典型重金属胁迫对日本沼虾的氧化损伤及交互作用

为深入探讨水体不同浓度重金属联合暴露对水生生物的慢性毒性机理，本研究以日本沼虾(Macrobranchium nipponense)为受试生物，镉(Cd)和铅(Pb)为目标金属，超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、金属硫蛋白(MT)和丙二醛(MDA)为测试终点，研究不同浓度的Cd和Pb单一及联合暴露对日本沼虾的氧化损伤及交互作用。实验结果表明：Cd对虾的致死浓度为1 mg?L-1，当其与同浓度Pb联合时，致死毒性增强；在0.01 mg?L-1和0.1 mg?L-1下联合时均表现为拮抗作用。不同处理组对标志物产生不同程度的诱导或抑制效应，其中，SOD活性均受到胁迫抑制，0.1 mg?L-1Cd暴露10 d后对肝胰腺SOD抑制率达53.38%，0.1 mg?L-1Pb暴露10 d后对肌肉SOD抑制率达70.02%；CAT活性整体受胁迫激活，肝胰腺与肌肉CAT活性在时间尺度上呈现相反的变化规律；肝胰腺中MT和MDA对重金属的敏感性要高于肌肉；综合生物标志物响应(IBR)评价表明，机体在时间尺度上可通过酶活性调节而具有一定的解毒功能，但并不能消除重金属引起的氧化损伤，且重金属单一毒性要高于联合毒性，其中Cd对肝胰腺毒性最大，Pb对肌肉毒性最大。研究结果能够为水体重金属生态风险预警、水质基准制定及流域水环境管理提供依据。? 关键词：日本沼虾；重金属；氧化损伤；交互作用；分子标志物     

镉致金鱼生物标志物形成初探

通过实验室静养金鱼的染毒试验，发现重金属Cd^2 对鱼有突出的损伤作用，实验发现鱼在受到Cd^2 胁迫的时候，出现反应活动异常、组织结构病变，细胞超微结构特异等显著特征，鱼体死亡率对数与受试浓度有较好的相关性，通过实验分析重金属作用于鱼体的过程、途径以及生物吸收的内在机理，有利于从理论上阐释重金属的危害。     

氯代硝基苯胺对鲫鱼(Carassius auratus)血清抗氧化酶的影响

研究了2-氯-4-硝基苯胺、4-氯-3-硝基苯胺，2-氯-5-硝基苯胺对斑马鱼的急性毒性，96hLC50分别为6.99,2.58,8.63mg/L，为阐明氯化硝基苯胺类化合物对水生生物抗氧化酶的早期影响，将鲫鱼暴露于梯度浓度的2-氯-4-硝基苯胺，4-氯-3-硝基苯胺，2-氯-5-硝基苯胺中，研究鲫鱼血清SOD和GSH-PX活性短期（48h)内的变化，研究结果表明，在实验设置浓度下，随着暴露浓度升高，与空白对照组相比，3种化合物对SOD活性表现为先轻微激活后抑制，对GSH-PX活性先激活再抑制后有所回升，表明3种化合物对鲫鱼血清SOD和GSH-PX活性有显著影响，与3种化合物96hLC50相比，引起生化效应的暴露浓度明显降低，且反应快速，可考虑SOD和GSH-PX酶活性相结合作为该类化合物对水环境污染胁迫的敏感生物指示物。     

铜暴露下赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）活体基因的损伤研究

通过碱性单细胞凝胶电泳法研究了Cu2+暴露剂量对赤子爱胜蚓(Eiseniafoetida)活体基因损伤的动态影响.结果显示:不添加Cu2+的对照组和添加Cu2+的处理组蚯蚓体腔细胞尾部DNA含量和尾长均呈非正态分布(p<0.05);在暴露72h时,125mg·L-1Cu2+处理组尾部DNA含量值最大,为41.44%,100mg·L-1Cu2+处理组尾长值最大,为33.79μm;随着Cu2+暴露剂量的增加,尾部DNA含量和尾长损伤频率增加;对照组和处理组的尾部DNA含量和尾长之间均存在显著性差异(p<0.05),Spearman非参数相关分析表明,尾部DNA百分含量和尾长之间呈显著相关(p<0.01,n=21),Cu2+暴露浓度与尾部DNA百分含量、尾长具有良好的剂量-构效关系(p<0.01).在125mg·L-1Cu2+浓度下暴露72h时蚯蚓的基因损伤程度达到最大,损伤程度为3级.可见,蚯蚓DNA生物标志物是重金属污染基因毒理诊断的重要指标,碱性SCGE试验是检测Cu2+暴露对赤子爱胜蚓活体基因损伤的有效手段.     

小麦细胞色素P450作为土壤污染生物标记物的研究

以小麦(Triticum acstivnm)为供试植物,建立了小麦细胞色素P450含量的测定方法.在此基础上,以草甸棕壤为供试土壤,菲为外源污染物,进行了菲污染暴露与P450含量的污染诱导量-效关系研究.比较了P450含量与超氧化物歧化酶(SOD)活性对污染诱导的敏感性.结果表明,当土壤菲浓度在1-8mg· kg-1范围内,P450总量分别为对照组的1.78,2.51,2.48和2.17倍,表现为诱导刺激效应,且P450含量与菲含量之间存在明显的剂量-效应关系(P=0.00).而同样浓度范围内,SOD活性变化与对照相比均无显著差异(P=0.168).     

邻苯二甲酸二乙酯对鲤精巢组织结构和脑精巢生物标志物的影响

以水和吐温80组为对照,用0.125 mg/L、0.5 mg/L、2 mg/L、8 mg/L的邻苯二甲酸二乙酯(DEP)分别对雄性鲤暴露2 d和20 d,研究了DEP对鲤精巢生物标志物酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(AKP)、乳酸脱氢酶(LDH)和γ-谷氨酰转肽酶(γ-GT)活性,及脑生物标志物乙酰胆碱酯酶(AChE)、一氧化氮合酶(NOS)活性和一氧化氮(NO)含量的影响,同时研究了暴露20 d时,DEP对鲤鱼精巢组织结构变化的影响。结果表明:与水和吐温80组相比,暴露2 d时,0.5mg/L以上组精巢LDH、γ-GT和脑NOS活性,0.5 mg/L组精巢ACP活性及2 mg/L、8 mg/L组脑NO含量均显著升高,但各DEP组精巢AKP和8 mg/L组脑TChE活性显著降低。暴露20 d时,各DEP组精巢LDH、AKP活性,2 mg/L、8 mg/L组ACP活性,8 mg/L组γ-GT活性,0.5 mg/L以上组脑NOS含量,及2 mg/L、8 mg/L组TChE活性均明显受到抑制,但0.5 mg/L、2 mg/L组脑NO含量显著升高。DEP暴露20 d时,2 mg/L、8 mg/L组精原细胞、精母细胞异常、退化,8 mg/L组精小叶基膜断裂,间质细胞固缩,精子凝聚,精子数量减少。研究表明,在试验质量浓度范围内,DEP对鲤鱼具有生殖毒性,而0.5 mg/L以上DEP对鲤鱼具有神经毒性。     

水蚤分子生态毒理学研究进展

水蚤是广泛分布于各类淡水水体中的浮游动物,在水生生态系统中具有重要地位,也是水生毒理学研究中常用的模式生物。近年来,分子毒理学的发展为水蚤生态毒理学研究提供了新的工具和研究思路。本文分别从基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学和表观遗传组学方面,综述了不同环境污染物(重金属、农药和杀菌剂等有机污染物、环境激素类化合物、纳米材料和藻毒素等)对水蚤的生态毒理学效应及分子机制,为通过水蚤生态毒理学研究进行环境污染生物标志物筛选及生态风险评估提供参考。     

人体硼暴露及其代谢的研究进展

硼是自然界中普遍存在的元素.一般人群主要通过饮水和食品暴露硼,硼作业工人也通过空气暴露硼.硼经人体吸收之后会很快分布于全身体液中,骨骼中的硼含量要高于血液.尿液硼浓度能够很好的反映硼的外暴露水平,可作为硼暴露的生物标志物.本文对近年来有关人体通过不同途径硼暴露及其代谢以及生物标志物的研究进展进行了总结,并对今后的研究重点给出了建议.     

青木关地下河系统中不同含水介质下正构烷烃对比研究

为阐释不同含水介质中正构烷烃的来源及迁移、变化特征,2013年7~11月期间,每月对大驴池、姜家泉两个表层岩溶泉进行取样,并利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对样品中溶解态正构烷烃的组分进行定量分析.结果表明,大驴池中溶解态正构烷(T-ALK)含量变化范围为175~3 279 ng·L-1,平均值为1 011ng·L-1,姜家泉变化范围为282~775 ng·L-1,平均值为527 ng·L-1.大驴池中高碳数(C25~C32)正构烷烃占T-ALK含量的27.89%~52.92%,CPI(碳优势指数)值介于0.64~5.86之间,OEP(奇偶优势指数)值介于0.57~4.56之间,L/H(短链/长链正构烷烃比值)的变化范围为0.33~0.50之间,随月份无规律变化;姜家泉中高碳数(C35~C32)正构烷烃占T-ALK含量的23.66%~49.73%,CPI值的变化范围为0.82~3.07,OEP值的变化范围为0.51~3.59,L/H值则在0.97~1.23之间波动,且随月份的增加呈增大的趋势.即在7~11月之间,大驴池中高等有机质输入所占的比重不断增大,而姜家泉中有机质的输入类型差异较大.L/H值不能反映两者有机质输入的相对贡献,初步认为和降雨或水洗效应相关.另外,TAR(陆生/水生类脂物比值)值对降雨有一定的响应.     

基于生物标志物法的珠江流域有机碳溯源及DIC施肥效应研究

内源有机碳由地表水体水生光合固定DIC产生,是岩石风化碳汇的重要组成部分。为准确区分河陆地流水体中的内源有机碳及计算其所占比例,本文选取珠江流域作为研究区,通过不同季节的野外采样调查,利用类脂生物标志物法,结合传统水化学特征,揭示河流中有机碳的来源差异;最终根据有机碳的时空分布规律与水-岩-土-气-生相互作用分析,明确流域岩性及气候变化对碳汇的影响。结果表明:(1)珠江流域水体中冬季和夏季内源有机碳占总有机碳比例的平均值分别为65%和54%,表明水生植物光合作用导致的初级生产力的重要性;(2)内源有机碳比例和水生藻类生物量与DIC浓度和呈现出显著的正相关关系,表明DIC对水生植物光合作用具有施肥效应;(3)雨季因降雨稀释DIC浓度和冲刷外源有机质,对水生植物的施肥效应减弱,生成的内源有机质减少,且携带的外源有机质增加,导致内源比例减少;(4)高悬浮质(TSS)可以遮挡水体表层太阳光,减弱水生光合作用强度,降低内源有机碳的形成;但在TSS浓度比较低的情况下,其对水生植物生长繁殖的影响则体现在为其提供空间和营养物,从而增加水生藻类生物量及内源有机碳比例。