兽药阿苯哒唑对蚯蚓皮肤和肠道超显微结构的影响

检测了不同剂量的兽药阿苯哒唑对蚯蚓皮肤和肠粘膜上皮细胞超微结构的变化.结果表明,暴露于100 mg·kg-1阿苯哒唑时,蚯蚓皮肤角质层增厚,分泌物增加,表皮网状粘液细胞中的粘液被排空;600 mg·kg-1时,角质层变薄,分泌物减少,粘液细胞中的粘液增加,胞浆中出现大量脂肪滴.随着药物剂量的增加,肠粘膜细胞器和核染色质损伤加剧.暴露剂量为100 mg·kg-1时,蚯蚓线粒体内膜消失,嵴减少,滑面内质网轻度扩张,而暴露剂量为600 mg·kg-1时,线粒体严重损伤呈空泡状,滑面内质网扩张呈网状,核内染色质出现固缩和边聚现象.     

兽药阿苯达唑对蚯蚓精子发生的显微和超显微结构的影响

选择不影响蚯蚓生长的染毒剂量(100mg·kg-1)和半数致死剂量(600mg·kg-1),检测兽药阿苯达唑对蚯蚓精子发生的显微和超显微结构的影响.结果表明,光镜下观察贮精囊时,100mg·kg-1的阿苯达唑对精细胞和精子发育没有影响,而600mg·kg-1时,精细胞发育明显受阻,且未见成熟的精子.电镜下观察贮精囊时,100mg·kg-1的阿苯达唑损伤了精子发生的超微结构,表现为初期精细胞核萎缩变形,微管排列紊乱,精细胞膜扩张;发育后期精子细胞的线粒体嵴和基质消失;成熟精子的糖原颗粒异常分布于核周围,鞭毛的电子密度和糖原颗粒增加.而阿苯达唑剂量为600mg·kg-1时,精细胞严重损伤,核膜消失,甚至染色质消失.可见,精子发生的超微结构变化可以为早期土壤污染预警提供理论基础.     

农药污染对蚯蚓的群落结构与超微结构影响的研究

报道了农药污染对蚯蚓的群落结构与超微结构影响的研究,结果表明：随着农药污染程度增加,蚯蚓的种类和数量则减少。超微结构在扫描电镜下可观察到重污染区壮伟环毛蚓（Pheretimarobusta）胃粘膜出现溃疡灶,并产生穿孔现象;在中污染区只有微绒毛萎缩病变;在重污染区发现肠粘膜上的纤毛发生紊乱及萎缩,纤毛顶端膨大呈球形。对精子观察可见在中污染区就出现了畸形精子。在透射电镜下观察可见重污染区壮伟环毛蚓胃肠道粘膜上皮细胞中的粗面内质网（RER）出现扩张,高尔基复合体也产生扩张状,线粒体发生肿胀,线粒体嵴消失呈空泡状。另可见细胞核膜间隙扩张、断裂,核染色质边集或减少,胞质呈大片空白。蚯蚓以上病变指标均能很灵敏反映土壤农药污染程度。     

DDT和三氯杀螨醇对蚯蚓的急性和亚急性毒性影响

采用人工土培养法,通过急性和亚急性暴露实验,研究了DDT和三氯杀螨醇对蚯蚓(赤子爱胜蚓)的存活、生长和繁殖能力的影响.结果表明,DDT在急性暴露期对蚯蚓存活具有一定的毒性,其14 d的LC50为484.76 mg·kg-1;三氯杀螨醇对蚯蚓的存活基本没有影响(LC50＞4000 mg·kg-1).DDT在急性和亚急性暴露期(10～28 d)对蚯蚓的生长都具有显著的抑制作用(p＜0.05),三氯杀螨醇在急性期对蚯蚓的生长没有抑制作用(p＞0.05),在亚急性期对蚯蚓生长的影响尚不确定.DDT和三氯杀螨醇都显著抑制蚯蚓的繁殖能力(p＜0.05).     

低分子量有机酸对红壤中硫丹释放动力学的影响

采用自行设计的动力学试验装置及平衡振荡试验,系统研究了3种低分子量有机酸(草酸、酒石酸和柠檬酸)和水对红壤中α-硫丹(-αendosulfan,αES)的动力学释放行为.结果表明,10 mmol/L的酒石酸和柠檬酸可使αES的释放百分率相对于水和草酸提高7~18个百分点,其中尤以酒石酸的效果最为明显,但水和草酸对αES的释放能力却不存在显著差异(p>0.05),αES的释放存在明显的快速和慢速释放期,特别在前200 mL释放较快;水和草酸对αES的释放动力学数据可由双常数方程和抛物线扩散方程较好描述,并不是代表简单表面扩散的表观一级动力学方程,而酒石酸和柠檬酸则更倾向于Elovich方程(R2>0.99,p<0.000 1),说明对这类立体结构较复杂的有机氯农药来说,影响其在水相中释放的主导因素已不是简单的颗粒表面扩散机制,还可能涉及到土壤颗粒内部的向外扩散机制、颗粒表面的活化与去活化作用、土壤颗粒表面的溶解及对包被在土壤矿物表面的固有有机质结构干扰造成的表面点位能量分布的不均匀等多种机制,使释放动力学的机制更进一步复杂化.     

蚯蚓对城市污泥蚯蚓堆肥过程中微生物特征变化的影响

为揭示蚯蚓对城市污泥中微生物特征的影响和作用,本研究采用赤子爱胜蚓处理城市污泥,以无蚯蚓处理为对照,探讨蚯蚓对污泥堆肥中微生物数量、活性和种群变化的影响.结果显示:蚯蚓在前期能够显著提升脱氢酶的活性和细菌16S r DNA的丰度;从而加速有机物的降解,促进后期堆肥产物的腐殖质化.高通量测序结果表明:从60 d开始,蚯蚓组和对照组的细菌种群结构出现明显差异,蚯蚓处理能够显著增加最终产物的细菌种群的Chao1和Shannon指数.最终产物中,对照组的优势菌群为变形菌门(56%)、拟杆菌门(16.3%)和厚壁菌门(15.4%);蚯蚓组的优势种群有变形菌门(31.3%)、拟杆菌门(27.1%)、放线菌门(21.1%).与对照组相比,蚯蚓粪中放线菌和根瘤菌的丰度分别提高了13.1%和2.5%,表明蚯蚓的作用提升了堆肥产物作为微生物肥料的潜力.     

温度对蚯蚓处理城镇污泥稳定化过程的影响

在蚯蚓堆肥过程中,温度会对微生物和蚯蚓活性产生影响,进而影响堆肥效率.将城镇脱水污泥制成5 mm的颗粒,通过比较3个温度条件下(15、20、25℃)赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)处理城镇污泥过程中理化、生化指标的变化,研究温度对蚯蚓堆肥稳定化过程的影响.结果显示,在整个稳定化过程中,随温度升高,有机质(OM)、微生物量碳(MBC)降低,电导率(EC)、NH_4~+-N、NO_3~--N升高,而脱氢酶活性(DHA)随温度变化不具有明显规律性.主成分分析(PCA)结果表明,蚯蚓堆肥稳定化过程依次经历以有机质生物降解、氨化和硝化为特征的3个阶段.以蚯蚓适宜生长温度控制蚯蚓堆肥,将更有利于蚯蚓与微生物协同作用的高效发挥.温度能改变蚯蚓堆肥的稳定化效率,但并不改变稳定化路径.     

灰分对挺水植物生物炭吸附硫丹的影响

将美人蕉、菖蒲和芦苇等挺水植物通过限氧高温热解（500℃）制备生物炭,探究灰分对生物炭吸附硫丹的影响.研究表明：挺水植物生物炭表面孔隙发育成熟,以介孔为主,灰分含量较高（15.86%~27.29%）,主要成分可能为碳酸钙.生物炭对硫丹的非线性吸附常数介于0.63~0.80之间,较去灰生物炭大（0.61~0.72）.去灰后,生物炭对β-硫丹和α-硫丹的吸附能力降低（logK_F在6744~11111mg/kg之间）.但各生物炭比表面积增大（20.55~58.13m²/g）,（O+N）/C值变小,炭表面极性降低,疏水性增强;且表层碳元素与主体碳占比增加,炭表面暴露出更多的有机质,增强对硫丹的疏水作用.加入上清液后,去灰后美人蕉、菖蒲和芦苇生物炭对硫丹的吸附变化显著,其上清液中的溶解性物质增强了去灰生物炭对硫丹的吸附作用.     

印染污泥对蚯蚓的毒性效应研究

以珠三角地区4种印染污泥(textile dyeing sludge,分别记为TDS1、TDS2、TDS3、TDS4)为研究对象,首先采用化学分析方法评价印染污泥中多环芳烃(PAHs)的生态风险,进一步采用蚯蚓作为受试生物,研究了印染污泥的实际生态毒性效应.化学分析结果表明印染污泥进入环境后具有一定的生态风险,4种印染污泥中PAHs的平均含量为(2.233±1.868)ng·kg~(-1).蚯蚓毒性试验表明4种印染污泥对蚯蚓的半数致死浓度(14 d)分别为TDS1:185.7 g·kg~(-1)、TDS2:247.7 g·kg~(-1)、TDS3:177.6 g·kg~(-1)、TDS4:297.5 g·kg~(-1);TDS3印染污泥对蚯蚓体腔细胞溶酶体中性红停留时间抑制率在污泥浓度为100 g·kg~(-1)时达到25.4%,在400 g·kg~(-1)时达到96.8%;蚯蚓行为回避试验对4种印染污泥的回避阈值分别为TDS1:80 g·kg~(-1)、TDS2和TDS4:120 g·kg~(-1)、TDS3:40 g·kg~(-1);印染污泥对蚯蚓生态毒性与污泥中PAHs有关.本研究对印染污泥进入环境后的生态风险评估具有指导意义.     

磺胺甲恶唑对赤子爱胜蚓肠道微生物群落的影响

肠道菌群已被证实有助于宿主的健康和代谢功能，但环境污染物对动物肠道微生物的影响却很少报道.因此，本研究将赤子爱胜蚓（Eisenia fetida）暴露于抗生素（磺胺甲恶唑）污染土壤28 d后，基于16S rRNA高通量测序技术分析了蚯蚓肠道微生物群落组成，并探讨了抗生素污染对蚯蚓肠道菌群结构的影响.结果表明，土壤中磺胺甲恶唑对蚯蚓的存活率和生长无明显影响，但可以引起蚯蚓肠道微生物群落的紊乱.磺胺甲恶唑的添加能够使蚯蚓肠道微生物群落多样性水平降低，并引起肠道内支杆菌属（Mycobacterium）和Luteolibacter的丰度显著降低，也能显著增加肠道内拜纳蒙纳斯属（Balneimonas）和疣微菌科（Verrucomicrobiaceae）的丰度，而芽胞杆菌属（Bacillus）等优势菌的丰度在肠道内较为稳定.同时，赤子爱胜蚓肠道微生物群落主要以放线菌门（Actinobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）为主，并与周围土壤菌群组成存在显著差异.此外，蚯蚓肠道细菌群落多样性低于周围土壤细菌群落多样性，这可能是由于蚯蚓肠道自身微环境和共选择造成的.这些结果有助于更好地理解抗生素污染在土壤动物肠道微生态系统中的风险传播.     

Enantioseletive bioaccumulation of tebuconazole in earthworm Eisenia fetida

Methods of extraction and determination of tebuconazole enantiomers in earthworm (Eisenia fetida) were developed by capillary electrophoresis (CE) and high performance liquid chromatography (HPLC). Both CE and HPLC have excellent resolution and recovery. The linearity ranges were 2.9-102.4 mg/kg and 3.0-99.6 mg/kg for (+)-R-tebuconazole and (-)-S-tebuconazole respectively in CE, and from 0.56 to 1000 mg/kg for both enantiomers in HPLC. Enantioselective bioaccumulation in earthworms from soil was investigated under laboratory condition at concentrations of 10 and 50 mg/kg dw in soil. The uptake kinetics of (+)-R-tebuconazole fitted the first-order kinetics well with r² 0.97 and 0.94 under 10 and 50 mg/kg dw exposure condition, respectively, while (-)-S-tebuconazole with r² 0.75 and 0.22 did not show the same. Bioaccumulation of tebuconazole in earthworm tissues was enantioselective with a preferential accumulation of (+)-R-tebuconazole. The (+)-R-tebuconazole might also have biomagnifying effect potential in earthworm food chain with biota-sediment accumulation factor (BSAF) of 1.64 kg OC/kg lip in 10 mg/kg dw exposure group and 2.61 kg OC/kg lip in 50 mg/kg dw exposure group from soil to earthworm after 36 days. Although (-)-S-tebuconazole shares the same physicochemical properties with (+)-R-tebuconazole, it did not biomagnify. BSAFs of (-)-S-tebuconazole were 0.50 kg OC/kg lip (10 mg/kg dw tebuconazole exposure) and 0.28 kg OC/kg lip (50 mg/kg dw tebuconazole exposure) after 36 days, which was possibly owing to biotransformation or metabolism in earthworm tissues.     

6:2氟调羧酸在蚯蚓体内的毒理效应及代谢转化

以赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)为受试生物,通过活体与离体实验,研究6:2氟调羧酸(6:2FTCA)在蚯蚓体内的毒理效应和代谢转化机制.结果表明,6:2FTCA对蚯蚓体内丙二醛(MDA)含量和过氧化物酶(POD)活性无显著影响,但能够使过氧化氢酶(CAT)活性提高,使超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽转移酶(GST)活性显著升高,说明6:2FTCA对蚯蚓产生了氧化胁迫效应.6:2FTCA在蚯蚓细胞色素P450(CYP450)和GST酶提取液中的降解动力学均符合一级动力学模型,在CYP450(0.014/h)酶液中的降解速率明显高于GST (0.006/h),其终端全氟羧酸(PFCAs)代谢产物为全氟己酸(PFHxA)、全氟戊酸(PFPeA)和全氟丁酸(PFBA),说明CYP450和GST参与了6:2FTCA在蚯蚓体内的代谢转化,且CYP450贡献大于GST.蚯蚓肠道好氧微生物对6:2FTCA具有显著的降解效果,终端PFCAs降解产物为PFHxA和PFPeA,而肠道厌氧微生物对6:2FTCA无降解作用.     

Toxic effects of acetochlor and methamidophos on earthworm Eisenia fetida in phaiozem, northeast China

Introduction W ith the increase in types and am ount of pollutants releasing into soil ecosystem s, research on the joint effects of m ore than one pollutant in soil-plant, soil-anim al and soil-m icroorganism system s is increasingly concerned (Zhou and …     

Effect of herbicide acetochlor on cytochrome P450 monooxygenases and GST of earthworms Eisenia fetida

To assess the sublethal toxicity of the herbicide acetochlor to earthworms and to find out biomarkers possible inducted under acetochlor exposure, Eiseniafetida was exposed to artificial soils supplemented with different concentrations of acetochlor（5, 10, 20, 40 and 80 mg/kg soil）. Effects of the acetochlor on cytochrome P450 monooxygenases p-nitroanisole O-demethylase（ODM）, aldrin epoxidase（AE） and glutathione-S-transferases （GSTs） activities were determined. The results revealed cytochrome P450 monooxygenases were elevated with increasing concentrations of acetochlor, and the AE activity increased significantly compared with control at the concentration of 80 mg/kg （P〈0.05）. However, ODM activity from E. fetida was not induced significantly by acetochlor at all treatments（P〉0.05）. Sodium dodecyl sulfate-polyacryamide gel electrophoresis（SDS-PAGE） showed that one protein band was visualized and no evident differences were found in protein profiles between treatments and control. The GST activity increased significantly with longer duration（P〈0.05） and increasing concentrations of acetochlor exposure（P〈0.05）. This study showed that the monooxygenases and GSTs activities in E. fetida could be induced by acetochlor, and thus, the AE and GST could be used in sublethal assays for soil contamination surveys and GST could be used as biomarkers of acetochlor exposure in E. fetida.     

市政污水厂脱水污泥对赤子爱胜蚓生长与繁殖的影响

在人工土壤条件下,通过添加5%、10%、15%、20%、25%、35%、50%(质量分数,以干重计)的市政污水厂脱水污泥(以下简称"污泥"),研究了添加污泥后对赤子爱胜蚓存活、生长和繁殖的影响,旨在为污泥农用对土壤生物的影响提供基础的参考数据.结果表明,随污泥掺入量增大,蚯蚓的死亡率先减小后增大,繁殖率逐渐减小;添加适量的污泥有利于蚯蚓生长,但没有显著的剂量-效应关系.蚯蚓的死亡和生长主要受重金属(尤其是Cu)的影响,繁殖能力受重金属和聚丙烯酰胺(PAM)共同影响.PAM的降解与蚯蚓的生存情况紧密相关.最终确定污泥的掺入量不宜超过20%.     

苯并[a]芘对赤子爱胜蚓线粒体编码基因表达影响研究

根据ISO 11268-1:1993方法,完成了土壤中苯并[a]芘对赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)的人工污染模拟实验.并采用Clontech PCR-SelectTM cDNA Subtration Kit构建了污染组和对照组蚯蚓之间的抑制消减文库.经测序和比对分析,在苯并[a]芘诱导上调文库中发现5个线粒体DNA(mtDNA)编码的基因,且在上调文库中具有较高的频率.它们分别为:细胞色素c氧化酶亚基Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,NADH氢脱氢酶亚基1,ATP合成酶亚基.研究表明,土壤中苯并[a]芘污染改变了蚯蚓线粒体基因组的表达水平,线粒体基因组表达异常是多环芳烃污染胁迫的重要分子生物标记物.     

蚯蚓细胞色素P450生物标记物方法研究

以蚯蚓(Eisenia fetida)为试验动物,通过强化预处理(盐水洗脱)、改变离心力和溶解微粒体膜等实验,建立了蚯蚓细胞色素P450含量的定性、定量测定方法.在此基础上,以多环芳烃(菲)为供试外源污染物,分别以滤纸接触法和土壤投加法,进行了蚯蚓细胞色素P450含量与菲污染诱导的量-效关系试验.结果表明,增加和调整离心力,加入增溶剂等方法,可有效去除干扰,使蚯蚓微粒体样品的450峰值由完全被干扰掩盖(在455～457nm处滞后出现),转变为在450nm±1nm达到最大值.滤纸接触试验(10^-6,10^-5,10^-4,10^-3和10^-2mg·mL^-1)和土壤染毒试验(1,2,4,8 mg·kg^-1)均表明,蚯蚓体内P450含量与菲浓度存在量-效关系.对土壤染毒不同诱导时间(1,3,7,14,28d)的测定结果表明,不同浓度的菲对蚯蚓毒性为诱导刺激(7d)效应和诱导抑制(14d和28d)效应,导致蚯蚓体内P450总量分别为对照组的0.99～1.41倍及0.77～0.88倍(p<0.05).蚯蚓细胞色素P450含量测定方法具有简单、快速、低耗、敏感的优点,是适合于土壤低剂量污染暴露毒性诊断的生物标记物指标.