染织排水对日本青鳉幼鱼和胚胎的毒性效应

采用日本青鳉幼鱼及胚胎暴露评估染织排水的毒性效应.4个测试水样采自染织工厂排水口.96 h急性毒性试验表明:1和2号水样对幼鱼急性毒性效应不明显,3和4号水样对幼鱼具有急性毒性效应,毒性单位分别为0.47、0.53、9.93和1.68TUa,1和2号水样为微毒,3号水样为中毒,4号水样为低毒.14 d胚胎幼鱼慢性毒性试...     

城镇污水处理厂进出水对日本青鳉早期阶段亚慢性毒性效应

采用日本青鳉胚胎及幼鱼暴露评估污水处理厂进出水的综合毒性效应。水样采自广州市3个污水处理厂的进水口和出水口。96 h青鳉幼鱼急性毒性试验表明:6个水样均没有对青鳉幼鱼产生急性毒性效应。14 d胚胎暴露试验结果:3个污水处理厂的进水及1号和3号污水处理厂的出水均引起胚胎死亡,胚胎孵化率均低于70%且均与对照组产生了显著性差异(p0.05)。3个厂的进水和1号、2号厂出水的鱼苗畸形率与对照组也有显著差异(p0.05),其中3号厂进水鱼苗畸形率高达(33.73±8.94)%。而6个水样的胚胎孵化时间均与对照组无显著差异(p0.05),均在9 d左右。7 d鱼苗暴露试验结果:1、2、3号3个水厂进水的鱼苗死亡率分别是(30.16±2.75)%,(24.07±1.60)%,(37.90±4.77)%,与对照组产生明显差异(p0.05)。出水对鱼苗的致死效应明显低于进水,但出水对鱼苗的致死效应相对于对照组仍有显著差异(p0.05)。     

青鳉鱼的行为特征提取研究

采用生物行为传感器获取青鳉鱼的行为数据时,青鳉鱼个体差异会导致采集到的原始电信号在时空特性下完全不同。重要的行为特征往往被隐藏在原始信号中,传统的信号处理方法无法实时而有效地提取到这些特征。针对这个问题,观察并记录了暴露实验前后青鳉鱼的行为变化,提出了一种可以高效表征行为特征的直方图统计算法。实验结果表明,该方法能够准确对应人眼观测到的暴露实验前后鱼的行为变化趋势,同时也为后续异常行为识别提供一定的支持和参考。     

纳米二氧化钛对重组大肠杆菌毒性评价

纳米材料由于具有独特物理化学属性和无法预料的健康或环境危害而日益受到人们的关注．目前,基于多种微生物的毒性评价模型已被广泛应用于纳米材料的急性或慢性毒性评价,所用的模型生物主要包括细菌、真菌、哺乳动物细胞株和微生物群落等,所采用的毒性评价方法主要是通过纳米材料造成的细胞损伤（Live／Dead）及其数量变化来评估其毒性...     

水环境中重金属铜暴露下青鳉鱼的行为响应

采用生物行为传感器监测青鳉鱼在重金属铜暴露下的行为数据,分析不同暴露浓度(20、10、5、1和0.1 TU)下青鳉鱼的行为响应。20、10、5、1和0.1 TU的暴露浓度下青鳉鱼对重金属污染的行为反应模式符合环境胁迫阈值模型,且不同浓度梯度重金属对青鳉鱼产生不同的行为毒性效应。利用重金属作用下青鳉鱼的行为变化来研究重金属环境胁迫导致的生物行为响应机制,从而得到重金属暴露下生物行为的实时变化过程和趋势,可对水环境生态系统质量进行综合评价。     

水环境中重金属铜暴露下青鳉鱼的行为响应

本研究采用生物行为传感器监测青鳉鱼重金属铜暴露下的行为数据,分析不同暴露浓度(20、10、5、1和0.1 TU)下青鳉鱼的行为响应。20、10、5、1和0.1 TU的暴露浓度下青鳉鱼对重金属污染的行为反应模式符合环境胁迫阈值模型,且不同浓度梯度重金属对青鳉鱼产生不同的行为毒性效应。通过本研究,利用重金属作用下青鳉鱼的行为变化来研究重金属环境胁迫导致的生物行为响应机制,从而得到重金属暴露下生物行为的实时变化过程和趋势,可对水环境生态系统质量进行综合评价。     

日本青鳉(Oryzias latipes)胚胎和卵黄期仔鱼对镉的 敏感性

物理化学方法对镉的监测忽略了其生物可利用性,生物监测可以有效地弥补这种不足。本研究测试了日本青鳉(Ory-zias latipes)胚胎和卵黄期仔鱼对镉的敏感性。结果表明:日本青鳉胚胎和卵黄期仔鱼的蛋白含量对镉表现出较高的敏感性,卵黄期仔鱼的蛋白含量在4μg·L-1的氯化镉暴露后就出现显著降低;氯化镉对卵黄期仔鱼脊柱畸形的EC50低于国家地表水环境质量标准规定的Ⅱ类水标准;脊柱畸形率与镉浓度之间存在的线性关系,可为定量监测镉污染提供理论依据;脊柱畸形可以在48h之内被4μg·L-1的氯化镉极显著地诱导,因此这种潜在的生物监测模型很有希望应用到水环境污染的快速预警中。通过对国内主要水体中镉污染水平的分析发现,卵黄期仔鱼的蛋白含量变化和脊柱畸形率对部分水体的镉污染可以实现生物监测。因此,利用日本青鳉胚胎和卵黄期仔鱼对低水平镉污染的高度敏感性,能够建立起1种简易廉价并且有效的水环境中低水平镉污染的生物监测模型。     

二氧化钛纳米颗粒与重金属联合毒性研究进展

二氧化钛纳米颗粒(Ti O2-NPs)在广泛使用的同时也带来了潜在的环境污染、生态和健康风险。随着Ti O2-NPs的废弃量逐年上升,其与环境中重金属的联合毒性特别是对生态环境的影响逐渐引起国内外研究者重视。结合近几年国内外对二者相互作用的研究,重点综述Ti O2-NPs与铅(Pb)、镉(Cd)和砷(As)之间的联合毒性,并对存在的问题和今后的关注重点进行探讨。     

硝基芳烃对虹鳉鱼(Poecilia reticulata)的毒性

主要研究了2,6-二硝基甲苯(2,6-DNT)和4-硝基甲苯(4-NT)两种硝基芳烃对虹鳉鱼的急性毒性、亚急性毒性及联合毒性效应,旨在为渔业水质标准的制定与完善提供可靠的科学依据。研究表明,2,6-DNT的急性毒性大于4-NT,二者的96 h LC50值分别为(25.22±0.19)mg/L和(60.26±0.09)mg/L;亚急性毒性研究中,两种化合物的各种质量浓度在40天内,对试验动物的生长有不同程度的影响;应用Marking相加指数法评价二者的联合毒性,结果表明其联合毒性为协同。     

铜在日本青鳉体内的累积特征及其对肝脏组织结构的影响

为了解水体铜(Cu(Ⅱ))在日本青鳉(Oryzias latipes)脑、鳃、肝脏、性腺和肌肉组织中的累积特征,以及Cu(Ⅱ)对肝脏组织结构的影响,本文采用生态学单因子梯度实验,进行20 d的日本青鳉毒性暴露试验。结果显示,日本青鳉各个组织对Cu(Ⅱ)的累积量随着浓度的升高而增多,但不同组织对Cu(Ⅱ)的累积量有较大的差异,铜累积量由大到小依次为:肝脏脑鳃性腺肌肉。铜暴露后的日本青鳉肝细胞出现肿大、大小不一、排列混乱,静脉扩张淤血,部分肝细胞固缩和坏疽等现象。肝脏是日本青鳉蓄积铜的主要器官之一,实验发现高浓度的Cu(Ⅱ)对肝脏组织结构造成了明显的损伤,进而严重影响日本青鳉的存活率。     

氰戊菊酯和氯化镉暴露下日本青鳉的行为反应差异

以天然河流中的日本青鳉(Oryzias latipes)行为变化规律为基础,采用水质安全在线生物预警系统(BEWs-1.1)对氰戊菊酯和氯化镉暴露下日本青鳉的行为反应进行了探讨.结果表明:1)在源水中,日本青鳉行为反应具有明显规律性,并表现出生物钟现象;2)氰戊菊酯和氯化镉连续暴露和间断暴露中,日本青鳉行为反应与污染物浓度和暴露时间均直接相关,并表现出相似的行为变化规律性,行为变化均符合生物行为的环境胁迫阈模型;3)高浓度(10mg·L-1)氯化镉间断暴露下的日本青鳉行为强度变化与低浓度(2mg·L-1)连续暴露下的行为强度变化差别不明显,而高浓度(10mg·L-1)氰戊菊酯间断暴露下的日本青鳉行为强度变化与低浓度(2mg·L-1)连续暴露时具有明显差异,高浓度暴露时产生了明显的行为毒性效应;4)器官损伤性污染物(如镉)引起的行为毒性效应在重新加入源水后可以得到部分恢复,而神经损伤性污染物(如氰戊菊酯)不可恢复,污染物不同的作用机理会影响水生生物的行为反应.     

溶解性有机碳的主要组成对青鳉鱼铜急性毒性的影响

为揭示溶解性有机碳(DOC)的组成对生物配体模型(BLM)预测铜的生物毒性准确性的影响,研究了不同浓度黄腐酸(FA)、腐殖酸(HA)和两者不同浓度比例混合物影响铜对青鳉急性毒性。结果表明:在相同水质条件下,黄腐酸或腐殖酸浓度增加时,铜对青鳉的LC50均增加;两者共存时,当腐殖酸质量百分比从10%增至90%时,铜对青鳉的LC50也增加。当天然水中DOC的组成不确定时,可假设HA和FA的组成比例为1∶1,此时BLM预测铜对青鳉的LC50的偏差最小。     

新兴海洋生态毒理学模式生物——海洋青鳉鱼(Oryzias melastigma)

海洋污染日益加剧,适用于海洋生态毒理学研究的鱼类模型的建立意义重大。海洋青鳉鱼(Oryzias melastigma)在培养条件、生理和分子信息等方面的优势使其正成为海洋生态毒理学研究领域的代表性潜在模式生物。阐述了海洋青鳉鱼在海洋生态毒理学研究中的优势,系统介绍了海洋青鳉鱼在毒理学研究中的应用现状,并着重介绍了其在分子毒理学中的应用,最后对海洋青鳉鱼在海洋生态毒理学中的研究方向进行了展望。     

城镇污水处理厂进出水对日本青鱂早期阶段亚慢性毒性效应

采用日本青鳉胚胎及幼鱼暴露评估污水处理厂进出水的综合毒性效应。水样采自广州市3个污水处理厂的进水口和出水口。96 h青鳉幼鱼急性毒性试验表明:6个水样均没有对青鳉幼鱼产生急性毒性效应。14 d胚胎暴露试验结果:3个污水处理厂的进水及1号和3号污水处理厂的出水均引起胚胎死亡,胚胎孵化率均低于70%且均与对照组产生了显著性差异(p0.05)。3个厂的进水和1号、2号厂出水的鱼苗畸形率与对照组也有显著差异(p0.05),其中3号厂进水鱼苗畸形率高达(33.73±8.94)%。而6个水样的胚胎孵化时间均与对照组无显著差异(p0.05),均在9 d左右。7 d鱼苗暴露试验结果:1、2、3号3个水厂进水的鱼苗死亡率分别是(30.16±2.75)%,(24.07±1.60)%,(37.90±4.77)%,与对照组产生明显差异(p0.05)。出水对鱼苗的致死效应明显低于进水,但出水对鱼苗的致死效应相对于对照组仍有显著差异(p0.05)。     

纳米MgO对斜生栅藻的毒性效应及致毒机理

为探究纳米氧化镁(MgO)对微藻的毒性效应及致毒机制,以斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)为实验材料,测定了纳米MgO对斜生栅藻细胞形态、生长、叶绿素含量及SOD和POD酶活性的影响.结果表明,低浓度的纳米MgO(0.8 mg·L-1)即可对斜生栅藻的生长及叶绿素的合成有抑制作用,说明纳米MgO对斜生栅藻具有明显的毒性.100 mg·L-1纳米MgO处理时,完全抑制了栅藻的生长和叶绿素的合成,藻细胞在4 d内死亡.通过亚甲基蓝还原法测定培养体系中活性氧(ROS)含量发现,随着纳米MgO浓度的升高,ROS大量增加;且纳米MgO暴露条件下,POD酶活性相比于对照组显著增强,但不同浓度纳米MgO处理组之间POD酶活性无明显差异.纳米MgO处理96 h后,当其浓度高于0.8 mg·L-1时,SOD酶活性随浓度升高而降低,表明长时间暴露于纳米MgO后,SOD酶活性受高浓度纳米MgO抑制,而POD酶则作为主要的抗氧化酶清除产生的各种自由基.扫描电镜观察发现,纳米MgO(20 mg·L-1)处理时,斜生栅藻细胞变形,甚至裂解.纳米MgO发生团聚,附着在栅藻细胞表面;团聚的纳米MgO对藻细胞鞭毛有缠绕作用,使细胞聚集成团,限制了藻细胞的游动,并导致细胞间相互遮弊,不利于藻细胞吸收光能.透射电镜观察发现,纳米MgO没有进入藻细胞内部.通过测定纳米MgO解离出的Mg2+的含量和对藻细胞部分生理生化指标的影响发现,其对藻细胞没有毒性效应.因此,纳米MgO对斜生栅藻的致毒机理可归纳为:通过释放大量ROS对藻细胞产生氧化胁迫抑制其生长;高浓度的纳米MgO引起藻细胞的接触性物理损伤,导致藻细胞质壁分离,裂解;同时纳米MgO团聚并覆盖在藻细胞表面,通过与藻细胞鞭毛的相互作用使细胞聚集成团,影响细胞的正常游动及其对光能、营养物质的吸收利用和气体的交换.     

零价纳米铁对大肠杆菌的毒性效应

以大肠杆菌为研究对象,通过检测尺寸为20 nm的零价纳米铁暴露下大肠杆菌形貌、生长曲线和细胞内酶活性的变化,研究了零价纳米铁对大肠杆菌的毒性效应,并探讨了其可能的毒性机制.用透射电镜(TEM)观察零价纳米铁与大肠杆菌(JM109)接触后细胞的形态变化;用0、112、560和1 120 mg·L-1的零价纳米铁染毒大肠杆菌细胞,测定大肠杆菌的生长曲线变化;并测定零价纳米铁染毒24 h后细胞培养液上清中乳酸脱氢酶(LDH)活性、细胞内超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)的含量,同时观察加入抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)后细胞的生长变化.结果表明,零价纳米铁能够破坏细胞完整性,造成细胞     

一种计量青鳉鱼胸鳍和尾鳍摆动频率和幅值的计算机视觉算法

青鳉鱼在饮用水安全领域具有很高的应用价值,其鱼鳍的活动状态可以反映水质的污染状况。但由于技术条件的限制,传统的方法无法实时而有效地提取到这些特征。针对这个问题,提出了一种可以高效识别并测量青鳉鱼胸、尾鳍摆动频率和幅值的计算机视觉算法。其中,为了快速地提取到这2个细节,自动阈值分割、帧差法、背景差分法、重心法、图像卷积和骨架细化等耗时极短的图像处理方法被应用到这项研究当中。初步试验显示这种算法在应用过程中是高效而可行的。它可以被广泛地应用到水环境监测领域,如研究有毒物质对青鳉鱼行为特性的影响和评估水环境的危险程度。     

三氯乙基磷酸酯阻燃剂对日本鹌鹑胚胎的发育毒性

三氯乙基磷酸酯(tris(2-chloroethyl)phosphate,TCEP)是有机磷阻燃剂的一种。文献报道TCEP在多种环境介质中均有检出,且检出浓度较高,同时被报道能够产生神经毒性与致癌性,然而其对生态生物在敏感生命阶段的发育毒性还不清楚。为研究TCEP对鸟类的发育毒性,本次试验采用胚胎注射的方法,用TCEP对日本鹌鹑胚胎进行21 d暴露,研究TCEP对鹌鹑胚胎的致死效应和对体重以及脏器系数的影响。实验结果显示TCEP对鹌鹑胚胎的LD50为118μg·g~(-1)egg,95%置信区间为73.3~163μg·g~(-1)egg,最低效应浓度(LOEL)是83.1μg·g~(-1)egg,最高无效应浓度(NOEL)是8.31μg·g~(-1)egg。脏器系数的方差分析结果显示TCEP对幼鸟的肝脏、脑、心脏的发育产生显著的影响,166μg·g~(-1)egg浓度下,鹌鹑胚胎的肝脏(P=0.0005),脑(P=0.0024)和心脏(P=0.0005)的脏器系数受到了明显的影响。本次试验的结果为开展TCEP对鸟类的生态风险评估提供了数据支撑。     

纳米二氧化钛对浮萍生长和生理特征的影响

为了揭示纳米二氧化钛(TiO2-NPs)对水生植物生长和生理特征的影响,选取浮萍为受试物种,输入锐钛矿型、金红石型和P25混合型(m(锐钛矿)∶m(金红石)=4∶1)3种晶型的TiO2-NPs,测定不同浓度(CK:0 mg·L-1,T25:25 mg·L-1,T50:50 mg·L-1,T75:75 mg·L-1,T1...