底泥浸出液对脊尾白虾抗氧化解毒酶及相关基因表达的影响

以脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)糠虾幼体为实验材料,研究底泥浸出液对抗氧化解毒酶和基因表达的影响。用长江口水域的底泥浸出液与过滤海水按等比例间距稀释成4个体积浓度水平(1∶4,1∶2,1∶1,1.5∶1),以过滤海水为对照组,每一个浓度组设3个平行样本,进行20 d的毒性实验。结果表明:实验进行20 d,底泥浸出液对糠虾幼体肌肉组织CAT酶活性有一定的诱导作用,浸出液浓度与CAT酶活性表现出正相关的剂量效应关系。实验开始10 d,不同浸出液胁迫下,GST酶活性均出现增加受到诱导,实验20 d后,GST酶活性下降受到抑制作用,但不同浸出液浓度胁迫下抑制和诱导效应关系不明显。虾类肌肉组织3种基因(CAT、GSTD和HSP70)表达量基本都表现为实验开始10 d时升高,而实验20 d后表达量下降,仅为10 d数值的百分之一左右,表明底泥浸出液对CAT、GSTD和HSP70的3种基因的mRNA转录水平表达在一定时间内有一定的诱导作用,但胁迫时间过长时,则产生较明显的抑制作用。     

Cr(Ⅵ)对脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)幼虾暴露和恢复期肝胰脏的SOD活性、MDA及MTs含量的影响

为了探索水体中Cr(Ⅵ)对脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)的毒性效应,通过Cr(Ⅵ)的暴露(15 d)和清水恢复实验(15d),研究了Cr(Ⅵ)对脊尾白虾肝胰脏的SOD活性、MDA及MTs含量的影响.结果表明,通过15 d的暴露,5 mg·L-1(高浓度)、0.5 mg· L-1(低浓度)实验组肝胰脏的SOD均显著高于对照组水平(p＜0.05),15 d的清水恢复后,两个浓度实验组均能够恢复到对照组水平(p＞0.05).MDA在暴露阶段呈现持续上升的趋势,且在15 d后两个浓度实验组MDA的含量均显著高于对照组水平(p＜0.05),15 d的清水恢复后,5mg·L-1实验组的MDA含量依然显著高于对照组水平(p＜0.05),0.5mg·L-1实验组的MDA含量基本恢复到对照组水平(p＞0.05).通过15 d的暴露,两个浓度实验组MTs的含量均显著高于对照组水平(p＜0.05),15 d的清水恢复后,两个浓度实验组MTs的含量均能够恢复到对照组水平(p＞0.05).     

Cr(VI)对脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)幼虾暴露和恢复期肝胰脏的SOD活性、MDA及MTs含量的影响

为了探索水体中Cr(VI)对脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)的毒性效应,通过Cr(VI)的暴露(15 d)和清水恢复实验(15 d),研究了Cr(VI)对脊尾白虾肝胰脏的SOD活性、MDA及MTs含量的影响。结果表明,通过15 d的暴露,5 mg·L-1(高浓度)、0.5 mg·L-1(低浓度)实验组肝胰脏的SOD均显著高于对照组水平(p0.05),15 d的清水恢复后,两个浓度实验组均能够恢复到对照组水平(p0.05)。MDA在暴露阶段呈现持续上升的趋势,且在15 d后两个浓度实验组MDA的含量均显著高于对照组水平(p0.05),15 d的清水恢复后,5 mg·L-1实验组的MDA含量依然显著高于对照组水平(p0.05),0.5mg·L-1实验组的MDA含量基本恢复到对照组水平(p0.05)。通过15 d的暴露,两个浓度实验组MTs的含量均显著高于对照组水平(p0.05),15 d的清水恢复后,两个浓度实验组MTs的含量均能够恢复到对照组水平(p0.05)。     

聚苯乙烯微塑料和重金属镉对蚯蚓的联合毒性效应

微塑料污染已成为全球性环境问题,具有与环境中污染物相互作用的潜力。陆地环境中微塑料与重金属的复合污染日益受到关注,但二者对土壤生物的复合毒性效应研究仍较为缺乏。为探究微塑料和重金属对土壤生物蚯蚓的毒性效应,以赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)为受试生物,通过滤纸接触法(48 h)试验,探讨聚苯乙烯微塑料(PS-MPs)存在下重金属镉(Cd)对蚯蚓的致死作用。随后采用人工土壤法(14 d)试验,研究PS-MPs与Cd复合污染土壤对蚯蚓生长和生理生化指标的影响。滤纸接触法结果表明,与0.008μg·cm^-2和0.160μg·cm^-2 PS-MPs复合作用时,Cd对赤子爱胜蚓的48 h半数致死剂量(48 h-LD₅₀)由13.55μg·cm^-2分别增至14.44μg·cm^-2和16.26μg·cm^-2,即PS-MPs在一定程度上缓解了Cd对蚯蚓的急性致死效应。人工土壤法结果显示,Cd和PS-MPs复合污染对蚯蚓生长具有一定抑制作用;过氧化氢酶活性降低,丙...     

壳寡糖对镉致肝脏损伤的保护作用及机理研究

为研究壳寡糖(chitooligosaccharide, COS)对镉致肝脏损伤的作用及机制,选用32只体质量在16～19 g的健康雌性C57BL/6小鼠,随机分为4个组：空白对照组(Control)、氯化镉造模组(Cd)、壳寡糖组(COS)、壳寡糖+氯化镉组(COS+Cd)。空白对照组和氯化镉造模组每日饲喂基础日粮,饮用纯净水;壳寡糖组和壳寡糖+氯化镉组每日饲喂基础日粮,在饮水中添加0.3 g·L^-1 COS。于第28天对氯化镉造模组和壳寡糖+氯化镉组小鼠采取腹腔注射5.45 mg·kg^-1氯化镉的处理,12 h后采样。结果显示：(1)添加COS缓解了重金属镉累积导致的肝细胞颗粒变性、细胞结构模糊等病理症状;(2)COS缓解了由于重金属镉暴露导致的氧化应激,激活了小鼠体内的氧化型谷胱甘肽(oxidized glutathione, GSSG)/谷胱甘肽(glutathione, GSH)系统(P<0.05),显著减少了肝脏由于氧化损伤而产生的活性氧(reactive oxygen species,ROS)(P<0.05),有利于...     

镉胁迫对豆科作物生理生态效应研究进展

镉(Cd)污染对豆科作物的生理生态可产生较大影响.低浓度的Cd胁迫对豆科作物的生物量与株高、根长的增长具有一定的刺激效应,但高浓度的Cd胁迫对豆科作物生长有抑制效应;Cd在豆科作物各器官的富集和分布,存在根>茎>叶>籽粒的规律;Cd胁迫可导致豆科作物的细胞亚微结构发生变化,并可使DNA发生变化,诱导细胞衰老;在超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)等保护性酶的调节下,可以在一定程度上缓解Cd胁迫对豆科作物膜脂的过氧化伤害作用,但这种保护作用有一定限度.在总结国内外相关研究基础上,就Cd胁迫豆科作物的试验研究方法及其对豆科作物的生理生态效应进行了简要综述,并指出了存在的问题与发展前景.     

土壤重金属镉对高等植物的毒性效应研究进展

重金属镉在土壤-植物中有较高迁移率,不仅直接影响植物生长发育、降低作物产量与品质,还可通过食物链进入人体,严重危害人类健康.本文通过大量文献调研,以有食用价值的作物和有经济价值的其他高等植物为研究对象,系统综述了近年来土壤重金属镉的毒性效应最新进展,主要包括镉对高等植物生长发育、生理生化、细胞超微结构、生物量和产量以及...     

镉对稻田土壤典型微生物种的胁迫生理毒性

以水稻田土壤中典型的单种微生物为实验材料,采用纯培养方法,从个体水平上全面探讨了重金属镉胁迫对稻田土壤典型微生物的的生长、活性以及生化过程的生理毒性影响。研究表明:不同微生物纯培养对镉胁迫的敏感程度不同,G 较G-对Cd2 更为敏感,表现为世代时间缩短,最高菌浓度下降。固氮菌对Cd2 非常敏感,当Cd2 质量浓度为0.2mg·L-1时即完全抑制菌体增殖。同时,外源镉强烈的抑制作为稻田土壤中功能微生物的厌氧固氮菌及产甲烷细菌的生物活性,各菌种镉胁迫下细菌细胞内可溶性蛋白、还原糖、核酸质量浓度都在低质量浓度镉胁迫时有所增加;随着镉质量浓度的增加,细菌细胞内各种物质的质量浓度开始减小,以减慢细胞代谢速度,增强对镉胁迫的适应力;各种物质的质量浓度变化趋势为可溶性蛋白>还原糖>核酸,R.eutrophaDKC1细胞内含物质量浓度基本保持稳定。结果可在一定程度上说明镉对微生物的毒性效应,且能在早期较灵敏地指示污染的影响,作为稻田土壤环境受到污染胁迫的细胞生化指标具有一定可行性。     

镉胁迫对银条内镉残留及其品质的影响

为探索重金属Cd对银条（Stachys floridana Schuttl.ex Benth.）地下茎品质的影响及其Cd残留情况,将银条地下茎在经消毒的沙子中发芽生长,并浇灌改良Hoagland营养液,待银条长到第一朵花的花蕾出现时,对生长状况良好的银条按一定周期浇灌不同质量浓度的Cd^2＋（CdCl2分析纯）,以不施镉为对照,两个月成熟后采其地下茎进行品质测定,并利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定经消解的样品中Cd的含量。实验结果表明,随着Cd胁迫质量浓度的增加,可溶性糖、可滴定酸、可溶性蛋白含量逐渐降低,呈负相关关系,相关系数分别为-0.984 9^＊＊、-0.991 2^＊＊和-0.893 3^＊＊,其含量分别为对照的58.40%、57.56%和75.68%;可溶性固形物、维生素C含量呈先稍微上升然后再下降的趋势,而粗纤维的含量则逐渐升高,但数值变化不是很明显;Cd在地下茎中的残留随着Cd胁迫质量浓度的增加而升高,且各处理与对照呈极显著差异,并与国家蔬菜卫生标准相比,Cd含量严重超标,在250 mg·L^-1的Cd质量浓度下其残留是国家标准的16.46倍。     

外源亚精胺对镉胁迫下黑麦草的生理调控效应

为解决植物修复重金属污染时遇到的耐性受损和低生长量等问题,研究了外源亚精胺(spermidine, Spd)对黑麦草镉(cadmium, Cd)胁迫的缓解效应。采用水培试验,在0、5和10 mg·L^-1 Cd处理的基础上,添加0.1 mmol·L^-1 Spd,定量考察分析了Spd对黑麦草生长发育、抗氧化能力和Cd积累特征的影响。结果显示,Cd处理显著抑制了黑麦草的生长和生理耐性。Cd浓度为10 mg·L^-1时,添加Spd使黑麦草生物量与耐性指数(tolerance index, TI)分别显著提高了20.90%和20.89%,叶绿素(a、b和a+b)含量显著提高了24.05%～46.11%。Spd还可抑制叶片内氧化产物丙二醛(malondialdehyde,MDA)和过氧化氢(hydrogen peroxide,H₂O₂)的积累,使其含量分别降低16.73%和16.45%;对抗氧化系统指标的影响则不一致,其中过氧化氢酶(catalase,CAT)、超氧化物歧化酶(superox...     

成团泛菌(Pantoea agglomerans)对镉胁迫下蒌蒿耐受性的影响

为探讨功能微生物对镉(Cd)胁迫下蒌蒿耐受性的影响,以成团泛菌(Pantoea agglomerans)J2为对象,通过盆栽试验,研究不同Cd处理水平下J2菌对蒌蒿生长、生理、Cd富集转运与根际微生态的影响。结果表明:J2菌可显著促进蒌蒿株高、地上部干重、地下部干重、总生物量及根冠比的增加。在J2菌的作用下,蒌蒿叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均显著增加,丙二醛(MDA)含量明显减少。J2菌可显著促进蒌蒿对Cd的富集转运,蒌蒿地上部、地下部与总Cd含量均显著增加,地上部生物富集系数(BCF)明显大于地下部,转运系数(TF)相比于对照增加了7.5%~37.4%。J2菌可显著增加蒌蒿根际土壤细菌、放线菌数量及微生物总量,明显减少真菌数量。研究表明成团泛菌J2对蒌蒿生长、生理、Cd富集转运与根际微生态可产生积极影响,在一定程度上可提高蒌蒿植株对Cd的耐受性。     

氧化石墨烯对大型溞的生物毒性效应研究

氧化石墨烯(graphene oxide,GO)因其优良的电性能、机械性能,而成为新兴的碳纳米应用材料,但是其制造或应用后排放进入环境水体的潜在生态风险缺少足够的研究,尤其是关于GO生态毒性的基础数据。研究以水生甲壳类动物大型溞(Daphnia magna,D.magna)为受试生物,从急性毒性和慢性毒性两方面考察了GO的生物毒性效应,并结合溞类的光学显微镜观察和体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活力以及丙二醛(MDA)含量的测定对GO对大型溞的致毒机理进行了初步探究。研究结果表明GO对大型溞急性毒性的48 h半数致死浓度(48 h-LC50)为84.2 mg·L-1;慢性毒性的21 d半数致死浓度(21 d-LC50)为3.3 mg·L-1。关于GO对大型溞的繁殖毒性,当GO浓度达到1 mg·L-1时能够显著推迟母溞的头胎出生时间,抑制母溞头胎幼溞数、单胎最高产溞数和总产溞数。关于GO对大型溞的致毒机理,研究结果表明消化道堵塞和氧化损伤可能是GO对大型溞的主要致毒途径。上述研究结果为GO在水环境中的毒性效应研究奠定了基础,为GO的工业化应用前景提供了基础的生态毒性数据。     

5种化学品对丽斑麻蜥和日本鹌鹑的毒性研究

目前,在化学品生态风险评价体系中对爬行动物的毒性效应研究较少。本研究参考鸟类急性经口毒性试验建立了我国本土爬行动物——丽斑麻蜥(Eremias argus)的急性毒性测试方法,来评价化学品对爬行动物和鸟类的毒性效应之间的差异。选择异氰酸酯、1,2-苯并异噻唑-3-酮、2,4-二氯苯酚、苯并噻唑和二苯甲酮5种化学品分别对丽斑麻蜥进行暴露实验,并与鸟类模式物种——日本鹌鹑(Coturnix japonica)的急性毒性结果进行比较。结果发现异氰酸酯和苯并噻唑对丽斑麻蜥7 d的半数致死剂量(7 d-LD50)分别为125 mg·kg~(-1)和500 mg·kg~(-1),而对日本鹌鹑的7 d-LD50值分别为27 mg·kg~(-1)和37 mg·kg~(-1);1,2-苯并异噻唑-3-酮、2,4-二氯苯酚和二苯甲酮对丽斑麻蜥的7 d-LD50值分别为909 mg·kg~(-1)、787 mg·kg~(-1)和528 mg·kg~(-1),而对日本鹌鹑7 d-LD50值均大于剂量上限1 000 mg·kg~(-1)。结果表明,丽斑麻蜥和日本鹌鹑对相同化学品的毒性敏感性是存在差异的,用鸟类来评价化学品对爬行动物的潜在风险可能不够准确,应该重视化学品对爬行动物的毒性效应研究。同时,以本土爬行动物的代表物种丽斑麻蜥作为化学品环境风险评价的模式生物,对保护我国本土物种及其多样性、维持生态平衡具有重要意义。     

不同硬度条件下Cd~(2+)和Cu~(2+)对稀有鮈鲫的急性毒性

为研究水体硬度对稀有鮈鲫Cd~(2+)和Cu~(2+)毒性效应的影响,开展了96 h急性毒性试验。试验结果发现,当水体硬度(以CaCO_3计,下同)为50 mg·L~(-1)、250 mg·L~(-1)、450 mg·L~(-1)时,Cd~(2+)对稀有鮈鲫的96 h半数致死浓度(96 h-LC50)分别为4.30 mg·L-1、12.06 mg·L~(-1)、19.99 mg·L~(-1),对应的安全浓度(SC)依次为0.430 mg·L~(-1)、1.206 mg·L~(-1)、1.999 mg·L~(-1);Cu~(2+)对稀有鮈鲫的96h-LC50分别为0.046 mg·L-1、0.148 mg·L~(-1)、0.228 mg·L~(-1),对应的SC依次为0.0046 mg·L~(-1)、0.0148 mg·L~(-1)、0.0228 mg·L~(-1)。计算得到Cd~(2+)对稀有鮈鲫急性毒性与水体硬度的拟合方程为ln 96 h-LC50=0.687 ln H~(-1).243(r=0.998);Cu~(2+)对稀有鮈鲫急性毒性与水体硬度的拟合方程为ln 96 h-LC50=0.727 ln H-5.923(r=0.999),Cd~(2+)和Cu~(2+)对稀有鮈鲫的硬度斜率分别为0.687和0.727。这些结果表明,水体硬度可有效降低Cd~(2+)和Cu~(2+)对稀有鮈鲫的急性毒性,且稀有鮈鲫的硬度斜率与其他物种差异较大。在评估不同硬度水体下Cd~(2+)和Cu~(2+)的生物毒性及其生态风险时,应根据测试物种特异的硬度斜率而定。     

乙酸铜对银鲳幼鱼急性毒性及抗氧化酶活性的影响

为评价乙酸铜对银鲳的安全性及毒性效应,采用静水急性暴露实验,研究了8个乙酸铜浓度梯度(0、0.150、0.206、0.282、0.387、0.531、0.729、1.00 mg·L~(-1))对银鲳幼鱼的急性毒性,以肝脏和鳃组织的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化酶(GSH—PX)以及谷胱甘肽巯基转移酶(GST)活性为指标研究乙酸铜对银鲳幼鱼的毒理作用,并进行安全评价。结果表明,高浓度乙酸铜会对银鲳幼鱼产生了较大的毒性,48 h和96 h-LC_(50)分别为0.898 mg·L~(-1)、0.264 mg·L~(-1),安全质量浓度为0.026 mg·L~(-1);不同浓度乙酸铜胁迫下银鲳幼鱼组织中的SOD、CAT、GSH-PX和GST活性均表现为低浓度被诱导而高浓度受抑制的规律,与乙酸铜浓度呈抛物线型剂量效应关系,此外,肝脏中4种抗氧化酶活性普遍高于鳃组织。研究发现,乙酸铜胁迫对抗氧化酶的影响,可以反映银鲳幼鱼机体的受损状况,其中SOD可较灵敏地指示早期低浓度的铜污染。     

氯霉素对大型溞的急性和慢性毒性效应研究

氯霉素是一种具有广谱杀菌作用的抗生素,曾在水产养殖中广泛使用,虽然目前已被列入我国渔药禁用清单,但在水环境中仍被大量检出。为探究氯霉素对水生生物的毒性作用,选择大型溞(Daphnia magna)作为受试生物,研究氯霉素对其急性毒性和慢性毒性效应,同时建立了氯霉素的高效液相色谱(HPLC)分析方法,通过实测浓度分析确保实验过程中氯霉素浓度保持在可接受范围内。结果表明:氯霉素对大型溞的48 h半数抑制浓度(EC50)为129.5 mg·L~(-1),95%置信区间为124.4!150.9mg·L~(-1),对溞类的急性毒性为低毒;长期暴露能抑制大型溞的产溞数量,以繁殖量为毒性指标,21 d无可观察效应浓度(NOEC)为1.25 mg·L~(-1),最低可观测效应浓度(LOEC)为2.50 mg·L~(-1);各暴露组实测浓度范围在配制浓度的80%～110%,保证了实验的有效性。同时,利用实验获得的急慢性毒性数据,计算氯霉素对大型溞的急慢性毒性比(ACR),发现利用慢性毒性求得的ACR值比利用急性毒性EC10求得的ACR值更接近推荐值。研究表明氯霉素对大型溞的急性毒性低,但具有慢性毒性效应,其环境风险不容忽视。     

虫螨腈对斑马鱼的急性毒性及生物富集性研究

以斑马鱼(Brachydanio rerio)为试验生物,采用半静态法测定虫螨腈对斑马鱼的急性毒性和生物富集系数。试验结果表明,虫螨腈对斑马鱼96 h-LC50为0.015 mg·L-1,其95%的置信限为0.011 mg·L-1~0.12 mg·L-1,属于高毒。在两个处理浓度2.0×10-4mg·L-1和2.0×10-3mg·L-1下,连续暴露8 d,斑马鱼对虫螨腈的生物富集系数(BCF8d)分别为1 211.6和1 549.7,属于高富集性农药。     

乙虫腈悬浮剂对新出房意大利蜜蜂的毒性研究

乙虫腈是在我国登记并广泛使用的氟虫腈替代药剂,其商品化制剂为拜尔公司研发的100 g·L~(-1)悬浮剂,目前关于乙虫腈制剂对非靶标生物的毒性研究少有报道。为探究乙虫腈制剂对蜜蜂的毒性作用,采用人工饲喂法分别测定了100 g·L~(-1)乙虫腈悬浮剂对新出房意大利蜜蜂的48 h急性和14 d慢性毒性作用。结果显示:乙虫腈悬浮剂对新出房意大利蜜蜂的48 hLC_(50)值为0.21 mg·L~(-1)(95%置信限0.16～0.26 mg·L~(-1)),相应的48 h-LD50为5.0×10~(-3)μg a.i.·蜂~(-1)(95%置信限1.0×10~(-3)～1.0×10~(-2)μg a.i.·蜂~(-1));在亚致死剂量下,蜜蜂死亡数量随暴露时间的延长而增多,且100 g·L~(-1)乙虫腈悬浮剂会引起蜜蜂显著的氧化应激反应,诱导抗氧化酶SOD和CAT活力、脂质过氧化产物MDA含量、解毒酶GST活力和底物GSH含量的显著变化。研究表明,乙虫腈悬浮剂对意大利蜜蜂毒性较高,即使在亚致死剂量下亦存在显著的影响。田间施用应防止药剂的漂移污染,并避免在作物花期施用;新出房意大利蜜蜂对药剂敏感,未来可探索其作为风险指示生物应用的可能。     

黑斑蛙与非洲爪蟾蝌蚪急性毒性试验方法敏感性的比较

两栖动物蝌蚪急性毒性试验是评价化学品急性毒性的一种方法。以毒死蜱、乙草胺、重铬酸钾和全氟辛烷磺酸盐(PFOS)为测试物,比较了我国本土黑斑蛙(Rana nigromaculata)与国际通用种非洲爪蟾(Xenopus laevis)在蝌蚪急性毒性试验中的敏感性。结果发现：2类蝌蚪分别进行的11次试验中,空白对照组黑斑蛙蝌蚪死亡率(0.9%)远低于非洲爪蟾蝌蚪的死亡率(5.8%);重铬酸钾和PFOS对黑斑蛙蝌蚪的96 h-LC₅₀分别为34.0 mg·L^-1和81.0 mg·L^-1,而对非洲爪蟾蝌蚪的96 h-LC₅₀分别为51.6 mg·L^-1和92.1 mg·L^-1,显示黑斑蛙蝌蚪对这2种化学品的敏感性略高于非洲爪蟾蝌蚪;毒死蜱和乙草胺对黑斑蛙蝌蚪的96 h-LC₅₀分别为0.41 mg·L^-1和4.1 mg·L^-1,而对非洲爪蟾蝌蚪的96 h-LC₅₀分别为0.12 mg·L^-1和3.1 mg·L^-1,显示黑斑蛙蝌蚪对这2种化学品的敏感性略低于非洲爪蟾。鉴于2类蝌蚪对化学品的敏感性存在差异,且黑斑蛙蝌蚪的自然死亡率低,材料更易获得,笔者认为黑斑蛙蝌蚪比非洲爪蟾更适合作为蝌蚪急性毒性试验的材料,用于我国化学品环境管理中的毒性评价。