壬基酚聚氧乙烯醚暴露下赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）的生理损伤

利用急性接触试验和人工土壤试验分别研究了壬基酚聚氧乙烯醚（NPEO）对赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）的致死性和氧化损伤.急性接触试验结果显示,NPEO对赤子爱胜蚓的48 h毒性半致死剂量p（48 h,LD50）为0.58 mg·L^-1;人工土壤试验结果显示,NPEO可诱导赤子爱胜蚓CAT酶活力、GST酶活力、GSH含量和氧化产物（MDA）含量上升,暴露28 d时,NPEO浓度与赤子爱胜蚓CAT酶活力、GST酶活力、GSH含量和MDA含量呈正相关,且均存在显著的剂量-效应关系（P＜0.05）,NPEO剂量增加对赤子爱胜蚓SOD酶活性和Cu-Zn SOD酶活性有轻微抑制作用.以上结果表明NPEO在亚致死暴露浓度下＜0.50 mg· kg^-1）会对赤子爱胜蚓产生生理胁迫并导致一定程度的氧化损伤.     

毒死蜱、马拉硫磷和氰戊菊酯对赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）的急性毒性

采用滤纸接触法和土壤培养法研究了毒死蜱(Chlorpyrifos)、马拉硫磷(Malathion)和氰戊菊酯(Fenvalerate)对赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)的急性毒性效应.滤纸接触法试验浓度分别设置为,毒死蜱:3.14、6.28、9.42、12.56、15.70、18.84μg·cm-2;马拉硫磷:3.10、6.20、12.40、18.60、24.80、31.40μg·cm-2;氰戊菊酯:0.31、0.62、1.24、1.86、2.48、3.14μg·cm-2.土壤培养法试验浓度分别设置为,毒死蜱:100、125、150、175、200、225、250mg·kg-1;马拉硫磷:350、400、450、500、550、600mg·kg-1;氰戊菊酯:20、30、40、50、60、70、80mg·kg-1.结果表明:采用滤纸接触法测得的各农药对蚯蚓48h的半数致死浓度(LC50)分别为毒死蜱12.26μg·cm-2、马拉硫磷19.61μg·cm-2、氰戊菊酯1.03μg·cm-2;采用土壤培养法测得的各农药对蚯蚓7d的LC50分别为毒死蜱427.67mg·kg-1、马拉硫磷742.53mg·kg-1、氰戊菊酯81.81mg·kg-1,14d的LC50分别为毒死蜱182.21mg·kg-1、马拉硫磷497.29mg·kg-1、氰戊菊酯37.46mg·kg-1.根据《化学农药环境安全评价试验准则》,这3种农药对蚯蚓的毒性均为低毒级.     

柠檬醛对赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)再生的影响

用不同浓度柠檬醛处理不同部位剪切的蚯蚓,和处理剪切后不同时间段的蚯蚓体段,探讨了柠檬醛对赤子爱胜蚓再生作用的体段、作用浓度和敏感时间段.结果表明,柠檬醛对蚯蚓再生有明显影响,但这种作用依不同体段而异,以体段P7和P25作用最显著,而A25,A90和P60的受柠檬醛影响较小; 柠檬醛影响蚯蚓头部再生,而不影响尾部再生;对再生有影响的柠檬醛浓度为1mmolkg-1, 0. 1mmolkg-1和0. 01mmolkg-1 (土壤),对蚯蚓再生作用的时间为切后0. 5~1d.试验显示,柠檬醛干扰蚯蚓再生头部形成而且还影响再生头尾体轴形成;内源视黄酸在蚯蚓头尾轴再生图式形成中有重要作用. 图4表4参18     

几种典型土壤中铜对赤子爱胜蚓的毒性差异比较研究

土壤污染物基础生态毒理数据是开展污染土壤生态风险评价和构建土壤生态筛选基准的重要依据.以湖南红壤、北京潮土、吉林黑土和经济合作与发展组织(OECD)推荐的人工土壤为测试介质,按照国际标准化组织(ISO)颁布的测试方法,研究了铜在4种不同土壤中对赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)的急性和慢性毒性.结果表明,铜在4种不同类型土壤中对赤子爱胜蚓的毒性效应差异较大,在湖南红壤、北京潮土、吉林黑土和人工土壤中的半致死浓度(14d LC50)分别为134.4、557.7、715.2和867.0mg·kg-1;赤子爱胜蚓体重对较低浓度铜污染响应相对不敏感,而较高浓度铜污染(接近引起蚯蚓死亡的高浓度)则可导致蚯蚓体重显著降低;铜对赤子爱胜蚓生殖(产茧量)的影响较为明显,其在湖南红壤、北京潮土、吉林黑土和人工土壤中对蚯蚓产茧量产生50%抑制作用的有效中浓度(28d EC50)分别为58.2、140.1、258.9和150.4mg·kg-1,无可见效应浓度(NOECs)分别为50、50、200和100mg·kg-1.鉴于我国土壤类型的多样性十分丰富,不同地区土壤性质差异较大等特点,在制定土壤筛选基准时需考虑污染物在不同土壤中生物有效性与毒性的差异。     

3种助剂对赤子爱胜蚓的急性毒性

为了探究新型助剂LD-10与常用助剂NP-10、NP-4对土壤非靶标生物的影响,以赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)为受试生物,采用自然土壤法和灭菌土壤法,研究了这3种助剂对土壤蚯蚓的急性毒性.结果表明,在自然土壤中LD-10、NP-10和NP-4对蚯蚓7d半致死浓度w(LC50)分别为482.58、1 077.50和343.17 mg·kg-1,14 d的w(LC50)分别为438.38、984.64和316.65 mg.kg-1.在灭菌土壤中LD-10、NP-10和NP-4对蚯蚓7d的w(LC50)分别为350.71、960.95和309.63 mg·kg-1,14d的w(LC50)分别为320.24、745.99和274.76 mg·kg-1.在自然土壤和灭菌土壤中3种助剂对赤子爱胜蚓均为低毒,毒性由大到小依次为NP-4、LD-10和NP-10,且3者在灭菌土壤中的毒性均明显高于自然土壤.     

切断位置对赤子爱胜蚓再生速度的影响

将赤子爱胜蚓从脑、生殖环部位和总体节的 1/ 2和 3/ 4的位置切断 ,得到有头无尾、无头无尾、无头有尾 3种类型 16个处理体段 ,在 (2 0± 1)℃人工气候箱中培养 ,测定其再生速度 .结果表明 ,赤子爱胜蚓切断的位置不同 ,其再生速度不同 .其中 ,脑部的存在与否 ,对再生速度没有显著的影响 .但是生殖环存在的处理比切除生殖环的处理再生速度快 ,且存活率高 .无头无尾体段再生前部和再生后部的比较表明 ,再生前部比再生后部慢 .体节的损失越少 ,再生的速度越快 .图 6表 3参 11     

大肠杆菌对赤子爱胜蚓体表超微结构的影响

以赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)为实验动物,研究了细菌诱导(浸浴诱导和注射诱导)对蚯蚓体表超微结构的影响.结果表明:(1)用细菌浸浴4h的实验组、用细菌注射4h的实验组及对照组蚯蚓的角质层厚度分别为(0.51±0.03)μm、(0.56±0.02)μm、(0.50±0.01)μm;上角质层突起的高度分别为(0.16±0.02)μm、(0.12±0.01)μm、(0.11±0.01)μm;上角质层游离面中微绒毛的高度分别为(0.18±0.02)μm、(0.11±0.01)μm、(0.11±0.01)μm.统计分析表明,蚯蚓在抵御微生物侵袭过程中,体表角质层中的上角质层突起及上角质层游离面中的微绒毛发挥着重要作用.(2)细菌浸浴4h的实验组、用细菌注射4h实验组及对照组蚯蚓体表的表皮厚度分别为(2.63±0.15)μm、(2.23±0.06)μm、(1.97±0.15)μm;表皮中小颗粒蛋白细胞的颗粒直径分别为(0.38±0.04)μm、(0.26±0.02)μm、(0.24±0.02)μm;大颗粒粘液细胞的颗粒直径分别为(0.50±0.04)μm、(0.26±0.03)μm、(0.21±0.02)μm;网状粘液细胞的直径分别为(0.93±0.06)μm、(0.63±0.06)μm、(0.28±0.03)μm.统计分析表明,蚯蚓在抵御微生物侵袭的过程中,表皮中的腺细胞(小颗粒蛋白细胞、大颗粒粘液细胞及网状粘液细胞)发挥着重要作用.图4表2参17     

10种常用农药对赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)的急性毒性效应

为了评价农药对土壤无脊椎动物种群的生态风险,采用OECD标准滤纸法和人工土壤法测定了10种常用农药对蚯蚓(Eisenia foetida)的急性毒性效应。采用滤纸法,48h测定结果表明,4种氨基甲酸酯类(异丙威、甲萘威、速灭威和丁硫克百威)和2种有机磷类(毒死蜱和哒嗪硫磷)农药对蚯蚓的急性毒性(其LC50值为3.50(2.77～4.44)～72.42(59.58～88.05)μg·cm-2)明显高于3种昆虫生长调节剂(噻嗪酮、虫酰肼和呋喃虫酰肼)和吡蚜酮对蚯蚓的急性毒性(其LC50值>629.1μg·cm-2)。采用人工土壤法,14d测定结果表明,上述4种氨基甲酸酯类农药对蚯蚓的急性毒性(其LC50值为59.61(55.13～64.44)～134.1(127.0～141.5)mg·kg-1)明显高于上述2种有机磷类农药和其他农药对蚯蚓的急性毒性(其LC50值为193.0(180.1～206.8)～386.4(359.7～414.2)mg·kg-1)。上述结果表明,不同类型的农药对蚯蚓的毒性存在较大差异,且同一类型的不同农药品种对蚯蚓的毒性也存在较大差异。总体来看,氨基甲酸酯类农药比其他类型的农药对蚯蚓具有更高的毒性。根据《化学农药环境安全评价试验准则》,本研究采用人工土壤法测定的所有农药对蚯蚓均为低毒级。     

PBS基共聚物及其模拟降解产物对赤子爱胜蚓急性生态毒性的研究

采用滤纸接触法和自然土壤法,通过急性毒性实验分别研究了20℃时不同分子量PBS（聚丁二酸丁二醇酯poly（butylene succinate））基聚合物及其模拟降解产物二元酸、二元醇对赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）的存活和生长的影响。研究结果表明：48 h内二元酸、二元醇质量浓度在低于3 400 mg.L-1时对蚯蚓的存活没有影响,滤纸接触法测得丁二酸、己二酸、1,4-丁二醇、1,6-己二醇对蚯蚓的LC50分别为：3 523、3 402、74 907、18 160 mg.L-1;在自然土壤实验中,相比空白实验,蚯蚓在含有不同分子量、不同质量分数的PBS及PBS-co-HS、PBS-co-BA土壤中经过14 d的培养,体质量明显增加,且所有的蚯蚓没有任何病状或伤口出现。以上结果表明PBS基聚合物对该物种是安全的。     

铜暴露对赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)抗氧化酶活力的影响

通过溶液接触法和人工土壤法,研究了不同暴露环境中Cu对赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)SOD酶、CAT酶和GST酶活力的影响.结果显示:溶液接触试验中, Cu显著抑制蚯蚓SOD酶活力(P<0.05),人工土壤试验中Cu则诱导SOD酶活力增加,预示暴露条件影响蚯蚓SOD酶对Cu的生物响应.人工土壤试验中, Cu暴露浓度与蚯蚓CAT酶和GST酶活力的相关系数分别为0.814和0.933,均存在极显著的剂量效应关系(P<0.001).在这两种暴露环境下,赤子爱胜蚓的CAT酶和GST酶活力对Cu浓度响应敏感.     

农药助剂对蚯蚓(Eisenia foetida)的急性毒性

为评价农药助剂对土壤生物的毒性效应,分别采用滤纸接触法和人工土壤法测定了不同类别农药助剂对赤子爱胜蚓(Eis enia foetida)的急性毒性.结果表明:19种非离子表面活性剂中,烷基酚聚氧乙烯醚与脂肪醇聚氧乙烯醚毒性较高,滤纸法48 h-LC50为7.630 ～ 39.65μg·cm-2,人工土壤法14 d-LC50为876.5 ～2 786.6 mg· kg-1,其它类型非离子表面活性剂毒性较低.5种阴离子表面活性剂中,十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钙毒性高于木质素磺酸钠、木质素磺酸钙、亚甲基双萘磺酸钠,滤纸法48 h-LC50为6575 ～ 41.89 μg· cm-2,人工土壤法14 d-LC50为1 195.0～1 911.7 mg·kg-1.13种溶剂中,二甲苯、乙苯、甲苯、正丁醇、环己酮表现出较高的毒性,滤纸法48 h-LC50为6.587 ～ 57.62 μg ·cm-2,密封人工土壤法48 h-LC50为181.9 ～781.5 mg·kg-1.采用两种方法测得的5种填料高岭土、白炭黑、硅藻土、凹凸棒土和轻质碳酸钙的毒性均较低.采用两种方法测得的毒性系统偏差接近,重现性均较好,并且滤纸接触法测得的毒力高于人工土壤法.     

不同温度条件下呋喃丹对赤子爱胜蚓体内蛋白含量以及SOD和AChE活性的影响

采用滤纸法研究不同温度下呋喃丹对赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)死亡率、体内蛋白含量以及超氧化物歧化酶(SOD)和乙酰胆碱酯酶(AChE)活性的影响.研究发现,10 ℃下,蚯蚓体内蛋白含量在30 mg·L-1呋喃丹处理时略有升高,而后随时间和浓度的升高,蛋白含量则随之降低;各浓度处理组的SOD活性值基本上高于对照组,48和72 h的SOD活性比24 h时平均提高220%和148%.时间和浓度对蛋白含量和SOD活性的影响达到极显著(P＜0.01).而在20 ℃下,蚯蚓体内蛋白含量和SOD活性变化规律均不明显,表明当温度升高时,呋喃丹对蚯蚓生理生化指标的作用更趋于复杂.在2种温度下,农药对蚯蚓体内AChE活性都具有明显抑制作用,AChE活性在处理时段内的最高降低率为90%.结果表明:温度对蚯蚓死亡率、蛋白含量以及SOD和AChE活性影响显著,AChE可以作为一个稳定的生物监测指标用于评价农药对土壤环境的污染影响.     

转野生荠菜凝集素基因棉花对赤子爱胜蚓的影响

在实验室条件下分别给赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)饲喂在自然状况下可能接受的棉叶最高添加量和2倍最高添加量的转野生荠菜凝集素(WSA)基因棉花(Gossypium hirsutum)叶片,并以其亲本棉花叶片为对照,以牛粪为阴性对照,以农药为阳性对照,研究种植转WSA基因棉花对赤子爱胜蚓死亡率、生长及繁殖的影响。结果表明,在49 d的试验周期内,与取食亲本棉花叶片的赤子爱胜蚓相比,取食转WSA基因棉花叶片的赤子爱胜蚓的死亡率,体质量,GST、SOD、纤维素酶活性以及蚓茧数和小蚯蚓数均无显著差异,未发现转WSA基因棉花对赤子爱胜蚓有不利影响。     

壬基酚对赤子爱胜蚓的生态毒理学研究

环境激素对生态的影响越来越受到人们的重视。通过赤子爱胜蚓对壬基酚的滤纸接触法毒性试验,从分子水平揭示环境污染物对蚯蚓组织的毒性影响。在壬基酚对赤子爱胜蚓(Eiseniafoetida)的急性毒性试验中,测得72hLC50为0.908μg/cm2。在系列浓度的壬基酚暴露中,过氧化氢酶(Catalase,CAT),超氧化物歧化酶(Superoxidedismutase,SOD)和谷胱甘肽硫转移酶(GlutathioneS-transferase,GST)的敏感性依次为CAT>SOD>GST。实验结果表明,这三种酶均可作为早期NP污染预警指标。     

果皮、菜叶混合垃圾的蚯蚓堆制处理

在果皮、菜叶混合垃圾中,加入不同比例木屑调节C／N比值和含水量后,接种赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）进行室内堆制处理,研究适宜含水量、接种密度和温度条件下蚯蚓的生长和繁殖特性以及堆制产物的化学性状。结果表明：蚯蚓堆制处理明显加速有机质矿化,促进有机物料降解,提高堆制产物全N量,降低堆制产物有机C含量和C／N比值。加入木屑虽然在一定程度上抑制了蚯蚓的生长和繁殖,但是,0～30d时25％和40％木屑堆制处理中赤子爱胜蚓生长良好,繁殖较旺盛。相关分析表明,接种蚯蚓并加入25％～40％木屑对促进果皮、菜叶垃圾降解以及提高和改善其化学性状是有效可行的,有利于废弃物的减量化、无害化和资源化。     

铜暴露下赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）活体基因的损伤研究

通过碱性单细胞凝胶电泳法研究了Cu2+暴露剂量对赤子爱胜蚓(Eiseniafoetida)活体基因损伤的动态影响.结果显示:不添加Cu2+的对照组和添加Cu2+的处理组蚯蚓体腔细胞尾部DNA含量和尾长均呈非正态分布(p<0.05);在暴露72h时,125mg·L-1Cu2+处理组尾部DNA含量值最大,为41.44%,100mg·L-1Cu2+处理组尾长值最大,为33.79μm;随着Cu2+暴露剂量的增加,尾部DNA含量和尾长损伤频率增加;对照组和处理组的尾部DNA含量和尾长之间均存在显著性差异(p<0.05),Spearman非参数相关分析表明,尾部DNA百分含量和尾长之间呈显著相关(p<0.01,n=21),Cu2+暴露浓度与尾部DNA百分含量、尾长具有良好的剂量-构效关系(p<0.01).在125mg·L-1Cu2+浓度下暴露72h时蚯蚓的基因损伤程度达到最大,损伤程度为3级.可见,蚯蚓DNA生物标志物是重金属污染基因毒理诊断的重要指标,碱性SCGE试验是检测Cu2+暴露对赤子爱胜蚓活体基因损伤的有效手段.     

三唑磷和氯氟氰菊酯对蚯蚓的联合毒性效应

近年来农药复配使用成为普遍现象,它对生态的危害是否有别于农药单独使用?采用OECD人工土壤法,通过急性毒性、回避行为及抗氧化酶(CAT、POD、SOD)活性3个生态响应水平,研究三唑磷和氯氟氰菊酯对蚯蚓的联合毒性效应。结果表明:三唑磷对蚯蚓7 d和14 d的半数致死浓度(LC50)分别为331.1 mg·kg~(-1)和122.0 mg·kg~(-1);氯氟氰菊酯对蚯蚓7 d LC50和14 d LC50分别为897.9 mg·kg~(-1)和656.7 mg·kg~(-1)。2种农药按毒性比1:1复配,表现为协同作用。三唑磷和氯氟氰菊酯对蚯蚓48 h的半数回避浓度(AC50)分别是41.6 mg·kg~(-1)和6.0 mg·kg~(-1),两者亦表现为协同作用。经2种农药单独处理,蚯蚓体内CAT活性呈现轻微上升后下降,而POD和SOD活性无明显变化;复配导致POD活力显著上升,而CAT和SOD活力则显著下降。研究表明:三唑磷和氯氟氰菊酯复配呈现协同作用,增强彼此对蚯蚓的毒性作用,增大土壤生态危害风险;联合效应的产生与其阻断神经传导这一共同靶标有关。