硫酸铜和氰戊菊酯对斑马鱼急性毒性试验

为探究重金属和农药对斑马鱼的毒性与安全评价,选用硫酸铜、氰戊菊酯对斑马鱼进行急性毒性试验,以24～96h半致死浓度(LC50)判定斑马鱼对这两种药物的敏感性.结果表明,硫酸铜24 hLC50、48h LC50、72 h LC50、96h LC50分别为12mg/L、7.9 mg/L、6.8mg/L、5.4 mg/L;氰戊菊酯24 h LC50、48h LC50、72h LC50、96h LC50分别为1.2×10-4 mg/L、0.9×10-4 mg/L、0.9×10-4 mg/L、0.9×10-4 mg/L; 硫酸铜安全质量浓度为1.03mg/L,氰戊菊酯为1.52×1O-5 mg/L.参照我国化学物质对鱼类毒性分级标准,判定硫酸铜对斑马鱼急性毒性为Ⅱ级,氰戊菊酯对斑马鱼急性毒性为Ⅰ级.     

氯苯对球形红细菌的毒性效应研究

研究不同质量浓度氯苯对光合细菌球形红细菌(Rhodobacter sphaeroides)生长和脱氢酶活性的影响.结果发现,当氯苯质量浓度达到80 mg/L时,即可抑制球形红细菌的生长;当氯苯质量浓度增加到1 000 mg/L时,球形红细菌的生长被完全抑制.球形红细菌脱氢酶活性随氯苯质量浓度增加而明显降低.在此基础上进一步运用化学品对水生生物急性毒性实验的标准方法研究了氯苯对球形红细菌的毒性效应.结果表明,氯苯对球形红细菌生长的安全质量浓度(最低可见效应质量浓度LOEC)为40 mg/L.抑制球形红细菌生长的96 h-EC50为346.7 mg/L.氯苯与球形红细菌的质量浓度-效应方程为y=11.1459-2.416x,R2=0.989 7.对该质量浓度-效应方程进行χ2检验表明,结果符合精度要求,计算出的96 h-EC50真实可靠.     

水体中磺胺嘧啶对斑马鱼的生态毒性效应

选取在水产养殖过程中广泛使用的磺胺类抗生素磺胺嘧啶对斑马鱼胚胎进行毒性试验,依据水环境磺胺类药物的检出水平,研究了低质量浓度(0.001 mg/L、0.1 mg/L、10 mg/L)磺胺嘧啶对斑马鱼早期发育的毒性效应。在磺胺嘧啶暴露过程中,以孵化的斑马鱼胚胎为试验模型,设置空白对照组和药物组,观察记录孵化率、死亡率、发育畸形、心率和自主运动次数。在标准条件下将斑马鱼胚胎置于培养皿,对其进行96 hpf的磺胺嘧啶暴露处理,分别在第8 h、24 h、48 h、96 h观察所得的毒理学终点。结果表明,低质量浓度的磺胺嘧啶对斑马鱼胚胎的孵化、心率和自主运动产生了不利的影响,且孵化率、致死率、致畸率、心率和自主运动等指标呈现剂量依赖性。低质量浓度的磺胺嘧啶暴露,可显著促进斑马鱼的自主运动(p0.001),增大斑马鱼的心率(p0.001),未见斑马鱼心脏组织异常。斑马鱼胚胎在药物暴露处理过程中,均产生畸形效应,主要表现为出血、凝血、尾部弯曲、心包水肿和鳔缺失。这些现象表明,水体中抗生素残留存在潜在生态风险,抗生素的生态风险问题不容忽视,并证明了利用斑马鱼建立简便、准确、直观、快速的检测模型和检测方法的可行性。     

四溴双酚-A和五溴酚对红鲫肝脏组织和超微结构的影响

将红鲫(Carassitu auratus)分别暴露于0.025 mg/L、0.25 mg/L四溴双酚-A(TBBPA)与0.002 5 mg/L、0.025 mg/L 五溴酚(PBP)中12周,采用组织切片和透射电镜的方法,分别观测红鲫肝脏的组织和超微结构.结果显示,TBBPA和PBP低剂量暴露能够引起红鲫肝脏脂肪化、空泡化和线粒体囊泡化等现象,而高剂量暴露还导致肝脏细胞核损伤和细胞间隙增大等现象.研究表明,TBBPA和PBP能造成红鲫肝脏的损伤.这两种溴化阻燃剂可能是通过引起肝脏的物质代谢紊乱而造成肝毒性的.     

普萘洛尔及其光解产物对大型溞的毒性效应

以实验室培养的大型潘为受试生物,参照OECD推荐的化学品对水生生物的标准试验方法,测定了普萘洛尔(PRO)母液及其光解产物对大型溞的急性毒性和21 d慢性毒性,综合评价二者对大型溞的生长繁殖毒性效应.结果表明,PRO母液对大型溞的24 h-LC50和48 h-LC50分别为5.88 mg/L和4.91 mg/L,属高毒物质.PRO对大型溞的安全质量浓度为0.86 mg/L.21 d慢性毒性结果显示,PRO母液对母潘的产溞时间、产溞量、产溞胎数都有显著影响,且效果随PRO质量浓度增加而增加.大型溞F1 (1st)和F1 (3rd)代在恢复条件下的产溞时间无明显影响,但产溞量显著下降.通过GC/MS鉴定,PRO在光解过程中产生5种低相对分子质量有机物,包括萘、萘酚及邻苯二甲酸酐等.随光解时间延长,PRO光解溶液的毒性下降,其对大型溞的毒性效应是PRO母液及其光解产物共同作用的结果.     

黑土对四溴双酚A的吸附热力学特征

为了探明四溴双酚A(TBBPA)在黑土中的吸附行为,采集吉林松源农田表层(0~20 cm)的黑土样品,研究了p H值、离子强度(Ca Cl2)、温度等条件对黑土吸附0.1~10 mg/L TBBPA的影响。结果表明,TBBPA在黑土中的吸附过程可以分为快速吸附阶段(0~4h)和慢速吸附阶段(4~48 h),并于48 h时达到吸附平衡。Linear方程(R2大于0.940)能更好地描述黑土对TBBPA的吸附过程。p H值、离子强度和温度对TBBPA在黑土中的吸附都有明显影响,黑土对TBBPA的吸附量随p H值增加而减小,随离子强度增加而增大,随温度升高而减小。15℃、25℃和35℃时的自由能变分别为-7.77k J/mol、-10.54 k J/mol和-15.20 k J/mol,表明TBBPA在黑土中的吸附属于物理吸附,是放热反应,而且自由能变为负值表明吸附反应能自发进行。     

DEP、DOP暴露对鲤鱼的酸碱性磷酸酶的影响

为了研究酞酸酯类对水生生物的毒性作用,将鲤鱼暴露于DEP与DOP的6个质量浓度组中进行96h-LC50急性毒性试验,测得其半致死质量浓度(96 h-LC50)分别为41.50mg/L与7.95 mg/L。分别设置3个质量浓度和1个对照组,测定DEP与DOP对鲤鱼肝脏及肌肉组织酸性磷酸酶(ACP)与碱性磷酸酶(ALP)活性的影响。结果表明:DEP与DOP对鲤鱼肝脏及肌肉组织ACP活性的影响趋势均表现为低质量浓度诱导,高质量浓度抑制;DEP对鲤鱼肝脏及肌肉组织ALP活性的影响亦表现为低质量浓度诱导,高质量浓度抑制;而DOP对鲤鱼肝脏ALP活性的影响表现为随着暴露质量浓度的增大而活性降低,呈现出明显的剂量-效应关系。酸性磷酸酶和碱性磷酸酶可能在鱼体抵御酞酸酯毒性作用中有重要作用,其机理有待进一步研究。     

不同有机改性黏土对海洋卡盾藻去除作用的研究

为筛选用于赤潮应急治理的高效、低毒除藻剂,研究了不同链长的季鏻盐改性黏土以及相同链长不同取代基团的季铵(鏻)盐改性黏土对海洋卡盾藻的去除作用,同时以斑马鱼和蒙古裸腹溞为对象,评价了筛选的改性黏土的毒性.结果表明,链长为十四烷基的改性黏土的除藻效果最好,其次为十二烷基和十烷基,而十六烷基较差; 季铵(鏻)盐取代基团对改性黏土除藻效果的影响不大.十四烷基三丁基溴化磷改性黏土和双十四烷基二甲基乙基溴化铵改性黏土的除藻效果最好,对海洋卡盾藻的120 h半抑制质量浓度分别为6.11 mg/L和6.13 mg/L.毒性试验表明,这2种改性黏土对斑马鱼的毒性均较低,质量浓度为10～100 mg/L时,96 h后斑马鱼的存活率均为100%.改性黏土对蒙古裸腹溞有一定毒性,其中十四烷基三丁基溴化磷改性黏土24 h的LC50远超过100 mg/L,双十四烷基二甲基乙基溴化铵改性黏土的LC50为9.37 mg/L.因此,十四烷基三丁基溴化磷改性黏土的毒性更低,可作为赤潮治理的潜在除藻剂.     

电化学组合工艺削减垃圾渗滤液毒性的综合评价

以某垃圾填埋场的垃圾渗滤液为样本,将其在实验室以电化学氧化为主要工艺的废水处理装置出水作为研究对象。选择发光细菌、斑马鱼胚胎和斑马鱼仔鱼为受试生物,以发光抑制率及生物体死亡为观察指标,研究不同处理过程出水对3种受试生物的急性毒性效应。试验结果以半数效应浓度(Median Effective Concentration,EC50)和半数致死浓度(Median Lethal Concentration,LC50)表征。通过毒性单位(Toxicity Unit,TU)法、平均毒性(Average Toxicity,Av Tx)法、毒性指数(Toxic Print,Tx Pr)法、最敏感的测试(Most Sensitive Test,MST)法和潜在毒性效应指数(Potential Ecotoxic Effects Probe,PEEP)法等生物毒性评价方法对不同处理过程进行毒性削减评估。结果表明,出水对发光菌、斑马鱼幼鱼和胚胎的TU分别为0.63、9.82和8.55,与原水相比分别削减了81.52%、88.41%和89.65%。Av Tx、Tx Pr和MST法评价结果显示,经混凝沉淀-厌氧-电化学氧化-好氧组合工艺处理的出水仍具有一定的生物毒性,即现行的废水排放标准下不能完全阻止有毒废水的排放。此外在考虑废水排放量的基础上,PEEP评价法虽然表明出水无毒,但排放时需注意单项指标毒性。与成组生物试验相结合的PEEP评价方法可以反映垃圾渗滤液的综合生物毒性及评价其对生态系统的潜在影响。     

垃圾渗滤液的遗传毒性研究

应用蚕豆根尖和鲫鱼外周血细胞的微核测定技术对垃圾渗滤液遗传毒性进行了监测.用CODMn为1 415 mg/L的垃圾渗滤原液处理蚕豆根尖9 h,微核千分率(MCN)最高达到(25.62±0.87)‰,同时将垃圾渗滤原液分别稀释到CODm为710 mg/L、470 mg/L、280 mg/L和200 mg/L,在不同时间条件下处理蚕豆根尖,其MCN均呈现出随着处理时间的增长而逐渐增高的趋势;另外,用稀释后CODMn为1.5～14mg/L的垃圾渗滤液喂养鲫鱼,结果也显示,随渗滤液浓度的增高,鲫鱼外周血细胞MCN增大.垃圾渗滤液是一种毒性很强的液体,随着接触垃圾渗滤液的时间增长,会有导致生物体细胞分裂受阻和造成细胞内遗传物质损伤的潜在危害.     

氰化钾对蚕豆和洋葱根尖细胞的遗传损伤效应

采用蚕豆和洋葱根尖细胞微核检测技术,研究氰化钾(3mg/L、10 mg/L、30 mg/L、100 mg/L和300mg/L)的遗传毒性效应.结果表明,3-300 mg/L的氰化钾(KCN)处理12 h可诱发蚕豆和洋葱根尖中微核细胞数目显著增高,最高增幅分别为330.49%和244.92%:可使分裂指数明显下降,最高降幅分别为31.01%和33.44%;根尖微核细胞数与处理浓度呈正相关.分裂指数与处理浓度呈负相关.研究表明,氰化钾具有遗传毒性作用.能引起DNA分子断裂.与蚕豆相比,洋葱对氰化钾具有更高的敏感性,因此可通过洋葱微核试验有效监测环境中的氰化钾污染.     

UV/H2O2工艺对三氯乙醛及其生成潜能的控制

以我国南方某水厂沉后水为研究对象,使用UV/H_2O_2中试装置,研究了该工艺对三氯乙醛(CH)、三氯乙醛生成潜能(CHFP)的控制效果,并分析了其控制CH前体物的机制。结果表明,UV/H_2O_2工艺对CHFP的控制效果受紫外剂量和双氧水质量浓度的影响较大,随双氧水质量浓度增大CHFP先减小后增大,双氧水质量浓度为10mg/L时CHFP最小;随紫外剂量增大CHFP逐渐减小。UV/H_2O_2控制CHFP的机制是将水体中的芳香性蛋白质类物质和微生物代谢产物类物质氧化降解或转化为其他非CH前体物的物质。UV/H_2O_2工艺对CH有很好的控制效果,CH去除率随双氧水质量浓度增大而先增大后减小,双氧水质量浓度为12 mg/L时CH去除率最大;CH去除率随紫外剂量增大而不断增大,紫外剂量大于1 200 m J/cm~2时CH去除率增势趋于平缓。     

5种杀虫剂对3种淡水浮游动物的急性毒性

探讨了5种不同类型杀虫剂(毒死蜱(Chlorpyrifos)、三氟氯氰菊酯(Cyhalothrin)、丁硫克百威(Carbosulfan)、阿维菌素(Abamectin)和锐劲特(Fpronil))对3种淡水浮游动物(大型溞(Daphnia magna)、萼花臂尾轮虫(Brachionuscalyciflorus)和尾草履虫(Paramecium caudatum))的急性毒性作用。通过单一急性毒性试验,检测了5种常用杀虫剂对3种淡水浮游动物的24 h(大型溞和萼花臂尾轮虫)和1 h(尾草履虫)半致死浓度(LC50)。结果表明,随杀虫剂质量浓度增加,5种杀虫剂的毒性均明显增强,3种浮游动物的死亡率上升,呈明显的浓度-效应关系。5种杀虫剂对大型溞的24 h-LC50依次为0.001 mg/L、0.000 001 mg/L、0.078 mg/L、0.001 mg/L、0.098 mg/L,毒性均为剧毒;对萼花臂尾轮虫的24 h-LC50依次为0.081 mg/L、0.003 mg/L、0.062 mg/L、0.005 mg/L、0.476 mg/L,毒死蜱、三氟氯氰菊酯、丁硫克百威、阿维菌素为剧毒,锐劲特为高毒;对尾草履虫的1 h-LC50依次为0.434 mg/L、1.904 mg/L、4.851 mg/L、4.024 mg/L、33.393 mg/L,毒死蜱表现为高毒,三氟氯氰菊酯、丁硫克百威、阿维菌素为中毒,锐劲特为低毒。3种淡水浮游动物对杀虫剂的敏感性从大到小依次为大型溞、萼花臂尾轮虫、尾草履虫。从敏感性来说,大型溞和萼花臂尾轮虫均为较好的进行杀虫剂水环境生态效应评价的受试动物;尾草履虫由于时效快,在毒死蜱的检测中可作为优先考虑的受试动物。     

抗生素药物诺氟沙星对锦鲤的毒性效应

为明确抗生素药物诺氟沙星对锦鲤的毒性效应,采用鱼类毒性试验方法,研究了诺氟沙星(Norfloxacin,NFLX)对锦鲤的急性毒性和亚急性毒性效应.结果表明,当NFLX暴露质量浓度达到1 000 mg/L时,NFLX对锦鲤无急性毒性.NFLK暴露15 d,在1 mg/L、5 mg/L、25mg/L和125 mg/L 4个组中,5 mg/L组锦鲤肝脏SOD活性在6d时达到最大(p＜0.01);125 mg./L组MDA含量在15 d时达到最大值(p＜0.01);25 mg/L、125 mg/L组锦鲤肝脏中MDA含量与暴露时间呈正相关,相关系数分别为0.938 1、0.953 5.各组GST活性和GSH质量比均受到不同程度的诱导,1 mg/L组NFLX可使鱼肝GST与GSH产生适应性反应;5 mg/L组诱导GST与GSH效应最为显著,呈现“钟形”变化趋势,5 mg/L很可能是NFLX对GST活性和GSH质量比影响的一个阈值或转折点.鱼肝GPT与GOT活性变化表现出一定的相似性,均呈现先升高后降低的变化规律,其中5 mg/L组被诱导效应最为显著(p＜0.01).5 mg/L很可能是锦鲤适应NFLX暴露和机体中生物酶发挥作用的一个转折点.比较上述抗氧化和转氨酶指标的敏感性和稳定性发现,在NFLX作用下,锦鲤肝脏中GST、GSH两个指标对NFLX的反应比SOD、MDA、GPT、GOT灵敏,变化规律稳定,更适合评价水环境中NFLX暴露的毒性效应.     

离体条件下十溴联苯醚暴露对鲫鱼肝脏线粒体的氧化损伤

以鲫鱼(Carassius auratus)为试验材料,研究了在离体条件下经不同质量浓度的十溴联苯醚(PBDE-209)暴露后,鲫鱼肝脏线粒体中总抗氧化能力(T-AOC)、丙二醛(MDA)含量、黄嘌呤氧化酶(XOD)和超氧化歧化酶(SOD)活性的动态变化.结果表明,采用质量浓度为5.6～100.0 mg/L的PBDE-209处理鲫鱼肝脏线粒体30 min,5.6 mg/L组鲫鱼肝脏线粒体中T-AOC、MDA含量、XOD和SOD活性与对照组相比无显著差异(p>0.05); 其余各组的XOD活性和MDA含量随PBDE-209质量浓度增加逐渐上升,而T-AOC和SOD活性逐渐下降,均与PBDE-209质量浓度呈明显的相关关系(p<0.01).这说明PBDE-209对鲫鱼肝脏产生了氧化损伤,具有生化毒性.离体条件下鲫鱼肝脏线粒体中的T-AOC、MDA、XOD和SOD可作为生物标志物来评价多溴联苯醚的生化毒性.     

伊维菌素对斑马鱼(Danio rerio)生理生化特性的影响

为探讨水产常用抗寄生虫药物伊维菌素(IVM)对鱼类的毒性效应,参考IVM对斑马鱼的96 h-LC50值,设定了7μg/L、14μg/L及21μg/L3个处理组,并以0.021%乙醇为试剂对照组,采用96 h半静水式毒性试验测定了IVM对斑马鱼(Danio rerio)头部乳酸脱氢酶(LDH)、乙酰胆碱酯酶(AChE)和碱性磷酸酶(ALP)以及肌肉组织中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)和ALP等生理生化指标的影响。结果表明:IVM对斑马鱼肌肉SOD活性的影响总体表现为低质量浓度抑制,高质量浓度先诱导后抑制;MDA含量在低质量浓度作用下8~12 h内显著高于对照组(p0.05),而在较高质量浓度下先受到显著抑制(p0.05),虽然后期有一定的恢复,但总体仍低于对照组;IVM对AChE活性影响在短期内并不明显,但在96 h时最高质量浓度组的IVM对AChE产生了55.2%的抑制;头部LDH活性只在8~24 h内受到不同程度的影响,之后便逐渐恢复;头部ALP活性在较高质量浓度作用12~24 h内受到一定的抑制(p0.05),而肌肉ALP活性与对照组相比无显著差异(p0.05),表明头部ALP活性比肌肉敏感。     

水溶性有机物和非离子表面活性剂对土壤中芘生态毒性的影响

采用生物培养和物理化学试验研究了水溶性有机物(DOM)和非离子表面活性剂对土壤中芘生态毒性的影响.结果表明,水溶性有机物具有表面活性.水稻根的芘毒害敏感区间为0～200 mg/kg,100 mg/kg是土壤中芘对水稻根伸长最大抑制率质量比.DOM的存在会降低芘的生态毒性,且芘生态毒性的降低程度随DOM质量浓度的增大而增大.在试验条件下,DOM和表面活性剂单一作用对芘生态毒性均有减轻的趋势;当DOM和表面活性剂共存时,芘的生态毒性则比DOM单独作用时的结果弱,而强于表面活性剂单独作用的结果.     

万年青在镉铀胁迫下的富集特征和生理生化机制

为探究万年青修复镉铀污染土壤的效率及镉铀胁迫对其生理特性的影响,通过水培试验,研究了不同质量浓度镉(0、20 mg/L、40mg/L)、铀(0、0.1 mg/L、1 mg/L、5 mg/L、10 mg/L、20 mg/L)胁迫下万年青的生长、生理响应及耐性、吸收和积累特征。结果表明,在相同质量浓度镉胁迫下,随溶液中铀质量浓度升高,万年青丙二醛(MDA)含量呈明显上升趋势,光合色素质量比、可溶性蛋白质质量比、过氧化物酶(POD)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性呈先升后降趋势,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性呈缓慢升高趋势。随铀处理质量浓度升高,根部铀富集系数逐渐降低,转移系数也逐渐下降;万年青对铀元素的富集主要在根部,且从根部向地上部转移的能力随铀处理质量浓度升高而降低。随铀质量浓度增加万年青对铀的富集量逐渐上升,但均表现为根部富集量高于地上部分。当镉、铀质量浓度均为20 mg/L时,万年青对铀的富集量最大,根部富集量达到(898.48±2.53)mg/kg,地上部(茎叶部)富集量达到(277.27±2.52)mg/kg。     

水中纳米零价铁在斑马鱼体内的生物富集和组织病理学研究

以斑马鱼为受试对象,研究纳米铁在鱼体内的富集状况与组织病理学变化。分别将斑马鱼(Danio rerio)暴露于5.00 mg/L、10.00mg/L、15.00 mg/L和20.00 mg/L的纳米铁悬浮液中饲养7 d,取样解剖,对鱼体的不同器官进行分析。结果表明,肠道内铁的富集量显著高于鳃、躯干等其他部位,且肠道和整体的富集量都在10.00 mg/L的处理下达到最大。切片结果显示,铁在肠道有富集,且肠和鳃部组织中出现了一定的病理和形态学变化。在富集-释放试验中,先将斑马鱼暴露于质量浓度为5.00 mg/L和10.00 mg/L的纳米铁悬浮液中进行为期7 d的富集试验,而后将受试鱼体取出,置于空白水体中进行7d释放试验,结果表明,纳米铁在鱼体内的富集量与暴露时间有关,第6 d时达到最大值;在清水释放体系中,鱼体内的铁质量比持续降低,直至未染毒水平。研究表明,铁可能是随斑马鱼的呼吸及吞食作用而进入体内,而且会对其直接接触器官和组织产生有害影响,在干扰消除后体内的铁会再次从体内释放出去。     

凤眼莲、大薸对铀胁迫的生理生化响应

为探讨凤眼莲和大薸在铀胁迫下的生理生化响应,通过Hoagland水培试验,研究了不同铀质量浓度处理对凤眼莲和大薸的光合色素质量比、抗氧化酶(SOD、CAT、POD)活性、丙二醛(MDA)含量、游离脯氨酸质量比的影响,以及凤眼莲和大薸对铀的富集能力。结果表明:随铀处理质量浓度增大,凤眼莲和大薸体内铀质量比增加,在50 mg/L铀胁迫下,两者体内铀的质量比达1 550.2 mg/kg和963.0mg/kg;在铀的质量浓度为0.1 mg/L时,凤眼莲和大薸的光合色素质量比无显著变化(p>0.05),随着铀质量浓度的增大,光合色素质量比持续降低;在铀的质量浓度为0.1~1 mg/L时,抗氧化酶系统在凤眼莲和大薸缓解较低质量浓度铀胁迫所引起的膜脂过氧化中发挥了重要作用;凤眼莲对铀的耐受能力要强于大薸;高质量浓度(20 mg/L和50 mg/L)铀处理下,凤眼莲和大薸抗氧化酶活性受到抑制;作为渗透调节物质,二者游离脯氨酸质量比均高于对照。