应用流式细胞分析技术研究溴氯海因对近头状伪蹄形藻的毒性作用

实验采用流式细胞术的检测分析方法,探究溴氯海因(BCDMH)对常见淡水藻类近头状伪蹄形藻的作用.研究结果显示BCDMH对近头状伪蹄形藻钓生长抑制作用呈明显的浓度依赖型变化.根据不同浓度细胞生长抑制的百分率计算,24、48和72 h BCDMH对近头状伪蹄形藻生长抑制作用的EC50分别为3.64、3.21和2.56 mg...     

安乃近代谢产物4-乙酰氨基安替比林的水生急性毒性研究

在地表水中检出高浓度的安乃近代谢产物4-乙酰氨基安替比林(4-AAA),但目前缺乏对4-AAA的生态毒性研究,故无法评价其生态风险。采用经济合作与发展组织(OECD)标准测试方法,研究4-AAA对藻、大型溞和鱼的急性毒性效应。结果表明,在1 500 mg·L-1(配制浓度) 4-AAA的暴露条件下,近头状伪蹄形藻(Pseudokirchneriella subcapitata)的生长并没有受到明显抑制效应;稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)没有发现死亡现象。这表明,藻类生长量和生长率的72 h无可观察效应浓度(NOEC)均≥1 502 mg·L-1(实测浓度),96 h鱼类急性毒性的半致死浓度(LC50)≥1 532 mg·L-1(实测浓度)。当大型溞(Daphnia magna)暴露于一系列不同浓度4-AAA(188、375、750、1 500和3 000 mg·L-1),24 h后发现750 mg·L-1的暴露组开始出现运动抑制现象;最高浓度组中,80%大型溞的运动能力明显受到抑制。48 h后抑制效应增加,750 mg·L-1暴露组中,40%的大型溞活动能力受到抑制;最高浓度组仅20%大型溞活动能力保持正常。这表明,高浓度4-AAA对大型溞的活动能力具有一定的抑制作用。统计分析结果表明,24 h和48 h大型溞活动能力的抑制效应达一半的浓度(EC50)分别为1 538 mg·L-1(1217～2 017 mg·L-1)和1 041 mg·L-1(834～1 304 mg·L-1)。根据全球化学品统一分类和标签制度(GHS)分类,4-AAA的水生急性毒性不归类。尽管地表水中检出高浓度(3 675 ng·L-1)的4-AAA,但最高风险商值仅为3.53×10-3,风险较低。     

基于不同毒性终点的双酚A(BPA)预测无效应浓度(PNEC)研究

双酚A(BPA)已被证实是一种类雌激素类物质。本研究根据BPA对水生生物毒性效应的特点,按照不同的毒性终点将BPA的毒性数据进行归类,采用物种敏感度分布法(species sensitivity distribution,SSD)推导了BPA对水生生物的预测无效应浓度(predicted no effect concentration,PNEC)。结果表明:以雌激素效应为暴露终点的急、慢性PNEC分别为25.11μg·L-1、1.075μg·L-1;而以所有数据的急、慢性毒性效应为暴露终点推导的PNEC值分别为355.7μg·L-1、7.549μg·L-1。BPA对水生生物的雌激素效应更为敏感,建议在推导BPA这类内分泌干扰物的PNEC值时,应依据其毒性终点分别推导,从而得到更加合理的基准值。研究成果以期为我国地表水环境质量标准的制修订提供数据支持。     

纳米氧化锌对羊角月牙藻毒性效应及其在藻细胞内外的分布

为研究纳米氧化锌(ZnO NP)的毒性效应及其在细胞内外分布,以羊角月牙藻(Selenastrum capricornutum)为模型藻类,研究了不同浓度ZnO NP对羊角月牙藻生长、叶绿素含量、可溶性蛋白含量、超氧化物岐化酶(SOD)及过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量及细胞内外ZnO NP含量变化。结果表明,ZnO NP对羊角月牙藻的生长抑制与处理浓度呈现正相关。在45 mg·L~(-1)ZnO NP暴露24 h后,其生长抑制率已达到95%。当ZnO NP处理藻细胞72 h后,羊角月牙藻细胞的叶绿素含量与处理浓度之间存在剂量-效应关系。低浓度(0.5 mg·L~(-1))ZnO NP处理后藻细胞可溶性蛋白质含量、SOD和POD活性明显下降,MDA含量升高,其产生的毒性效应高于高浓度组(5 mg·L~(-1)、45 mg·L~(-1))。细胞培养液溶出Zn2+量及藻细胞外吸附的ZnO NP量与ZnO NP处理浓度成正比,但是藻细胞内ZnO NP量与ZnO NP浓度没有相关性,胞内积累量基本维持不变。研究表明,各浓度组对藻细胞毒性的差异,不仅与细胞内Zn2+量有关,还与细胞外粘附的ZnO NP有关。     

酰胺类除草剂对铜绿微囊藻的生长影响及氧化损伤效应

酰胺类除草剂的广泛使用对水生生态环境构成了潜在风险。为探究其对藻类的毒性作用,以铜绿微囊藻为对象,分别从藻类生长和氧化损伤效应角度探讨了甲草胺、乙草胺和丁草胺对铜绿微囊藻的毒性影响。实验结果显示,酰胺类除草剂对藻类的影响存在明显的滞后效应和剂量–效应关系,低浓度暴露组刺激藻类增长,高浓度表现为抑制作用;3种酰胺类除草剂增加了铜绿微囊藻的氧化压力,并随着暴露时间的延长和浓度的增加而增强。其中,藻体内过氧化脂质降解产物丙二醛(MDA)含量明显增加,同时超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性也显著增强。经96 h暴露后,甲草胺(32.0 mg·L~(-1))、乙草胺(32.0 mg·L~(-1))和丁草胺(15.0 mg·L~(-1))暴露溶液中相对MDA含量分别为138%、204%和154%,相对SOD活性分别为116%、87%和115%,相对POD活性分别475%、278%和627%。结合生物量及氧化损伤效应实验结果可知,3种除草剂对铜绿微囊藻的毒性大小顺序为丁草胺乙草胺甲草胺。     

新型杀菌剂氟吡菌胺对9种环境生物的急性毒性及其在斑马鱼体内的生物富集

为评价新型杀菌剂氟吡菌胺对环境生物的毒性风险,避免其在使用过程中对我国特有的环境生物产生危害,测定了氟吡菌胺对意大利蜜蜂、日本鹌鹑、斑马鱼、家蚕、斜生栅藻、大型溞、玉米螟赤眼蜂、赤子爱胜蚓和黑斑蛙蝌蚪等9种代表性环境生物的急性毒性,并以斑马鱼为试材,研究了氟吡菌胺的生物富集性,即根据鱼类急性毒性结果 LC50(96 h)=1.489 mg·L~(-1),设计生物富集试验水样浓度为LC50的1/2、1/10和1/100,即0.745 mg·L~(-1)、0.149 mg·L~(-1)和0.0149 mg·L~(-1),连续暴露8 d,采用液相色谱法测定3个浓度下氟吡菌胺在斑马鱼体内的富集量。结果表明,氟吡菌胺对斑马鱼、斜生栅藻和大型溞3种水生生物的急性毒性为中毒级,对黑斑蛙蝌蚪急性毒性为高毒级,其对蜜蜂、鸟类、家蚕、蚯蚓和天敌赤眼蜂等环境生物均为低毒或低风险;斑马鱼在0.745、0.149和0.0149 mg·L~(-1)的氟吡菌胺水溶液中暴露192 h时,生物富集系数BCF分别为33.65、26.39和193.25;根据化学农药环境安全评价试验准则评价标准,10BCF≤1000,氟吡菌胺属于中等富集性农药。     

吡虫清等4种新农药的水生态安全性评价

以斜生栅列藻 (Scenedesmusobliquus)、大型 (Daphniamagna)和斑马鱼 (Brachydaniorerio)为试验生物 ,在实验室条件下测定了吡虫清、吡嗪酮、恶草酮和精喹禾灵 4种新农药对水生生物的急性毒性IC50值或LC50 值 ,并进行了安全性评价。结果表明 ,杀虫剂吡虫清对水极毒 ,对鱼类高毒 ,对藻类低毒 ;杀虫剂吡嗪酮对水和鱼类低毒 ,对藻类中等毒性 ;除草剂恶草酮对藻类高毒 ,对水和鱼类中等毒性 ;除草剂精喹禾灵对藻类高毒 ,对水中等毒性 ,对鱼类高毒。     

氯霉素对大型溞的急性和慢性毒性效应研究

氯霉素是一种具有广谱杀菌作用的抗生素,曾在水产养殖中广泛使用,虽然目前已被列入我国渔药禁用清单,但在水环境中仍被大量检出。为探究氯霉素对水生生物的毒性作用,选择大型溞(Daphnia magna)作为受试生物,研究氯霉素对其急性毒性和慢性毒性效应,同时建立了氯霉素的高效液相色谱(HPLC)分析方法,通过实测浓度分析确保实验过程中氯霉素浓度保持在可接受范围内。结果表明:氯霉素对大型溞的48 h半数抑制浓度(EC50)为129.5 mg·L~(-1),95%置信区间为124.4!150.9mg·L~(-1),对溞类的急性毒性为低毒;长期暴露能抑制大型溞的产溞数量,以繁殖量为毒性指标,21 d无可观察效应浓度(NOEC)为1.25 mg·L~(-1),最低可观测效应浓度(LOEC)为2.50 mg·L~(-1);各暴露组实测浓度范围在配制浓度的80%～110%,保证了实验的有效性。同时,利用实验获得的急慢性毒性数据,计算氯霉素对大型溞的急慢性毒性比(ACR),发现利用慢性毒性求得的ACR值比利用急性毒性EC10求得的ACR值更接近推荐值。研究表明氯霉素对大型溞的急性毒性低,但具有慢性毒性效应,其环境风险不容忽视。     

4种甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂不同剂型对斑马鱼急性毒性效应

采用半静态法测定了4种甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂原药及制剂对斑马鱼(Brachydonio rerio)急性毒性。结果表明,以实测浓度计,250 g·L~(-1)嘧菌酯悬浮剂对斑马鱼的96 h半数致死浓度(LC50)值为0.539 mg·L~(-1),急性毒性为高毒,95%嘧菌酯原药和50%嘧菌酯水分散粒剂对斑马鱼的LC50(96 h)值分别为1.09和1.21 mg·L~(-1),急性毒性均为中毒;98%啶氧菌酯原药和22.5%的啶氧菌酯悬浮剂对斑马鱼的LC50(96 h)值分别为0.0974和0.0972 mg·L~(-1),急性毒性均为剧毒;95%吡唑醚菌酯原药、15%吡唑醚菌酯悬浮剂和250 g·L~(-1)吡唑醚菌酯乳油对斑马鱼的LC50(96 h)值为0.0613、0.0549和0.0487 mg·L~(-1),急性毒性均为剧毒;95%醚菌酯原药和50%醚菌酯水分散粒剂对斑马鱼的LC50(96 h)值分别为0.468和0.702 mg·L~(-1),急性毒性均为高毒。这4种甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂对斑马鱼均有较高风险,会对其他水生生物也存在潜在的风险。     

0,0-二甲基-(2,2,2-三氯-1-羟基乙基)磷酸酯对4种藻类生长的影响

0,0-二甲基-(2,2,2-三氯~(-1)-羟基乙基)磷酸酯(敌百虫)为广谱杀虫剂,用途广泛,但对藻类的毒理学效应研究还有待完善。采用4种受试藻样,设置5个敌百虫浓度组(1、5、10、50和100 mg·L~(-1))和对照组,实验周期40 d,藻细胞的初始接种密度106cells·m L~(-1),光暗比12 h/12 h,24 h曝气,24 h磁力搅拌,实验温度25℃,p H 6.8,每隔24 h取样。结果表明:5 mg·L~(-1)、10 mg·L~(-1)、50 mg·L~(-1)浓度的敌百虫对铜绿微囊藻和小球藻的生长有促进作用,其中以50 mg·L~(-1)浓度组的促进作用最为显著,促进作用主要表现在生长峰值的延后以及生长对数期的延长,而高剂量(100 mg·L~(-1))的敌百虫则有抑制藻生长的作用。取50 mg·L~(-1)敌百虫浓度组以及铜绿微囊藻和小球藻作进一步深入研究,结果表明:50 mg·L~(-1)敌百虫浓度组的叶绿素a含量峰值比对照组高30%,细胞体内的SOD、ATP含量都高于对照组。敌百虫的使用浓度通常在0.1~1.0 mg·L~(-1),低于本实验最佳浓度。本实验中1 mg·L~(-1)敌百虫对藻生长影响效果不明显。     

敌草快对藻类和溞类的急性毒性及其水中含量测定

敌草快是一种非选择性、广谱的联吡啶类触杀性除草剂,主要通过干扰植物细胞膜、破坏光合作用而快速发挥效果。为探究敌草快对水生生物的毒性,测定了该化合物对羊角月芽藻和大型溞的急性毒性,并建立了高效液相色谱法测定水中敌草快含量的方法。结果表明:检测方法在1.00×10-2~3.00×10-2mg a.i.·L-1范围内的线性相关系数为0.99995,添加回收率在90.3%~109%之间,相对标准偏差(RSD)为1.10%~10.3%,保留时间在7.2 min左右。按实测浓度和理论浓度分别计算敌草快对羊角月芽藻的72 h的半数效应浓度EyC50(72 h-EyC50),分别为3.16×10-2mg a.i.·L-1和3.32×10-2mg a.i.·L-1,均为高毒;对大型溞48 h的半数效应浓度EC50(48 h-EC50)分别为1.18×10-2mg a.i.·L-1和1.33×10-2mg a.i.·L-1,均为剧毒。     

Evaluation of the toxicity of tetrabromobisphenol A and some of its oxidation products using a micro-scale algal growth inhibition test

A micro-scale algal growth inhibition (μ-AGI) test using a common micro-plate based fluorometric detection was used to demonstrate the effects of humic substances (HSs) on the toxicity of tetrabromobisphenol A (TBBPA) and its oxidative decomposition products 2,5-dibromo-1,4-benzoquinone (2,5-DBBQ), 2,5-dibromohydroquinone (2,5-DBHQ), 2,6-dibromobenzoquinone (2,6-DBBQ), and 2,6-dibromophenol (2,6-DBP) to Pseudokirchneriella subcapitata. The EC₅₀ values were: EC_50(TBBPA) = 7 mg L^?1, EC_50(2,5-DBHQ) = 7 mg L^?1, EC_50(2,5-DBBQ) = 19 mg L^?1, EC_50(2,6-DBP) = 49 mg L^?1, and EC_50(2,6-DBBQ) = 13 mg L^?1. The toxicity of the chemicals was slightly lower in the presence of HA. The toxicity of TBBPA decomposed by a biomimetic catalytic system consisting of iron (III) 5,10,15,20-tetrakis (p-sulfonatophenyl) porphyrin (Fe(III)-TPPS) and KHSO₅ was also evaluated using P. subcapitata and Chlamydomonas reinhardtii.     

PFOS潜在替代品全氟丁基磺酸钾对不同营养水平水生生物的毒性

全氟丁基磺酸钾(PFBSK)作为全氟辛基磺酸(PFOS)潜在的替代品,极易溶于水,主要存在于水体中,因而其水生毒性的研究十分重要。采用OECD 201、OECD 202、OECD 203和OECD 211标准试验方法,研究了PFBSK对羊角月牙藻(Pseudokirchneriella subcapitata)、大型溞(Daphnia magna)和中国本土鱼种稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)的急性毒性效应以及对大型溞繁殖的影响。组合多终点急慢性水生生物毒性结果：PFBSK的急性毒性终点均大于100 mg·L^-1,大型溞繁殖试验的无观察效应浓度(NOEC)为571 mg·L^-1,最低可观察效应浓度(LOEC)为981 mg·L^-1。按GHS分类导则,PFBSK未表现出急性毒性和慢性毒性。与之相比,PFOS则对水生生物表现出毒性,黑头软口鲦(Pimephales promelas)为最敏感物种,其96 h-LC₅₀为4.7 mg·L^-1;大型溞繁殖试验的NOEC为12 mg·L^-1。按GHS分类导则,属于中等毒性物质。可见,PFBSK较PFOS水生毒性明显降低。     

Assessing the toxicity of chemical compounds associated with marine land-based fish farms: The use of mini-scale microalgal toxicity tests

Many chemicals that are currently used in aquaculture have not been evaluated with regard to their specific effects on the aquatic environment. In the present study, the toxic effects of several chemicals associated with land-based marine fish farming activities were assessed using two species of marine microalgae (Phaeodactylum tricornutum and Isochrysis galbana). Mini-scale toxicity tests were performed with six antibiotics (amoxicillin, ampicillin, flumequine, oxytetracycline, streptomycin and sulfadiazine) and two disinfectants (formaldehyde and hypochlorite). Amoxicillin and streptomycin did not exert toxic effects. Sulfadiazine was the most toxic chemical; the EC₅₀ values were 0.11 mg/L and 1.44 mg/L for P. tricornutum and I. galbana respectively. As expected, the disinfectants displayed high toxicity, and P. tricornutum was particularly sensitive to these compounds. Although the differences in microalgal sensitivity depended on the chemical considered, both species were highly sensitive to most of the compounds tested. We recommend the inclusion of mini-scale microalgal toxicity tests in environmental risk assessment (ERA) and environmental monitoring plans because they are cost-effective and rapid.     

戊唑醇对斑马鱼的急性毒性及生物富集效应

为评价杀菌剂戊唑醇对水生生态系统的影响,以斑马鱼(Brachydanio rerio)为试验生物,采用半静态法分别研究了戊唑醇原药和其6种不同剂型对斑马鱼的急性毒性以及戊唑醇原药对斑马鱼的生物富集效应。结果表明:97.4%戊唑醇原药、25%戊唑醇水乳剂、430 g·L-1戊唑醇悬浮剂、25%戊唑醇可湿性粉剂、80 g·L-1戊唑醇悬浮种衣剂、250 g·L-1戊唑醇乳油、80%戊唑醇水分散粒剂对斑马鱼96 h-LC50分别为8.73、3.35、6.44、9.68、4.60、0.892和6.81 mg·L-1;选择97.4%戊唑醇原药进行斑马鱼生物富集试验,在9.00×10-2和0.900 mg·L-12个处理浓度下连续暴露8 d,相应的富集系数(BCF8 d)分别为27.7和25.4。根据《化学农药环境安全评价试验准则》毒性划分标准,除250 g·L-1戊唑醇乳油对斑马鱼急性毒性属于高毒,其他剂型均为中毒,且戊唑醇属于中等富集性农药。该研究为戊唑醇田间安全使用提供理论依据。     

Acute toxicity of 30 pharmaceutically active compounds to freshwater planarians,Dugesia japonica

Pharmaceutically active compounds are produced worldwide and consumed in large quantities, so these chemicals are frequently detected in limnic environments posing potential ecological risks. Thirty pharmaceutically active compounds were selected for examination of their acute toxicity for freshwater planarians (Dugesia japonica). Among the 30 compounds tested, diclofenac, mefenamic acid, naproxen, propranolol HCl, and diphenhydramine HCl had a 48-h nominal LC₅₀ below10 mg L^?1, and for 18 chemicals, it exceeded 100 mg L^?1. The 96-h nominal LC₅₀ was below 10 mg L^?1 for diclofenac, mefenamic acid, naproxen, propranolol HCl, diltiazem HCl, diphenhydramine HCl, hydroxyzine HCl, and triprolidine HCl, and for 15 chemicals, it exceeded 100 mg L^?1. Among different therapeutic groups, analgesics were most toxic to planarians, and antibiotics were least toxic. Antihistamines and beta blockers varied in their acute toxicity to planarians. At the current environmental levels, none of the tested pharmaceutically active compounds may have acutely harmful impacts on aquatic invertebrates. To answer the question whether chronic, long-term exposure to pharmaceutically active compounds may entail ecological risks for aquatic ecosystems, further investigations with different end points in multiple species tests are needed.     

叶菌唑对斑马鱼的急性毒性及生物富集效应

为评价杀菌剂叶菌唑对水生生态系统的影响,以斑马鱼(Brachydanio rerio)为试验生物,采用半静态法研究了叶菌唑原药对斑马鱼的急性毒性以及生物富集效应。结果表明,95%叶菌唑原药对斑马鱼96 h的半数致死浓度(96 h-LC_(50))为3.89 mg·L~(-1),选用在3.90×10~(-1)和3. 90×10~(-2)mg·L~(-1)这2个处理浓度下连续暴露8 d,在3. 90×10~(-1)mg·L~(-1)浓度下生物富集系数(BCF)为53.3;在3.90×10~(-2)mg·L~(-1)浓度暴露下生物富集系数(BCF8d)为26.2。根据《化学农药环境安全评价试验准则》毒性划分标准,叶菌唑原药属于中等富集性农药。研究结果为叶菌唑田间安全使用提供理论依据。     

甲基异噻唑啉酮对斑马鱼胚胎的急性毒性和机制研究

甲基异噻唑啉酮(methylisothiazolinone,MIT)作为防腐剂,广泛用于个人护理品、日用品和涂料中。MIT随着污水进入地表水循环,普遍存在于水体中,但目前关于MIT对水生生物毒性的研究还比较少。本文以模式生物斑马鱼的胚胎作为受试对象,评价MIT对斑马鱼胚胎的毒性。将受精后3 h的健康斑马鱼胚胎暴露于梯度浓度的MIT下,观察其对胚胎生长发育的影响,用吖啶橙(AO)染色检测细胞凋亡情况。结果发现,48 h暴露浓度大于1.0 mg·L-1的胚胎孵化被显著抑制,72 h浓度大于1.52 mg·L-1的幼鱼心率显著降低,统计96 h幼鱼死亡和畸形数,并重复验证和计算得到96 h半致死浓度(96 h 50%lethal concentration,96 h-LC50)为6.15 mg·L-1,96 h半致畸浓度(96 h 50%teratogenesis concentration,96 h-TC50)为3.89 mg·L-1,测量96 h胚胎体长,分析最小生长抑制浓度(minimum concentration to inhibit growth,MCIG)为2.31 mg·L-1,AO染色显示72 h胚胎的凋亡细胞主要集中在脑部和尾部。不同时期下镜检观察到,胚胎出现的畸形主要包括尾部发育不良,脊柱弯曲,卵黄囊水肿和心包水肿。此外,高浓度处理组24 h胚胎自主抽动次数增加,72 h和96 h活动能力减弱,触碰反应迟钝。因此,推断MIT对斑马鱼胚胎的发育有较大影响,同时有一定的神经毒性。根据《危险化学品鱼类急性毒性分级试验方法》,判定MIT对斑马鱼胚胎为高毒,该毒性实验结果可为MIT在工业生产和环境中的风险管理提供依据。