毒死蜱对斜生栅藻急、慢性毒性效应的研究

为了解有机磷农药毒死蜱污染对本土水生敏感性物种斜生栅藻的毒性效应,在实验室条件下采用静态毒性实验,研究了毒死蜱对斜生栅藻96 h急性毒性效应,并在急性试验基础上进行慢性试验,分析了不同浓度毒死蜱存在14 d后斜生栅藻叶绿素含量、可溶性蛋白以及丙二醛含量。结果表明,毒死蜱96 h EC50为8.4 mg/L;毒死蜱对斜生栅藻叶绿素a无明显毒性效应;但在前期短时间,低浓度作用下能促进可溶蛋白、MDA含量的上升,但在后期长时间胁迫作用下,总体可溶蛋白、MDA含量呈下降趋势;这说明,可溶蛋白和MDA这两个指标对毒死蜱敏感,可作为生物标志物来指示有机磷农药污染物对水生生物的影响,研究结果可为本土水生敏感性物种的保护和农药安全使用标准的制定提供理论依据。     

全氟辛酸对大肠杆菌的氧化胁迫和膜损伤

全氟辛酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)因其具有极高的化学稳定性和良好的疏水疏油性而在工业生产中广泛使用,但近年来被认为是一种在环境中广泛分布的持久性有机污染物.利用流式细胞术等检测技术,研究了PFOA对大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)的氧化胁迫和膜损伤,并对其毒性作用机制进行了初步的探索.结果表明,在PFOA胁迫下,大肠杆菌胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)含量增加,膜脂肪酸不饱和度降低,丙二醛(malondialdehyde,MDA)浓度升高、细胞膜通透性增大、跨膜电位降低,而细胞膜上的Na+K+-ATPase、Ca2+Mg2+-ATPase活性随时间的延长代偿性地先上升后降低.由此说明,在PFOA胁迫下,大肠杆菌细胞内升高的ROS与细胞膜不饱和脂肪酸发生过氧化反应,降低膜脂肪酸的饱和度,使得MDA在细胞内积累,进一步引起细胞膜损伤及其上相关ATPase活性降低,最终导致大肠杆菌细胞失活或死亡.实验结果对研究PFOA胁迫下环境生态毒理提供更多依据.     

前体物排放变化对珠江三角洲地区秋季臭氧污染演变的影响研究

自2013年以来,珠三角地区SO₂、NO_x及颗粒物等污染物浓度逐渐下降,但臭氧污染日渐凸显.作为二次污染物,臭氧污染演变受到排放与气象条件共同影响.而评估本地前体物人为排放变化、外部传输和气象变化对臭氧污染演变的影响,并识别臭氧污染长期演变趋势的重要驱动因素,是开展区域臭氧污染防控的关键基础.因此,本文采用WRF-SMOKE-CMAQ模拟平台,以2006—2017年广东省和中国大气污染物排放趋势清单为输入清单,以2014年的气象数据为基准年气象场,通过设置不同案例,结合观测数据,定量评估本地、外部排放变化和气象变化对珠三角秋季O₃污染长期演变趋势的影响.结果表明：在2006—2017年期间,整个珠三角9—10月臭氧日最大8 h（MDA8）浓度上升主要由 人为排放变化主导,平均每年贡献0.7 μg·m^-3,而气象条件总体上抑制了2006—2017年期间珠三角秋季臭氧MDA8浓度的增长,使得秋季臭氧MDA8浓度上升速率下降为0.2 μg·m^-3·a^-1;人为排放变化对珠三角秋季臭氧的影响主要集中在珠三角中心地区的佛山和广州南部、珠三角 下风向区域的珠海和江门北部及肇庆东部,整体主要由本地人为排放主导,但在2006—2012年主要受外部人为排放变化影响,平均每年贡献0.9 μg·m^-3,而在2013年后主要受本地人为排放变化影响,平均每年贡献0.6 μg·m^-3;其中,本地人为排放影响主要集中在珠三角中心地区, 外部人为排放影响主要集中在珠三角上风向和下风向区域.     

锯齿新米虾对Cu2+和毒死蜱毒性的生理响应

为研究水生生物对水体中重金属和有机磷农药毒性的生理响应,以锯齿新米虾为试验生物,采用半静止毒性试验方法,分别研究了Cu2+和毒死蜱5 d暴露时间对锯齿新米虾肌肉组织生理指标的影响.结果表明,锯齿新米虾暴露在不同浓度Cu2+和毒死蜱溶液下,随着暴露时间的延长,肌肉组织蛋白浓度均有不同程度的降低.Cu2+溶液较低浓度组(0.086 mg·L-1和0.172 mg·L-1)和毒死蜱较高浓度组(0.006 0μg·L-1和0.012 0μg·L-1)中,总SOD活性表现抑制效应;Cu2+溶液较高浓度组(0.344 mg·L-1和0.688 mg·L-1)表现为"抑制-诱导-抑制"的变化趋势,而毒死蜱较低浓度组(0.001 5μg·L-1和0.003 0μg·L-1)表现为"抑制-诱导"的变化趋势;暴露在Cu2+和毒死蜱溶液下,MDA含量变化相似,且在一定浓度范围内,随着Cu2+和毒死蜱浓度增加,MDA含量呈逐渐上升的趋势,说明Cu2+和毒死蜱加快了锯齿新米虾肌肉组织脂质过氧化作用;ACh E活性在Cu2+和毒死蜱溶液中表现为抑制效应,且在Cu2+和毒死蜱溶液的较高浓度组中,其活性随浓度的增加而呈逐渐降低的趋势,说明Cu2+和毒死蜱对锯齿新米虾肌肉组织的正常生理功能产生了影响,其浓度越高,产生的损伤效应越大.研究表明,鉴于不同浓度的Cu2+和毒死蜱溶液对锯齿新米虾肌肉组织的损伤程度不同,总SOD、MDA和ACh E可以作为评价重金属和有机磷农药对锯齿新米虾急性毒性效应的生理指标.     

Copper tolerance in the macrolichens Cladonia furcata and Cladina arbuscula subsp. mitis is constitutive rather than inducible

In this study we assessed the degree of copper (Cu) tolerance in two common lichen species (Cladonia furcata and Cladina arbuscula subsp. mitis) that grow on both uncontaminated substrata and the surface of waste heaps from abandoned old Cu-mines. Regardless of their locality, populations of these lichens contain identical strains of photobionts (Asterochloris clade A in C. arbuscula subsp. mitis and clade D in C. furcata). Therefore, it was expected that if there were differences in Cu toxicity or tolerance between populations, that the photobiont could not be a key element of Cu tolerance in these two lichen species. In laboratory experiments samples of both lichen species (from contaminated and control sites) were incubated in Cu solutions (500 μM) for 24 h. We attempted to determine whether Cu tolerance in these lichens was constitutive, or inducible form. Based on measurements of Cu accumulation, chlorophyll a integrity, chlorophyll a fluorescence, photosynthesis, respiration, measurements of the content of thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), the content of soluble proteins, reactive oxygen species (ROS) and the amount of extracellular secondary metabolites of both lichens we found that there were no significant differences in the response of all selected populations of both lichen species to short-term exposure to these high levels of Cu. As a result, we conclude that Cu tolerance in these two lichen species is the constitutive rather than the inducible.     

Epibrassinolide ameliorates Cr (VI) stress via influencing the levels of indole-3-acetic acid, abscisic acid, polyamines and antioxidant system of radish seedlings

The present investigation determined the effects of epibrassinolide (EBL) on the levels of indole-3-acetic acid (IAA), abscisic acid (ABA), and polyamine (PA) and antioxidant potential of 7-d old Raphanus sativus L. cv. ‘Pusa chetki’ seedlings grown under Cr (VI) metal stress. Reduced titers of free (0.767 μg g⁻¹ FW) and bound (0.545 μg g⁻¹ FW) IAA in Cr (VI) stressed seedlings were observed over untreated control. Supplementations of EBL to Cr (VI) stressed seedlings were able to enhance both free (2.14-5.68 μg g⁻¹ FW) and bound IAA (2.45-7.78 μg g⁻¹ FW) concentrations in comparison to Cr (VI) metal treatment alone. Significant rise in free (13.49 μg g⁻¹ FW) and bound (12.17 μg g⁻¹ FW) ABA contents were noticed for Cr (VI) stressed seedlings when compared to untreated control. No significant increase in ABA contents were recorded for Cr (VI) stressed seedlings upon supplementation with EBL over Cr (VI) treatment alone. A significant increase in Put (18.40 μg g⁻¹ FW) and Cad (9.08 μg g⁻¹ FW) contents were found for 10⁻⁹ M EBL plus Cr (VI) metal treatments when compared to Cr (VI) treatment alone. Spermidine (Spd) contents were found to decline significantly for EBL treatment alone or when supplemented with Cr (VI) treatments over untreated controls and Cr (VI) treatment alone. Antioxidant levels were found to enhance, with glutathione (57.98 mg g⁻¹ FW), proline (4.97 mg g⁻¹ FW), glycinebetaine (39.01 μmol mL⁻¹), ascorbic acid (3.17 mg g⁻¹ FW) and phytochelatins (65.69 μmol g⁻¹ FW) contents noted for EBL supplemented to Cr (VI) metal solution over Cr (VI) treatment alone. Reduced activities of guaiacol peroxidase (0.391 U mg⁻¹ protein) and catalase (0.221 U mg⁻¹ protein) and enhanced activities of glutathione reductase (7.14 U mg⁻¹ protein), superoxide dismutase (15.20 U mg⁻¹ protein) and ascorbate peroxidase (4.31 U mg⁻¹ protein) were observed in seedlings treated with EBL plus Cr (VI) over Cr metal treatment alone. Reduced MDA (2.55 μmol g⁻¹ FW) and H₂O₂ (33.24 μmol g⁻¹ FW) contents were recorded for 10⁻⁹ M EBL supplemented to Cr (VI) stress over Cr (VI) treatment alone. Enhancement in free radical scavenging potential as indicated by higher values of 1,1-diphenylpicrylhydrazyl, deoxyribose and reducing power activity assays, and increased levels of phenols and soluble sugars also showed significant influence of EBL in alleviating Cr (VI) stress in radish seedlings.     

Cd胁迫下水稻叶片SOD活性和MDA含量与糙米中Cd含量的相关性研究

以中嘉早17号为材料,采用水培试验方法,研究水稻超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量在不同浓度Cd胁迫下的变化,并探讨了其与水稻糙米Cd含量的相关性。结果表明,在水稻发育过程中,SOD活性和MDA含量与Cd胁迫浓度呈正相关。SOD活性变化趋势为分蘖期乳熟期孕穗期; MDA含量变化趋势为分蘖期孕穗期乳熟期,且水稻主要时期叶片SOD活性和MDA含量与糙米Cd含量均呈显著正相关。     

氯氰菊酯对小鼠脑细胞的氧化损伤及维生素E的抗氧化作用

以昆明小鼠为受试动物,随机分为6组,包括1个阴性对照组、3个氯氰菊酯染毒组、1个维生素E组和1个高剂量氯氰菊酯加维生素E组,染毒组按10,20,40mg/kg 3个剂量水平,维生素E的剂量为100mg/kg,灌胃染毒小鼠7d.以脑组织匀浆测定活性氧(ROS)、还原型谷胱甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)的含量;以脑组织细胞测定DNA-蛋白质交联(DPC)系数.随着氯氰菊酯染毒剂量的升高,脑组织的ROS、MDA含量和DPC系数逐渐上升,GSH含量逐渐降低,各指标呈一定的剂量-效应关系.染毒剂量320mg/kg时,ROS含量(841.3±100.34)、GSH含量[(12.54±1.316)nmol/L]和DPC系数(0.054±0.004)有显著差异(P<0.05);染毒剂量340mg/kg时,GSH含量[(10.51±1.545)nmol/L]有显著差异(P<0.05),ROS含量(1014.3±81.67)、MDA含量[(2.849±0.218)μmol/L]和DPC系数(0.079±0.005)有极显著差异(P<0.01).高剂量染毒加维生素E组与高剂量染毒组相比较,脑组织的ROS、MDA含量和DPC系数均有下降,GSH含量上升.脑组织的ROS(719.5±74.56)、GSH[(16.52±1.985)nmol/L]和DPC系数(0.055±0.005)有显著差异(P<0.05),MDA含量[(1.662±0.265)μmol/L]有极显著差异(P<0.01).较高剂量(320mg/kg)的氯氰菊酯能造成小鼠脑组织的氧化损伤,维生素E有抗氧化作用.     

邻苯二甲酸丁基苄酯对小鼠学习和记忆能力的影响

研究邻苯二甲酸丁基苄酯(BBP)暴露对小鼠脑组织的氧化损伤和对小鼠学习与记忆能力的影响.24只雄性昆明小鼠随机分为4组,每组6只,分别暴露于0,50,250,1250mg/kg的BBP,经口灌胃染毒14d.染毒期间同时进行Morris水迷宫实验,以检测小鼠的学习与记忆能力的改变.实验进行第15d,处死实验动物,取出脑、肝、肾组织,检测ROS水平及MDA和GSH含量.实验结果显示,1250mg/kg浓度BBP染毒组小鼠的学习和记忆能力与对照组相比显著下降(P<0.05);随着BBP染毒浓度的升高,小鼠脑、肝、肾组织中的ROS水平、MDA含量逐渐上升,GSH含量逐渐降低;且在1250mg/kg浓度时与对照组相比具有显著性差异(P<0.05).BBP的暴露可以影响小鼠学习与记忆能力,并对其脑、肝、肾组织产生氧化损伤.     

硝酸酸雾对拟南芥的毒性效应研究

采用拟南芥植物检测技术,考察了硝酸烟雾暴露条件下拟南芥生长状况及叶片中叶绿素含量、活性氧代谢、丙二醛(MDA)和蛋白羰基(PCO)等几种指标的变化情况,旨在为硝酸烟雾的生态毒理学效应研究提供试验依据。结果表明,硝酸烟雾可引起拟南芥叶片发黄萎蔫等病理反应,时间依赖性地降低叶绿素含量和氧自由基产生速率,并增加MDA和PCO含量,提示硝酸烟雾可通过诱导氧化应激造成植物损伤。