离子液体氯化1-辛基-3-甲基咪唑对洋葱的遗传毒性作用

为探讨咪唑类离子液体氯化1-辛基-3-甲基咪唑([C_8mim][C1])对洋葱的遗传毒性,用浓度分别为2.5、5、10和20mmol·L~(-1)的[C_8mim][C1]处理洋葱内表皮细胞和洋葱根尖8 h,用浓度为10 mmol·L~(-1)的[C_8mim][C1]处理洋葱内表皮细胞和洋葱根尖4 h、8 h、12 h和24 h,研究[C_8mim][C1]对洋葱内表皮细胞核的影响和对洋葱根尖有丝分裂指数和染色体畸变的影响。结果显示,与对照组相比,随着[C_8mim][Cl]处理浓度和时间的增加,洋葱内表皮细胞核偏移率明显升高,根尖细胞有丝分裂指数显著降低,染色体畸变现象明显,畸变率升高。研究表明,当浓度达到2.5 mmol·L~(-1)时,[C_8mim][Cl]对洋葱具有遗传毒性。     

溴化1-十四烷基-3-甲基咪唑对小鼠的肝脏毒性及其作用机制

研究离子液体溴化1-十四烷基-3-甲基咪唑盐([C₁₄mim]Br)对小鼠的肝脏毒性及其作用机制。实验设立3个剂量的染毒组(1/16 LD₅₀、1/8 LD₅₀、1/4 LD₅₀)和1个空白对照组,考察昆明种小鼠染毒14 d后,[C₁₄mim]Br对小鼠血清生化指标、肝脏抗氧化酶活性及脂质过氧化产物的影响,并观察肝脏组织的病理变化。与对照组相比,小鼠染毒后,血清中ALT、AST、DBIL和γ-GT明显升高;肝组织受到不同程度的损伤,HSI增大,蛋白质含量降低。当染毒剂量为1/4 LD₅₀时,肝脏中SOD活性和GSH-Px活性显著降低,MDA的含量则明显增加。实验结果表明,[C₁₄mim]Br可损伤小鼠的肝脏功能,破坏机体的抗氧化防御系统,造成氧化损伤和脂质过氧化。     

BDE-47对斑马鱼胚胎-幼鱼的急性毒性及氧化应激作用

为研究2,2',4,4'-四溴联苯醚(BDE-47)对斑马鱼胚胎-幼鱼急性毒性、氧化应激及细胞凋亡的影响,以受精后3 h的斑马鱼胚胎为染毒对象,用概率单位法计算BDE-47对斑马鱼胚胎-幼鱼的96 h-LC₅₀;再参照96 h-LC₅₀按一定比例级差设置0.25、0.5、1.0、2.0 mg·L^-1 4个浓度组和1个对照组(0 mg·L^-1)进行96 h半静水式毒性试验,检测斑马鱼超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化氢酶(CAT)活性、丙二醛(MDA)含量和细胞凋亡情况。结果表明,BDE-47对斑马鱼96 h的急性毒性LC₅₀为3.77 mg·L^-1(95%可信区间1.93～10.27 mg·L^-1);2.0 mg·L^-1剂量组与对照组相比,SOD活性和MDA含量显著增加,且CAT活性与BDE-47染毒浓度之间存在明显的剂量-效应关系;0.5 mg·L^-1 BDE-47染毒96 h后,即观察到斑马鱼幼鱼出现明显细胞凋亡,主要集中于神经管和脑部。研究表明,BDE-47可以影响斑马鱼体内抗氧化防御系统,并能诱导细胞凋亡;BDE-47导致神经组织的氧化损伤可能在动物神经毒性中起重要作用。     

啶氧菌酯对斑马鱼的安全性评价及其生物富集行为研究

啶氧菌酯是一种新型的内吸性杀菌剂,本研究对其水生生物的毒性和累积风险进行了评估。啶氧菌酯原药对斑马鱼的急性毒性试验结果显示,96 h-LC₅₀为0.0509 mg a.i. L^-1。设置0.005 mg L^-1(1/100LC₅₀)和0.05 mg L^-1(1/10LC₅₀)2个浓度8 d生物累积试验。在0.005 mg L^-1组,第8天斑马鱼体内啶氧菌酯浓度达到0.48 mg kg^-1,生物富集系数(BCF_{8 d})缓慢增长到80.00。而在0.05 mg L^-1组,第8天斑马鱼体内的啶氧菌酯浓度为5.27 mg kg^-1,BCF_{8 d}值为99.42。研究表明,啶氧菌酯对斑马鱼为有剧毒,同时具有中等生物累积效应。因此在使用过程中,需要考虑其对水生生物的毒性和水生食物链的放大效应。     

丙硫菌唑对斑马鱼的安全性评价及其生物富集行为研究

丙硫菌唑是一种市场前景非常好的新型广谱杀菌剂。本文研究了丙硫菌唑对水生生物斑马鱼的急性毒性和生物累积风险。通过斑马鱼的急性毒性试验获得丙硫菌唑对斑马鱼的96 h-LC₅₀为2.06 mg a.i. L^-1。随后,采用0.02 mg L^-1 (1/100LC₅₀)和0.2 mg L^-1 (1/10LC₅₀)2个浓度的丙硫菌唑,通过8 d实验,获得其在斑马鱼体内的生物累积效应。在0.02 mg L^-1组中,第8天时,斑马鱼体内的浓度达到0.733 mg kg^-1,生物富集系数(BCF_{8 d})缓慢增长到34.36。而在0.2 mg L^-1组,第8天时,斑马鱼组织内丙硫菌唑浓度为4.198 mg kg^-1, BCF_{8 d}值为19.72。结果表明,丙硫菌唑对斑马鱼的毒性等级为中毒,同时其在斑马鱼体内具有中等生物累积效应。因此,在使用过程中,需要考虑其对水生生物的毒性和水生食物链的放大效应。     

离子液体[C_8 mim]Cl对泥鳅胚胎和仔鱼的毒性

以泥鳅的胚胎及仔鱼为试验材料,选择胚胎发育的4个不同时期(囊胚期、原肠胚中期、神经胚期、尾芽期)及仔鱼期为处理开始的时间点,探讨了离子液体[C8mim]Cl的毒性作用。结果表明,随着[C8mim]Cl浓度增加,泥鳅胚胎的孵化率下降,畸形率上升,具有明显的剂量-效应关系,67~150 mg·L-1的[C8mim]Cl对泥鳅胚胎均表现出明显的致畸毒性效应;随着[C8mim]Cl浓度增加,泥鳅仔鱼死亡率上升,而100~225 mg·L-1的[C8mim]Cl对泥鳅仔鱼具有明显的致畸、致死作用。其中,[C8mim]Cl对孵出期泥鳅仔鱼的24 h、48 h的半致死浓度分别为97.95和86.77 mg·L-1;而[C8mim]Cl对孵出后3 d泥鳅仔鱼的24 h、48 h的半致死浓度分别为73.77和40.98 mg·L-1。由上可知,在一定的剂量内,[C8mim]Cl对泥鳅胚胎及仔鱼的发育有明显的致畸、致死作用,这为离子液体[C8mim]Cl的合理使用提供了理论依据。     

异噻唑啉酮类杀菌剂对黑斑蛙胚胎和蝌蚪的急性毒性

异噻唑啉酮类杀菌剂1,2-苯并异噻唑-3-酮（BIT）和甲基异噻唑啉酮（MIT）虽已在多种行业中广泛使用,但目前有关其毒性尤其对水体中生物毒性的数据还较少。鉴于BIT和 MIT在水体中普遍存在,本文研究了这两种污染物对两栖动物黑斑蛙胚胎和蝌蚪的急性毒性。黑斑蛙胚胎和蝌蚪分别暴露系列浓度的BIT和 MIT,观察化学品对其生长、发育和运动的影响,计算96小时半数致死浓度（96 h-LC₅₀）和96小时半数致畸浓度（96 h-TC₅₀）,确定最小生长抑制浓度（MCIG）。结果发现,BIT对黑斑蛙胚胎的96 h-LC₅₀和96 h-TC₅₀分别为2.99 mg?L^-1和0.60 mg?L^-1,MCIG小于0.40 mg?L^-1,对蝌蚪的96 h-LC₅₀为6.44 mg?L^-1。MIT对黑斑蛙胚胎的96 h-LC₅₀和96 h-TC₅₀分别为5.30 mg?L^-1和2.36 mg?L^-1,MCIG为2.59 mg?L^-1,对蝌蚪的96 h-LC₅₀为7.58 mg?L^-1。根据《化学农药环境安全评价准则报批稿》中两栖动物蝌蚪急性毒性的分级标准,判定BIT和MIT的毒性等级为中等。该毒性数据为异噻唑啉酮类杀菌剂的环境管理提供参考。     

异噻唑啉酮类杀菌剂对黑斑蛙胚胎和蝌蚪的急性毒性

异噻唑啉酮类杀菌剂1,2-苯并异噻唑-3-酮（BIT）和甲基异噻唑啉酮（MIT）虽已在多种行业中广泛使用,但目前有关其毒性尤其对水体中生物毒性的数据还较少。鉴于BIT和 MIT在水体中普遍存在,本文研究了这两种污染物对两栖动物黑斑蛙胚胎和蝌蚪的急性毒性。黑斑蛙胚胎和蝌蚪分别暴露系列浓度的BIT和 MIT,观察化学品对其生长、发育和运动的影响,计算96小时半数致死浓度（96 h-LC₅₀）和96小时半数致畸浓度（96 h-TC₅₀）,确定最小生长抑制浓度（MCIG）。结果发现,BIT对黑斑蛙胚胎的96 h-LC₅₀和96 h-TC₅₀分别为2.99 mg?L^-1和0.60 mg?L^-1,MCIG小于0.40 mg?L^-1,对蝌蚪的96 h-LC₅₀为6.44 mg?L^-1。MIT对黑斑蛙胚胎的96 h-LC₅₀和96 h-TC₅₀分别为5.30 mg?L^-1和2.36 mg?L^-1,MCIG为2.59 mg?L^-1,对蝌蚪的96 h-LC₅₀为7.58 mg?L^-1。根据《化学农药环境安全评价准则报批稿》中两栖动物蝌蚪急性毒性的分级标准,判定BIT和MIT的毒性等级为中等。该毒性数据为异噻唑啉酮类杀菌剂的环境管理提供参考。     

草甘膦对GC-1小鼠精原细胞的毒性作用及NAC的干预效应

为探讨41%草甘膦水溶液(农达)对雄性生殖细胞的毒性及其作用机制以及N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine, NAC)的干预效应。以GC-1小鼠精原细胞为受试细胞,设正常对照组、草甘膦染毒组(60、90、120、150、180 mg·L^-1)、NAC干预组(10 mmol·L^-1 NAC＋90 mg·L^-1农达)。MTT法检测细胞存活率,Giemsa染色法观察细胞的形态学改变,彗星试验检测细胞DNA损伤,比色法检测细胞培养液乳酸脱氢酶(LDH)以及细胞内超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)及丙二醛(MDA)水平的变化。结果显示,随着草甘膦染毒浓度增加,细胞存活率逐渐下降(p<0.01),彗星阳性率逐渐升高(p<0.01);与对照组相比,草甘膦染毒组LDH活性增加(p<0.05,60 mg·L^-1组除外),MDA生成量增多(p<0.05),GSH含量降低(p<0.05)和SOD活性降低(p<0.05)。抗氧化剂NAC预处理具有相应的拮抗作用。研究表明,60～180 mg·L^-1浓度草甘膦对GC-1细胞有明显的损伤作用,其机制可能是草甘膦诱导氧化应激,导致细胞通透性增加和DNA损伤。抗氧化剂NAC对草甘膦的细胞毒性具有一定保护作用。     

黑斑蛙与非洲爪蟾蝌蚪急性毒性试验方法敏感性的比较

两栖动物蝌蚪急性毒性试验是评价化学品急性毒性的一种方法。以毒死蜱、乙草胺、重铬酸钾和全氟辛烷磺酸盐(PFOS)为测试物,比较了我国本土黑斑蛙(Rana nigromaculata)与国际通用种非洲爪蟾(Xenopus laevis)在蝌蚪急性毒性试验中的敏感性。结果发现：2类蝌蚪分别进行的11次试验中,空白对照组黑斑蛙蝌蚪死亡率(0.9%)远低于非洲爪蟾蝌蚪的死亡率(5.8%);重铬酸钾和PFOS对黑斑蛙蝌蚪的96 h-LC₅₀分别为34.0 mg·L^-1和81.0 mg·L^-1,而对非洲爪蟾蝌蚪的96 h-LC₅₀分别为51.6 mg·L^-1和92.1 mg·L^-1,显示黑斑蛙蝌蚪对这2种化学品的敏感性略高于非洲爪蟾蝌蚪;毒死蜱和乙草胺对黑斑蛙蝌蚪的96 h-LC₅₀分别为0.41 mg·L^-1和4.1 mg·L^-1,而对非洲爪蟾蝌蚪的96 h-LC₅₀分别为0.12 mg·L^-1和3.1 mg·L^-1,显示黑斑蛙蝌蚪对这2种化学品的敏感性略低于非洲爪蟾。鉴于2类蝌蚪对化学品的敏感性存在差异,且黑斑蛙蝌蚪的自然死亡率低,材料更易获得,笔者认为黑斑蛙蝌蚪比非洲爪蟾更适合作为蝌蚪急性毒性试验的材料,用于我国化学品环境管理中的毒性评价。     

Oxidative stress and genotoxicity of 1-methyl-3-octylimidazolium chloride on loach (Misgurnus anguillicaudatus)

This study was a preliminary step to evaluate the acute toxicity of 1-methyl-3-octylimidazolium chloride ([C₈mim]Cl) on loach (Misgurnus anguillicaudatus) by determining the effects on hepatic antioxidant enzyme activities and by the comet assay. The results showed that [C₈mim]Cl had acute toxicity at concentrations above 20 mg L^?1, inducing oxidative stress and genotoxicity on fish liver cells. In respect to enzyme activities, [C₈mim]Cl induced changes in the activities of superoxide dismutase, catalase, and glutathione content the livers of fish exposed at 20–80 mg L^?1. [C₈mim]Cl at the same exposure level caused a remarkable increase in malondialdehyde level. The comet assay indicated that [C₈mim]Cl at 20–80 mg L^?1 induced genotoxicity in liver cells. With increased exposure concentration and time, the two comet parameters trailing rate and tail moment were significantly increased, with significant differences (P < 0.05) observed between control group and each treatment group. The present study shows that ionic liquids can be a threat to the health of aquatic organism when accidentally released to aquatic ecosystems.     

砷浓度、形态及碳酸氢盐对蜈蚣草吸收砷的影响

大同盆地是典型的高砷地下水分布区。利用从地方性砷中毒严重病区山阴县采集的高砷地下水样品,用稀释培养法实验研究了外加砷源对地下水中微生物数量的影响;同时基于生物学可培养法和16S rDNA序列比对法,选取代表性高砷水样,研究了耐砷菌的种群特征。结果表明,外加砷源对地下水中微生物数量影响显著,高浓度砷会抑制大部分微生物生长,使微生物数量减少;低浓度砷对微生物生长具有一定促进作用。通过多次分离、纯化从3个不同砷含量地下水样中分离到多株砷抗性菌,经鉴定属于主要为Bacillus、Pseudomonas、Paenibacillus、Aeromonas、Enterobacter5个属。从RDP(Ribosomal Database Project)分析显示3个水样可培养微生物组成不同,都有生存能力强能够耐低浓度NaAsO₂的Bacillales,优势耐砷菌是γ-proteobacteria,其中Enterbacter具有耐高浓度NaAsO₂的能力。     

砷浓度、形态及碳酸氢盐对蜈蚣草吸收砷的影响

为了探讨超富集植物蜈蚣草在处理高砷地下水方面的可行性,研究了水培条件下砷的浓度、形态和碳酸氢盐(HCO-3)对超富集植物蜈蚣草吸收砷的影响。实验中使用了浓度为0.1～100mg·L-1的As(III)和As(V)溶液。HCO-3处理中,HCO-3浓度范围为0.5～20mmol·L-1,As(III)或As(V)的浓度为5mg·L-1。结果表明,在水培条件下,蜈蚣草具有明显的耐高砷特征。当介质砷含量高达100mg·L-1时,砷的去除率可达到80%,且对As(III)的吸收效率高于As(V)。植物体内砷形态研究表明,蜈蚣草体内2种形态砷的含量与外源砷形态有一定的关系,As(V)处理条件下,植物体中的As(V)比例较As(III)处理高。高浓度的HCO-3(20mmol·L-1)处理对蜈蚣草地上部分生物量没有明显影响,但是抑制了地下部分的生长,并且对砷的吸收表现出明显的抑制作用。     

离子液体[C16mim]Cl对泥鳅的毒性效应

以泥鳅为受试动物,采用急性毒性、微核试验及酶活分析实验,研究了离子液体[C16mim]Cl对水生生物的生物毒性作用。急性实验表明:[C16mim]Cl对泥鳅有明显的毒性,其对泥鳅24、48和96h的LC50分别为2.533、1.763和1.379mg.L-1;微核实验表明:对照组红细胞微核率为0.5‰左右,而处理组红细胞微核率最高达到12.89‰,且各处理组均明显高于对照组(P<0.05);酶活分析实验表明:处理组血清的GPT和GOT活力均明显高于对照组,且随[C16mim]Cl浓度增高而呈现上升趋势。从以上结果可以得出:[C16mim]Cl对泥鳅具有显著的遗传毒性和生理毒性效应,因而推测其大量使用可能对水生生物及生态环境具有一定的毒害作用。     

双酚A对青岛大扁藻的干扰效应

为了探讨双酚A(bisphenol A,BPA)对海洋微藻的生态毒性效应,实验选择了以青岛大扁藻(Platymonas helgolanidica)作为受试物种,设置6个实验浓度(即0、2、4、6、8、10 mg·L-1)对微藻进行了96 h暴露处理,测定了不同浓度暴露下对青岛大扁藻的生长以及抗氧化系统酶活性等指标。研究结果表明,BPA对青岛大扁藻的96h-EC50为9.32 mg·L-1,属高毒类污染物。青岛大扁藻经过BPA暴露处理后,细胞密度下降,细胞色素含量降低,并且呈现明显的剂量-效应关系;细胞抗氧化系统中超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性均受到干扰。     

Degradation of carbon tetrachloride in thermally activated persulfate system in the presence of formic acid

The thermally activated persulfate (PS) degradation of carbon tetrachloride (CT) in the presence of formic acid (FA) was investigated. The results indicated that CT degradation followed a zero order kinetic model, and CO ₂ ^– · was responsible for the degradation of CT confirmed by radical scavenger tests. CT degradation rate increased with increasing PS or FA dosage, and the initial CT had no effect on CT degradation rate. However, the initial solution pH had effect on the degradation of CT, and the best CT degradation occurred at initial pH 6. Cl^– had a negative effect on CT degradation, and high concentration of Cl^– displayed much strong inhibition. Ten mmol·L^–1HCO ₃ ^– promoted CT degradation, while 100 mmol·L^–1NO ₃ ^– inhibited the degradation of CT, but SO ₄ ^2– promoted CT degradation in the presence of FA. The measured Cl–concentration released into solution along with CT degradation was 75.8% of the total theoretical dechlorination yield, but no chlorinated intermediates were detected. The split of C-Cl was proposed as the possible reaction pathways in CT degradation. In conclusion, this study strongly demonstrated that the thermally activated PS system in the presence of FA is a promising technique in in situ chemical oxidation (ISCO) remediation for CT contaminated site.     

Effects of ethyl 2-methyl acetoacetate (EMA) on the growth of Phaeodactylum tricornutum and Skeletonema costatum

We investigated the effects of ethyl 2-methyl acetoacetate (EMA) on growth of the marine diatom algae Phaeodactylum tricornutum (P. tricornutum) and Skeletonema costatum (S. costatum). Growth of P. tricornutum was significantly inhibited by the minimum concentration (3.5 mmol·L ^?1) of EMA at lower initial algal densities (IADs) (3.6×10⁴ and 3.3×10⁵ cells·mL ^?1). However, at the highest IAD, significant growth inhibition was found at above 7 mmol·L ^?1 of EMA exposure. In S. costatum, EMA concentrations of 10.5 mmol·L ^?1 or more significantly inhibited growth at lower IAD (3×10⁴ and 1.8×10⁵ cells·mL ^?1); at the highest IAD, only EMA concentrations above 14 mmol·L ^?1 obviously inhibited the growth of S. costatum. Changes in specific growth rates and pigment were consistent with algal growth, but only at higher EMA concentrations or lower IAD values was the ratio of chlorophyll a (Chla) to carotenoid significantly lower than the control. Medium effective concentration (EC ₅₀) values were in the order 4.07, 8.03 and 12.27 mmol·L ^?1 for P. tricornutum and 7.48, 11.92 and 17.22 mmol·L ^?1 for S. costatum. All these results show that the effect of EMA on the growth of algae was species specific and mainly depended on IAD, which might be an important factor to influence algal growth.     

Impact of solids on biphasic biodegradation of phenanthrene in the presence of hydroxypropyl-<Emphasis Type="Italic">β</Emphasis>-cyclodextrin (HPCD)

The consequence of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in the environment is of great concern. The hydrophobic properties of PAHs significantly impact phase distribution causing limited bioavailability. Enhanced biodegradation has been extensively carried out by surfactants and the redeployment effect was recognized. However, the quantitative relationship concerning the impact of solids was rarely reported. A batch of biphasic tests were carried out by introducing Mycobacterium vanbaalenii PYR-1 and hydroxypropyl-β-cyclodextrin (HPCD) into a mixture of phenanthrene solution and various glass beads (GB37-63, GB105-125, and GB350-500). The comparative results demonstrated that HPCD had little effect on microbial growth and was not degradable by bacterium. A model was proposed to describe the biodegradation process. The regression results indicated that the partition coefficient k _d (1.234, 0.726 and 0.448 L·g^?1) and the degradation rate k (0 mmol·L^?1: 0.055, 0.094, and 0.112; 20 mmol·L^?1: 0.126, 0.141, and 0.156; 40 mmol·L^?1: 0.141, 0.156 and 0.184 d^?1) were positively and negatively correlated with the calculated total surface area (TSA) of solids, respectively. Degradation enhanced in the presence of HPCD, and the enhancing factor f was calculated (20 mmol·L^?1: 15.16, 40.01, and 145.5; 40 mmol·L^?1: 13.29, 37.97, and 138.4), indicating that the impact of solids was significant for the enhancement of biodegradation.