辛硫磷和敌百虫协同抑制斑马鱼乙酰胆碱酯酶(AChE)活性

以辛硫磷和敌百虫为供试毒物,研究其对斑马鱼的单一和联合毒性效应。结果显示,辛硫磷和敌百虫对斑马鱼的96 h半致死浓度(96 h-LC_(50))值分别为6.482 mg·L~(-1)和27.877 mg·L~(-1);按照农药毒性分级标准,辛硫磷对斑马鱼是高毒,敌百虫对斑马鱼是中毒。在辛硫磷和敌百虫联合急性毒性实验中,24、48、72和96 h的相加指数均大于0,表明辛硫磷和敌百虫对斑马鱼的联合毒性为协同效应。采用生化法测定乙酰胆碱酯酶活性发现,乙酰胆碱酯酶活性与辛硫磷、敌百虫以及辛硫磷+敌百虫之间有显著的剂量-效应关系,而且联合作用毒性均大于单一作用毒性。     

有机磷农药对蛋白核小球藻的毒性相互作用研究

水体中农药复合污染产生的毒性效应具有潜在风险。为系统考察有机磷农药(OPs)混合物对淡水生态系统中绿藻的联合毒性效应,以马拉硫磷(MIT)、敌敌畏(DDVP)、敌百虫(TRC)、乐果(DIT)和氧乐果(OMT)等5种OPs作为混合物组分,运用直接均分射线法设计9组二元混合物体系共45条混合物射线。利用96孔微板测定5种OPs及其二元混合物对蛋白核小球藻(C. pyrenoidosa)的生长抑制毒性,通过基于置信区间的组合指数法分析混合物的联合毒性及毒性相互作用。结果表明,以p EC50为毒性指标,5种OPs对C. pyrenoidosa的毒性大小顺序为:TRCMITDDVPOMTDIT,OPs对C. pyrenoidosa的毒性大小受其中心磷原子的电正性影响;因混合组分的不同,部分OPs混合物对C. pyrenoidosa的联合毒性依赖于组分浓度比; OPs混合物对C. pyrenoidosa的毒性相互作用以加和为主,部分发生拮抗作用,发生拮抗作用的混合体系具有低效应区域呈加和作用,高效应区域呈拮抗作用的规律;与MIT混合的体系均有发生拮抗作用,且依赖于MIT浓度,MIT浓度比例越高,拮抗作用越强,OPs混合物的毒性相互作用与组分浓度比相关; OPs混合物的毒性相互作用组分浓度比依赖性与其联合毒性的组分浓度比依赖性规律不相关。     

重金属与有机磷农药二元混合物对卤虫联合毒性的评价及预测

重金属和有机磷农药污染物在水域环境中普遍存在。以卤虫(Artemiasalina)为受试生物,采用固定浓度比法,研究了重金属Zn、Cd与辛硫磷和敌百虫2种农药以毒性单位比为4∶1、3∶2、1∶1、2∶3和1∶4构成的二元混合体系对卤虫的联合毒性,采用等效线图解法判定毒物间的相互作用类型。同时,基于单一化合物的浓度-效应曲线,运用浓度加和(CA)和独立作用(IA)2种模型对不同配比二元混合物的联合毒性进行预测。结果表明,Zn-Cd混合物联合毒性随Zn比例的增加而增强。低Zn比例的混合物(1∶4、2∶3)表现为拮抗效应,中、高Zn比例的混合物(1∶1、3∶2和4∶1)为加和效应。5种不同配比的有机磷农药混合物均表现为加和效应。金属-农药混合物则均为拮抗作用。模型预测结果表明,CA能够较好地预测辛硫磷与敌百虫二元混合物的联合毒性,而IA则更适用于对金属-农药混合物联合毒性的预测。以上结果表明,混合体系中各组分的比例是影响联合毒性的因素之一,毒性评估时应该充分考虑其影响。CA及IA模型同样适用于评估和预测包含相同或完全独立作用机制组分的混合物对非单细胞生物体(如卤虫)的联合毒性。     

十溴二苯乙烷对草鱼幼鱼肝脏和肌肉组织氧化应激效应的影响

十溴二苯乙烷(DBDPE)是目前在全球范围内广泛使用的新型溴代阻燃剂,其环境风险已引起广泛关注,但目前仍缺乏针对水生生物的毒性研究数据。作者通过饲料中添加十溴二苯乙烷暴露的方式对草鱼幼鱼进行长期暴露实验,研究500、1 000和3 000 mg·kg~(-1)三个饲料添加剂量暴露组和1个对照组长期暴露对草鱼幼鱼肝脏和肌肉组织中氧化应激酶(SOD、CAT和GSH-PX)活性和抗氧化物质(GSH)含量的影响。结果显示:暴露8周后,随着DBDPE暴露水平的升高,草鱼幼鱼肝脏组织中氧化应激酶(SOD、CAT和GSH-PX)和抗氧化物质(GSH)均表现出低浓度诱导及高浓度抑制的效应。500和1 000 mg·kg~(-1)剂量组草鱼幼鱼肝脏组织中SOD、CAT和GSH-PX活性和GSH含量均显著高于对照组(P0.05),且均在500 mg·kg~(-1)剂量组达到最高。3 000 mg·kg~(-1)剂量组SOD、CAT和GSH-PX活性和GSH含量低于500和1 000 mg·kg~(-1)暴露组,但与对照组无显著性差异(P0.05)。草鱼幼鱼肌肉组织中氧化应激酶活性变化甚微,3个浓度剂量组肌肉组织中SOD、CAT活性和GSH含量以及500 mg·kg~(-1)剂量组GSH-PX活性与对照组均无显著性差异(P0.05)。研究成果表明DBDPE暴露影响草鱼幼鱼肝脏组织的抗氧化防御系统,可以诱导草鱼幼鱼产生氧化应激效应。     

2,4-二硝基甲苯与共存化合物对发光菌的联合毒性

对2,4-二硝基甲苯与共存化合物对发光菌联合毒性的测定结果表明:2,4-二硝基甲苯与邻二硝基苯共存时,对发光菌的联合毒性为协同作用:分别与三种苯的氨基衍生物共存时.联合毒性为拮抗作用,这种拮抗作用与取代基数目、空间位阻等因素有关     

2,4—二硝基甲苯与共存化合物对发光菌的联合毒性

对２，４－二硝基甲苯与共存化合物对发光菌联合毒性的测定结果表明：２，４－二硝基甲苯与邻－二硝基苯共存时，对发光菌的联合毒性为协同作用；分别与三种苯的氨基衍生物共存时，联合毒性为拮抗作用，这种拮抗作用与取代基数目、空间位阻等因素有关。     

等毒性配比法研究镉、铬和铅对淡水发光细菌的联合毒性

当待测生物暴露在混合污染物中时,由于混合物中各组分相互影响,会产生联合毒性作用,表现为加和作用、协同作用和拮抗作用。为了深入了解重金属混合物的联合毒性对发光细菌的作用,利用淡水发光细菌——青海弧菌Q67(Vibrio qinghaiensis sp.nov-Q67)发光值的测定方法,采用联合毒性单位法,在测定了硝酸镉、重铬酸钾和硝酸铅单一毒性EC50的基础上,对硝酸镉 重铬酸钾、硝酸镉 硝酸铅、硝酸铅 重铬酸钾3种重金属二元混合物的联合毒性进行了评价。结果表明,硝酸镉 重铬酸钾、硝酸铅 重铬酸钾是拮抗作用,硝酸铅 硝酸镉是协同作用。     

3种新型污染物对发光菌的毒性作用研究

分析了3种常见的代表性新型污染物对发光菌的单一毒性和等毒性比例下的联合毒性,基于毒性单位法(TU)、相加指数法(AI)和混合毒性指数法(MTI)评价混合体系联合毒性作用类型。三氯生、五氯酚、双酚A对发光菌的半数效应浓度(EC_(50))分别为:0.045、0.035、0.74 mg·L~(-1)。不同的评价方法对3种新型污染物的联合效应评价结果具有较好的一致性,多元混合体系呈现为不同程度的拮抗作用,结合分子结构特征和不同取代基的相互作用,初步分析了联合毒性机理,进一步毒性作用机制还需要通过对生物生理生化响应等进行深入研究。新型污染物混合体系对发光菌的联合作用呈现以拮抗作用为主,表明此类污染物环境残留可导致相关化学品功效降低,引发微生物耐药性的产生和传播的风险。     

基于QSAR模型的磺胺与群体感应抑制剂对枯草芽孢杆菌联合慢性毒性规律初探

群体感应抑制剂是抗生素最有可能的替代品,两者在环境中的共存会对生物造成联合毒性影响。以革兰氏阳性菌枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis,B.subtilis)为模式生物,3种群体感应抑制剂(呋喃酮、吡咯酮和吡咯)和磺胺类药物为研究对象,测定了20 h单一和联合毒性。结果显示,3种群体感应抑制剂和磺胺的联合毒性分别表现为相加和拮抗。同时根据不同的联合毒性效应,以药物和蛋白分子的对接结合能(Ebinding)作为结构参数分别构建了联合毒性的QSAR模型,并分析了不同毒性效应下混合物中各组分的相互作用关系。结果表明,无论是相加还是拮抗,在二元混合体系中磺胺与其靶蛋白DHPS的有效结合浓度总是高于群体感应抑制剂与Lux S的有效结合浓度;但当产生拮抗作用时,磺胺与DHPS的有效结合浓度相对较低,推测可能是群体感应抑制剂的存在使得磺胺由分子态变为离子态,从而使其难以穿过细胞壁与DHPS结合导致的。本研究为建立和分析联合毒性的QSAR模型提供了一定的理论基础。     

磺胺与群体感应抑制剂对费氏弧菌发光和生长联合毒性效应对比研究

抗生素类药物在广泛应用的同时,也带来了细菌耐药性问题。因此,越来越多的抗生素替代品如群体感应抑制剂(QSIs)被研究和应用,在未来二者可能共存于环境之中。为了对它们混合物联合毒性评价进行系统的研究,本文选择费氏弧菌(Vibrio fischeri,V.fischeri)为受试生物,测定了5种磺胺类抗生素(SAs)与6种QSIs对V.fischeri的发光强度(HV)和生长量(OD600)的联合毒性作用,初步探讨了SAs与QSIs对V.fischeri发光联合毒性和生长联合毒性差异的原因。结果表明:SAs与QSIs联合作用于V.fischeri时,对发光的联合毒性表现为拮抗,对生长的联合毒性表现为拮抗或加和,且TUHVTUOD。这可能是由于QSIs对V.fischeri的发光的抑制作用可以削弱SAs对发光的促进作用,而SAs与QSIs对V.fischeri的生长都表现出抑制作用,两者没有互相削弱作用。同时,基于分子对接和回归分析法的研究表明了靶蛋白上结合的化合物有效浓度不同也可能是造成SAs与QSIs联合作用于V.fischeri时TUHVTUOD的主要原因。该研究可以为抗生素与QSIs联合暴露的生态风险评价提供借鉴。     

高锰酸钾对中国花鲈的毒性效应

为给中国花鲈(Lateolabrax rnaculatus)养殖的病害防治提供理论数据,研究了高锰酸钾对中国花鲈鱼苗和幼鱼急性毒性,检测了暴露于不同质量浓度高锰酸钾中,幼鱼肝脏的谷胱甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷丙转氨酶(GPT)和谷草转氨酶(GOT)活力.结...     

高锰酸钾及氯化锰对日本青鳉的急、慢性毒性(Toxic Effects of Potassium Permanganate and Manganese Chloride on the Early Life Stage of Japanese Medaka（Oryzias latipes）)

饮用水生产中投加高锰酸钾可能引起高锰酸钾及其副产物二价锰的毒性效应.利用日本青鳉的胚胎-幼鱼发育阶段评价了以高锰酸钾为预氧化剂的饮用水生产工艺安全性.结果表明,高锰酸钾对日本青鳉的LC50-96h为1.48mg·L-1.慢性暴露中,对孵化时间影响的最低可观察效应浓度(LOEC30d)为0.1mg·L-1;暴露于0.4mg·L-1的高锰酸钾对30d后日本青鳉的体长、体重、累计死亡率均有显著影响,但对孵化率率无显著影响.氯化锰(Mn2+)对日本青鳉的LC50-96h为550mg·L-1,对体重影响的LOEC30d为3.2mg·L-1.当高锰酸钾的使用浓度在0.5～1.5mg·L-1之间,其在滤后水中的高锰酸钾残余浓度低于检出限,而降解中间体产物Mn2+浓度小于0.5mg·L-1,均低于本文报道的LOECs数值.     

主养草鱼(Ctenopharyngodon idellus)池塘3种混养模式下氮含量的比较

对主养草鱼(Ctenopharyngodon idellus)池塘3种混养模式(模式Ⅰ,草鱼、鲢、鳙、鲫分别为250、35、40、15尾;模式Ⅱ,草鱼、鲢、鳙、匙吻鲟、鲫分别为250、35、20、20、15尾;模式Ⅲ,草鱼、鲢、鲫分别为250、35、15尾)水体和底泥中氮含量进行比较分析。结果表明,模式Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水体TN含量均值分别为1.251、1.001和1.228 mg.L-1,NH4+-N含量均值分别为0.391、0.345和0.319 mg.L-1,NO3--N含量由高到低为模式Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,NO2--N含量由高到低为模式Ⅱ、Ⅰ和Ⅲ。模式Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ底泥TN含量均值分别为0.793、0.910和0.963 mg.g-1,NH4+-N含量均值分别为0.005、0.006和0.004 mg.g-1。模式Ⅱ水体TN含量显著低于模式Ⅰ和Ⅲ(P<0.05),底泥中氮营养盐的转化也优于其他2种模式,可见模式Ⅱ最有利于水体中氮营养盐的转化和利用。     

高锰酸钾对染料废水的脱色研究

研究了影响高锰酸钾对染料废水脱色的有关因素,结果表明,脱色反应的最佳ＰＨ值应小于１．５,高锰酸钾的浓度对脱色效果显著。     

Ecosystem-inspired model and artificial intelligence predicts pollutant consumption capacity by coagulation in drinking water treatment

Conventional methods for water and wastewater treatment are energy-intensive, notably at the stage of coagulation–flocculation, calling for new strategies to predict pollutant reduction because the amount of energy consumed is related to how much of the pollutant is treated. Here we developed a model, named Bio-logic, inspired by ecosystems, where pollutants represent organisms, coagulants are food, and the wider environmental conditions are the living environment. Artificial intelligence was used to learn the biological behavior, which enabled an accurate prediction of the amount of pollutant reduction. Results show that pseudo-biological objects that have a strong affinity for biological food, such as turbidity, total phosphorus, ammonia nitrogen and the potassium permanganate index, induced a strong correlation, between measured pollutant consumption capacity and predicted values. For instance, R² correlation coefficients are 0.97 for turbidity and 0.92 for the potassium permanganate index in the laboratory; and 0.99 for turbidity, 0.90 for total phosphorus, 0.75 for ammonia nitrogen and 0.63 for the potassium permanganate index in water treatment plants. Overall, our findings demonstrate that artificial intelligence can use the water Bio-logic model to predict the pollutant consumption capacity.

     

Combined effects of selenium/mercury and selenium/copper on the cell population of the alga Dunaliella minuta

The type of interaction of selenium and mercury, and selenium and copper on the cell growth of the planktonic alga Dunaliella minuta Lerche has been studied. The results for the various selenium/mercury and selenium/copper ratios showed that: (a) although mercury and selenium inhibited the growth of D. minuta when added to its cultures separately at levels greater than their respective threshold concentrations, they had antagonistic effects towards each other when added simulataneously at the beginning of growth; prior exposure of the culture to either metal for 2 d did not alter this antagonistic action; (b) similar antagonism was observed in combinations of selenium and copper for cultures with and without prior exposure to either metal. The reasons for the Se/Hg and Se/Cu antagonism are unknown; several hypotheses concerning possible detoxification mechanisms are proposed.     

氯与高锰酸钾复合药剂对水中苯酚及氯酚的去除效果

以水中的苯酚、4－氯酚和2，4－二氯酚为研究对象，研究氯与高锰酸钾复合药剂对酚类物质的去除效果，通过紫外吸收光谱扫描分析，结果表明，氯与酚类物质的作用不能降低酚类物质对水的污染程度，且可能引起二次污染，而高锰酸钾复合药剂的作用能使酚在紫外区的特征吸收峰值有很大降低，表明高锰酸钾复合药剂对酚类物质具有很好的去除效果。     

磺胺和四环素类抗生素对大肠杆菌联合突变效应的研究

抗生素的滥用造成的环境安全问题已不可忽视,关于抗生素联合毒性效应研究较多,但联合突变效应研究较少。因此,本文以大肠杆菌为受试生物,研究了2种磺胺类抗生素(磺胺氯哒嗪(SCP)、磺胺二甲嘧啶(SMZ))和3种四环素类抗生素(二甲胺四环素(MH)、盐酸四环素(TH)和盐酸强力霉素(DH))单一及联合暴露时对大肠杆菌的突变效应。结果表明:在单一暴露下,磺胺类抗生素会促进大肠杆菌的突变效应,四环素类抗生素没有明显的促进作用;联合暴露下,磺胺类抗生素对大肠杆菌突变效应为相加,磺胺和四环素类抗生素对大肠杆菌突变效应为拮抗。本研究初步探索了抗生素对大肠杆菌的联合致突变风险,为今后环境中抗生素混合暴露的生态风险评价和抗生素污染控制标准制定提供一种理论支撑。     

镉在鲤鱼组织内的蓄积及对血浆指标的影响

随着工业的迅速发展,水环境中的镉污染日趋严重,镉的蓄积性强,毒性高。为了进一步研究镉在鱼类不同组织内的蓄积及其对血浆指标的影响,以鲤鱼(Cyprinus carpio)为受试生物,设置3个浓度梯度,镉浓度分别为0(对照组)、5和50μg·L-1,试验周期为30d。结果显示,随着暴露时间的延长,染毒组鲤鱼鳃、肝胰脏和肾脏中镉蓄积量与对照组相比均显著升高(p<0.05),其中肾脏蓄积量最大,其次为肝胰脏和鳃,且50 μg·L-1染毒组各组织镉蓄积量显著高于5 μg·L-1染毒组(p<0.05);30d时,5和50 μg·L-1染毒组鳃、肝胰脏和肾脏中镉蓄积量分别为对照组的12.3和43.5倍、5.1和27.3倍、11.9和70.8倍;鲤鱼肌肉中仅检测到微量镉(0.02～0.04mg·kg-1),且暴露时间和镉暴露浓度不影响肌肉中镉的蓄积量。整个试验期间,各染毒组血浆中钙和磷含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量和谷草转氨酶(GOT)活性与对照组相比无显著差异(p>0.05)。研究表明,不同程度的水体镉污染均能造成鲤鱼各组织(肌肉除外)内较高浓度的镉蓄积,但对血浆指标无显著影响。