全氟辛酸在紫贻贝体内的富集、分布与消除

以紫贻贝为受试生物,采用半静态暴露的方式,研究了全氟辛酸（PFOA）在紫贻贝体内的富集特征、器官分布与消除规律.结果表明,紫贻贝可快速富集PFOA,整贝在不同浓度PFOA暴露下,于4~6d达到平衡态,半衰期为0.34~0.44d（约8~10h）,生物富集系数（BCFs）为5.10~9.55mL/g.PFOA在紫贻贝鳃和内脏团中的富集作用大于外套膜、性腺和闭壳肌.紫贻贝中PFOA的含量在净化6~9d后趋于空白组水平,主要代谢途径可能为鳃的作用.紫贻贝对PFOA的富集作用与暴露浓度相关,浓度越低,吸收系数和生物富集系数越大.     

BDE-47对2种海洋微藻光合特性的影响

研究了不同浓度的2,2′,4,4′-四溴联苯醚(BDE-47)对2种海洋微藻的光合特性的影响. 结果表明, 在试验所设定的浓度范围内 (0.1~2.5μg/L),海水小球藻和赤潮异弯藻的PSII最大光能转化效率(Fv/Fm)、光化学淬灭系数(qP)未受到显著抑制,表明2种微藻PSII反应中心在试验过程中未受到损伤.当BDE-47浓度为2.5μg/L时,海水小球藻的PSII潜在活性(Fv/Fo)、PSII实际光能转化效率(φPSII)和光合电子传递效率(ETR)在96h受到显著抑制,而赤潮异湾藻的3个参数在暴露期间均未受到抑制,表明赤潮异湾藻对BDE-47的耐受性强于海水小球藻.各叶绿素荧光参数中, Fv/Fo、φPSII、ETR更适合作为指示海洋环境中BDE-47污染水平的生物标志物.     

Cu暴露条件下翡翠贻贝(Perna viridis)消化腺内金属和类金属硫蛋白的变化

通过室内急性暴露实验研究了翡翠贻贝(Perna viridis)消化腺富集Cu及其MTLP(metallothionein like protein)水平随时间的变化规律.结果表明,2种Cu浓度暴露条件下(12.7μg/L和63.5 μg/L),贻贝消化腺内Cu的平均吸收速率分别为2.045和7.028μg/·(g·d)-1,富集系数分别为2 074和1 619.实验测定了所有样本的溶解态Cu与总Cu含量,2个暴露组二者的比值随时间呈现出不同的变化趋势,低浓度组先降低随后上升到与对照样本几乎相同的水平,而高浓度组一直呈下降趋势,表明不同污染程度生物体内金属消化机制进程存在差异.利用Brdicka极谱法测定了贻贝消化腺内MTLP的含量,对照组贻贝消化腺的MTLP平均含量为(0.551±0.037)mg/g;12.7 μg/L Cu暴露组MTLP含量随时间的变化范围是0.407～0.699 mg/g,而63.5 μg/L Cu暴露组在暴露初始MTLP水平就显著增加(p＜0.001),变化范围由初始0.942 mg/g降至0.826 mg/g.分析结果表明贻贝消化腺内的MTLP水平随着水体及生物体内的金属含量升高而增加,并与体内Cu浓度成明显的负指数增长关系(p＜0.0001).     

镉对厚壳贻贝急性毒性及对其鳃抗氧化酶活性的影响

研究选用东海区常见种厚壳贻贝(Mytilus coruscus)开展了镉作用下的急性毒性和亚慢性毒性的实验研究。根据预实验结果设计了2.92、3.34、3.81、4.36、4.98 mg/L 5个Cd2+浓度梯度进行急性毒性实验,结果表明镉对厚壳贻贝24、48、72、96 h LC50(半数致死浓度)分别为4.85(4.30~5.47)、4.15(3.77~4.57)、3.55(3.25~3.89)、3.10(2.81~3.42)mg/L。厚壳贻贝于不同亚致死浓度镉(0.194、0.388、0.775mg/L)溶液中连续暴露8 d,结果显示,暴露初期鳃组织中SOD、CAT、GSH-Px的活性随镉浓度升高而升高,整个暴露期间三者均呈先升后降的规律。厚壳贻贝鳃中SOD、CAT、GSH-Px对水环境中镉反应敏感,且存在一定的剂量-效应关系,可尝试将三者共同作为指示海洋重金属污染的指标。     

Cu暴露条件下翡翠贻贝（Perna viridis）消化腺内金属和类金属硫蛋白的变化

通过室内急性暴露实验研究了翡翠贻贝（Perna viridis）消化腺富集Cu及其MTLP （metallothionein like protein）水平随时间的变化规律.结果表明,2种Cu浓度暴露条件下（12.7 μg/L和63.5 μg/L）,贻贝消化腺内Cu的平均吸收速率分别为2.045和7.028 μg·（g·d）^-1,富集系数分别为2 074和1 619.实验测定了所有样本的溶解态Cu与总Cu含量,2个暴露组二者的比值随时间呈现出不同的变化趋势,低浓度组先降低随后上升到与对照样本几乎相同的水平,而高浓度组一直呈下降趋势,表明不同污染程度生物体内金属消化机制进程存在差异.利用Brdicka极谱法测定了贻贝消化腺内MTLP的含量,对照组贻贝消化腺的MTLP平均含量为（0.551±0.037）mg/g;12.7 μg/L Cu暴露组MTLP含量随时间的变化范围是0.407～0.699 mg/g,而63.5 μg/L Cu暴露组在暴露初始MTLP水平就显著增加（p<0.001）,变化范围由初始0.942 mg/g降至0.826 mg/g.分析结果表明贻贝消化腺内的MTLP水平随着水体及生物体内的金属含量升高而增加,并与体内Cu浓度成明显的负指数增长关系（p<0.000 1）.     

阴离子表面活性剂SDS和SDBS对紫贻贝生化指标的影响研究

以青岛胶州湾现场调查数据为依据,选择阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为污染物,以近海底栖生物紫贻贝为受试生物,研究了长期暴露后紫贻贝生化指标(SOD,CAT,GSH,GPx,GST,iNOS,AKP)的变化.结果表明,经过72 d不同浓度暴露后,SDBS实验组紫贻贝体内的SOD、CAT和iNOS活性均有显著下降（除CAT 0.1 mg/L组外）,GSH、GST和GPx在3.0　mg/L SDS和SDBS组较各自对照组均有显著升高.SDBS对紫贻贝生化指标影响的显著性水平大于SDS. 统计分析显示,SDBS暴露组下GST与GPx呈显著正相关关系,iNOS与SOD也表现出一定正相关,但GSH与CAT、GSH与SOD呈现显著负相关关系.此外,结果发现后闭壳肌中iNOS可能是一个具有应用前景的阴离子表面活性剂暴露生物标志物.     

2,2′,4,4′-四溴联苯醚(BDE-47)污染沉积物对铜锈环棱螺肝胰脏的SOD、CAT和EROD活性的影响

以实验室培养的铜锈环棱螺(Bellamya aeroginosa)为受试生物,研究了2,2′,4,4′-四溴联苯醚(BDE-47)污染沉积物对铜锈环棱螺肝胰脏超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和7-乙氧基-3-异吩唑酮-脱乙基酶(EROD)活性的影响,以揭示BDE-47与这些酶活性之间的剂量-效应和时间-效应关系.结果表明,不同水平BDE-47污染沉积物暴露后,铜锈环棱螺肝胰脏SOD和CAT活性表现出较为明显的剂量或时间依赖性效应,BDE-47可引起铜锈环棱螺肝胰脏的氧化应激,高剂量(≥160ng.g-1)BDE-47的长时间暴露可导致SOD和CAT活性显著下降,提示细胞出现氧化损伤.SOD对BDE-47胁迫的敏感性高于CAT.铜锈环棱螺肝胰脏中SOD和CAT可以作为指示低水平BDE-47污染沉积物胁迫的生物标志物.BDE-47不能诱导铜锈环棱螺肝胰脏EROD活性,但高剂量(≥160ng.g-1)或长时间BDE-47暴露则导致EROD活性显著降低.     

潮间带原油污染对泥蚶(Tegillarca granosa)抗氧化酶活性影响与综合生物标志物响应研究

随着海洋石油开发及运输的不断发展,溢油事故时有发生,给潮间带生物带来不同程度的影响. 以泥蚶(Tegillarca granosa)为研究对象,采用潮间带原油污染生物暴露室内模拟试验及数据统计检验,结合综合生物标志物响应(IBR)星状图,探讨潮间带沉积物原油污染对泥蚶鳃和消化腺中不同抗氧化酶活性的影响,筛选最优生物标志物. 结果表明:①受低浓度原油污染时超氧化物歧化酶(SOD)活性总体表现为被诱导,受高浓度原油污染时总体表现为被抑制,且其在消化腺中的平均活性(132.29 U/mg)约为鳃中(69.34 U/mg)的2倍. ②过氧化氢酶(CAT)活性在时间-效应上与SOD活性变化规律相似,但其响应时间具有滞后性. ③鳃中谷胱甘肽转硫酶(GST)活性在受污染第1天总体表现为被抑制,而消化腺中GST活性在第3、12天时被抑制的效果更明显. ④鳃中谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性在污染第3天较早被激发,且消化腺中GPx活性最大诱导率和抑制率都出现在低浓度(500 mg/kg)原油污染时. ⑤泥蚶鳃和消化腺的IBR值均随暴露时间的增加呈先降低后升高的趋势,且与4种酶活性变化趋势基本相同. 研究显示,4种主要抗氧化酶在消除活性氧自由基(ROS)上具有协同作用,GST可作为原油污染短期监测的生物标志物,而IBR可作为综合生物毒性评价的指标.      

4种典型溴代阻燃剂对离体条件下罗非鱼肝脏抗氧化系统影响的研究

以罗非鱼(Mossambica tilapia)为实验生物,研究了离体条件下其肝脏抗氧化系统中谷胱甘肽(GSH)含量、谷胱甘肽硫转移酶(GST)和超氧化物歧化酶(SOD)活性对4种溴代阻燃剂(Brominated flame retardants,BFRs)——四溴联苯醚(BDE-47)、十溴联苯醚(BDE-209)、六溴环十二烷(HBCD)和四溴双酚A(TBBPA)的响应.研究结果表明:离体暴露于4种BFRs 1 h后,罗非鱼肝脏上清液中GSH含量和SOD活性随暴露剂量升高均呈现先升高后回落的趋势,但总体均高于对照组水平;GST活性则被抑制.上述3种抗氧化参数中,同一参数对4种BFRs响应均呈现一致的变化趋势,其中GST和SOD活性响应更为灵敏.GST活性对BDE-47、BDE-209和HBCD的最低响应浓度均低于1 ng·L-1,且与TBBPA和BDE-209在一定浓度范围内存在较好的剂量-效应关系;SOD活性对4种BFRs暴露较为敏感,最低响应浓度均低于10 ng·L-1,并且与除BDE-209外的上述3种污染物在一定的浓度范围内具有良好的剂量-效应关系.因此,GST和SOD活性指标是值得进一步研究的溴代阻燃剂污染候选生物标志物.     

二溴联苯醚对纤细裸藻的生态遗传毒性效应

通过检测纤细裸藻生长、抗氧化酶活性和单细胞凝胶电泳(彗星试验)研究了4,4’-二溴联苯醚(BDE-15)对纤细裸藻(Euglena gracilis)的生态遗传毒性效应.结果表明,低浓度BDE-15(3×10-6mg/L)对纤细裸藻的生长无显著影响,高浓度时(3mg/L)具有明显的抑制作用,相比空白抑制率达69.70%;叶绿素a和类胡萝卜素含量在高浓度BDE-15作用下显著上升;谷胱甘肽(GSH)和细胞总蛋白含量则随BDE-15浓度增加明显下降;抗氧化酶系统中超氧化物歧化酶(SOD)活性随BDE-15浓度升高显著下降,具明显的剂量-效应关系,过氧化物酶(POD)活性随BDE-15浓度增加呈上升趋势,最高浓度组(3mg/L)比空白对照提高93.45%,显示BDE-15胁迫可诱导抗氧化酶活性;彗星试验结果显示纤细裸藻细胞DNA损伤程度随BDE-15浓度增加而加重,表明高浓度BDE-15具有潜在致突变性.     

猪肝微粒体体外代谢2,2’,4,4’-四溴联苯醚

多溴联苯醚(PBDEs)是一类在环境中普遍存在的持久性有机污染物,研究PBDEs的体外代谢行为对理解其在体内的富集和转化具有重要意义。文章以猪肝微粒体作为研究对象,以体外代谢形式研究其对2,2’,4,4’-四溴联苯醚(BDE-47)的代谢能力,优化了代谢条件,并研究了0.01、0.05、0.1、0.5、1、5、10 mg/L的BDE-47对细胞色素P450酶系中7-乙氧基香豆素-O-脱乙基酶(ECOD)、7-乙氧基异吩唑酮-O-脱乙基酶(EROD)和苯胺4-羟基化酶(ANH)活性的影响。结果表明,孵育0.1 mg/L的BDE-47时,猪肝微粒体对BDE-47的代谢率可达到28.6%。实验所设各浓度BDE-47均能够保护微粒体的ECOD活性,但较高浓度的BDE-47(0.5、1、5 mg/L)对微粒体的EROD活性有显著抑制作用,而各浓度BDE-47对ANH活性没有显著影响。     

镉胁迫下缢蛏(Sinonovacula constricta)抗氧化酶活性及DNA损伤的研究

通过重金属暴露法,研究了不同质量浓度Cd2+在96 h内对缢蛏(Sinonovacula constricta)消化腺和鳃组织三种抗氧化酶(SOD、CAT、GSH-Px)活性的影响及DNA的损伤.结果显示:暴露的短时间内Cd2+对缢蛏两种组织SOD和CAT的激活作用随Cd2+浓度的升高而升高,最高浓度组(0.1 mg/...     

胶州湾养殖区贝类生物体中多溴联苯醚的分布特征

对胶州湾养殖区贝类中的多溴联苯醚(PBDEs)的含量进行检测。结果表明,所采集的菲律宾蛤仔、长牡蛎和栉孔扇贝生物样品中9种PBDEs(BDE-15、BDE-28、BDE-47、BDE-75、BDE-99、BDE-100、BDE-138、BDE-153、BDE-154)的含量分别为(422.2～512.6)×10-12(干重)、(957.0～1102.7)×10-12(干重)和979.5×10-12(干重),其中位于海泊河口处的贝类生物体中的含量最高。所有样品中,BDE-47相对含量最高,其相对于∑9PBDEs的贡献率为38.8%～41.8%。贝类样品的9种PBDEs含量及组成的差别可能与它们对PBDEs的吸收和代谢能力的差异有关。胶州湾养殖区贝类生物体中BDE-47和BDE-99的含量远小于香港、美洲和欧洲等工业发达地区,和亚洲发达国家韩国等处于同一数量级,但相比于2002年青岛近岸紫贻贝中的含量有一定程度的增加,表明近年来青岛沿海地区PBDEs污染加重,这一点必须引起足够的重视。     

纳米塑料和砷对斑马鱼的联合毒性

以斑马鱼为供试生物,采用半静态实验法,将其分别暴露于5mg/L聚苯乙烯纳米塑料(PS-NPs),1、10和100μg/L砷(As)单一及其复合污染中7d,探讨PS-NPs影响下As在斑马鱼肝脏、肠道、鳃和肌肉组织中的积累,肝脏和鳃中PS-NPs的荧光强度和应激响应.结果表明:PS-NPs能在斑马鱼的肝脏和鳃中富集,且促进As在斑马鱼各组织中的积累.在5mg/L PS-NPs和100μg/L As复合污染下,肝脏、鳃、肠道和肌肉组织的As含量较As单一暴露时分别上升了35.18%、147.33%、163.12%和66.96%. PS-NPs和As的共同暴露导致肝脏的GST和GPx活性增加, MDA含量减少,氧化胁迫减弱.而鳃的GSH含量和GST活性减少,MDA含量增加,氧化胁迫增强.高浓度(100μg/L)As叠加PS-NPs后,鳃中AChE活性显著降低.相比单一As胁迫,混合暴露导致肝脏和鳃中gpx, Mn-sod, Cu/Zn-sod和ache表达量下降, PS-NPs的存在能降低As对斑马鱼氧化应激和神经毒性相关基因的诱导表达量.     

经口摄入土壤多溴联苯醚生物可给性变化及影响因素的体外消化模拟

误食土壤是污染物(如多溴联苯醚)人体(主要是儿童)暴露的重要途径,人体消化道内污染物吸收的生物可给性是针对此种暴露方式进行定量风险评估的有效途径之一.本研究采用体外消化实验模拟3种不同有机碳含量的天然土壤中典型多溴联苯醚(BDE-28、BDE-47、BDE-99和BDE-153)在胃和小肠消化液中的释放,验证部分消化释放的多溴联苯醚因消化残留固相表面的再吸附造成低估实际生物可给性,并通过不同水土比的拟合计算予以校正.结果表明,校正后的消化率普遍高于校正前;就不同土样而言,BDE-28、BDE-47、BDE-99和BDE-153在不同初始暴露浓度条件下平均提升比例范围分别为14.3%~42.3%、11.1%~32.1%、4.9%~12.3%和0.0%~7.7%.因此,未经校正的消化率会显著低估PBDEs消化道内的生物可给性,尤其是低溴代组分及PBDEs初始浓度较高或高TOC含量的土样.校正后BDE-28、BDE-47、BDE-99和BDE-153的消化率分别维持在21.9%~54.7%、18.8%~43.1%、13.4%~27.2%和9.3%~19.9%.此外,PBDEs的消化率与其辛醇-水分配系数的对数lg KOW呈显著负相关;而与土壤TOC含量及PBDEs初始暴露浓度的相关性并不显著,尤其是高溴代组分.     

基于铜锈环棱螺的生物炭修复沉积物中BDE-47生物积累动力学预测模型

研究了铜锈环棱螺对沉积物颗粒的摄取速率、从水和沉积物中摄取BDE-47的效率,以及在BDE-47污染沉积物中添加玉米秸秆生物炭后对这些生理学参数和间隙水中BDE-47平衡浓度的影响.构建了基于铜锈环棱螺摄取和消除BDE-47的相关生理学参数和沉积物地球化学参数的生物动力学预测模型,同时评价了该模型预测BDE-47生物积累的效力.结果显示,铜锈环棱螺对沉积物的摄食率为6.04 g·g^-1·d^-1,对水中BDE-47的摄取效率为38.41%.在BDE-47污染沉积物中添加4%的玉米秸秆生物炭（CSB）可以显著降低间隙水中BDE-47的平衡浓度,降幅达到81%.铜锈环棱螺对添加CSB的沉积物中BDE-47的生物积累显著低于未添加CSB的沉积物,暴露28 d后,添加CSB的沉积物中BDE-47的生物积累下降了66%.本研究构建的生物动力学模型的预测结果与暴露测试中观察到的铜锈环棱螺对BDE-47的摄取情况基本一致.BDE-47的28 d生物积累对沉积物颗粒摄食率、从沉积物中摄取BDE-47的效率、沉积物中BDE-47的浓度和BDE-47的消除速率常数等4个参数的响应表现出较好的敏感性.根据模型的预测,铜锈环棱螺从沉积物中摄取的BDE-47占总积累量的80%以上.当沉积物中添加CSB后,模型显示出更好的预测效力.因此,在已知沉积物和间隙水中BDE-47浓度的前提下,利用该模型可以有效地预测铜锈环棱螺体内BDE-47的积累量,从而减少沉积物生态毒性风险评价和利用生物炭进行原位修复效果评估的不确定性.     

缢蛏对潮间带原油污染的氧化应激及IBR评价

通过研究不同浓度原油污染对缢蛏(Sinonovacula constricta)鳃和内脏团抗氧化酶活性、脂质过氧化及鳃结构的影响,结合综合生物标志物响应(IBR),探讨潮间带原油污染对生物的毒性效应.结果显示:在剂量-效应方面,2种组织超氧化物歧化酶(SOD)活性和内脏团中谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)总体上表现为低浓度诱导、高浓度抑制效应;SOD诱导与过氧化氢酶(CAT)抑制同时出现,规律大致相反.在时间-效应上,SOD活性呈升高-降低-升高的趋势, CAT与GPx呈先降低后升高的趋势;谷胱甘肽硫转移酶(GST)在鳃中呈现先升高后降低的趋势,酶活性最高为371.663U/mgprot.暴露前期(6h)缢蛏2种组织中丙二醛(MDA)含量显著增加,鳃和内脏团中MDA含量最高值分别为5.030和10.705nmol/mgprot,后期逐渐平稳.IBR结果表明鳃中生物标志物对原油污染敏感度更高.原油暴露会使鳃丝结构发生变形或引起鳃丝脱离等现象.研究表明,缢蛏鳃更适宜作为潮间带原油暴露生物监测与评价的器官.     

5种多溴联苯醚同系物对海洋饵料藻(亚心型扁藻和盐生杜氏藻)的急性毒性

本研究选择5种多溴联苯醚同系物(BDE-28、BDE-47、BDE-99、BDE-153和BDE-209)对2种海洋饵料藻(亚心型扁藻和盐生杜氏藻)进行急性毒性试验。96 h半抑制浓度(96 h EC50)计算结果表明,BDE-28 和BDE-47的毒性较高,随溴原子取代数的增加,PBDE同系物对海洋饵料藻的毒性呈下降趋势,5种PBDE同系物对亚心形扁藻、盐生杜氏藻的96 h EC50由小及大依次为:BDE-28(128,75 g/L)、BDE-47(114,120 g/L)、BDE-99(383,572 g/L)、BDE-153(996,1249 g/L)和 BDE-209(2056,1868 g/L)。目前全球近岸海水中PBDEs浓度尚不会对海洋饵料藻产生急性毒性。海洋微藻对同种PBDE同系物的敏感性差异较大(96 h EC50相差1~2个数量级),为客观评价PBDEs的海洋生态风险性,应研究PBDEs对更多种类微藻的毒性效应。     

镉对罗非鱼鳃线粒体结构和能量代谢的影响

为探明水环境镉对罗非鱼(Oreochromis niloticus)鳃线粒体结构和能量代谢的影响及其作用机理,本研究采用室内模拟方法,将罗非鱼在Cd²⁺浓度为0　μg/L、50　μg/L和500　μg/L的水中暴露7　d后,观察鳃线粒体超微结构并测定线粒体超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量和鳃组织中磷酸果糖激酶(PFK)、ATP酶(ATPase)活性、乳酸(LD)、ATP、ADP、AMP含量及血浆中Na⁺、K⁺、Ca²⁺浓度和渗透压,并计算能荷值(EC).结果表明,50　μg/L组鱼鳃线粒体结构未受损, 除SOD酶活性被显著诱导外,其余测定指标与对照组相比无显著差异(p>0.05); 而500　μg/L组鱼鳃线粒体严重受损, LD、MDA、ADP、AMP和血浆K⁺含量显著高于对照组, SOD和ATPase活性显著低于对照组(p<0.05), PFK和渗透压无显著变化(p>0.05),但有降低趋势.结果表明,高浓度镉短期暴露将降低鱼鳃线粒体SOD活性而导致线粒体氧化损伤,同时抑制ATPase和PFK活性,影响鳃的能量供应和利用,最终降低鳃血浆渗透压和离子浓度调节能力可能是其毒性机理之一.     

牙鲆、孔石莼分泌物对混合重金属在牙鲆组织蓄积的影响

研究了海水中总有机碳(TOC)浓度、总有机碳种类对混合重金属(Cu Pb、Cu Cd、Cu Pb Cd)在牙鲆(Paralichthys olivaceus)内脏、肌肉、鳃组织蓄积的影响.结果表明,孔石莼分泌物、牙鲆分泌物均能降低Cu、Pb、Cd的生物有效性;当海水TOC种类相同时,随TOC浓度的升高,牙鲆的内脏、肌肉、鳃组织中Cu、Pb、Cd蓄积量均明显下降;当海水TOC浓度相近时,孔石莼分泌物比牙鲆分泌物更能降低牙鲆各组织Cu、Pb、Cd蓄积量.TOC浓度、种类的变化对牙鲆各组织中Cu、Pb、Cd蓄积分配均无影响,各组织重金属蓄积量顺序均为:内脏＞鳃＞肌肉.