II) through columns filled firstly with a technical bentonite and then with a reference bentonite. Elution curves provide an evaluation of metals retention. After the percolation step, columns are cut and metal ions are extracted to evaluate influence of side effects and soil depth on metal uptake. Moreover retentions of lead(II) and cadmium(II) are compared.     

Constitutional tolerance and chlorophyll fluorescence of Boehmeria nivea L in response to the antimony (Sb) and arsenic (As) co-contamination

The metal tolerance and metabolic changes in Boehmeria nivea colonized in mining areas are not well known. A hydroponic experiment was conducted to evaluate the impact of antimony (Sb)+arsenic (As) in following combinations (control (no metal), 20+0, 10+10, 40+0, 20+20, and 40+40 mg/L) on phytotoxicity, metal tolerance index (MTI), and chlorophyll fluorescence in B. nivea. This constitutes an initial investigation of metal tolerance and chlorophyll fluorescence in Sb and Sb+As contaminated B. nivea. The high Sb+As 40+40 mg/L produced significant phytotoxicity and MTI in the plant. Progressive higher Sb and Sb+As levels resulted in decreased chlorophyll fluorescence of B. nivea. Exposure to intermediate and high Sb+As levels induced damage in the photosynthesis apparatus of the plant.     

水体中胺鲜酯残留量的测定及其光解特性

建立了利用固相萃取-气相色谱(SPE-GC)测定水体中胺鲜酯残留量的方法.考查了3种不同固相萃取柱(C18、florisil、OasisR HLB)对水溶性农药胺鲜酯的吸附效果,发现它们对水中胺鲜酯的萃取效率依次为8%、13% 和96%;进一步研究了利用OasisR HLB萃取水中胺鲜酯的最佳条件(洗脱剂二氯甲烷用量4～8 mL),OasisR HLB(60 mg)小柱对胺鲜酯的保留容量高达200 μg·柱-1.运用该方法测定胺鲜酯光解试验样品,结果表明胺鲜酯质量浓度的对数与光照时间呈良好的线性关系.胺鲜酯在氙灯下的光化学降解符合一级动力学反应,光解半衰期为82 min,较易光解.     

毒死蜱(CPF)对克氏原螯虾的急性毒性及组织病理观察

采用静水生物测试法研究毒死蜱(CPF)对克氏原螯虾(Procambarus clarkii)的急性毒性效应及克氏原螯虾的组织病变情况并进行安全评价。设定0、2、10、20、40和80μg·L-1 6个CPF浓度梯度进行急性暴露试验,结果表明,CPF浓度升高对克氏原螯虾产生较大毒性,24、48和96 h半致死浓度〔ρ(LC50)〕分别为(28.24±2.81)、(19.50±2.03)和(13.13±1.70)μg·L-1,ρ(LC50)随着暴露时间延长呈显著下降趋势,符合双曲线衰减模型(r=0.999 9,P<0.000 1),安全浓度为(2.79±0.31)μg·L-1。组织病理观察发现,染毒虾心脏上皮细胞增生,心肌肌束间充满血淋巴细胞;神经细胞肿大,尼氏体溶解消失,细胞由多极形状变为圆形,神经纤维坏死并解体;肝胰腺小管收缩并充血,空泡增加;鳃组织空泡化,表面出现黑色素沉积,被多量血淋巴细胞浸润;肌肉纤维萎缩并溶解。