重金属铬(Ⅵ)和铅对南京土壤中赤子爱胜蚓生长及繁殖的影响

以南京化学工业园的土壤为研究对象,分析土壤中重金属Cr(Ⅵ)和Pb对赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)生长及繁殖的影响.结果表明,与对照组比较,暴露28 d时,较低浓度的Cr(Ⅵ)(4—8 mg·kg-1)和Pb(1000—1500 mg·kg-1)能促进赤子爱胜蚓的生长发育,而较高浓度的Cr(Ⅵ)(32—64 mg·kg-1)和Pb(3000 mg·kg-1)则显著抑制赤子爱胜蚓的生长发育;赤子爱胜蚓的产茧量随着Cr(Ⅵ)和Pb浓度的升高被显著抑制,其中,Cr(Ⅵ)抑制赤子爱胜蚓产茧量的EC50(半数有效浓度)、NOEC(无观察效应浓度)和LOEC(最低观察效应浓度)分别为22.86(20.56—25.42)、8、16 mg·kg-1.Pb抑制赤子爱胜蚓产茧量的EC50、NOEC和LOEC分别为2280.34(2200.90—2362.65)、1500、2000 mg·kg-1;与人工土壤中Cr(Ⅵ)和Pb对赤子爱胜蚓产茧量的28 d-EC50有显著性差异.     

不同类型土壤中外源镍对赤子爱胜蚓的急性毒性

按照国际标准化组织(ISO)颁布的蚯蚓毒性试验方法,研究了镍离子在我国13种典型土壤中对赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)的急性毒性,发现镍离子在不同类型土壤中对蚯蚓的半数致死浓度(LC50)变化范围为243.8-1970.6 mg·kg-1,镍离子在不同土壤中的毒性大小顺序为:湖南红壤＞重庆紫壤＞江西红壤＞河...     

全氟辛酸(PFOA)对蚯蚓的毒性作用

为考察全氟化合物的土壤生态毒性,以赤子爱胜蚓为模式生物,通过人工土壤染毒方法研究全氟辛酸(PFOA)对蚯蚓急性毒性、回避行为和SOD、CAT等抗氧化酶活性的影响。结果表明,PFOA对蚯蚓的急性毒性作用与染毒时间和染毒浓度相关,实验求得PFOA对蚯蚓毒性作用7和14d的LC50值分别为816.58和792.50mg·kg-1;蚯蚓在160mg·kg-1PFOA暴露浓度下表现出明显的回避反应。在10～120mg·kg-1PFOA长时间暴露下,蚯蚓体内SOD出现"低促高抑"的变化趋势,而GSH-Px则总体上被PFOA所抑制。     

四溴双酚A对赤子爱胜蚓的急性毒性及抗氧化防御系统酶的影响

以赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)为研究对象,根据OECD指南中的滤纸接触法和人工土壤法研究了四溴双酚A(TBBPA)的急性毒性和对蚯蚓体内抗氧化防御系统酶的影响.结果表明,滤纸接触法和人工土壤法检测TBBPA对蚯蚓的半致死浓度LC50分别为4.90mg·L-(148h)和16.7mg·kg-(114d),TBBPA对蚯蚓具有低等毒性.当TBBPA的浓度在0.05和0.1mg·kg-1时对蚯蚓超氧化物歧化酶(SOD)产生显著诱导;在0.05mg·kg-1时,对过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽硫转移酶(GST)也产生显著诱导;脂质过氧化产物丙二醛(MDA)随TBBPA浓度的升高逐渐增加,呈良好的剂量效应关系(R2=0.97,p<0.01).SOD、CAT、GST和MDA可以作为土壤生态早期预警中潜在的敏感的生物标志物.     

林丹和呋喃丹对赤子爱胜蚓存活、生长和繁殖能力的影响

采用人工土培养法,通过急性和亚急性暴露实验,研究了林丹和呋喃丹对赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)存活、生长和繁殖能力的影响.结果表明,1)林丹对蚯蚓14d LC50为162.09mg·kg-1,属低等毒性;呋喃丹对蚯蚓14d LC50为3.11mg·kg-1,属中等毒性.2)林丹在急性暴露期显著抑制蚯蚓的生长,在亚急性暴露期低浓度林丹对蚯蚓生长影响不显著,高浓度林丹则显著抑制蚯蚓的生长;呋喃丹在急性和亚急性暴露期对蚯蚓的生长均具有极显著的抑制作用.3)林丹和呋喃丹均可显著抑制蚯蚓的繁殖能力.4)林丹和呋喃丹均可对蚯蚓皮肤结构造成损伤,林丹的损伤程度较严重,呋喃丹相对较弱.5)LC50可以迅速有效地对农药的毒性进行初步判断,而生长抑制率和幼虫孵化数是更加敏感的评估农药对蚯蚓毒性的指标.     

3种助剂对赤子爱胜蚓的急性毒性

为了探究新型助剂LD-10与常用助剂NP-10、NP-4对土壤非靶标生物的影响,以赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)为受试生物,采用自然土壤法和灭菌土壤法,研究了这3种助剂对土壤蚯蚓的急性毒性.结果表明,在自然土壤中LD-10、NP-10和NP-4对蚯蚓7d半致死浓度w(LC50)分别为482.58、1 077.50和343.17 mg·kg-1,14 d的w(LC50)分别为438.38、984.64和316.65 mg.kg-1.在灭菌土壤中LD-10、NP-10和NP-4对蚯蚓7d的w(LC50)分别为350.71、960.95和309.63 mg·kg-1,14d的w(LC50)分别为320.24、745.99和274.76 mg·kg-1.在自然土壤和灭菌土壤中3种助剂对赤子爱胜蚓均为低毒,毒性由大到小依次为NP-4、LD-10和NP-10,且3者在灭菌土壤中的毒性均明显高于自然土壤.     

石油污染土壤对蚯蚓的致死效应及回避行为的影响

土壤石油污染对生态系统和人类健康有严重影响,其毒害诊断和风险评价的研究日益受到重视。以赤子爱胜蚓(Eiseniafoetida)为受试生物,利用受石油污染的实际土壤,将高浓度污染的土壤与清洁土壤混合,配制成不同污染水平的石油污染土壤,通过直接暴露的方式,分别以蚯蚓急性毒性死亡率和回避反应作为测试终点,评价了石油污染土壤对蚯蚓的生态毒性。结果显示,石油烃污染土壤对蚯蚓的7d-LC50和14d-LC50分别为32.5和29.4g·kg-1,而土壤中石油烃的浓度为8.0g·kg-1时,蚯蚓即有明显回避反应(回避率达80%),前两者为后者的3.7～4.1倍。可见,与急性毒性实验的测试终点LC50相比,行为测试终点对石油烃的响应更灵敏。蚯蚓的回避反应可更加及时地反映出土壤受石油污染的状况,发挥更好的指示作用。     

毒死蜱、马拉硫磷和氰戊菊酯对赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）的急性毒性

采用滤纸接触法和土壤培养法研究了毒死蜱(Chlorpyrifos)、马拉硫磷(Malathion)和氰戊菊酯(Fenvalerate)对赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)的急性毒性效应.滤纸接触法试验浓度分别设置为,毒死蜱:3.14、6.28、9.42、12.56、15.70、18.84μg·cm-2;马拉硫磷:3.10、6.20、12.40、18.60、24.80、31.40μg·cm-2;氰戊菊酯:0.31、0.62、1.24、1.86、2.48、3.14μg·cm-2.土壤培养法试验浓度分别设置为,毒死蜱:100、125、150、175、200、225、250mg·kg-1;马拉硫磷:350、400、450、500、550、600mg·kg-1;氰戊菊酯:20、30、40、50、60、70、80mg·kg-1.结果表明:采用滤纸接触法测得的各农药对蚯蚓48h的半数致死浓度(LC50)分别为毒死蜱12.26μg·cm-2、马拉硫磷19.61μg·cm-2、氰戊菊酯1.03μg·cm-2;采用土壤培养法测得的各农药对蚯蚓7d的LC50分别为毒死蜱427.67mg·kg-1、马拉硫磷742.53mg·kg-1、氰戊菊酯81.81mg·kg-1,14d的LC50分别为毒死蜱182.21mg·kg-1、马拉硫磷497.29mg·kg-1、氰戊菊酯37.46mg·kg-1.根据《化学农药环境安全评价试验准则》,这3种农药对蚯蚓的毒性均为低毒级.     

17种常用除草剂对蚯蚓的急性毒性

蚯蚓在改良土壤、消解农业废弃物、提高土壤养分和作物产量方面发挥着重要的作用。为了评价除草剂对蚯蚓的毒性,采用滤纸接触法和人工土壤法测定了17种除草剂对赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)的急性毒性。滤纸接触法染毒48 h,噁唑酰草胺对赤子爱胜蚓的毒性最高,半数致死浓度LC_(50)(median lethal concentration)为7.6μg·cm~(-2),属高毒级;其次为丙草胺、高效氟吡甲禾灵和灭草松,LC_(50)分别为10.7、12.7、61.3μg·cm~(-2),属中毒级;二氯喹啉酸、2甲4氯钠、苯唑草酮、草铵膦、烟嘧磺隆和双草醚对赤子爱胜蚓的LC_(50)分别为143.0、198.2、211.1、466.9、433.7、649.2μg·cm~(-2),属低毒级;吡嘧磺隆、五氟磺草胺、嘧啶肟草醚、氰氟草酯、乙羧氟草醚、二甲戊灵和硝磺草酮对赤子爱胜蚓的LC_(50)均大于1 000μg·cm~(-2),属微毒级。人工土壤法染毒14 d,高效氟吡甲禾灵对赤子爱胜蚓的毒性最高,LC_(50)为148.9 mg·kg~(-1);其次为丙草胺、2甲4氯钠、二甲戊灵和噁唑酰草胺,LC_(50)分别为211.5、335.0、342.4、345.7 mg·kg~(-1);此外,其他供试除草剂对赤子爱胜蚓的LC_(50)均大于500 mg·kg~(-1)。根据《化学农药环境安全评价试验准则》中的分级标准,采用人工土壤法测定的17种除草剂对赤子爱胜蚓的毒性均为低毒级。该研究可为评估除草剂对蚯蚓的生态风险提供新的数据信息,同时可为农业生产中安全使用除草剂提供技术指导。     

土壤镉污染对赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)和加州腔蚓(Metaphire californica)体表角质层的影响

利用镉(Cd)污染土壤(0.15、7.28、13.53、16.45 mg?kg~(-1))在室内培养赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)和采集野外原位污染(0.84、2.17、5.16、6.38、9.83 mg?kg~(-1))土壤中的加州腔蚓(Metaphire californica),使用JEM~(-1)230型透射电镜观察不同质量分数Cd污染土壤对赤子爱胜蚓与加州腔蚓体表角质层超显微结构的影响,分析其与土壤中Cd的关系,探寻其在Cd污染条件下的变化规律,并对蚯蚓体壁在防御重金属毒性中的作用进行初步研究,旨在揭示Cd长期污染条件下蚯蚓的生态适应性,为正确地开展土壤污染生态风险评价提供科学依据。研究结果表明,在Cd低污染条件下赤子爱胜蚓(Cd7.28mg?kg~(-1))和加州腔蚓(Cd5.16 mg?kg~(-1))上角质层突起(微绒毛)排列较为整齐有序,在Cd高污染条件下其上角质层突起变得稀疏无序,并且污染严重时会出现颗粒化或缺失现象。赤子爱胜蚓和加州腔蚓的角质层均随着土壤Cd质量分数及蚯蚓体内Cd的质量分数的升高呈现出先增厚后变薄的变化规律,且在各处理条件下都能正常生存。由此可知,在Cd污染土壤中,不同种的蚯蚓可以通过调节角质层厚度来适应受污染的土壤环境。     

我国典型土壤上重金属污染对番茄根伸长的抑制毒性效应

采用盆栽试验观测了我国3种典型土壤——黄泥土、褐土、红壤上不同重金属(铜、锌、铅)作用下敏感植物番茄的根伸长,其中黄泥土和褐土上重金属添加量范围为Cu(0～2000mg·kg-1)、Zn(0～4000mg·kg-1)和Pb(0～5000mg·kg-1),红壤上为Cu(0～400mg·kg-1)、Zn(0～750mg·kg-1)和Pb(0～2000mg·kg-1).对不同土壤上Cu、Zn、Pb对番茄的根伸长抑制率进行了比较,以阐明不同土壤上重金属种类及用量对蔬菜根生长的抑制及毒性效应.结果表明,相同Cu、Zn、Pb污染水平(添加量)下,土壤中重金属对番茄的根伸长抑制率大小顺序基本表现为:红壤>黄泥土>褐土.番茄对红壤中的重金属最敏感,其次是黄泥土,再次是褐土.番茄对不同重金属的毒性响应不同,对Cu最敏感,Zn和Pb次之.土壤中有效态重金属含量与番茄根伸长呈显著(p<0.05)或极显著(p<0.01)负相关,表明有效态重金属含量是影响蔬菜根伸长的重要因素.     

16种除草剂对家蚕的毒性评价研究(Toxicity Evaluation of Sixteen Herbicides to Bombyx mori)

采用食下毒叶法在室内测定了二甲戊乐灵、异丙甲草胺、草甘膦铵盐等16种除草剂对家蚕的急性毒性,并根据其毒性范围进行分极,评价了其对环境的安全性.结果表明,10%啶嘧磺隆可湿性粉剂96hLC50为5.58mg·kg-(1桑叶),属于高毒;50%草甘膦可溶粉剂和80%莠灭净可湿性粉剂96hLC50分别为68.17mg·kg-(1桑叶)和111.75mg·kg-1(桑叶),属于中毒;其它13种药剂的LC50>200mg·kg-(1桑叶),属于低毒.     

典型全氟辛烷磺酸盐(PFOS)替代品对土壤跳虫的生态毒性

利用土壤模式动物白符跳(Folsomia candida),评价4种PFOS替代产品,包括50%的全氟丁基有机铵盐阳离子表面活性剂(简称表面活性剂)、用调聚法合成的三防织物整理剂(含固率23.7%,简称织物三防整理剂)、用电解氟化法合成的C4织物及C6织物三防整理剂的生态毒性,目的是为筛选安全高效的PFOS替代品提供科学依据。研究表明,表面活性剂与三防织物整理剂对跳虫急性毒性的LC50(7d)分别为4959和1007mg·kg-1,而C4与C6整理剂对跳虫急性毒性的LC50(7d)均大于5000mg·kg-1;表面活性剂、织物三防整理剂与C4整理剂对跳虫慢性毒性的EC50(28d)分别为0.15、0.12和0.18mg·kg-1,而C6织物三防整理剂对跳虫慢性毒性的EC50(28d)大于1mg·kg-1;4种替代品生态毒性顺序为织物三防整理剂>表面活性剂>C4>C6织物三防整理剂。通过与本实验室PFOS生态毒性的研究结果比较发现,除织物三防整理剂,其余3种替代品对跳虫的生态毒性作用均小于PFOS,其中C6整理剂对跳虫的毒性最小,有望成为替代PFOS的环保型织物整理剂。     

全氟辛烷磺酸盐(PFOS)替代品对中国白羽鹌鹑的毒性

为研究全氟辛烷磺酸盐(perfluorooctane sulfonate,PFOS)替代品对环境生物的毒害效应,选用中国白羽鹌鹑作为受试生物,建立其环境危害评价毒性测试方法,并对PFOS替代化学品进行了急性经口、急性饲喂及繁殖毒性的风险评价。结果表明,全氟丁基有机铵盐阳离子表面活性剂急性经口毒性实验的LD50为500.44mg·kg-1,其余3种替代化学品在上限浓度2000mg·kg-1,白羽鹌鹑均未出现明显死亡,4种PFOS替代品对中国白羽鹌鹑的急性经口毒性均为低毒。全氟丁基有机铵盐阳离子表面活性剂急性饲喂毒性实验的LC50为970.50mg.kg-1,对白羽鹌鹑的饲喂毒性为中毒,而其余3种替代化学品在上限浓度5000mg·kg-1,白羽鹌鹑均未出现明显死亡,对中国白羽鹌鹑的急性饲喂毒性为低毒。在长期饲喂过程中,织物三防整理剂和C6织物三防整理剂会表现出一定的生殖毒性,造成中国白羽鹌鹑的孵化率降低,胚胎死亡率及未受精率升高;全氟丁基有机铵盐阳离子表面活性剂会影响到中国白羽鹌鹑的未受精率,C4织物三防整理剂未表现出明显的生殖毒性。     

北京地区3种污灌土壤镉最大吸附容量的推求

土壤对重金属的吸附容量是土壤重金属污染风险评价的一项重要指标,研究土壤对重金属的最大吸附容量对加强土壤环境的科学管理具有重要意义.采用阳离子交换量、平衡吸附方程和实验实测法推求了北京地区3种污灌土壤对重金属镉的最大吸附容量.由阳离子交换量(CEC)推求的北野厂、衙门口和永乐店3种污灌土壤对镉的最大吸附容量分别为:4822、4148和4721mg·kg-1;由单表面Langmuir方程推求的3种污灌土壤对镉的最大吸附容量均为5000mg·kg-1,由传统双表面Langmuir方程推求的3种土壤对镉的最大吸附容量分别为7040、6950和6994mg·kg-1,由双表面Langmuir方程的Sposito方法推求的3种污灌土壤对镉的最大吸附容量均为6200mg·kg-1;恒温25℃条件下,上述3种污灌土壤对镉的单分子层最大吸附容量实测值分别为5700、5600和5600mg·kg-1,多分子层最大吸附容量实测值分别为9000、8000和8120mg·kg-1.比较而言,双表面Langmuir方程是目前推求污灌土壤对镉最大吸附容量的较好方法.     

Cu对我国17种典型土壤硝化速率的影响

硝化作用是对土壤重金属生物毒性最敏感的微生物过程之一.采用室内模拟的方法,研究了Cu对我国17种典型土壤潜在硝化速率(PNR)的影响.结果表明:随着添加Cu浓度的升高,17种土壤的PNR均呈阶梯状降低,Cu可显著抑制土壤硝化作用;17种土壤EC50值(使PNR降低至对照一半所需Cu浓度)在73.4~2164.4mg·kg-1之间;土壤EC50分别与土壤pH、Mg和Ca含量呈显著正相关关系(p<0.05,p<0.01);PNR(0原始土样的硝化速率)与土壤粘度(<2μm)、Al含量呈显著负相关关系(p<0.01),与pH呈显著正相关关系(p<0.01);EC50、PNR0与阳离子交换量、土壤Cu背景值相关性不大.