微型生物在水质监测中的作用和意义

水污染仍是中国水环境面临的突出问题.生物监测是常用水质监测的有效方法之一,它是利用水生生物在污染环境下所发生的信息来判断水体污染状况的一种手段.而微型生物群落是水生态系统中一个完整的生态单元,具有对胁迫反应敏感以及胁迫过后自身恢复迅速等特性,在水质监测中起着重要的作用.水生微型生物主要包括藻类、原生动物、细菌、真菌、轮虫等.本文阐述它们在水生生态系统中具有的各自地位、作用和微型生物监测水质成为生物监测的重要手段的原因.     

BMPs在千岛湖流域农业非点源污染控制中的应用

农业非点源污染是最主要的一类非点源污染，也是成为构成目前水质环境恶化的一大威胁。通过对千岛湖流域农业非点源污染现状进行调查，指出非点源污染已成为千岛湖流域重要的污染来源。最佳管理措施（BMPs）通过工程措施、耕种措施和管理措施共同作用控制农业非点源污染，可以取得良好的经济环境效益。根据千岛湖流域农业非点源污染特点，针对性地提出各类非点源污染控制的最佳管理措施。     

蚯蚓富集猪粪中Cu、Zn的条件优化研究

为探讨利用蚯蚓吸收富集在猪粪中的Cu、Zn以减少其在猪粪中含量的技术途径,实验以赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)为生物反应器,采用L18(36)正交设计法,对蚯蚓吸收富集猪粪中Cu、Zn的最适条件进行了研究.结果表明,蚯蚓对猪粪中的Cu、Zn具有一定的吸收能力, 辅料类别、C/N、温度、湿度和蚯蚓密度均能影响蚯蚓对猪粪中Cu、Zn的吸收,综合考虑蚯蚓的生长及对猪粪Cu、Zn的吸收,以猪粪和玉米秸秆为饵料,C/N为22～30、温度为15 ℃、湿度为75%、接种密度为15尾/盆(100 g风干饵料中蚯蚓的生物量为2.29 g)的组合条件下,蚯蚓对猪粪Cu、Zn的吸收总量最高.     

低剂量长期铅暴露对雄性黑斑蛙精巢组织关键酶活性的影响

在实验条件下,将健康的性成熟雄性黑斑蛙暴露于0.1、0.2、0.4、0.8和1.6mg·L-1的Pb2+溶液中30d,以Ca2+-ATP酶、Na+-K+-ATP酶、Ca2+-Mg2+-ATP酶、β-葡萄糖醛酸苷酶(β-DG)、乳酸脱氢酶(LDH)和酸性磷酸酶(ACP)活性为指标,进行了长期铅暴露对雄性黑斑蛙生殖毒性的研究.结果表明:随着铅染毒剂量的增加,Ca2+-ATP酶和Na+-K+-ATP酶活性被诱导,Ca2+-Mg2+-ATP酶活性被抑制,当Ca2+-Mg2+-ATP酶的抑制程度超过Ca2+-ATP酶和Na+-K+-ATP酶的代偿机制时,会抑制精子的发生,进而导致雄性生殖毒性;在1.6mg·L-1Pb2+处理下,ACP酶被显著抑制,提示支持细胞受损,精子总数受到影响;在0.4mg·L-1Pb2+处理下,LDH酶被显著抑制,提示生精细胞受损,精子质量受到影响.     

白眉蝮蛇毒精氨酸酯酶的急性、亚急性毒性实验

用小鼠和大鼠分别研究了白眉蝮蛇(Agkistrodon halys ussuriensis )蛇毒中精氨酸酯酶的急性毒性和亚急性毒性.腹腔和静脉给药小鼠急性毒性分别为半数致死量LD50,ip =5.73～6.68 U/kg, LD50,iv=4.12～4.76 U/kg ;最大致死量LD100,ip=8.60 U/kg, LD100,iv=6.40 U/kg;最小致死量LDmin,ip =4.20 U/kg, LDmin,iv=3.10 U/kg .大鼠急性毒性结果分别为LD50,ip= 5.09～5.98 U/kg, LD50,iv=3.30～3.86 U/kg ; LD100,ip=7.80 U/kg, LD100,iv=5.50 U/kg; LDmin,ip=3.60 U/kg, LDmin,iv=2.70 U/kg.大鼠亚急性毒性实验结果为活动能力、生长率、进食量、死亡率等一般综合指标药物处理组和CK没有明显差别;血检、尿检等临床指标除谷丙转氨酶(GPT)高剂量药物处理组与CK有明显差异外(P<0.05),其它生化指标无显著差异(P>0.05);病理解剖和脏器系数指标,高剂量药物处理组肝脏明显肿大、空泡化,脏器系数也明显高于CK(P<0.05),其它脏器未见病变,脏器系数未见显著差异(P>0.05).从急性毒性和亚急性毒性方面考虑,纯精氨酸酯酶比现在临床应用的"蝮蛇清栓酶"(主要成分为精氨酸酯酶)毒性低. 表3 参11     

白眉蝮蛇毒精氨酸酯酶对CHL细胞增殖抑制和染色体畸变的影响

研究了蝮蛇清栓酶的有效成分精氨酸酯酶体外对中国仓鼠肺成纤维细胞 (CHL)增殖和染色体畸变的影响 .精氨酸酯酶的浓度以酶活单位U表示 .细胞增殖抑制试验和染色体畸变试验都用两种方法 :直接法和代谢活性法 .精氨酸酯酶设 3个浓度 :1.0× 10 -3 U /mL ,0 .5× 10 -3 U /mL和 0 .2 5× 10 -3U/mL .其中最高浓度比临床治疗浓度高约10 0倍 .细胞增殖抑制试验采用细胞贴壁培养 ,乙醇固定 ,结晶紫染色 ,单层细胞密度计测定细胞密度 .染色体畸变试验采用给药后 2 4h和 48h收集中期分裂细胞 ,低渗固定 ,制片 ,Giemsa染色 ,观察 10 0个中期分裂细胞的染色体结构异常及多倍体的出现率 .试验结果表明 ,精氨酸酯酶在上述浓度对CHL细胞的增殖没有抑制作用 ,对CHL细胞的染色体结构也没有影响 .表 2参 10     

镉致蟾蜍肝、肾脂质过氧化损伤

以腹腔注射法对蟾蜍(Bufo gargarizans)给镉(按动物体重的质量分数分别给0．1mg kg^-1，0．2mg kg^-1，0．4mg kg^-1，0．8mg kg^-1的Cd)，处理7d后，测定其肝、肾丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH—PX)、谷胱甘肽-S转移酶(GSH—ST)的活性．结果显示，一定浓度的镉能引起肝、肾MDA含量明显增加，而GSH含量及SOD、CAT、GSH—ST酶的活性则显著下降．提示一定浓度的镉能引起蟾蜍肝、肾组织脂质过氧化损伤，使蟾蜍肝、肾抗氧化能力、抗诱变能力降低；脂质过氧化损伤可能与GSH的耗竭、抗氧化酶SOD、CAT等酶活性的降低有关．图6参16     

固氮鱼腥藻Anabaena sphaerica和念珠藻Nostoc muscorum对有机氯农药林丹的降解效应和机理

研究了固氮鱼腥藻A.sphaerica和念珠藻N.muscorum对林丹(γ-HCH)的降解效应及机理.结果表明,在初始藻种叶绿素含量约为37mg·L-1,林丹起始浓度均为0.2mg·L-1条件下,A.sphaerica和N.muscorum均能明显降解林丹,5d降解率分别为66.1%和69.5%,其降解半衰期分别为3.19和3.23d.在培养过程中,0.2mg·L-1林丹并不会抑制两种固氮藻的生长,培养5d后,叶绿素a的含量分别增加0.82倍和1.36倍.升高温度和增强光照均能增加林丹的降解率.相对于N2,NaNO3作为唯一氮源更能刺激固氮蓝藻对林丹的降解,对于A.sphaerica和N.muscorum,其对林丹的5d降解率分别增加44.6%和40.5%.气质联用检测结果表明,脱去HCl生成γ-五氯环己烯是两种固氮蓝藻降解林丹的主要脱氯分子机理.     

猪粪、木屑混合物蚯蚓堆制处理中蚓体Cu、Zn富集的影响因素

采用室内接种法,以赤子爱胜蚓（Eisenia fetida）构建生物反应器,研究猪粪、木屑混合物的蚯蚓堆制处理中,蚓体的生长状况及影响其Cu、Zn富集的主要因素。结果表明,接种密度为40 mg.g-1、湿度为75%同时有利于蚯蚓生长和基质消耗;温度为15℃对蚓体质量增加最有利,而温度为20℃最利于基质消耗;m（猪粪）∶m（木屑）为6∶4可同时利于蚓体质量增加和基质消耗。适宜的接种密度（48 mg.g-1）、湿度（70%）、温度（15℃）及较高比例的碳源辅料〔m（猪粪）∶m（木屑）为6∶4〕有利于蚓体对Cu的吸收和富集;低接种密度和高比例碳源辅料有利于蚓体对Zn的吸收,湿度和温度对蚓体Zn含量无显著影响,但蚓体Zn富集量分别在接种密度48 mg.g-1、m（猪粪）∶m（木屑）为6∶4、湿度75%和温度15℃条件下达最大。     

微囊藻毒素-LR对雄性黑斑蛙精巢中CYP46A1,CYP2H2和CYP2G1 mRNA表达的影响

微囊藻毒素-LR(microcystin-LR,MC-LR)是分布最广泛和毒性最强的一种微囊藻毒素,对水生动物造成潜在的健康威胁。大量科学研究证实,动物体中的细胞色素P450酶(CYP)参与内源性物质及外源毒性物质的代谢过程。为探究两栖动物生殖器官中的CYP酶对低剂量MC-LR生殖毒效应的调节作用,选择雄性黑斑蛙(Rana nigromaculata)为受试动物,采用静态置换法和体内暴露方法,分别暴露于0、0.1、1和10μg·L~(-1)MC-LR溶液0、7和14 d;用实时荧光定量PCR方法检测精巢中CYP46A1、CYP2H2和CYP2G1的mRNA表达水平。结果表明,暴露于0.1、1和10μg·L~(-1)MC-LR 14 d后,CYP46A1在mRNA水平分别上调了1.86、1.65和1.22倍,CYP2H2在mRNA水平分别上调了4.62、1.80和1.04倍,CYP2G1的mRNA水平分别上调了2.63、2.16和1.56倍。MC-LR在1μg·L~(-1)剂量下暴露7 d后,CYP46A1、CYP2H2和CYP2G1 mRNA水平均出现显著上调。上述研究表明,微囊藻毒素对黑斑蛙精巢3种CYP基因在mRNA水平上都存在低剂量刺激效应。低剂量MC-LR能诱导黑斑蛙精巢中CYP46A1转录水平变化,促进胆固醇转化为24S-羟化胆固醇,潜在破坏雄性黑斑蛙精巢中胆固醇水平的平衡; MC-LR也能够诱导精巢中CYP2H2和CYP2G1转录水平的变化,潜在调节CYP2H2和CYP2G1转录水平,进而影响MC-LR的代谢作用。