基于Caco-2细胞单层模型的二硫化钨纳米材料肠毒性研究

二硫化钨纳米材料（WS₂）因其独特的晶体结构和机械柔韧性,在电子、能源和医药等领域应用前景广阔,但其毒性危害也受到广泛关注,本研究采用人结肠癌Caco-2细胞构建了体外肠道吸收模型,研究了WS₂纳米片对肠道细胞层结构和功能的毒性效应.结果表明,1~80 μg·mL^-1 WS₂未诱导Caco-2细胞内线粒体膜电位的改变,≥50 μg·mL^-1 WS₂增加了胞内氧化自由基含量,具有低细胞毒性.对于Caco-2细胞单层模型,2和20 μg·mL^-1 WS₂纳米片均不能改变其渗透性和完整性,未引起氧化应激相关基因表达的变化,但抑制了细胞膜ABC转运蛋白的活性.WS₂纳米片与镉、砷和苯并（a）芘等污染物共暴露于Caco-2细胞单层时,细胞膜损伤和细胞单层转运功能未被改变,但增加了镉对Caco-2细胞单层氧化应激相关基因GPx和OXSR1表达水平的影响.研究结果为WS₂纳米片的胃肠道毒性评估及健康风险评价提供了数据支撑.     

土壤镉污染毒性效应的多指标综合评价

以草甸棕壤为供试土壤,以蚕豆幼苗根尖有丝分裂指数、染色体畸变率以及微核率,幼苗叶片内抗氧化酶活性、植物内源激素含量为指标,采用盆栽方法研究了0～10 mg·kg^-1镉胁迫对植物细胞的遗传和生态毒性效应.结果表明,在此浓度范围内,蚕豆根尖细胞有丝分裂指数、染色体畸变率以及微核率均随镉浓度增加呈显著的剂量-效应正相关关系,其中微核率变化最为明显,处理组微核率分别为对照组的1.43～3.22倍;蚕豆幼苗叶片内的SOD和POD活性变化呈先升高后下降的趋势;而CAT活性随镉浓度增加其变化规律与SOD、POD相反.此外,镉胁迫下植物激素脱落酸(ABA)、赤霉素(GA₃)与细胞分裂素类的玉米素和玉米素核苷总含量(Z&ZR)均表现出低浓度下诱导和较高浓度下诱导率降低的趋势,在镉浓度为2.5 mg·kg^-1时３种植物激素含量均达到最高值,分别比对照组增加了6.6%、 4.0%和12.6%.研究表明,各指标对污染物的毒性具有响应且响应的域值及其敏感度不同,将各指标综合使用可使土壤镉污染的遗传和生态毒性诊断更为有效.     

石油烃、Cu2+对沙蚕的毒性效应及对其抗氧化酶系统的影响

在实验室模拟条件下,研究了石油烃和不同浓度的Cu²⁺对沙蚕(Nereis diversicolor)种群的毒性效应及对其抗氧化酶系统活性的影响.结果表明:石油烃和Cu²⁺对沙蚕均表现出较强的毒性,暴露3d后,其LD₅₀值分别为117.5μL·L^-1和864.0μg·L^-1.Cu²⁺单因子污染暴露5d后,沙蚕体内过氧化物酶(POD)的活性受到显著影响,表现出先受到抑制后缓慢增加的趋势,超氧化物歧化酶(SOD)的活性也发生显著变化,其变化趋势为先被诱导而后抑制.石油烃以其约为半致死剂量水平单因子暴露5d后,POD的活性并未被显著诱导,SOD的活性则低于对照组.在石油烃与Cu²⁺复合污染的条件下,暴露5d后沙蚕体内POD和SOD活性表现出相同的变化趋势,即先下降后上升.通过比较,还发现沙蚕体内SOD的活性变化更能灵敏地反映出污染物对沙蚕的毒性作用.     

3种杀菌剂对日本青鳉早期生命阶段毒性效应初步研究

为了评价杀菌剂对水生生物的基础毒性,在室内进行了多菌灵、三唑酮和三唑醇对日本青鳉幼体阶段的毒性效应.急性毒性试验结果表明,多菌灵、三唑酮和三唑醇对日本青鳉幼鱼96 h-LC₅₀值分别为0.47(0.42~0.51) mg·L^-1、11.02(9.34~13.01)mg·L^-1、14.49(12.28~17.10)mg·L^-1.胚胎60 d慢性毒性试验结果表明,多菌灵对日本青鳉胚胎孵化率的最低可观察效应浓度(LOEC_60d)为5.2 μg·L^-1,暴露在10~37 μg·L^-1浓度范围内对胚胎孵化时间、幼鱼存活率均有显著影响;三唑酮对日本青鳉幼鱼存活率的LOEC_60d为75 μg·L^-1,暴露浓度高于240 μg·L^-1时对胚胎孵化时间、幼鱼存活率、体长、湿重等均有显著影响;三唑醇对日本青鳉胚胎孵化率的LOEC_60d为140 μg·L^-1,暴露浓度高于520 μg·L^-1时三唑醇对胚胎孵化时间、幼鱼存活率、体长、湿重等均有显著影响.3种杀菌剂对日本青鳉幼体阶段的毒性次序为:多菌灵>三唑酮、三唑醇,胚胎孵化时间和幼鱼存活率可作为慢性毒性的敏感指标.     

活性炭催化剂混合物降解气相二噁英及混合物的再生

基于二噁英稳定发生系统,研究不同温度下(160、180、200℃)两种活性炭(煤基活性炭及椰基活性炭)与V<₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂的物理混合物对高浓度气相二噁英(本文所有质量浓度均为毒性当量质量浓度,其毒性当量质量浓度为20.46ng·m^-3)的吸附降解作用.试验结果表明,混合物可以较大幅度的提高二英的脱除效率及降解效率,其中椰基混合物表现出较好的吸附性能,而煤基活性炭表现出较好的降解性能.当反应温度为200℃,使用煤基混合替代催化剂,二噁英降解率由56.4%上升至82.0%.将含有毒性当量质量浓度为1.539ng·g^-1的二噁英混合物置于200℃下,并采用混合气体(V_N2:V_O2=9:1)进行吹扫,发现经过10h后,混合物中二噁英的毒性当量质量浓度仅为0.296ng·g^-1,最终有76.5%的二噁英得到了降解,为混合物的循环利用提供可能性.     

应用四膜虫刺泡发射试验方法评价金属离子的毒性

应用致突变阴性、阳性对照（Cu²⁺,Cr₂O^2-₄,Cd2+,丝裂霉素MMC,环磷酰胺CP,秋水仙素Colchicine）评价四膜虫刺泡发射实验方法的可行性,并应用该方法检测稀土金属离子La³⁺,Ce³⁺,Sm³⁺,Y³⁺,Gd³⁺对四膜虫刺泡发射的影响效应。结果表明,由于细胞毒性引起阳性对照最高浓度组刺泡发射率比低浓度组低外,其它处理浓度与刺泡发射率呈现良好的相关性。四膜虫刺泡发射试验不需加活性酶,是一种值得推荐的快速、简便、可靠的水生生物短期测试方法。稀土金属离子La³⁺,Ce³⁺,Sm³⁺,Y³⁺,Gd³⁺处理四膜虫的刺泡发射率同样具有随浓度升高而增加的趋势,但在低浓度处理组各检测时间内四膜虫刺泡发射率低于对照组,该结果与稀土低浓度时的刺激效应和抗突变性不无相关。     

模拟氮沉降对高硫沉降地区森林土壤酸化的贡献

以重庆铁山坪马尾松林下典型的酸化土壤为研究对象,按照40 kg·(hm²·a)^-1的N剂量分别喷洒NH₄NO₃和NaNO₃以模拟氮沉降翻倍的情景,对其影响下的土壤溶液pH值和主要阴阳离子浓度进行了为期1 a的野外观测.结果表明,与未经处理的对照相比,喷洒NH₄NO₃的土壤溶液的pH值有所下降,而NaNO₃则导致pH值略有上升.同时,喷洒NH₄NO₃和NaNO₃均导致盐基阳离子（Ca²⁺和Mg²⁺）和Al³⁺浓度的明显上升,其中Al³⁺与盐基阳离子（Ca²⁺、Mg²⁺和K⁺之和)的摩尔比值由对照的0.5左右升高到接近甚至超过1.0.盐基阳离子的加速淋溶和有毒Al³⁺的活化,表明氮沉降已加剧了土壤酸化.此外,氮输入的增加还引起了NO^-₃淋溶的大幅增加,土壤出现氮饱和现象.相对而言,NH⁺₄的酸化和富营养化效应均强于同当量的NO^-₃,表明中国氮沉降控制不应忽视NH₃的排放削减.     

沙蚕暴露于石油烃、Cu2+和Cd2+毒性效应及乙酰胆碱酯酶活性的响应

采用浓度梯度污染暴露室内模拟方法,研究了沙蚕（Perinereis aibuhitensis Grube）暴露于不同浓度的石油烃和重金属Cu²⁺、Cd²⁺的毒性效应及乙酰胆碱酯酶活性的响应.结果表明,石油烃和Cd²⁺、Cu²⁺对沙蚕均具有较强的毒性效应.暴露4 d和10 d后,石油烃LC₅₀分别为440和110 μg·L^-1,Cu²⁺分别为1 150和570 μg·L^-1,Cd²⁺分别为5 090和2 500 μg·L^-1,相应的生态毒性大小为：石油烃＞Cu²⁺＞Cd²⁺.在Cd²⁺、Cu²⁺污染暴露条件下,沙蚕体内乙酰胆碱酯酶活性受到一定程度的抑制,但抑制率均低于50％.而在石油烃污染暴露条件下,沙蚕体内乙酰胆碱酯酶活性受到显著抑制,最高抑制率可达90％以上;而且,其乙酰胆碱酯酶活性的变化与石油烃的浓度显著相关.可见,乙酰胆碱酯酶活性的变化可以作为生物标志物,较灵敏地反映出石油烃对沙蚕的污染效应及其毒害作用.     

双氯芬酸和醋氨酚对稀有鮈鲫早期生活阶段的毒性效应

随着非甾体抗炎药（NSAIDs）的持续使用与排放,世界各地的地表水、海水、地下水、污水厂进出水中均已频繁检测到该类药物,这对生态系统中各种非靶标生物造成了一定威胁.本研究评价了两种典型的非甾体抗炎药-双氯芬酸（Diclofenac）和醋氨酚（Acetaminophen）对中国特有物种稀有鮈鲫（Gobiocypris rarus）早期生活阶段的毒性效应.实验结果显示,醋氨酚的毒性较弱,当浓度达到48.4 mg·L^-1（NOEC）时,稀有鮈鲫的孵化率、死亡率、异常率、全长和干重均未表现出明显的中毒症状;而双氯酚酸的毒性则较强,当浓度达17.8 mg·L^-1（LC₁₀）时,即可导致稀有鮈鲫孵化率下降,当浓度达到10.2 mg·L^-1（LOEC）时,即可造成幼鱼外观和行为的显著异常,表明双氯芬酸对稀有鮈鲫的孵化和生长均产生了一定的致毒效应.同时,根据稀有鮈鲫和几种常用模式生物之间的孵化率、孵化后存活率、体长和双氯芬酸敏感性的比较结果,可认为稀有鮈鲫适用于污染物对鱼类早期生活阶段毒性效应的评估.     

2010—2016年上海城区臭氧长时间序列变化特征初探

基于2010—2016年上海城区近地面大气臭氧（O₃）的连续在线观测数据，研究了上海城区O₃长时间序列变化规律和污染特征.结果表明，近7年来上海城区O₃污染逐渐凸显，但总体以轻度污染为主，7—8月高温炎热季节以中度污染居多.城区O₃-8 h（臭氧日最大8 h滑动平均）年均增速为3.81 μg·m^-3·a^-1，99%和95%分位值增速较快，分别为6.65和4.94 μg·m^-3·a^-1；25%、50%和75%分位值的增速在3.06~4.45 μg·m^-3·a^-1之间.春季O₃浓度均值较高，年际变化小；夏季极值较高，且污染超标情况最为突出；秋季O₃浓度次于春、夏季，冬季最低；夏、秋和冬季O₃浓度总体呈上升态势.O₃日变化呈"单峰型"，最大值出现在13：00左右，且峰值逐年增加，污染持续时间变长，最小值出现在早晨7：00.城区O₃"周末效应"逐渐减弱.基于KZ过滤器方法的数据分析结果表明，上海城区O₃-8 h长期变化主要受O₃-BF（O₃-8 h的基准组分）影响；O₃-SF（O₃-8 h的天气影响组分）在5—9月对O₃-8 h影响较大，其范围为-98.85~139.60 μg·m^-3.     

有机锡化合物对萝卜螺的毒性作用

研究了氯化三丁基锡（ＴＢＴ）对折叠萝卜螺Ｒａｄｉｘｐｌｉｃａｔｕｌａ的毒性作用,结果表明,ＴＢＴ对萝卜螺的９６ｈ半数数致死浓度（ＬＣ５０）为１．１７μｇ／Ｌ,在４０ｄ中,ＴＢＴ对萝卜螺放卵量的ＥＣ５０为０．１０μｇ／Ｌ,螺卵孵化率的ＬＣ５０为０．１７μｇ／Ｌ。     

纳米氧化锌致大型溞的毒性效应特征

采用半静态暴露的方法,以大型溞的死亡率、显微结构损伤、蜕皮率、游泳行为等作为毒性测试终点,研究不同浓度纳米氧化锌(ZnONP)对大型溞(Daphnia magna)的毒性效应.结果显示,ZnONP水溶液稳定性差,在溶液中沉降率随着浓度增大而增大,Zeta电位降低.ZnONP对大型溞处理48 h的半数致死浓度LC_(50)为3 mg·L~(-1),ZnONP致大型溞的死亡率呈现一定的时间-效应关系;ZnONP暴露会使大型溞肠道和体表损伤.经显微结构观察发现,ZnONP可粘附在大型溞体表面,并引起大型溞游泳的垂直高度升高,大型溞蜕皮时间延迟,成功蜕皮率降低.结果表明ZnONP对大型溞个体和行为产生一定的毒性效应,其毒性效应的机理与其颗粒物对大型溞肠道和体表粘附有直接的关系,研究结果对合理地评价纳米材料对水生生物的影响有一定的理论参考价值.     

纳米聚苯乙烯塑料对红霉素生物毒性效应的影响研究

微/纳米塑料（Micro/nano-plastic, MPs/NPs）和红霉素（ERM）是水环境中检出浓度较高新污染物,二者共存产生复合生态毒理风险.以大型溞为模式生物,研究不同老化程度的纳米聚苯乙烯塑料（PS）和ERM单独与联合暴露对浮游动物生长、繁殖、游泳等生态行为及相关蛋白和基因表达的影响.结果表明,PS和ERM能够显著影响大型溞生长、呼吸、氧化应激等多种生理行为,上调大型溞发育繁殖相关基因表达,下调抗氧化防御系统及解毒相关基因的表达.PS存在能够降低ERM对大型溞生殖、抗氧化系统和神经系统的毒性影响,增强大型溞生长发育毒性,且PS老化程度越高对ERM生物毒性的影响效果越显著.本研究为评估抗生素和纳米塑料共存污染对水生生物种群稳定和生态系统安全的影响提供数据支撑.     

发光菌生物毒性测试方法的改进

针对发光菌发光强度本底差异较大,检测期间发光变化幅度宽的问题,在传统发光菌生物毒性测试实验中,引入校正因子(P^I_丙酮),研究了磁力搅拌时间、培养时间、培养代数和培养温度等条件对EC₅₀测定值的影响.结果表明改进后的方法实验重现性好,相对标准偏差(RSD)在2.1%～13.1%之间.发光菌生物毒性测试方法的改进,为获得可靠的毒性实验数据,进行多组分有机化合物定量结构-活性相关(QSARs)的研究奠定了一定的实验基础.     

微小亚历山大藻对黑鲷早期生长发育的毒性效应

通过微小亚历山大藻（Alexandrium minutum）对黑鲷（Sparus macrocephalus）胚胎及仔鱼的急性和亚急性毒性的实验,研究了微小亚历山大藻其藻细胞液和细胞破碎液对黑鲷幼体的生物毒性效应.结果表明,微小亚历山大藻对黑鲷胚胎的孵化产生不利影响,影响程度随藻细胞浓度的增加而增加.在仔鱼96h的急性毒性实验中,微小亚历山大藻对仔鱼的96h理论半致死浓度分别为1.0×105 cell·mL-1 (藻细胞破碎液)、8.0×104 cell·mL-1 (藻细胞液),而在7d的亚急性实验中,高浓度藻细胞液对仔鱼的生长发育有一定的抑制作用,且相同浓度下,藻细胞液产生的毒性较藻细胞破碎液大.     

海州香薷对铜的蓄积及铜的毒性效应

研究了不同浓度铜对海州香薷的毒性及海州香薷对铜的蓄积结果表明0.5 mmol/kg的铜能促进海州香薷的生长,使其生物量增大.低浓度的Cu²⁺使叶绿素a含量上升,而高浓度Cu²⁺则使叶绿素a下降,但Cu²⁺对叶绿素b的影响并不明显.反映到a/b上则表现为低浓度下Cu²⁺处理会提高a/b值.海州香薷的蓄铜浓度随土壤中铜浓度的增加而升高,可达1500mg/kg,达到了超量积累植物的标准.铜对SOD、POD活性的影响也表现为低浓度的刺激效应和高浓度的抑制效应,最高值出现在0.5 mol/kg.     

Toxic effects of perfluorononanoic acid on the development of Zebrafish (Danio rerio) embryos

Perfluorononanoic acid(PFNA) is a nine-carbon perfluoroalkyl acid widely used in industrial and domestic products. It is a persistent organic pollutant found in the environment as well as in the tissues of humans and wildlife. There is a concern that this chemical might be a developmental toxicant and teratogen in various ecosystems. In the present study,the toxic effects of PFNA were evaluated in zebrafish(Danio rerio) embryos. One hour post-fertilization embryos were treated with 0, 25, 50, 100, 200, 300, 350, and 400 μmol/L PFNA for 96 hr in 6-well plates. Developmental phenotypes and hatching rates were observed and recorded. Nineteen genes related to oxidative stress and lipid metabolism were examined using Quantitative RT-PCR and confirmed by whole mount in situ hybridization(WISH). Results showed that PFNA delayed the development of zebrafish embryos, reduced the hatching rate, and caused ventricular edema and malformation of the spine. In addition, the amount of reactive oxygen species in the embryo bodies increased significantly after exposure to PFNA compared with that of the control group. The Quantitative RT-PCR and WISH experiments demonstrated that m RNA expression of the lfabp and ucp2 genes increased significantly while that of sod1 and mt-nd1 decreased significantly after PFNA exposure. The m RNA expression levels of gpx1 and mt-atp6 decreased significantly in the high concentration group. However, the m RNA expression levels of both ppara and pparg did not show any significant variation after exposure. These findings suggest that PFNA affected the development of zebrafish embryos at relatively low concentrations.     

SDS与取代芳烃多元混合体系联合毒性作用研究

测定了阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和3种取代芳烃苯酚、硝基苯、甲苯对发光菌的单一毒性,以及等浓度配比下SDS与3种取代芳烃二元、三元及四元混合体系的联合毒性效应,并基于常见的4种联合作用评价方法,对混合体系的联合毒性作用进行了评价研究.结果表明,4种不同的评价方法对SDS与苯酚、甲苯和硝基苯的联合效应评价结果具有较好的一致性,即在以SDS为底物的混合体系中,除SDS与硝基苯联合毒性表现为弱拮抗作用外,其它的二元、三元及四元混合体系的毒性均表现为不同程度的协同作用,且甲苯的协同程度最强.在选择的联合研究体系中,以毒性单位法获得参数的数值较大,判定灵敏度较高.根据发光菌发光原理、SDS的分子结构特征和芳烃类化合物取代基的不同,可对联合毒性作用的机理进行初步探讨.     

稀有鮈鲫在鱼类胚胎急性毒性试验中的适用性研究

为了验证我国本土鱼种稀有鮈鲫（Gobiocypris rarus）在鱼类胚胎急性毒性试验的适用性，评价其在鱼类替代试验中的应用潜力，选取3，4-二氯苯胺和五水硫酸铜，按照《OECD化学品测试准则No.236鱼类胚胎急性毒性试验》，分别开展6次稀有鮈鲫胚胎急性毒性试验，通过评价试验结果的重复性，验证稀有鮈鲫是否适用于鱼类胚胎急性毒性试验.结果表明:3，4-二氯苯胺和五水硫酸铜对稀有鮈鲫胚胎的96 h LC₅₀（96 h半数致死浓度）平均值（x）分别为12.8和1.76 mg/L，标准差（s）分别为1.70和0.197 mg/L；变异系数（CV）分别为13.3%和11.2%，均小于30%；两种化学品6次试验的96 h LC₅₀均在各自x±2s范围内.研究显示，稀有鮈鲫胚胎的形态特征、发育过程及孵化时间等生物学特征均与斑马鱼类似，3，4-二氯苯胺和五水硫酸铜这两种化学品的胚胎急性毒性试验结果具有良好的重复性，其敏感性也与成鱼类似.因此，稀有鮈鲫作为一种我国本土的标准试验鱼种，具有鱼类胚胎急性毒性试验的应用潜力.      

三丁基锡对螺旋藻的毒性作用

研究了氯化三丁基锡对盐泽螺放心藻的毒性作用。结果表明,ＴＢＴ对盐泽螺旋藻的半数生长抑制浓度ＩＣ５０为５．０９μｇ／Ｌ。