PCB77和Cd共同暴露诱导的线粒体损伤及其介导的联合毒性效应

本文以人肝癌细胞系SMMC-7721为生物模型,研究并比较了PCB77和Cd~(2+)对SMMC-7721细胞的单一与联合毒性.通过细胞活性检测发现,当Cd~(2+)暴露浓度为20μmol·L-1,PCB77暴露浓度为25μmol·L~(-1),暴露时间为48 h时,两种污染物产生明显的联合毒性.二者共同暴露虽然不影响细胞膜的完整性,但引起了线粒体膜电位下降、膜通透性显著增加,进而诱导细胞凋亡,同时胞内ROS水平升高.结果表明,PCB77和Cd~(2+)的共同暴露可引发联合肝细胞毒性,其毒性机理是线粒体膜电位下降和膜通透性增加,进而引发细胞凋亡.     

BDE-47对人胚肾细胞HEK293的毒理效应及作用机制

2,2’,4,4’-四溴联苯醚(BDE-47)是生物体中含量最高且毒性最强的PBDEs之一,有关BDE-47对肾细胞的毒性及其作用机制的研究仍有待补充。选取3个剂量组(低:10-6mol·L-1、中:10-5mol·L-1、高:10-4mol·L-1)及溶剂对照组,研究了BDE-47对人胚肾细胞(HEK293)的细胞凋亡率及活性氧(ROS)水平的影响;并从分子水平对细胞氧化损伤、凋亡相关蛋白(APE1及p53)及凋亡相关基因m RNA(p53、Bax、Caspase 3、Caspase 8)的表达量进行测定。实验结果显示:与对照组相比,中、高剂量组细胞凋亡率显著增加(P0.05);ROS水平在中剂量组显著上升(P0.01);随BDE-47浓度的变化,APE1蛋白表达量与细胞ROS水平存在一致性;p53、Bax、Caspase 8 m RNA表达量与BDE-47的浓度间存在剂量-效应关系。结果表明,BDE-47可诱导HEK293细胞凋亡及氧化应激,APE1可能是细胞ROS升高与细胞凋亡间重要的中介因子;BDE-47可以通过影响Caspase 8及线粒体途径中p53及Bax的表达诱导细胞凋亡。     

活性氧和钙信号参与铅对酵母细胞的毒性作用

以模式生物酵母菌为材料,研究铅对细胞的毒性效应,探讨胞内活性氧(ROS)和Ca~(2+)在铅诱导细胞死亡中的作用。结果显示,浓度为5~100 mg·L~(-1)的硝酸铅可降低酵母细胞活性,诱导酵母细胞死亡,随着铅浓度的提高和作用时间的延长,细胞死亡率增高。在铅处理组酵母细胞中,ROS和Ca~(2+)水平显著升高,线粒体膜电位明显下降;用1 mmol·L~(-1)的外源抗坏血酸(AsA)能降低铅引发的酵母细胞死亡,0.5 mmol·L~(-1)的钙离子螯合剂乙二醇双四乙酸(EGTA)或0.1 mmol·L~(-1)的质膜Ca~(2+)通道特异性抑制剂氯化镧(LaCl_3)亦可明显抑制铅引起的酵母细胞死亡。研究结果表明,铅诱发的酵母细胞死亡与处理组胞内ROS和Ca~(2+)升高有关,高浓度的Ca~(2+)可能通过诱导线粒体膜通透性转变孔道开放,或者高水平ROS可能损伤线粒体膜,致线粒体膜电位下降,继而激活相关下游信号导致细胞死亡。     

PFOS对星形胶质细胞表观遗传调控作用初探

脑源性神经营养因子(BDNF)甲基化在全氟辛烷磺酸(PFOS)神经毒性中的作用已证实,但表观遗传修饰中其他调控因子在PFOS对星形胶质细胞毒性中的影响仍有待探索。本文以大鼠原代星形胶质细胞为体外生物体系,建立24 h PFOS(0、25、50和100μmol·L~(-1))暴露模型,通过观察PFOS暴露对星形胶质细胞表观遗传调控主要分子DNA甲基化酶(DNMTs)、组蛋白去乙酰化酶(HDACs)和小泛素化修饰物(SUMOs)的影响,初步明确表观遗传调控机制参与PFOS神经毒性作用。采用Hoechst 33258检测细胞凋亡,利用ELISA试剂盒检测HDACs含量,以实时荧光定量PCR考察DNMTs、HDACs和SUMOs基因表达。结果显示,星形胶质细胞暴露于一定浓度PFOS(≥25μmol·L~(-1))时产生凋亡现象(P0.05),HDACs含量升高(P0.05),且DNMT1、HDAC1/2/4与SUMO-1的基因表达显著升高(P0.05);而当PFOS浓度高于50μmol·L~(-1)时,可显著诱导DNMT3A、SUMO-2的基因表达(P0.05); DNMT3B在PFOS≥25μmol·L~(-1)时,其基因表达具有升高趋势,但不具统计学显著性(P0.05)。结果表明,PFOS可以影响星形胶质细胞的表观遗传修饰;表观遗传修饰可能是PFOS神经毒性作用机制之一。     

碲化镉量子点(CdTe QDs)对肝细胞的毒性效应及线粒体介导的毒性机制研究

本文探讨了碲化镉量子点(CdTe QDs)对肝细胞的毒性效应及其影响因素,为探索量子点的肝毒性机制提供一定依据。采用人肝癌细胞(Hep G2)和人正常肝细胞(L02)为细胞模型,设置0、25、50和100μmol·L-14个浓度组,采用CCK-8法检测细胞生存率,石墨炉法检测细胞内镉元素含量,采用流式细胞术,装载荧光探针DCFH-DA检测细胞内活性氧水平,采用FITC/PI检测细胞凋亡以及JC-1检测细胞ATP水平。研究结果显示:CdTe QDs诱导2种肝细胞生存率降低,细胞凋亡率升高,细胞对QDs的摄入水平具有时间依赖性,细胞内活性氧水平显著升高,线粒体膜电位降低和ATP含量显著减少,且2种肝细胞比较发现L02细胞损伤程度更为严重。CdTe QDs对2种肝细胞造成损伤,对L02细胞损伤更明显,其原因是L02细胞对CdTe QDs摄取更多,导致进入细胞的QDs引发更为严重的损伤效应。     

百草枯急性暴露对肝细胞L-O2的毒理研究

百草枯(paraquat,PQ)是目前农业生产上使用较为广泛的除草剂,PQ毒性极大,能造成人和动物多器官损伤。因肝脏是主要的受损器官之一,故以肝细胞L-O2为研究对象,探讨PQ急性暴露对肝细胞产生的毒理影响。结果显示在40!640μmol·L~(-1)暴露浓度下作用24 h,PQ显著抑制肝细胞L-O2的增殖活性(P0.01),半抑制浓度(IC50)为263.2μmol·L~(-1)。将肝细胞L-O2暴露于不同浓度的PQ(60、120、180和250μmol·L~(-1)),作用24 h后,与对照组相比,PQ暴露组的活性氧(ROS)累积和细胞凋亡率都表现出明显的浓度依赖性升高(P0.01; P0.05),细胞周期阻滞在S期。Western blot结果显示,除60μmol·L~(-1)外的其他暴露组中活化的胱天蛋白酶9(caspase-9)表达显著上调,Bax和Bcl-2的比值显著增大,提示细胞凋亡机制可能与内源性线粒体通路的激活有关。此外,碳酸酐酶9(CA9) mRNA表达显著升高,提示PQ暴露下可能引起酸性代谢产物出现,对细胞产生酸毒害,但其内在的机制还需进一步研究。     

微囊藻毒素-LR通过线粒体途径诱导人支气管上皮细胞凋亡

探讨线粒体Caspase依赖性途径是否参与微囊藻毒素-LR(microcystin-LR,MC-LR)诱导人支气管上皮细胞(human bronchial epithelial cells,16HBE)凋亡过程。将处于对数生长期的16HBE分别暴露于终浓度为0(对照组)、2.5、5、10μg·m L-1的微囊藻毒素-LR和10μg·m L-1MC-LR+50μmol·L-1Caspase广谱抑制剂Z-VAD-FMK,持续24 h和48 h。检测细胞凋亡率,线粒体跨膜电位(ΔΨm),Caspase-3和Caspase-9相对表达量。结果显示,与对照组相比,各浓度染毒组细胞凋亡率和Caspase-3、Caspase-9相对表达量均升高,10μg·m L-1MC-LR染毒组线粒体膜电位降低;与10μg·m L-1MC-LR组相比,10μg·m L-1MCLR+50μmol·L-1Z-VAD-FMK组细胞凋亡率明显降低,Caspase-3和Caspase-9相对表达量降低,差异均有统计学意义(P0.05)。且随着MC-LR染毒浓度的升高或染毒时间的延长,16HBE细胞凋亡率和Caspase-3、Caspase-9相对表达量呈升高趋势。研究表明,MC-LR可以通过线粒体Caspase依赖性途径诱导16HBE细胞凋亡。     

磷酸三(1,3-二氯-2-丙基)酯对L-02肝细胞氧化应激及凋亡损伤机制

在各类环境介质及生物体甚至人体中都检测到有机磷阻燃剂磷酸三(1,3-二氯-2-丙基)酯(tris(1,3-dichloro-2-propyl)phosphate,TDCPP)的存在,为探究TDCPP对人体健康的毒性作用,选取人体正常肝细胞L-02细胞作为模型,考察在体外暴露条件下TDCPP对L-02细胞的细胞存活率、凋亡、氧化应激以及p53通路相关基因方面的影响。MTT结果显示,24 h、48 h、72h的半数致死浓度(LC50)分别为:116.56μmol·L~(-1)、81.89μmol·L~(-1)、65.11μmol·L~(-1)。TDCPP暴露24 h条件下,随着TDCPP暴露浓度的增加,细胞的凋亡率和活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平也逐渐增加,100μmol·L~(-1)浓度条件下凋亡高达25.58%±1.61%,ROS水平是对照组的2.07±0.07倍。实时荧光定量PCR法检测线粒体凋亡通路相关基因的表达情况,在TDCPP刺激下,Bax、caspase-3、caspase-9、p53和Apaf-1相对表达量增加,Bcl-2相对表达量减少。蛋白免疫印迹法检测发现Bax/Bcl-2和caspase-3均随浓度增加而递增。本研究为综合评估TDCPP的生物和环境健康毒理效应提供了实验数据及理论支持。     

姜黄素调控p53蛋白入核诱导骨髓瘤细胞凋亡

为探讨姜黄素对小鼠骨髓瘤细胞核内p53蛋白含量的影响及其凋亡作用,体外培养P3X63Ag8细胞,给予不同浓度姜黄素处理(0、10、20、30、40、50μmol/L)24 h,通过还原性辅酶Ⅰ氧化法测定乳酸脱氢酶(LDH)活性、Caspase3荧光分析试剂盒检测Caspase3活性的变化,采用2’,7’-二氯荧光黄双乙酸盐(DCFH-DA)法检测细胞活性氧(ROS)量的变化,利用Western-Blot技术检测细胞质与细胞核中p53蛋白的分布情况.结果显示,姜黄素浓度为20μmol/L时,P3X63Ag8细胞LDH活性极显著升高(P 0.01),并在40μmol/L组达到顶峰.30μmol/L姜黄素处理后,Caspase-3活性极显著提高(P 0.01),其余姜黄素处理组与未处理组相比未呈现显著变化.与阴性对照组相比,当姜黄素浓度为30μmol/L时细胞内活性氧水平显著上升(P 0.01),而随着姜黄素浓度提高到40和50μmol/L,细胞内活性氧水平均开始极显著下降(P 0.01),且高浓度组下降程度高于中浓度组.从细胞质和细胞核蛋白分离的试验结果可以看出,在细胞质蛋白中,p53蛋白含量随着姜黄素浓度的增加而降低,与此相反,细胞核蛋白中p53蛋白含量则呈现了上升趋势.因此,姜黄素通过调控LDH活性、Caspase-3活性以及活性氧水平来促进细胞损伤,从而抑制骨髓瘤细胞P3X63Ag8的增殖,促进其凋亡;在蛋白水平上促进p53蛋白入核,从而进一步刺激细胞凋亡程序的启动.(图4参25)     

亚砷酸钠对酵母细胞抗氧化酶活性和脂质过氧化的影响

以模式生物酿酒酵母为材料,研究亚砷酸钠对细胞生长、抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)含量及胞内活性氧(ROS)水平的影响。结果显示,加入亚砷酸钠(终浓度0.1~0.6 mmol·L~(-1))后,培养液在600 nm处的光密度值(OD600值)低于对照组,并呈浓度依赖性降低。经亚砷酸钠处理12 h后,酵母细胞中过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和总抗氧化能力(T-AOC)活性均增高,但胞内ROS水平和MDA含量与对照组无显著差异。砷处理24 h后,POD在0.2 mmol·L~(-1)砷处理组中活性最高,而CAT、SOD和T-AOC活性呈浓度依赖性增高;胞内ROS水平和MDA含量在高浓度砷组(0.4和0.6 mmol·L~(-1))显著增高。结果表明,亚砷酸钠可抑制酵母细胞生长,改变细胞内抗氧化酶活性,较高浓度时可引起细胞氧化损伤。     

戊吡虫胍对几种非靶标生物的急性毒性

戊吡虫胍是一种从烟碱类和缩胺脲类杀虫剂活性结构拼接而成的系列化合物中筛选出来的新型杀虫剂,目前戊吡虫胍对非靶标生物的毒性研究报道较少。为探究戊吡虫胍的环境安全性,采用生物毒性试验方法测定了其对斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)、大型溞(Daphnia magna)、家蚕(Bombyx mori)、斑马鱼(Brachydanio rerio)、赤子爱胜蚯蚓(Eisenia fetide)、非洲爪蟾(Xenopus laevis)、赤眼蜂(Trichogramma nubilale)、意大利蜜蜂(Apis mellifera)、日本鹌鹑(Coturnix coturnix japonica)共9种非靶标生物的急性毒性。结果显示戊吡虫胍对斜生栅藻和大型溞的半数有效浓度(EC50)分别为8.79 mg·L~(-1)和10.97 mg·L~(-1),对家蚕、斑马鱼、赤子爱胜蚯蚓和非洲爪蟾的半数致死浓度(LC50)分别为2.32 mg·L~(-1)、13.74 mg·L~(-1)、100 mg·kg~(-1)和19.30mg·L~(-1),对赤眼蜂的安全系数为0.16~0.031,对蜜蜂急性触杀和急性摄入毒性分别为51.82μg·bee~(-1)和10.8×10~3mg·L~(-1),对鹌鹑的急性经口和急性饲喂毒性LC50分别为1 000 mg·kg~(-1)和2×103mg·kg~(-1)。按照最新国标(GB/T31270—2014)化学农药环境安全评价准则的毒性等级划分,戊吡虫胍除了对家蚕和赤眼蜂为高毒和极高风险外,对其余非靶生物均为低毒。     

杀虫单对不同倍性泥鳅鳍细胞系的毒性作用

以泥鳅鳍二倍体(DIMF)和三倍体(TRMF)细胞系为受试细胞,研究杀虫单对2种细胞系的毒性作用。采用噻唑蓝(MTT)法测得DIMF与TRMF 24 h半致死浓度分别为119.73 mg·L-1、146.26 mg·L~(-1)。DIMF的敏感性明显高于TRMF。经杀虫单处理的活体细胞表现为细胞伸长,空泡化和脱落并游离于培养基表面的现象。2种细胞系酶活力测定的结果显示:杀虫单浓度为0~100 mg·L~(-1)时,SOD和GST活力随着浓度的增加而增加,100~200 mg·L~(-1)浓度组酶活力逐渐降低;0~200 mg·L~(-1)时,ACh E活力与杀虫单浓度呈负相关,并且三倍体3种酶活力均高于二倍体。微核试验结果显示:50 mg·L~(-1)杀虫单就能对细胞核造成损伤并形成微核,微核率随杀虫单浓度增加而增加。当杀虫单浓度达到200 mg·L-1时,微核率出现最大值,DIMF和TRMF分别为3.3‰和3.7‰,2种细胞的测试结果无显著性差异(P0.05)。电镜观察结果显示:对照组DIMF和TRMF超微结构无明显差异;DIMF和TRMF病理变化情况相似:染色质凝集趋边,细胞核分解成多个,细胞内出现空泡和凋亡小体,表现出凋亡的特征。研究表明杀虫单的细胞毒性机制是通过改变细胞内酶活性从而诱导凋亡,不同倍性细胞系之间的差异主要与多倍体细胞体积大,胞内物质多,分裂快,生长旺盛等有关。     

小麦根系菲与磷吸收及转运的相互作用

作物根系对多环芳烃(PAHs)与磷吸收及转运之间的相互作用研究对农产品的安全生产和PAHs污染环境植物修复的强化具有重要意义。为此,本文以菲为PAHs的代表,采用水培试验研究了不同磷、菲水平下小麦根系菲、磷吸收及其转运的效果,旨在揭示植物根系吸收PAHs与磷素的相互作用。结果表明,在0~1 200μmol·L~(-1)磷浓度范围内,小麦根系、茎叶菲含量在低磷浓度(10μmol·L~(-1))时最高,分别为36.87 mg·kg~(-1)和2.07 mg·kg~(-1);磷含量总体呈现随磷处理浓度的升高而增大的趋势;成对数据t-检验显示无论加菲与否,根系、茎叶磷含量无显著性差异(P0.05)。磷可促进菲从根部向地上部转运,而菲对磷转运没有显著性影响。在低磷浓度下(10μmol·L~(-1)),随着菲浓度的升高,小麦根系、茎叶菲含量呈现显著升高趋势(P0.05)。磷、菲共存处理介质pH升高幅度大于单一处理。     

Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)、Cr~(6+)和Mn~(2+)对萼花臂尾轮虫联合急性毒性研究

为探究重金属复合污染对轮虫的毒性影响,以萼花臂尾轮虫为受试动物,选择Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)、Cr6+和Mn~(2+)等5种重金属,采用水生毒理联合效应相加指数法开展了其24 h联合急性毒性作用的评价研究。结果显示,Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)、Cr6+和Mn~(2+)等5种重金属对萼花臂尾轮虫24 h半数致死浓度分别为:0.00616 mg·L~(-1),12.62 mg·L-1,2.89 mg·L-1,17.29 mg·L-1和67.32 mg·L-1。联合急性毒性实验结果显示,等毒性配比的Cu~(2+)-Cr6+(0.00385-10.806 mg·L-1)和等浓度配比的Cu~(2+)-Zn~(2+)(0.0199-0.0199 mg·L-1)、Cu~(2+)-Cd~(2+)(0.0181-0.0181 mg·L-1)、Cu~(2+)-Cr6+(0.0118-0.0118 mg·L~(-1))、Zn~(2+)-Cd~(2+)(3.475-3.475 mg·L-1)二元联合测试液的作用结果显示为拮抗效应,其余二元联合测试液的作用结果则均显示是协同效应。等毒性配比的Cu~(2+)-Cr~(6+)-Mn~(2+)(0.00210-5.902-22.981 mg·L-1)和等浓度配比的Cu~(2+)-Cd~(2+)-Mn~(2+)(0.00727-0.00727-0.00727 mg·L-1)三元联合测试液的作用结果显示为拮抗效应,其余三元联合测试液的作用结果则均显示是协同效应。等浓度配比的Cu~(2+)-Zn~(2+)-Cd~(2+)-Cr6+(0.00907-0.00907-0.00907-0.00907 mg·L-1)、Cu~(2+)-Zn~(2+)-Cd~(2+)-Mn~(2+)(0.00898-0.00898-0.00898-0.00898 mg·L~(-1))、Cu~(2+)-Zn~(2+)-Cr6+-Mn~(2+)(0.00819-0.00819-0.00819-0.00819 mg·L~(-1))四元联合测试液的作用结果显示为拮抗效应,其余四元联合测试液的作用结果的则均显示是协同效应。Cu~(2+)-Zn~(2+)-Cd~(2+)-Cr~(6+)-Mn~(2+)等毒性(0.00074-1.520-0.348-2.082-8.107 mg·L~(-1))和等浓度(0.00582-0.00582-0.00582-0.00582-0.00582 mg·L-1)配比的五元联合测试液作用结果均显示是协同效应。     

不同硬度条件下Cd~(2+)和Cu~(2+)对稀有鮈鲫的急性毒性

为研究水体硬度对稀有鮈鲫Cd~(2+)和Cu~(2+)毒性效应的影响,开展了96 h急性毒性试验。试验结果发现,当水体硬度(以CaCO_3计,下同)为50 mg·L~(-1)、250 mg·L~(-1)、450 mg·L~(-1)时,Cd~(2+)对稀有鮈鲫的96 h半数致死浓度(96 h-LC50)分别为4.30 mg·L-1、12.06 mg·L~(-1)、19.99 mg·L~(-1),对应的安全浓度(SC)依次为0.430 mg·L~(-1)、1.206 mg·L~(-1)、1.999 mg·L~(-1);Cu~(2+)对稀有鮈鲫的96h-LC50分别为0.046 mg·L-1、0.148 mg·L~(-1)、0.228 mg·L~(-1),对应的SC依次为0.0046 mg·L~(-1)、0.0148 mg·L~(-1)、0.0228 mg·L~(-1)。计算得到Cd~(2+)对稀有鮈鲫急性毒性与水体硬度的拟合方程为ln 96 h-LC50=0.687 ln H~(-1).243(r=0.998);Cu~(2+)对稀有鮈鲫急性毒性与水体硬度的拟合方程为ln 96 h-LC50=0.727 ln H-5.923(r=0.999),Cd~(2+)和Cu~(2+)对稀有鮈鲫的硬度斜率分别为0.687和0.727。这些结果表明,水体硬度可有效降低Cd~(2+)和Cu~(2+)对稀有鮈鲫的急性毒性,且稀有鮈鲫的硬度斜率与其他物种差异较大。在评估不同硬度水体下Cd~(2+)和Cu~(2+)的生物毒性及其生态风险时,应根据测试物种特异的硬度斜率而定。     

杀虫剂三唑磷在室内淡水微宇宙中的生态效应

作为一种中等毒性的有机磷杀虫剂,三唑磷在稻区的使用十分普遍。为弄清其对淡水生态系统的影响,选择5组浓度(0、0.35、1.75、17.5、52.5μg·L~(-1)),在以藻类作为营养源的室内微宇宙系统内进行研究,采用多变量分析软件CANOCO 5对数据进行分析。非限制性排序和多重比较的结果表明,给药后0~6 d,三唑磷对于浮游动物群落的最高无作用浓度(NOEC_(community))和最低有效浓度(LOEC_(community))分别为17.5μg·L~(-1)和52.5μg·L~(-1)。给药后第9天,最高浓度组(52.5μg·L~(-1))的群落结构开始恢复,此刻三唑磷在水中的实测浓度平均值为4.35μg·L~(-1)。对于单个物种种群密度做差异显著性分析和多重比较,结果显示浮游动物当中受影响最大的是绿色湖湾介Strandesia viridis。给药30 d后,该物种在52.5μg·L~(-1)处理组的种群密度明显下降,历时57 d的试验结束时,种群密度仍未恢复到对照水平。对于藻类,非限制性排序和多重比较的结果显示三唑磷在群落层次的影响未达到能够明显区分NOEC_(community)和LOEC_(community)的程度。在单物种层面,在给药后9~12 d,三唑磷对单细胞的羊角月牙藻Selenastrum capricornutum种群有刺激作用。其NOECspecies和LOECspecies分别为1.75μg·L~(-1)和17.5μg·L~(-1)。没有迹象表明三唑磷的引入能够明显改变水体pH、电导、浊度和水体C循环状况。结合暴露评估软件GNEEC(Version 2.0)输出的环境浓度(峰值为2.44μg·L~(-1)),本研究结果显示三唑磷在正常使用剂量下有可能对稻田周边浮游动物群落的内部结构造成扰动,但是它不会对整个系统造成不可恢复的影响。     

呋虫胺对斑马鱼胚胎-幼鱼生长发育及细胞凋亡的影响

第三代新烟碱类农药呋虫胺作为超高效、广谱性杀虫剂在水稻、蔬菜和水果上广泛应用,因其水溶性高,对水生生物的毒性不容忽视。本研究以斑马鱼胚胎为对象,参考OECD标准,在胚胎受精后30 min内,采用静态法染毒,观察其24 h、48 h、72 h、96 h的生长发育情况,根据死亡数计算呋虫胺对斑马鱼96 h-LC_(50),采用吖啶橙染色(acridine orange fluorescent,AO-F)和原位末端标记法(TUNEL)2种方法,检测其对斑马鱼96 hpf(hour post-fertilization,hpf)幼鱼的细胞凋亡情况。结果表明:呋虫胺对斑马鱼胚胎的96 h-LC_(50)为10.36 g·L~(-1)(95%置信区间为7.76~12.93 g·L~(-1)),属于微毒;较高浓度的呋虫胺能使斑马鱼的摆尾数、内心率、孵化率降低,对生长发育有延迟的作用,可导致部分斑马鱼色素褪去,出现心包囊肿、卵黄囊肿和尾部畸形的现象。且随着浓度的升高,在斑马鱼头部、腹部、尾部均有明显的细胞凋亡情况加重,其中以心脏和内耳尤为明显,呈规律的剂量-效应关系。     

环甲基硅氧烷的环境分布、行为与效应研究进展

近年来,挥发性环甲基硅氧烷(cVMS)在生产和生活过程中的广泛使用导致其环境和人体暴露风险日益增加,由于其具有持久性、潜在的生物积累性和毒性而被受关注。目前,人们对cVMS在全球各种环境介质中的赋存、行为及效应有一定的了解。排入环境中的cVMS大部分进入大气,在水体、沉积物、土壤和生物体中也有一定的含量。研究表明,希腊室内空气降尘中总的环硅氧烷含量中位数最高(1 380 ng·g~(-1)),其次为中国(362 ng·g~(-1));中国污水处理厂总的硅氧烷年人均通量(10 g·y~(-1))低于英国(D4~D6 48.3 g·y~(-1))和美国(D4~D6 93.5 g·y~(-1)),其中大连市一家采用CWSBR工艺的污水处理厂进水中cVMS的总浓度(1.05μg·L~(-1))普遍低于希腊(5.14μg·L~(-1))、西班牙(9.2μg·L~(-1))、加拿大(44μg·L~(-1))和一些北欧国家(17μg·L~(-1));我国大部分废水处理厂污泥中甲基硅氧烷的含量(0.1~lμg·g~(-1)dw)比一些北欧国家(26μg·g~(-1)dw)、希腊(20μg·g~(-1)dw)和加拿大(64μg·g~(-1)dw)等要低得多。中国普通居民吸入+摄食D4~D6的PELs中位数(173 ng·d~(-1))远低于中国普通人群的皮肤暴露(中位数18.5μg·d~(-1)),更低于英国成人日暴露量(1.875 mg·d~(-1))和美国妇女对总硅氧烷的日暴露量(307 mg·d~(-1))。环境中cVMS的行为和效应取决于其理化性质和具体的环境条件。进入大气的cVMS会与·NO_3、O_3和·OH反应,而与·OH反应脱去甲基生成硅醇是其主要的消除机制。污水处理过程中,大部分cVMS被污泥吸附固定,D6吸附污泥的能力最强,其次为D5和D4。挥发、吸附和非生物降解是cVMS在土壤中主要的环境行为。D4和D5可能存在生物放大作用。评估cVMS的TMF(trophic magnification factor)研究结果相互矛盾,且与BCF、BMF和BSAF的评估结果相反。总之,国内外对污水处理过程中cVMS的赋存状态和迁移、转化行为的研究比较多,且以进、出水和剩余污泥为主,而对整个工艺流程中具体变化的细化研究很少,对其生物积累特征、降解机制和降解产物更缺乏深入研究。因此,今后需要补充对其他环境介质、尤其是和人们居住、工作密切相关环境中cVMS分布规律的研究,深入探索其在实际环境中的降解过程,包括其降解产物或中间产物的环境行为,进一步评估其生态环境效应和人类健康风险。     

水环境中藻毒素生态风险的物种敏感性分布评价

藻毒素对人体的健康风险已受普遍关注,然而其对水生态物种敏感性分布的影响尚不明朗。本研究采集已有实验数据,利用种间相关性分析(ICE)模型和物种敏感性分布评估(SSDs)方法,筛选了64个水生生物物种的71组急性毒性数据(EC50),构建水生生物对肝毒素(节球藻毒素、柱孢藻毒素)和神经毒素(类毒素、贝毒素)的SSD方程。在此基础上,计算不同暴露浓度下的潜在影响比例(PAF)以及保护95%物种基础上藻毒素对水生生物的生态风险阈值(HC5),比较不同类别生物对藻毒素的敏感性以及藻毒素对水生生物的生态风险。结果表明:(1)在95%物种保护保证率下,节球藻毒素、柱孢藻毒素、类毒素和贝毒素对全部物种的HC5值分别为74.96、205.39、194.39、0.3μg·L~(-1),贝毒素水生态风险最高,柱孢藻毒素最低。(2)柱孢藻毒素、类毒素对无脊椎动物的HC5值分别为122.93、95.19μg·L~(-1),低于全部物种的HC5值,无脊椎动物受柱孢藻毒素、类毒素影响较其他物种大。(3)物种潜在影响比例可明确表征敏感性,柱孢藻毒素、类毒素在各浓度暴露情景下对无脊椎动物的PAF值均高于脊椎动物,显示无脊椎动物的敏感性较高。