水质毒性快速检测技术及其发展趋势

水质毒性快速检测可以及时提供水体的污染信息,为突发事件的紧急处理和水质毒性的预警提供依据。常见的水质毒性快速检测技术主要包括基于细菌的发光检测技术、化学发光检测技术、呼吸作用的检测技术、光合作用检测技术、电化学检测技术等。文章综述了主要水质毒性快速检测技术的原理和技术现状,并展望了相关发展趋势。     

四溴双酚-A和五溴酚对红鲫肝脏组织和超微结构的影响

将红鲫(Carassitu auratus)分别暴露于0.025 mg/L、0.25 mg/L四溴双酚-A(TBBPA)与0.002 5 mg/L、0.025 mg/L 五溴酚(PBP)中12周,采用组织切片和透射电镜的方法,分别观测红鲫肝脏的组织和超微结构.结果显示,TBBPA和PBP低剂量暴露能够引起红鲫肝脏脂肪化、空泡化和线粒体囊泡化等现象,而高剂量暴露还导致肝脏细胞核损伤和细胞间隙增大等现象.研究表明,TBBPA和PBP能造成红鲫肝脏的损伤.这两种溴化阻燃剂可能是通过引起肝脏的物质代谢紊乱而造成肝毒性的.     

发光细菌法中用发光二极管修正色度干扰的研究

在用发光细菌检测水样毒性时,水样的色度会干扰测量结果。该研究采用作者制作的发光二极管(LED)装置对水样色度引起的附加抑光读数进行修正。首先,利用食用色素溶液观察同种水样的色度对发光细菌和LED发光抑制的差异;其次,用坐标旋转变换的方法来矫正这一差异,并用食用色素和苯酚模拟有毒有色的水样,来验证方法的准确性。最后,用该修正方法检测染料活性黑KN-B溶液的毒性,并用双层管设置阴性对照来检验修正方法的可靠性。结果三组模拟水样得到的水样毒性与实际毒性之间的误差均<5%,表明该方法有效。测得活性黑KN-B的EC50为213.9mg/L,与先前用双层管色度修正法检测得到的结果相近。该研究为剔除由色度引起的附加抑光读数,准确反映水样本身毒性,提供了一种可行且较可靠的方法。     

发光细菌法中双层管水样色度修正法的改进

应用同心圆双层检测玻管分离水样色度和毒性对菌体发光的影响,并改用食用色素配制有色无毒的溶液作为对照,评估了该方法的系统偏差.结果表明,用双层管检测色度引起的附加抑光读数与用单层管的相比,偏差为35.6%±0.1%.据此建立校正方程,并设置阳性对照进行可靠性检验,得到的水样毒性与实际毒性之间的误差小于5%.用该方法检测活性黑KN-B溶液的急性毒性,在排除了色度干扰后,测得活性黑KN-B的EC50为224.3 mg/L.改进了先前的双层管法,确定了用两种检测管测得结果间的偏差,并建立了校正方程.     

四溴双酚-A和五溴酚对红鲫甲状腺激素和脱碘酶的影响

将红鲫(Carassius auratus)分别暴露于0.5mg·L-1四滇双酚-A(TBBPA)和0.1 mg·L-1五澳酚(PBP)中28 d,采用放射性免疫分析法和化学发光酶联免疫分析法检测红鲫的血清甲状腺激素水平和肝脏脱碘酶活性.结果显示,TBBPA能使红鲫血清TT4和TT3水平降低,rT3水平、肝脏脱碘酶ID2和ID3活性升高.PBP对红鲫甲状腺系统的干扰要小于TBBPA,它对红鲫血清TT3水平和ID2活性几乎没有影响.上述结果表明,TBBPA和PBP能够干扰红鲫体内甲状腺激素的稳态,加速甲状腺激素在肝脏内的转化和代谢;这可能是通过抑制甲状腺激素与运载蛋白的结合来实现的.     

四溴双酚-A和五溴酚对红鲫甲状腺组织结构的影响

将红鲫(Carassius auratus)分别暴露于0.25 mg·l-1四溴双酚A(TBBPA)和0.05 mg·l-1五溴酚(PBP)中6周,采用组织切片的方法,观测红鲫甲状腺滤泡形态结构的变化,并以100 mg·l-1高氯酸钠(NaClO4)和0.25 mg·l-1氯化镉(CdCl2)作为参照,探讨TBBPA和PBP在体时(in vivo)对鱼类甲状腺可能的致毒机理.结果显示,经TBBPA和PBP暴露后,红鲫甲状腺发生了滤泡上皮增厚、细胞肥大和增生等现象,表明这两种溴化阻燃剂均能造成甲状腺结构的损伤.这与NaClO4所引起的甲状腺滤泡的变化非常相似,而与CdCl2所引起的滤泡上皮变薄刚好相反.由此推测,TBBPA和PBP在鱼体内可能引起甲状腺素水平的降低,进而导致甲状腺滤泡细胞的代偿性增生和肥大.     

污染物对鱼类的甲状腺激素干扰效应及其作用机制

环境中可以影响生物体甲状腺激素合成、运输、作用和代谢等过程的化学污染物称为甲状腺激素干扰物(TDCs),TDCs被认为是继环境雌激素之后最重要的一类内分泌干扰物.鱼类甲状腺的结构、甲状腺激素的转运和功能等与哺乳动物有较大差别.与哺乳动物相比,污染物干扰鱼类甲状腺激素的研究还较为缺乏.在介绍鱼类甲状腺结构、功能以及甲状腺激素在鱼体内动态过程的基础上,分析了污染物对鱼类的甲状腺激素干扰效应及其作用机制,探讨了今后鱼类甲状腺激素干扰研究的主要方向.污染物能对鱼类甲状腺激素水平、相关酶活性及甲状腺结构等产生直接影响;同时,污染物还可以通过干扰鱼类甲状腺系统对由甲状腺激素调节的重要生理过程如生长、繁殖和发育等产生间接影响.污染物主要通过干扰鱼类甲状腺激素的合成与分泌、转运、清除以及与甲状腺激素受体(TR)的相互作用等机制对鱼类产生不利影响.在污染物对鱼类甲状腺激素干扰的研究中,今后应重点关注环境中"新型"卤化有机污染物、鱼类早期发育过程与甲状腺激素干扰效应的关系、TR介导机制以及TDCs的筛选方法等.