锌离子慢性暴露对中华大蟾蜍蝌蚪生长发育的影响

为评价水域环境中Zn~(2+)对两栖动物的毒性影响,本研究以中华大蟾蜍(Bufo gargarizans)蝌蚪为试验材料,对G26期蝌蚪进行了0、10、50、100和500μg·L~(-1)Zn~(2+)的慢性水体暴露直至蝌蚪发育至变态高峰期(G42期)。分别于暴露15 d和30 d后取样测定蝌蚪全长、体长、体重和发育分期各指标;此外,分析了Zn~(2+)慢性水体暴露对变态率、变态高峰期(G42)蝌蚪的全长、体长、体重、后肢长和骨骼发育的影响。结果表明:暴露15 d时,各浓度Zn~(2+)对中华大蟾蜍蝌蚪的生长发育均未造成显著影响,而持续暴露30 d后,500μg·L~(-1)Zn~(2+)处理组蝌蚪的生长发育受到显著抑制;各浓度Zn~(2+)慢性暴露均导致中华大蟾蜍蝌蚪变态率的下降,其中500μg·L~(-1)Zn~(2+)处理组的变态率最低;500μg·L~(-1)Zn~(2+)慢性暴露导致G42期中华大蟾蜍蝌蚪的形态指标(全长、体长、后肢长)和骨化程度均受到显著抑制。研究表明,水环境中高浓度锌对中华大蟾蜍幼体的生长发育和变态具有潜在的危害,水域锌污染所引发的毒理效应予以重视。     

敌百虫对中国林蛙蝌蚪生长发育的毒性效应

为评价水域环境中敌百虫(trichlorfon)污染对两栖类幼体的急性毒性,将中国林蛙(Rana chensinensis)28～29期(Gos-ner)蝌蚪分别暴露于10～30 mg· L-1敌百虫5个不同浓度的水体中,分别在24、48、72和96 h统计蝌蚪的死亡率,计算半致死浓度(LC50).结果显示,暴露24、48、72和96 h,敌百虫对蝌蚪的LC50分别为14250±3.23、49.19±128、25.68±2.04、1555±1.93 mg·L-1,安全浓度(SC)为156±0.19 mg· L-1.蝌蚪中毒后尾部多呈弯曲状,仰翻,外观浮肿.对死亡蝌蚪的解剖表明,其鳃腔内充水,内鳃萎缩,肝脏、肠管和肾脏呈灰白色.另外,将28～29期蝌蚪分别暴露于0.2 ～ 2.0 mg·L-1敌百虫4个不同浓度的水体中进行慢性暴露实验,检测蝌蚪暴露28和42 d时的体重和体长以及75％个体变态所需的时间.结果表明,蝌蚪在低剂量敌百虫水体中持续暴露,其生长发育受到明显抑制,并可导致蝌蚪身体扭曲、尾部强直性弯曲等畸型发生,蝌蚪的死亡率显著增高,作用强度呈现剂量和时间的累积效应.慢性暴露实验证明SC以下的敌百虫水体仍威胁着蝌蚪的生存.     

双酚A对中国林蛙蝌蚪生长发育的毒性效应

为评价双酚A(BPA)对中国林蛙(Rana chensinensis)蝌蚪的急性毒性,将26期的蝌蚪暴露于浓度为2.4×10-5mol·L-1～4.2×10-5mol·L-1BPA的水体中进行急性毒性实验.结果表明,24、48、72、96h蝌蚪的死亡几率(y)与浓度对数(x)的回归方程分别为y=16.915x-4.1157、y=22.11x-6.1905、y=20.766x-5.3871、y=20.715x-5.351;半数致死浓度(LC50)分别为3.47×10-5、3.28×10-5、3.20×10-5、3.16×10-5mol·L-1.安全浓度(SC)为0.88×10-5mol·L-1.为探讨在安全浓度以下BPA对中国林蛙蝌蚪生长发育的影响,将林蛙蝌蚪分别于10-5、10-6、10-7mol·L-1BPA的水体中连续暴露直至完全变态,并设10-8、10-9mol·L-1雌二醇(E2)的阳性对照和空白对照,分别测定并统计蝌蚪发育所需的发育时间、体长和体质量.结果表明,蝌蚪对10-5、10-6、10-7mol·L-1BPA与10-8、10-9mol·L-1E2的效应相似,可延缓林蛙幼体的发育时间,导致体长和体质量降低.推测低浓度BPA抑制蝌蚪生长发育的机制之一是干扰了正常的内分泌活动.     

辛基酚对中国林蛙蝌蚪生长发育的毒性效应

为评价辛基酚(OP)对中国林蛙(Rana chensinensis)蝌蚪的急性毒性,将26期蝌蚪暴露在浓度为5.0×10-7～5.0×10-6mol·L-1OP的水体中进行急性毒性实验.结果显示,蝌蚪的死亡率随着OP浓度的升高和暴露时间的延长而增加,24、48、72、96h的半数致死浓度(LC50)分别为3.55×10-6、2.96×10-6、1.90×10-6、1.52×10-6mol·L-1;96h零致死浓度(96hLC0)为9.70×10-7mol·L-1;安全浓度(SC)为1.52×10-7mol·L-1.另外,为探讨SC以下OP对蝌蚪生长发育的影响,将26期蝌蚪连续暴露在1.0×10-7、5.0×10-8、1.0×10-8、1.0×10-9mol·L-1OP的水体中,并设1.0×10-7、1.0×10-8mol·L-1雌二醇(E2)阳性对照及空白对照,直至70%蝌蚪完全变态.在暴露20d、40d和70%蝌蚪完全变态时共3次测量蝌蚪及幼蛙的体长和体重,分别统计70%蝌蚪发育至跗蹠部伸长期、前肢伸出期和完全变态期所需的时间.结果表明,SC以下OP和E2对蝌蚪死亡率的影响不明显,但1.0×10-9～1.0×10-7mol·L-1OP和1.0×10-7、1.0×10-8mol·L-1E2可不同程度地延缓蝌蚪发育时间,降低蝌蚪体长和体重,并导致少数蝌蚪发育畸形.结果说明低浓度OP与E2相似,对蝌蚪生长发育具有抑制作用.     

锶暴露对中华大蟾蜍蝌蚪生长发育的影响及其遗传毒性

为探究锶(Sr)对两栖动物的毒性效应,研究了不同浓度(0、0.2、2和20 mmol·L~(-1)) SrCl_2处理对中华大蟾蜍蝌蚪生长发育及遗传毒性的影响。结果表明,0.2 mmol·L~(-1)Sr~(2+)对肝细胞谷胱甘肽S转移酶(GST)和过氧化氢酶(CAT)活性及金属硫蛋白(MT)含量没有显著影响。MT含量在2 mmol·L~(-1)处理组最高,在20 mmol·L~(-1)处理组低于对照组。这表明,Sr~(2+)处理能诱导机体合成MT量的增加,但长时间高浓度处理会导致机体合成MT能力的损害。GST和CAT活性随着Sr~(2+)暴露浓度上升而提高,表明环境中高浓度Sr~(2+)可引起蝌蚪的氧化应激反应。低浓度的Sr~(2+)处理对中华大蟾蜍蝌蚪不产生明显的遗传毒性,并且对生长发育有一定的促进作用;高浓度的Sr~(2+)处理下,蝌蚪红细胞DNA的损伤程度显著增加,蝌蚪的生长发育受到显著抑制。     

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。     

双酚A不同暴露方式对线虫生长生殖发育及凋亡的影响

双酚A(BPA)是公认的环境内分泌干扰物,由于它在人群中的广泛分布,其对公众的健康危害一直广受关注.本研究利用模式生物秀丽隐杆线虫(Caenorhabdites elegans)研究了不同暴露时期、暴露方式下BPA对其生长发育及生殖毒性的影响.我们分别以秀丽线虫的虫卵、L1期幼虫为暴露起始阶段,固体暴露在不含胆固醇的60 mm NGM培养基上进行,液体暴露在含有液体培养基(K medium:32 mmol·L~(-1)KCl,51 mmol·L~(-1)NaCl,3 mmol·L~(-1)CaCl_2和3 mmol·L~(-1)MgSO4)的35 mm培养皿中进行,暴露72 h后,分别对线虫体长、生殖腺发育和生殖细胞凋亡进行检测.结果表明,无论固体暴露还是液体暴露,10μmol·L~(-1)及其以下浓度的BPA均不会对线虫的体长产生影响;而在生殖腺发育毒性评估中,BPA液体暴露表现出的毒性显著强于固体暴露,且BPA对胚胎期线虫的毒性显著强于L1期线虫;生殖细胞凋亡毒性结果显示,固体暴露下L1期线虫比胚胎期线虫对BPA更为敏感,但这种差异在液体暴露条件下并没有显现.     

低剂量Aroclor 1254和BDE-209单一和复合暴露的甲状腺干扰作用

本文旨在探讨低剂量PCBs和PBDEs单一暴露和复合暴露的甲状腺干扰作用.非洲爪蟾46期蝌蚪单独或共暴露于100 ng·L-1Aroclor 1254和BDE-209至62期.暴露结束后检测变态时间、甲状腺组织学结构、甲状腺相关基因表达水平等指标.结果发现,Aroclor 1254和BDE-209单独暴露使蝌蚪变态发育呈现一定的延迟趋势,而复合暴露却显著抑制蝌蚪变态发育;所有的暴露处理均导致蝌蚪甲状腺组织代偿性改变,表现为胶质面积减少,甲状腺滤泡上皮细胞高度显著增加;Aroclor 1254单独暴露显著抑制甲状腺激素受体(TRA)、Ⅱ和Ⅲ型脱碘酶(DI-2,DI-3)的表达,BDE-209单独暴露仅抑制DI-2的表达,但BDE-209协同促进Aroclor1254对肝脏内TRA表达的抑制作用.综上,低剂量Aroclor 1254和BDE-209单独暴露和复合暴露对非洲爪蟾变态发育具有一定的甲状腺抑制作用,复合暴露的抑制作用明显高于单一暴露的作用.鉴于甲状腺系统在脊椎动物生长发育过程中的重要作用,低剂量PCBs和PBDEs复合暴露的甲状腺干扰效应应该受到格外关注.     

三种双酰胺类杀虫剂制剂对大型溞生长发育和繁殖的影响

为探索双酰胺类杀虫剂对大型溞的慢性毒性,本文采用氟虫双酰胺、氯虫苯甲酰胺和溴氰虫酰胺3种双酰胺类杀虫剂制剂,测定其对大型溞生长发育和繁殖的影响,明确其对大型溞的慢性毒性以及大型溞对该类杀虫剂敏感的端点指标。结果表明,氟虫双酰胺、氯虫苯甲酰胺和溴氰虫酰胺3种制剂对大型溞的寿命、体长、蜕皮数、首胎时长、产胎数、单雌产溞数等端点指标具有不同程度的影响。3种杀虫剂显著减少大型溞蜕皮数的最低浓度分别为1.00×10-2mg·L~(-1)、1.00×10-4mg·L~(-1)、1.25×10-3mg·L~(-1);显著缩短寿命的最低浓度分别为5.00×10-3mg·L~(-1)、1.00×10~(-4)mg·L~(-1)和1.25×10-3mg·L~(-1);显著缩短体长的最低浓度分别为5.00×10-3mg·L~(-1)、8.00×10-4mg·L~(-1)和1.00×10~(-2)mg·L~(-1);显著减少产胎数的最低浓度分别为1.00×10-2mg·L~(-1)、4.00×10-4mg·L~(-1)和1.00×10-2mg·L~(-1);显著减少单雌产溞数的最低浓度分别为1.00×10~(-2)mg·L~(-1)、8.00×10-4mg·L~(-1)和5.00×10-3mg·L~(-1);但是,除溴氰虫酰胺外,其他2种杀虫剂制剂对首胎时长却没有显著影响。端点指标中对氟虫双酰胺的敏感性为寿命和体长蜕皮数、产胎数和单雌产溞数首胎时长;对氯虫苯甲酰胺为蜕皮数和寿命产胎数体长和单雌产溞数首胎时长;对溴氰虫酰胺为蜕皮数和寿命单雌产溞数体长、首胎时长和产胎数。研究结果说明,3种双酰胺类杀虫剂对大型溞的生长发育和繁殖具有不同程度的抑制作用,寿命是评价该类杀虫剂制剂对大型溞慢性毒性的最敏感端点指标。     

7种金属离子对中国林蛙和中华大蟾蜍蝌蚪的急性毒性比较研究

为评估Cu2+,Hg2+,Cr6+,Cd2+,Li+,Al3+和Co2+7种金属离子对中国林蛙(Rana Chensinensis)和中华大蟾蜍(Bufo gargarizans)蝌蚪的急性毒性效应,采用生物毒性试验方法对中国林蛙和中华大蟾蜍36期蝌蚪,进行上述7种金属离子的急性毒性试验,分别测定了这7种金属离子对中国林蛙蝌蚪和中华大蟾蜍蝌蚪的半数致死浓度(LC50)。此外,分析了中国林蛙和中华大蟾蜍36期蝌蚪的肥满度、肝指数等形态指标。结果显示,Cu2+、Hg2+、Cr6+、Cd2+、Li1+、Al3+、Co2+对中国林蛙蝌蚪的96h-LC50分别为0.270 mg·L-1、0.803 mg·L-1、2.375 mg·L-1、7.351 mg·L-1、11.273 mg·L-1、17.265 mg·L-1和20.973 mg·L-1。对中华大蟾蜍蝌蚪的96 h-LC50分别0.593 mg·L-1、0.593 mg·L-1、2.827 mg·L-1、2.592 mg·L-1、12.656 mg·L-1、14.020 mg·L-1和57.435 mg·L-1。中国林蛙蝌蚪对Cu2+、Cr6+、Li+、Co6+4种金属离子的敏感性相对较高,而中华大蟾蜍蝌蚪对Hg2+、Cd2+、Al3+3种金属离子的敏感性相对较高。形态指标的差异是中国林蛙与中华大蟾蜍蝌蚪对同一金属离子敏感性差异的原因之一。     

氟对西伯利亚鲟仔鱼的急性毒性及安全浓度评价

为检测氟对鱼类的生态毒性效应,在水温(17±1)℃的条件下,采用半静态式生物毒性试验方法研究了氟离子对西伯利亚鲟初孵仔鱼的急性毒性效应(氟离子浓度梯度设置为0、100、200、300、400、500、600mg·L-1).结果表明,氟暴露后仔鱼出现焦躁不安、失去平衡、呼吸减弱等中毒症状,且随着暴露浓度的升高与暴露时间的延长,死亡率逐渐增加,存在明显的剂量效应关系和时间效应关系.氟对西伯利亚鲟初孵仔鱼48h、72h、96hLC50分别为1014.10mg·L-1、288.28mg·L-1、181.18mg·L-1.经计算得出氟对西伯利亚鲟初孵仔鱼安全质量浓度为1.81mg·L-1,低于我国部分高氟地区地下水、地表水及人为氟污染水域中氟的浓度,应引起高度重视.     

全氟辛磺酸（PFOS）对非洲爪蟾（Xenopus laevis）生长发育、甲状腺和性腺组织学的影响

为了揭示全氟辛磺酸(PFOS)的甲状腺激素和性激素干扰效应,并探索运用爪蟾动物模型同时检测多种环境内分泌干扰效应的可能性,将NF48阶段非洲爪蟾(Xenopus laevis)蝌蚪暴露于0.01、0.1和1mg·L-1PFOS中6个月,检测PFOS对爪蟾生长、变态、甲状腺和性腺的影响.结果表明,在各取样时间,PFOS组爪蟾体长、体重和蝌蚪尾长与对照组均无显著差异(p>0.05);2个月后,PFOS组比对照组平均慢1个发育阶段,4和6个月后,0.01mg·L-1PFOS组反而比对照组分别快1和2个发育阶段.6个月后,PFOS组甲状腺出现滤泡上皮细胞增生、胶质减少甚至空泡化等现象,且随着PFOS浓度的增加而加重;各组幼蛙性腺出现间性、睾丸珍珠状和先天性萎缩等畸形现象,外观为间性的性腺主要表现为睾丸组织中产生类似雌性个体的卵巢腔.对照组幼蛙的雌雄比为0.5:1,而暴露组分别为2.3:1(0.01mg·L-1组)、4.5:1(0.1mg·L-1组)和5:1(1mg·L-1组).上述结果表明,PFOS对爪蟾的变态过程具有小剂量刺激效应,能引起甲状腺组织结构的损伤,导致睾丸组织的雌性化和雌雄性比的异常升高,表现出明显的甲状腺激素和性激素干扰效应,可以认定为一种环境内分泌干扰物.实验同时表明非洲爪蟾可以用于多种环境内分泌干扰效应的同时检测.     

水暴露下氟在西伯利亚鲟稚鱼硬骨和软骨中的积累和消除

采用静态水暴露试验方法,设置0.26(对照)、3.1、7.8、18.7、51.8mg·L-1氟离子(F-)5个试验组暴露西伯利亚鲟稚鱼,暴露90d后转移至清水中培养30d,检测了这2个阶段鱼体硬骨和软骨中氟离子含量,探讨了氟离子在西伯利亚鲟稚鱼硬骨和软骨中的积累与消除规律,以及氟离子对鱼体生长的影响.结果表明,随着氟离子浓度的增加和暴露时间的延长,氟在西伯利亚鲟稚鱼硬骨和软骨中的含量显著增加,暴露90d时各暴露组硬骨和软骨中氟含量均显著高于对照组;西伯利亚鲟稚鱼暴露在较高浓度氟离子(7.8、18.7和51.8mg·L-1)中90d,生长速度(体重)显著下降;经过30d清水培养后,较高浓度暴露组(18.7和51.8mg·L-1)西伯利亚鲟稚鱼硬骨的氟含量显著下降.由此结论:氟在西伯利亚鲟稚鱼硬骨和软骨组织中具有较高的生物蓄积作用;转移至清水中饲养后,蓄积的高浓度的氟可从硬骨中排出.     

0~#柴油和流花原油对斑节对虾(Penaeus monodon)幼体的急性毒性效应

溢油污染导致的原油和燃料油入海,会对海洋生物的生长发育过程产生影响。为研究溢油污染对海洋虾类的毒性效应,以斑节对虾(Penaeus monodon)为研究对象,比较了不同浓度0#柴油和南海流花原油(LH原油)乳化液对斑节对虾不同发育阶段幼体的急性毒性效应。结果表明,3.59 mg·L~(-1)0#柴油和0.77 mg·L~(-1)LH原油乳化液可以显著降低斑节对虾无节幼体变态率(P0.05),且对无节幼体变态具有延迟效应。较之0#柴油,LH原油乳化液对斑节对虾无节幼体发育的影响更为明显。0#柴油对斑节对虾无节幼体、蚤状幼体、糠虾和仔虾的48或96小时半致死浓度(48 h/96 h-LC50)分别为0.55 mg·L~(-1)、0.42 mg·L~(-1)、0.95 mg·L~(-1)和1.09 mg·L~(-1),其对应的安全浓度分别为0.05 mg·L~(-1)、0.04 mg·L~(-1)、0.10 mg·L~(-1)和0.11 mg·L~(-1);LH原油对上述幼体的48 h/96 h-LC50则依次为0.62 mg·L~(-1)、0.51 mg·L~(-1)、1.05 mg·L~(-1)和1.42 mg·L~(-1),对应的安全浓度分别为0.06 mg·L~(-1)、0.05mg·L~(-1)、0.11 mg·L~(-1)和0.14 mg·L~(-1)。斑节对虾不同发育阶段幼体对0#柴油和LH原油的耐受力依次为:仔虾糠虾无节幼体蚤状幼体,0#柴油和LH原油乳化液对斑节对虾的毒性大小为0#柴油LH原油。上述结果为深入研究石油类污染对海洋生物的毒性效应提供了基础数据和理论依据。     

杀虫剂三唑磷对沼水蛙（Hylarana guentheri）蝌蚪的遗传毒性研究

采用微核试验和单细胞凝胶电泳技术(彗星试验)检测了不同浓度(0、0.2、0.4、1.2、2.0、2.8mg·L-1)的三唑磷溶液对沼水蛙蝌蚪遗传毒性的影响.结果表明,当三唑磷染毒24h(≥1.2mg·L-1)及72h(≥0.2mg·L-1)后,蝌蚪微核率和核异常率比对照组均有极显著的提高.在同一时间下,随着三唑磷浓度的增大,蝌蚪微核率和核异常率总体上随之增加;在同一浓度下,随着染毒时间的增加,低浓度组(≤0.4mg·L-1)微核率出现逐渐升高趋势;高浓度组(≥1.2mg·L-1)微核率则先增加后降低.染毒24h后,彗星试验的各项指标Tail Length、Comet Length、Tail Moment和Olive Tail Moment均随三唑磷浓度的增加而增加,并呈现极显著的剂量-效应关系.当三唑磷浓度达到0.2mg·L-1时,与对照组相比,DNA总体损伤水平(Comet Assay Tail Factor)显著提高.实验表明三唑磷对蛙类蝌蚪会造成一定的遗传损伤,微核试验和彗星试验在检测污染物对蝌蚪的遗传毒性方面具有较大的应用价值.     

多壁碳纳米管对铜绿微囊藻生长及生理特征的影响

碳纳米材料由于其具有优异的性能,得以广泛生产和使用,其不可避免会进入水环境中,对水生生态系统造成潜在影响。本文以铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)为受试材料,通过暴露实验,研究了多壁碳纳米管(MWCNTs)单独作用对铜绿微囊藻的生物毒性和致毒机理。研究结果表明:低浓度(0.1 mg·L~(-1)和0.5 mg·L~(-1))的MWCNTs能刺激铜绿微囊藻的生长,超氧化物歧化酶(SOD)酶活增强;中低浓度(0.1～10.0 mg·L~(-1))范围内,MWCNTs促使光合色素合成,促进藻细胞增殖;高浓度(50mg·L~(-1)和100 mg·L~(-1)) MWCNTs对蓝藻生长产生抑制,严重抑制叶绿素a,藻细胞生命活力下降; MWCNTs浓度高于1 mg·L~(-1)时,SOD、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)酶活性逐渐降低,丙二醛(MDA)的含量则逐步上升;可溶性蛋白含量与MWCNTs浓度有关,MWCNTs浓度低于5 mg·L~(-1)时,蛋白质含量增加,MWCNTs浓度高于5 mg·L~(-1)时,蛋白质含量逐渐减少。