壬基酚对浮游生物的毒性效应及其食物链传递

以蛋白核小球藻及5种枝角类（微型裸腹溞、多刺裸腹溞、盔型溞、蚤状溞、大型溞）浮游动物为研究对象,开展壬基酚（NP）对浮游生物的毒性效应,及NP在“水-蛋白核小球藻-大型溞”食物链的生物富集和生物传递能效研究.结果表明：NP对微藻的半抑制效应浓度为3.33mg/L;对5种枝角类浮游动物的48h半致死效应浓度范围介于8.67~131.79μg/L,裸腹溞属耐受性显著高于溞属.1和5μg/LNP连续暴露下,大型溞存活率显著降低,且首次繁殖时间延迟,前者仅在第8d有子代产出,而后者未观察到子代个体.微藻对培养液中0.1mg/LNP的生物富集系数（BCF）在3h时达到最大值7393.投喂NP暴露后的微藻,大型溞摄食率呈显著降低的趋势,且第3d天出现死亡现象.大型溞体内NP含量最大值为0.07mg/g,NP经蛋白核小球藻传递到大型溞的生物富集系数仅为0.097.NP的低食物链传递可能与大型溞对NP的转化、大型溞生长过程中的蜕壳以及摄食后的消化和排泄过程有关.     

三甲基氯化锡对水生生物的毒性效应

研究了三甲基氯化锡(TMT)对蛋白核小球藻、大型溞和斑马鱼的急性毒性影响.结果表明,TMT在实验浓度下,对蛋白核小球藻的生长有抑制作用,浓度越高抑制作用越明显.较高浓度组(5.31,20mg/L)可致死部分蛋白核小球藻细胞,TMT对蛋白核小球藻的96h-EC50为0.46mg/L,属于极高毒物质;TMT对大型溞的48h-LC50为0.087mg/L,也属于极高毒性;TMT对斑马鱼的96h-LC50为2.45mg/L,属于高毒性.TMT对这3种水生生物的抑制率/致死率(EC50/LC50)随时间呈规律性变化.TMT的神经毒性和亲脂特性可能是其对水生生物较高毒性的主要原因.     

塔玛亚历山大藻经蒙古裸腹溞至美国红鱼鱼苗的麻痹性贝类毒素传递与代谢研究

首次采用枝角类作为麻痹性贝类毒素(Paralytic Shellfish Poisoning,PSP)海洋食物链传递的媒介,实验研究了PSP从甲藻塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)经枝角类蒙古裸腹溞(Moina mongolica)至美国红鱼(Sciaenops ocellatus)鱼苗的动态传递与代谢过程.结果表明,塔玛亚历山大藻为550～4900个·mL-1时,蒙古裸腹潘体内可以检测到麻痹性贝类毒素(PSP),美国红鱼鱼苗因摄入含PSP的蒙古裸腹溞而染毒.整个实验过程中,塔玛亚历山大藻、蒙古裸腹溞、美国红鱼消化腺均含有N-磺酰氨甲酰基类毒素C1 2,后者还检测到新生成的氨基甲酸酯类毒素neoSTX.毒素传递给蒙古裸腹溞时,C1 2中β型毒素C2的比例增大,传递给鱼苗时,则α型毒素C1的比例增加.毒素净化期间,鱼苗体内的C1、C2含量基本呈下降趋势,但neoSTX未呈现特定规律性;总毒素含量除藻密度550个·mL-1实验外,随净化时间的推移而下降.     

蒙古裸腹溞对有毒赤潮生物塔玛亚历山大藻的摄食研究

在实验室条件下研究了枝角类蒙古裸腹溞(Moina mongolica)对有毒赤潮生物塔玛亚历山大藻的摄食。结果表明,单一饵料试验中,蒙古裸腹溞摄食率在一定范围内随塔玛亚历山大藻细胞数的增加而增大,在塔玛亚历山大藻和亚心形扁藻组成的混合饵料试验中,当前者细胞数为低值时,摄食率不随后者细胞数的变化而变化,而当前者的细胞数高于1920/mL时,摄食率随亚心形扁藻细胞数的增大而升高。     

一种离子液体——溴化1-辛基—3-甲基咪唑对大型溞摄食强度的影响

用计数法研究了一种离子液体--溴化I-辛基-3-甲基咪唑对大型溞滤水率和摄食率的影响及恢复条件下子代大型溞摄食强度的变化,以初步探讨离子液体对水生生态系统可能的影响.实验结果表明:离子液体显著降低了母代大型溞的滤水率和摄食率,最低浓度(7μg·L-1)处理组二者分别比对照下降了26.5%和20.6%,最高浓度处理组(112μg·L-1)二者下降了84%和80%;子代的滤水率和摄食率也受到抑制,且抑制程度大于母代,在离子液体浓度为112μg·L-1时子代第3胎幼潘滤水率和摄食率的下降比率高达95.5%和94.3%.将母体暴露于不同浓度离子液体的大型溞的子代第1胎和第3胎幼溞转入恢复实验,较低浓度处理组其摄食行为得到一定的恢复,但高浓度处理组仍受到较强的抑制,约比对照下降了80%.因此,离子液体严重影响了大型溞的摄食强度,对水生生态系统安全具有潜在的威胁.     

聚乙烯微塑料对大型溞的摄食抑制

该研究以32μm粒径聚乙烯颗粒模拟微塑料污染环境,探究其对典型淡水水体初级消费者大型溞摄食行为的影响。首先确认了其对大型溞存在急性毒性,24 h急性毒性LC₅₀当量浓度为309.6 mg/L,证明在自然水体中微塑料污染的峰值暴露可能对浮游动物产生较严重的影响。然后进行了大型溞摄食实验和摄食恢复实验,在实验观测的染毒范围内,大型溞表现出了明显的摄食抑制。3 d蚤龄的较10 d蚤龄更为敏感,3 d蚤龄的8 h摄食抑制的EC₅₀当量浓度为97.0 mg/L。恢复实验显示,微塑料染毒后,大型溞如脱离污染环境,其摄食抑制将逐渐减轻,2 h后即达到恢复稳定,但高浓度染毒组的大型溞无法恢复至正常水平。     

梁塘河浮游动物的空间分布及其与环境因子的关系

为研究重污染河流浮游动物分布及其与环境因子的关系,于2013年6—8月系统调查了梁塘河的水生态环境,分析浮游甲壳动物的空间分布特征及其与环境因子的相关性. 结果表明:梁塘河各采样点的营养状态指数均大于70,水体为超富营养状态. 共鉴定出浮游甲壳动物23种,其中枝角类13属15种,桡足类8属8种,枝角类生物量占浮游甲壳动物总生物量的53.17%,桡足类生物量占46.83%,主要优势种为短尾秀体溞(Diaphanosoma brachyurum)、微型裸腹溞(Moina micrura)、长额象鼻溞(Bosmina longirostris)、台湾温剑水蚤(Thermocyclops taihokuensis)和广布中剑水蚤(Mesocyclops leuckarti). 根据主成分分析结果,梁塘河可分为3类河段,其中ρ(NH₄+-N)较高的河段内微型裸腹溞占绝对优势,其生物量达到0.46 mg/L;ρ(Chla)较高的河段内短尾秀体溞占绝对优势,其生物量达到0.30 mg/L. 浮游动物的Shannon-Wiener多样性指数与透明度、ρ(Chla)均呈显著负相关,回归方程分别为y=-3.3x+4.22和y=-0.015x+4.20. 研究显示,ρ(NH₄+-N)、ρ(Chla)和浮游动物的Shannon-Wiener多样性指数可以作为水质评价的重要指标.      

滆湖3个区域枝角类群落特征的对比研究

于2013年7月至2014年6月对滆湖鲢、鳙鱼控藻网围内、外和工程示范区3个区域的枝角类群落结构进行了对比分析。3个区域共鉴定出枝角类22种,主要优势种有:长额象鼻溞(Bosmina longirostris)、脆弱象鼻溞(B.fatalis)、角突网纹溞(Ceriodaphnia cornuta)、直额裸腹溞(Moina rectirostris)、镰角秀体溞(Diaphanosoma excisum)、长肢秀体溞(D.leuchtenbergianum)和微型裸腹溞(Moina micrura)等,3个区域种类相似,物种多样性无显著差异。枝角类生物密度:工程示范区(121.5±16.7)ind/L网围外(38.7±20.6)ind/L网围内(12.3±1.4)ind/L,生物量也呈同样趋势。冗余分析(RDA)结果表明,水温、高锰酸盐指数、溶氧、透明度和叶绿素a含量是影响枝角类生态特征分布的主要水质因子。结果显示,鲢、鳙鱼养殖会降低枝角类现存量,工程示范区有利于枝角类的生长和群落稳定。     

大型溞母溞暴露于氨氮所产子代对氨氮毒性的耐受性

采用大型溞(Daphnia magna)作为受试生物,在测定了氨氮对大型溞的急慢性毒性效应的基础上,进一步研究了在慢性毒性试验中暴露于氨氮环境下的母溞所产子代对氨氮的毒性响应.急性毒性试验结果表明,氨氮对大型溞的24 h和48 h的LC50分别为165.97和69.54 mg/L.21 d慢性试验结果表明:大型溞的生长指标——脱皮数是对氨氮最为敏感的毒性参数;其慢性毒性下限值(LCL)和慢性毒性上限值(UCL)分别为1.88和3.75 mg/L;据此计算出的慢性毒性值(CHV)为2.66 mg/L,急慢性比(ACR)为26.14.在慢性试验中,暴露于毒物的母体所产的子代幼溞,与对照组相比,其48 h LC50都有所增大(增幅为13.7%～56.2%),说明对毒物的适应性有所增强.     

四溴联苯醚对3种典型水生生物的急性毒性

文章采用半静态水质接触急性试验法,研究了2,2',4,4'-四溴联苯醚对小球藻、大型溞、斑马鱼的急性毒性。结果表明,2,2',4,4'-四溴联苯醚对小球藻的96 h-EC_(50)为3.97μg/L,对大型溞的48 h-LC_(50)和96 h-LC_(50)分为1.09 mg/L和0.84 mg/L,对斑马鱼的96 hLC_(50)56.2 mg/L。按照毒性评价的分级标准,2,2',4,4'-四溴联苯醚对小球藻、大型溞、斑马鱼分别为极高毒、高毒、中低毒化学品,其对水生生物的毒性表现为:藻类蚤类鱼类。2,2',4,4'-四溴联苯醚易导致小球藻急性中毒死亡。但由于2,2',4,4'-四溴联苯醚在水中的溶解度极低(15μg/L),因此在自然环境中其不会导致大型溞和斑马鱼的急性中毒死亡。     

镉胁迫对蛋白核小球藻生物膜生理特性的影响

文章以附着在聚氯乙烯载体上的蛋白核小球藻生物膜为研究对象,研究了镉胁迫下蛋白核小球藻生物膜的生理活性、抗氧化性和生物累积性等生理特性。结果表明:蛋白核小球藻生物膜在低浓度镉的胁迫下能保持相对稳定的增长,20.0 mg/L镉浓度对蛋白核小球藻生物膜的生长则表现出抑制作用,生物量仅为对照组的79.19%,胞外多聚糖的产量可达(99.28±1.19) mg/L;15.0 mg/L镉浓度胁迫下蛋白核小球藻生物膜超氧化物歧化酶活性最大值达到(290.50±4.55) U/g;过氧化氢酶活性随着镉浓度和处理时间的不断增加而增加,在20.0 mg/L镉浓度最高值达到(528.75±20.17) U/g;蛋白核小球藻生物膜对镉的生物累积量可达4.72 g/kg;傅里叶变换红外光谱表征分析得出蛋白核小球藻生物膜的生物累积效果可能与藻细胞表面存在的-NH_2、C-H等官能团有关;伪二阶动力学更适合描述蛋白核小球藻膜对镉的吸附过程。     

模拟自然水体中藻-溞-草间的相互作用研究

为了解氮磷浓度对生物操纵效果及同时恢复水生植被的影响,以小球藻、大型溞和金鱼藻分别作为浮游植物、浮游动物和大型沉水植物的代表,模拟自然条件研究了不同氮磷浓度对三者生长和相互作用的影响.结果表明:金鱼藻和小球藻共培养时,在氮浓度介于2.92～12.60mg·L-1、磷浓度介于0.06 ～0.85 mg·L-1,金鱼藻增长不明显,甚至出现负增长;而小球藻的增长率则远高于金鱼藻.小球藻和大型溞共培养时,氮、磷浓度分别为1.26～ 10.53 mg·L-1和0.04～1.16 mg·L-1时均占据优势,对小球藻的抑制效果显著,抑藻及氮磷去除效果明显好于金鱼藻和小球藻共培养,而且磷的去除效果优于氮.三者共培养时,在氮浓度介于3.15 ～23.92 mg·L-1、磷浓度介于0.07 ～0.64 mg·L-1时,大型溞与金鱼藻的增长率都较高,而小球藻则维持在较低的增长水平,水质改善效果较好;当氮、磷浓度分别升至25.95 mg·L-1和1.18 mg·L-1时,大型潘和金鱼藻的增长率均下降,水质变差.大型溞和金鱼藻的联合控藻效果好于其单一的控制效果,该效果明显受到氮磷浓度的影响.     

润滑油对蒙古裸腹溞的急慢性毒性效应

为了解石油烃污染对水生生物生长、繁殖和发育的影响,采用实验生态学方法研究了润滑油对蒙古裸腹溞Moina mongolica的急性毒性和慢性毒性。结果表明:润滑油对蒙古裸腹溞的24 h LC₅₀、48 h LC₅₀、72 h LC₅₀和96 h LC₅₀分别为7.98 mg/L、5.81 mg/L、4.99 mg/L和3.04 mg/L,安全浓度为0.92 mg/L。润滑油浓度18 mg/L时,蒙古裸腹溞的存活时间最短、存活率最低,但在其他试验浓度下没有明显的变化规律,其种群增长参数也没有体现出明显的变化规律,说明润滑油对蒙古裸腹溞毒性相对较弱。     

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.     

邻苯二甲酸二丁酯(DBP)对蒙古裸腹溞的毒性及其跨代影响

邻苯二甲酸二丁酯（DBP）是一种环境内分泌干扰物,可以通过城市生活污水和工业废水排放等方式迁移进入水域生态系统,从而对食物链中各营养级生物造成潜在危害.为阐明DBP对经海水驯化的枝角类生物生长、发育及生殖的影响,本文研究了DBP对蒙古裸腹溞（Moina mongolica）的急性毒性和5个世代的跨代毒性效应.结果表明,DBP对蒙古裸腹溞24 h和48 h的半致死浓度分别为8.36 mg·L^-1和6.34 mg·L^-1,安全浓度为1.09 mg·L^-1.DBP浓度在0.2~1.00 mg·L^-1时,对蒙古裸腹溞存在跨代毒性效应.DBP处理组F3代溞的平均寿命、总生殖量、每窝生殖量、首窝生殖量和种群增长等指标与对照组相比出现下降,而且DBP处理组F4代溞的平均寿命、总生殖量和首窝生殖量与对照组相比同样出现下降.本研究结果可为DBP对枝角类毒性研究提供理论依据.     

大型溞对水环境中抗生素抗性菌与抗性基因的摄食与去除

原后生动物是污水生物处理系统中的常见生物,了解它们是否能够摄食与去除抗生素抗性菌(ARB)和抗生素抗性基因(ARGs),对于建立藉捕食作用的ARB和ARGs去除技术具有重要意义.本研究以大型溞作为代表生物,探究了其对ARB和ARGs的摄食、去除效果与机制.使用荧光抗性菌直接观察其摄食过程,证实大型溞对ARB的摄食与富集...     

枝角类为媒介的麻痹性贝类毒素传递与代谢研究

为了弄清麻痹性贝类毒素(paralytic shellfish poisoning,PSP)在海洋生态系统中的产生、转化和归宿,本文以海洋枝角类为媒介,研究了麻痹性贝类毒素在海洋食物链中的传递与代谢过程.结果表明,PSP毒素可以沿甲藻塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)→枝角类蒙古裸腹溞(Moina mongolica)→红鳍东方纯(Fugu rubripes)鱼苗进行传递和代谢.整个实验过程中,塔玛亚历山大藻、蒙古裸腹潘、红鳍东方纯均检测到C1+2,鱼苗体内还发现似新生成的neoSTX.毒素传递过程中,C1+2中低毒性的α型毒素C1比例增大;毒素在鱼苗体内净化时,各PSP成分和总毒素含量普遍随净化时间的延长而减少.该结果为解释麻痹性贝类毒素为何在海洋各营养级生物体中广泛存在提供了直接的证据,也为我国开展麻痹性贝类毒素的监测和管理提供了新的理论依据.     

微塑料对大型溞摄食和抗氧化防御系统的影响

微塑料（Microplastics,MPs）作为一种新兴环境污染物,其环境效应已引起了广泛关注.为揭示不同粒径微塑料对淡水生物摄食和抗氧化防御系统的影响规律,以100 nm、5 μm、50 μm聚苯乙烯（Polystyrene,PS）微塑料为研究对象,以大型溞（Daphnia magna）为受试生物,研究微塑料在大型溞体内的积累量、停留量,以及对大型溞滤水率、摄食率以及抗氧化防御系统的影响.结果表明:3种粒径的微塑料均可被大型溞摄入,100 nm和5 μm的微塑料在大型溞体内的积累量和停留量均高于50 μm的微塑料,50 μm的微塑料主要黏附在胸肢处,而100 nm和5 μm的微塑料能在大型溞肠道中积累.暴露于3种粒径的微塑料后,大型溞的滤水率和摄食率较对照组分别降低了50.7%±9.5%和39.2%±10.7%.3种粒径的微塑料均能促进大型溞体内超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性的升高,并诱导丙二醛含量升高,导致大型溞氧化损伤.研究显示,微塑料损伤大型溞的食物过滤器,堵塞消化道,降低其滤水率、摄食率,造成大型溞氧化损伤,微塑料暴露对大型溞的摄食和抗氧化防御系统造成了不利影响.      

小球藻对新杀虫剂HNPC-A9908的富集与降解

HNPC-A9908[O-(3-苯氧苄基)-2-甲硫基-1-(4-氯苯基)丙基酮肟醚]是国家南方农药创制中心湖南基地研制成功的具有自主知识产权的一种新型杀虫剂.作者研究了蛋白核小球藻对HNPC-A9908的富集与降解.结果表明,蛋白核小球藻具有降解HNPC-A9908的能力,在20,100,400mg/L的浓度下,5d内HNPC-A9908的降解率分别为90.50%、66.02%和43.19%,日平均降解速率分别为3.60,13.20,34.55mg/L,其降解动力学方程可用二级反应动力学方程很好地拟合,拟合度达到83%以上.此外,蛋白核小球藻对HNPC-A9908也具有一定的富集能力,当浓度为20,100,400mg/L时达到最大富集的时间分别为24,48,48h,富集量分别为11.58,15.15,16.42mg/gFW,此后随时间的延长而逐步降低.     

铜、锌和锰抑制蛋白核小球藻生长的毒性效应

运用评价化学品毒性藻类测试的标准实验方法 ,得到铜、锌和锰对蛋白核小球藻生长的安全浓度分别为31.8μg/L、65.0μg/L和 5.5mg/L ,抑制蛋白核小球藻生长的 96h EC₅₀ 分别为 67.3μg/L、473.0 μg/L和 17.0mg/L .实验结果表明无论从安全浓度还是从 96h EC₅₀ 考虑 ,都证明抑制蛋白核小球藻生长的毒性由大到小的顺序是铜 >锌 >锰 .不同金属离子与藻细胞的不同亲和性是导致金属离子抑制蛋白核小球藻生长毒性差异的主要原因 .