铜和异噻唑啉酮类化合物对大型溞的联合毒性研究

异噻唑啉酮类化合物在杀菌、海洋防污等领域的广泛使用和长期排放,对非靶标生物造成了极大的风险.铜是海洋防污中应用最为广泛的无机活性物质和杀菌灭藻剂中常用的稳定剂.因此,研究铜和异噻唑啉酮类化合物的联合毒性效应有着重要的生态意义.本研究测定了CuCl₂、甲基异噻唑啉酮（MIT）和1,2-苯并异噻唑啉-3-酮（BIT）对大型溞（Daphnia Magna）的一元、二元急性毒性,以毒性单位（TU）和混合毒性指数（MTI）评价混合物的作用类型.选取浓度加和（Concentration Addition,CA）模型与独立作用（Independent Action,IA）模型为参考并结合三维偏差响应面分析混合物毒性相互作用与浓度变化的规律.结果表明,CuCl₂、MIT和BIT对大型溞的48 h-EC₅₀分别为0.84、1.06和3.90 mg·L^-1.CuCl₂-MIT和CuCl₂-BIT混合体系在等毒性比例下的毒性作用符合IA模型,当混合物中一种化合物进入低效应浓度区间,毒性作用相对IA 模型发生偏移.当混合物组分间毒性差异较大会导致某一组分处于无效应浓度而使混合物的作用模式符合CA模型.本研究可为探索铜与 异噻唑啉酮类化合物联合暴露的环境风险评估提供参考.     

锐钛矿型TiO2光催化降解异噻唑啉酮废水研究

本文制备了自然光照条件下能有效降解异噻唑啉酮模拟废水(主要成分MI和CMI)的锐钛矿型TiO2光催化剂,并通过电镜分析(TEM、HRTEM)和XRD手段对其进行表征,优化了光催化处理异噻唑啉酮模拟废水的反应条件,并分析了异噻唑啉酮的降解产物情况和自然光照条件下羟基自由基的产生情况.结果表明,合成的锐钛矿型TiO2主要暴露面为{101}面,具有较好的异噻唑啉酮去除效果.在500 W氙灯照射下,12~53 mg·L-1异噻唑啉酮模拟废水在催化剂投加量为677 mg·L-1的条件下反应4 h,异噻唑啉酮去除率可以达到97%~100%;当异噻唑啉酮模拟废水浓度升高为141 mg·L-1时,其去除率为77%~80%,最佳反应时间4 h.对异噻唑啉酮降解产物的分析显示,在光催化反应结束时,MI为主要的残留物质,CMI脱氯转化为氯离子和MI,并发现未知有机产物.     

异噻唑啉酮类化合物对三角褐指藻的抑制效应

研究了不同浓度异噻唑啉酮类化合物BIT(1,2-苯并异噻唑啉-3-酮)及其类似物X(N-丙酰基-1,2-苯并异噻唑啉酮-3-酮)对三角褐指藻生长的抑制效应.根据藻细胞生长、比生长速率、藻细胞密度比、藻细胞内色素含量变化结果表明,在实验所设定的浓度(0~3mg/L)范围内,BIT和X在高浓度下对三角褐指藻生长均具有一定的抑制效应,增加细胞生长的延滞期,但在低浓度下不明显,BIT的抑制效应优于X,但BIT和X的这种抑制作用均会随着处理时间的延长而减弱,藻细胞逐渐恢复快速增殖.根据Logistic曲线方程拟合获得的BIT和X对藻的96h半效应质量浓度(EC50)分别为1.95mg/L(R2=0.988, P=0.0013)和3.26mg/L(R2=0.908, P=0.0279),EC50值的大小进一步说明BIT比X对三角褐指藻的抑制作用强.     

3种刺激性化学战剂对藻类的急性毒性研究

采用国际通用的试验藻种斜生栅藻(Scendesmus obliuus)作为试验生物,研究了3种刺激性化学战剂(二苯氰胂、二苯氯胂和苯氯乙酮)对试验藻类的急性毒性.结果表明:二苯氰胂、二苯氯胂和苯氯乙酮对斜生栅藻急性毒性试验的96 h半数生长抑制浓度(EC50)分别为0.14,0.10和0.36mg/L,表明这3种化学战剂均属于极高毒性物质,其毒性依次为二苯氯胂＞二苯氰胂＞苯氯乙酮,但其毒性均在同一数量级上,区分度不强.      

制浆造纸废水对水生生物急性毒性研究

目前我国工业废水排放的监督和管理主要以理化监测为主,而理化分析并不能实际反映出水污染源对水体中受害生物的综合毒害强度。该研究同时采用鱼类急性毒性试验、溞类急性毒性试验、发光细菌急性毒性试验和藻类生长抑制试验测定制浆造纸排放废水的生物毒性大小,根据上述毒性实验所测定的半数效应的体积百分比浓度,筛选出对该行业废水最为敏感的毒性试验方法和试验生物,同时结合毒性单位法和废水中的常规污染物浓度与特征污染物对该排放废水进行了综合评价。试验结果表明:该制浆造纸废水对斑马鱼的96 h LC50为33.24%、33.33%和32.96%,属中毒;对大型溞的48 h LC50为27.01%和37.47%,属中毒;对青海弧菌Q67的15 min EC50远远小于10%,属高毒或剧毒;对斜生栅藻的96 h EC50为50%~100%,属低毒。可见,发光细菌毒性试验方法对制浆造纸废水最为灵敏;同时测定4类生物急性毒性的方法为建立我国重点废水排放行业的生物毒性监测方法体系和适合不同污染源废水的试验生物目录库奠定了基础;虽然部分制浆造纸废水的理化指标已经达标,但是其生物毒性较强,这说明采用生物毒性监测配合理化监测方法监测水污染源排放的废水,才能更深刻了解污染物对水生态环境的实际影响,水生生物毒性试验是化学试验的必要补充。     

在藻类急性生态毒性评价中动态试验的重要性

藻类对毒物的吸收可能是显著的且在早期出现。当试验在静态条件下进行时, 由于培养基中试验毒物浓度的下降.可造成毒性偏低的结果。在本工作中对藻类(小球藻)两种不同的暴露方法进行了研究,即静态试验和拟动态试验.评价了无机化合物(Cu~(2 )、Cd~(2 )、Pb~(2 )和 Cr~(6 )) 暴露96小时的毒性效应(生物学效应和分解效应)。动态试验的 Lc50都比静态试验低得很多,96小时以后降低的百分数范围为55%～75%.用拟动态试验方法进行试验时,小球藻对金属 Cu~(2 )和 Pb(2 )的积累是较高的,但对 Cd~(2 )和Cr~(6 )的积累两种暴露方法所得结果是相似的.这些结果证明了拟动态试验的优越性:方法简单,对这种生物的急性生态毒性的评价更接近真实。     

增蓝剂抑制藻类生长效果及对斑马鱼的急性毒性

增蓝剂溶水后降低水下光照度,减弱入射光中370~440nm和530~680nm波段透射光.分析增蓝剂在0.1,1,5mg/L浓度及0.4,0.7,1m水深条件下,对自然水体原生藻类生长抑制效果,并测定其生物毒性.结果表明:在增蓝剂作用下水下光照度衰减明显,衰减系数(k)从0.25m-1增至0.7m-1.水深为0.4,0.7m时,增蓝剂抑藻效果显著(P<0.05),0.1,1,5mg/L浓度对藻类抑制率在第6d后迅速上升,在15d后稳定在65%以上,增蓝剂在0.4m水深抑藻效果较好.当水深至1m时,21d抑藻效果较差.急性毒性试验表明,增蓝剂对斑马鱼96hLC50为442.8 mg/L.     

药剂抑制铜绿微囊藻生长的试验研究

研究用从芦苇中提取的2-甲基乙酰乙酸乙酯和大麦秸浸出液两种化感物质以及十六烷基溴化铵和异噻唑啉酮等四种药剂对不同生长期的铜绿微囊藻进行了对比抑制试验,结果显示在铜绿微囊藻生长的迟缓期投加试验药剂效果比在对数期投加效果都好,在迟缓期投加四种药剂,都有很好的抑藻效果;在铜绿微囊藻生长的对数期投加化感物质,虽然有一定的抑藻率,但效果较差,而在藻对数期投加10mg/L以下的CTAB和异噻唑啉酮能达到很好的水华抑制效果。同时发现,化感物质在某些浓度时还对铜绿微囊藻有刺激生长的作用。     

三种有机磷萃取剂对水生生物的毒性效应

通过３种有机磷萃取剂：甲基磷酸二仲辛酯（P350）、异辛基磷酸单异辛酯（P507）和磷酸二异辛酸（P204）对不同营养级水平的单种生物：藻类（斜生棚藻）、草履虫（尾草履虫）、类（大型）、鱼类（鱼苗）的毒性试验,结果表明：３种有机磷萃取剂的毒性效应浓度（半致死浓度或半抑制浓度）为P350：0.40～9.30mg/L,P507：23.32～112.00mg/L,P204：59.50～138.00mg/L;毒性强弱的顺序为P350＞P507＞P204;建议把P350、P507、P204在水体中的安全浓度暂分别定为0.04mg/L、2.33mg/L和4.71mg/L。     

水环境中苯氯乙酮的环境安全阈值

研究了苯氯乙酮(CN)对大白鼠灌胃亚慢性毒性试验和对藻类急性毒性试验,分别获得了苯氯乙酮对大白鼠最小有伤害剂量为2.032mg·kg-1,最大无伤害作用剂量为0.812 mg·kg-1,对藻类半数生长抑制浓度(96 h EC50)为0.360 mg·L-1,并运用EPA水环境质量基准方法及欧盟风险评价技术指南的相关方法,推算出水环境中CN的环境安全阈值为0 36 μg·L-1.     

铜抑制单细胞绿藻生长的毒性效应

 用评价化学品对藻类毒性的标准实验方法,根据实验结果采用机率单位法进行数据处理,分别得出铜抑制蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa),斜生栅藻(Scenedesmus obliquus),月形藻(Closterium lunula)生长的96h半效应浓度(96h-EC50)分别为67,51,202(g/L,并对各剂量反应方程进行X2检验,结果表明均符合精度要求,计算出的96h-EC50真实可靠.研究结果表明, 斜生栅藻对铜最敏感,而月形藻对铜有很强的抵抗能力.这3种藻类对铜敏感度由大到小的顺序为斜生栅藻、蛋白核小球藻、月形藻.不同藻种细胞的大小不同和藻细胞壁表面的含硫基团不同是导致藻类对铜敏感性不同的主要原因.     

多环芳烃对卤虫无节幼体的光诱导毒性

以卤虫Ⅱ～Ⅲ龄无节幼体为实验材料,在实验室内研究4种多环芳烃的光诱导毒性,比较了在有紫外(UV)和无UV照射条件下多环芳烃对卤虫幼体的存活和几种生理生化指标的影响.结果表明:UV辐射(UVA:476 μw·cm-2;UVB:6.5 μW·cm-2)明显提高了菲、蒽、荧蒽和芘对卤虫幼体的毒性,其24 h LC50值分别是无UV照射条件下LC50值的1/139、1/182、1/102和1/88.UV照射诱导了荧蒽对卤虫幼体的氧化损伤,过氧化物酶(POD)对荧蒽的光诱导毒性较超氧化物歧化酶(SOD)敏感;卤虫幼体的丙二醛(MDA)和Na ·K -ATPase是衡量荧蒽光诱导毒性的较敏感参数.     

通用浓度加和模型预测有机磷与三嗪农药对绿藻的联合毒性

基于微板藻毒性试验测定5个有机磷农药与4个三嗪类农药的单个及联合毒性.根据半数效应浓度(EC50),对斜生栅藻96h生长抑制的毒性大小顺序为:西草净>阿特拉津>扑灭通>苯嗪草酮>草甘膦>敌敌畏>磷胺>乙酰甲胺磷>甲胺磷.这表明直接干扰光合作用电子传输的三嗪除草剂的藻毒性明显大于有机磷农药.以通用浓度加和作为参考模型,三嗪类农药按EC50和EC10(10%效应浓度)浓度比的混合物对斜生栅藻呈现加和毒性.有机磷农药按EC50和EC10浓度比的混合物在低浓度呈现加和毒性,在高浓度呈现协同毒性.有机磷与三嗪类农药按EC50和EC10浓度比的混合物在低浓度为加和毒性,在高浓度为协同毒性.     

苯酚、苯胺对两种海洋生物的急性毒性研究

采用标准试验方法,研究了苯酚、苯胺对藻类、卤虫急性毒性,得出苯酚、苯胺对小球藻的24-96hEC50为82．9- 110．74mg/L,44．40-61．08mg／L,并且在48-72h之间毒性作用最强;苯酚、苯胺对卤虫的48hLC50分别为27．88mg／L和0．794mg／L。对各剂量反应方程进行了X2检验,均符合精度。卤虫对两种物质的敏感性远大于小球藻,可以考虑其用于海水的生物监测。     

氧化石墨烯对邻苯二甲酸二丁酯藻毒性的影响

以海洋微藻青岛大扁藻(Platymonas helgolanidica var.tingtaoensis)为受试对象,研究了氧化石墨烯(graphene oxide,GO)与邻苯二甲酸二丁酯(dibutyl phthalate,DBP)单独及共同对青岛大扁藻的急性毒性效应,考察了藻细胞的生长状况,光合色素产量,细胞通透性,氧化应激指标及扫描电镜,以探讨GO的加入对DBP藻毒性的影响.结果表明,低浓度GO(0.1~10 mg·L~(-1))对青岛大扁藻的藻密度和叶绿素产量无明显影响,但藻细胞通透性随GO浓度升高显著增加(P0.05),10mg·L~(-1)时达到空白组的2.2倍.DBP对青岛大扁藻的EC50,96 h为(11.14±0.80)mg·L~(-1),其毒性远大于GO(EC50,96 h大于100mg·L~(-1)).1 mg·L~(-1)GO的加入使DBP的EC50,96 h降低到(4.93±2.14)mg·L~(-1),低浓度GO对DBP藻毒性表现出一定的增强作用.1 mg·L~(-1)的GO加入时,对低浓度DBP组(0.1~2 mg·L~(-1))的藻密度、叶绿素产量、细胞通透性水平没有显著性影响,但加剧了高浓度DBP组(4 mg·L~(-1))对藻密度、叶绿素产量的抑制,使单个藻细胞内ROS和SOD平均增加了21%和7%.扫描电镜结果发现GO对藻细胞具有覆盖,包裹及聚集作用,这些可能是DBP藻毒性增强的主要原因.该结果为揭示新型污染物碳纳米材料对海洋生物的风险提供了数据支持.     

有机改性层状双金属氢氧化物与甲基橙联合暴露对小球藻的毒性影响

为探究有机改性层状双金属氢氧化物(O-LDH)与甲基橙(MO)联合暴露对微藻的毒性影响,选取小球藻(Chlorella vulgaris)作为受试藻种,考察O-LDH、MO单一及联合暴露对小球藻的生长抑制率、叶绿素含量、细胞结构等指标的影响,并通过测定溶液剩余MO浓度和藻细胞表面电位,探究O-LDH、MO与小球藻的吸附作用及毒性机制。结果表明：1)O-LDH、MO对小球藻96 h生长抑制率拟合均符合Logistic模型(R²>0.99),EC_50-96h值分别为122.18,26.73 mg/L,MO对小球藻的抑制作用大于O-LDH;2)O-LDH对小球藻的毒性机制包括纳米片层聚集在微藻细胞表面所产生的阴影效应以及纳米片层割裂细胞结构所造成的氧化损伤;3)在低O-LDH浓度范围(0～50 mg/L),溶液中O-LDH被微藻细胞强烈吸附,阻碍微藻光合作用并割伤微藻细胞结构,对微藻产生阴影效应和氧化损伤,导致O-LDH和MO对小球藻的联合毒性增强;在高O-LDH浓度范围(50～500 mg/L),溶液中O-LDH、O-LDH吸附MO后产物共...     

离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐对斜生栅藻的毒性效应

按照毒性试验标准方法研究了不同浓度离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIM]Cl)对斜生栅藻的影响,测定了半数抑制浓度(IC50)、叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性以及藻细胞通透性的变化,观察了80mg/L[BMIM]Cl处理96h对藻细胞的影响.结果表明:[BMIM]Cl对斜生栅藻生长具有抑制作用,随着浓度的增大抑制率增加,叶绿素含量下降, 48h IC50、72h IC50和96h IC50分别为103.77、76.44和68.49mg/L.藻细胞对[BMIM]Cl有一定的氧化应激反应,CAT和SOD活性随[BMIM]Cl浓度升高而降低.[BMIM]Cl对藻细胞的细胞膜有一定程度的破坏作用,藻细胞通透性随浓度升高而增大,同时藻细胞的超微结构受到了[BMIM]Cl的影响,造成质壁分离,叶绿体片层断裂,线粒体嵴数量减少.     

Reduction of recruitment of Acartia pacifica nauplii from benthic resting eggs due to organochlorine pesticides

Many estuarine and coastal planktonic copepods depend on the hatching of benthic resting eggs for recruitment ofnauplii to the water column population. The potential effects of two organochlorine pesticides, hexchloriobinzene （HCH） and dichlorodiphenyltrichloroethane （DDT）, on the recruitment of A ccu＇tla pacifica nauplii from benthic resting eggs in the seabed of Xiamen Bay were experimentally investigated. The abundance of A. pacifica nauplii hatched from the sediment significantly decreased with the increase of pesticide concentration. Trimmed Spearman-Karber analysis gave sediment 96-h LC50 values were 84.81 ng/g for HCH, and 157.94 ng/g for DDT. The median AI （Al50） was -0.77, which suggested that the combined effect of riCH and DDT showed a weak effect than individual effects. There was a positive relationship between mortality and exposure time in DDT treatment, while the relationship was not significant in HCH treatment. The results suggest that organochlorine pesticides can reduce recruitment of A. pacifica nauplii from benthic resting eggs to planktonic population.     

卵圆卡盾藻对卤虫的急性毒性效应

研究了卵圆卡盾藻在不同生长阶段和不同密度下对卤虫的急性毒性效应,结果表明:对数生长初期的卵圆卡盾藻藻液的毒性作用最强,卤虫暴露在4.3×104/mL藻液48 h后,死亡率达到80%;对数生长后期卵圆卡盾藻藻液也具有较强的毒性,48 h卤虫死亡率为67%;衰亡期藻液毒性最弱,48 h卤虫死亡率为40%。卵圆卡盾藻的藻液和滤液均对卤虫有致死作用,且前者毒性大于后者。海洋盾藻藻液和滤液的浓度对数与卤虫的死亡机率单位呈线性关系,藻液对卤虫24 h LD50为4.8×104/mL,而滤液对卤虫的24 h LD50为5.6×104/mL。卤虫在卵圆卡盾藻藻液中的暴露时间(48 h内)与死亡机率呈线性相关关系,在藻密度为5.1×104/mL时,卵圆卡盾藻藻液对卤虫的半致死时间(LT50)为38.6 h。