氟离子慢性暴露对中国林蛙蝌蚪生长发育的毒性效应研究

氟元素以不同的结合形式广泛存在于自然界中,适量氟的摄取有益于龋齿预防和骨骼发育,然而过量氟的摄取会对动物及人体健康造成危害。近年来,大量的人类活动导致水环境中氟含量持续升高。为探究水域氟污染对中国林蛙的毒性影响,本研究以中国林蛙(Rana chensinensis)胚胎为试验材料,对卵黄栓期(G12期)胚胎进行了0、0.7、4.2、19.4、42.8 mg·L~(-1)F-慢性水体暴露直至胚胎发育到变态高峰期(G42期)的研究。分别于暴露25 d和40 d后取样测定了蝌蚪全长、体长、体重和发育分期;此外,分析了F-慢性暴露对变态率、G42期蝌蚪的全长、体长、体重和后肢长以及G42期蝌蚪骨骼发育的影响。结果表明:暴露25 d时,4.2 mg·L~(-1)F-处理组促进了林蛙蝌蚪的生长发育,而42.8 mg·L~(-1)F-处理组显著抑制了蝌蚪的生长发育;暴露40 d时,19.4 mg·L~(-1)F-和42.8 mg·L~(-1)F-处理组蝌蚪的生长发育均受到显著抑制。持续进行慢性暴露78 d后,4.2 mg·L~(-1)F-处理组蝌蚪的变态率显著升高,而42.8 mg·L~(-1)F-处理组蝌蚪的变态率受到了显著抑制。此外,42.8 mg·L~(-1)F-处理组G42期蝌蚪形态指标(全长、体长和后肢长)以及骨骼发育均受到抑制。依据G42期中国林蛙蝌蚪的生长发育指标和变态率为观察指标,氟离子慢性暴露对中国林蛙蝌蚪的最低可观察效应浓度(LOEC)为0.7 mg·L~(-1)。研究表明,水环境中高浓度的氟污染会对中国林蛙蝌蚪的生长发育、变态和骨骼发育等造成潜在的不利影响,水体氟污染的生态毒性效应理应引起高度重视。     

三氯生胁迫下中华大蟾蜍蝌蚪RAPD条件的优化及分析

以中华大蟾蜍(Bufo gargarizans)蝌蚪为试验材料,对26期蝌蚪进行了0、50μg/L和100μg/L三氯生的慢性水体暴露直至蝌蚪发育至变态高峰期(42期);暴露结束后,以对照基因组DNA为模板,采用单因素试验对RAPD反应体系中的DNA聚合酶用量、d NTPs浓度、引物浓度和模板用量进行了优化,并采用该技术评估了三氯生暴露对蝌蚪的遗传毒性效应。结果表明,25μL RAPD反应体系中各因子的适宜用量或浓度分别为:模板DNA 25 ng,d NTPs 200μmol/L,Taq DNA 1.0 U,引物0.4μmol/L。与对照相比,三氯生暴露处理蝌蚪的RAPD图谱出现了明显的扩增谱带的变化;50μg/L和100μg/L的三氯生慢性暴露可导致模板稳定性分别下降至58.4%和49.3%。研究表明,RAPD技术可以有效地用于检测三氯生胁迫所造成的DNA损伤。三氯生污染所引发的毒理效应不容忽视。     

锌离子慢性暴露对中华大蟾蜍蝌蚪生长发育的影响

为评价水域环境中Zn~(2+)对两栖动物的毒性影响,本研究以中华大蟾蜍(Bufo gargarizans)蝌蚪为试验材料,对G26期蝌蚪进行了0、10、50、100和500μg·L~(-1)Zn~(2+)的慢性水体暴露直至蝌蚪发育至变态高峰期(G42期)。分别于暴露15 d和30 d后取样测定蝌蚪全长、体长、体重和发育分期各指标;此外,分析了Zn~(2+)慢性水体暴露对变态率、变态高峰期(G42)蝌蚪的全长、体长、体重、后肢长和骨骼发育的影响。结果表明:暴露15 d时,各浓度Zn~(2+)对中华大蟾蜍蝌蚪的生长发育均未造成显著影响,而持续暴露30 d后,500μg·L~(-1)Zn~(2+)处理组蝌蚪的生长发育受到显著抑制;各浓度Zn~(2+)慢性暴露均导致中华大蟾蜍蝌蚪变态率的下降,其中500μg·L~(-1)Zn~(2+)处理组的变态率最低;500μg·L~(-1)Zn~(2+)慢性暴露导致G42期中华大蟾蜍蝌蚪的形态指标(全长、体长、后肢长)和骨化程度均受到显著抑制。研究表明,水环境中高浓度锌对中华大蟾蜍幼体的生长发育和变态具有潜在的危害,水域锌污染所引发的毒理效应予以重视。     

壳聚糖改性生物炭的制备及其对水溶液中Cd2+的吸附机制

以猕猴桃枝为原料,壳聚糖作为胺基表面改性剂,制备了一种绿色环保、对环境中重金属有良好吸附效果的功能性生物炭材料.采用批量吸附实验研究了改性前后生物炭的吸附性能.借助SEM-EDS、FTIR 和XPS表征方法,分析了改性前后生物炭的形貌结构和官能团变化,探究了其对溶液中Cd²⁺的吸附机制.结果表明,改性后的生物炭表面,引入了羟基（—OH）、羰基（—C=O）和氨基（—NH₂）等基团,显著提高了吸附性能,对Cd²⁺的吸附量较改性前增加107.12%.Lagergren准二级动力学模型和Langmuir等温吸附方程能较好地描述吸附过程,说明吸附速率由材料表面活性位点决定,吸附过程以化学吸附为主.对Cd²⁺的吸附机制主要是配位作用、表面沉淀作用、离子交换作用和阳离子—π键作用,吸附过程为自发的吸热过程.经过5次吸附-解吸循环后,改性后生物炭对Cd²⁺的吸附容量仍保持在初始吸附量的80%以上,表现出良好的可重复利用性.研究成果体现绿色化学的理念,所制备的壳聚糖改性生物炭可应用于镉污染水体和土壤的修复.