重金属对发光海藻Pyrocystis lunula的毒性研究——一种新型的快速生物毒性测试方法QwikLite

利用海洋发光藻--新月梨甲藻Pyrocystis lunula的生物发光特性(QwikLite方法),以发光抑制为测试终点,研究了6种重金属离子Zn2+、Cu2+、Pb2+、Cr6+、Cd2+、Hg2+的毒性,24h EC50分别为4.6601mg·L-1、0.0960mg·L-1、1.4935mg·L-1、0.1626mg·L-1、0.1272mg·L-1、0.0048mg·L-1.将该结果与这6种金属离子对其它发光藻、发光菌、糠虾和泥螺的毒性效应进行了比较.结果表明,利用QwikLite方法和Vibrio覱scheri(Microtox方法)测定的6种重金属离子的毒性顺序相似,但QwikLite法比Microtox法的灵敏度高1～2个数量级;发光藻与糠虾和泥螺的灵敏度相似或者更高,与泥螺存在显著的相关性.发光藻毒性测试方法QwikLite由于灵敏度高、操作简便、快速经济等优点,可以作为一种新型的快速生物测试方法.     

多壁碳纳米管存在环境下Pb、Zn对斑马鱼毒性的变化(The Change of the Toxicity of Pb and Zn on Zebrafish in the Case of the Existence of Multi-Walled Carbon Nanotubes)

研究了重金属铅、锌对斑马鱼的急性毒性效应及在人工碳纳米材料——多壁碳纳米管存在环境下,铅、锌对斑马鱼毒性的变化.结果显示,随着铅(Pb(NO3)2)、锌(ZnSO4)浓度的增加以及染毒时间的延长,斑马鱼死亡率逐渐增加;单一多壁碳纳米管悬液(10mg·L-1)对斑马鱼无明显毒性效应.Pb和Zn对斑马鱼24h、48h和96h的LC50分别为5.38mg·L-1、3.99mg·L-1、3.83mg·L-1和26.37mg·L-1、21.39mg·L-1、20.62mg·L-1;在多壁碳纳米管存在条件下,二者对斑马鱼24h、48h和96h的LC50分别为2.74mg·L-1、2.26mg·L-1、2.15mg·L-1和21.85mg·L-1、17.17mg·L-1、16.77mg·L-1.多壁碳纳米管存在条件下铅、锌对斑马鱼的LC50显著降低,提示碳纳米材料可能会增加重金属对水生生物的毒性.     

早期胚胎发育期暴露1-辛基-3-甲基咪唑离子液体后对金鱼仔鱼的氧化损伤(Oxidative Stress of the Ionic Liquid 1-Octyl-3-Methylimidazolium Bromide on the Goldfish Larva Carassius auratus Hatching from the IL-treated Embryos)

离子液体的生物毒性受到越来越多关注,但目前该方面的研究报道很少.采用溴化1-辛基-3-甲基咪唑离子液体([C8mim]Br)处理金鱼胚胎,研究了金鱼早期胚胎发育期暴露离子液体后对金鱼仔鱼的氧化损伤.通过预实验获得金鱼胚胎(卵裂期)72小时半致死浓度(LC50)为209mg·L-1,根据该结果设计胚胎发育期离子液体的亚慢性暴露浓度为10.45mg·L-1、20.9mg·L-1、41.5mg·L-1、104.5mg·L-1.实验结果表明,与对照组相比,低浓度离子液体处理组(10.45mg·L-1和20.9mg·L-1)超氧化物歧化酶活性显著上升,高浓度处理组(41.55mg·L-1和104.55mg·L-1)极显著下降.谷胱苷肽过氧化物酶活性除10.455mg·L-1处理组为不显著上升外,其余3组均为显著下降.4个处理组丙二醛含量均比对照组显著增高,且呈现明显的剂量-效应关系.该实验结果表明,经过胚胎发育期暴露离子液体后,[C8mim]Br对金鱼仔鱼组织抗氧化系统仍产生较强的氧化损伤并引起脂质过氧化作用.因此,有必要研究离子液体对水生态系统中水生动物种群的影响,并对离子液体的生态安全做出科学评价.     

重金属对发光海藻Pyrocystis lunula的毒性研究——一种新型的快速生物毒性测试方法QwikLite(Study of Heavy Metals Toxicity for Dinoflagellate Pyrocystis lunula——A New Rapid Toxicity Test QwikLite)

利用海洋发光藻——新月梨甲藻Pyrocystis lunula的生物发光特性（QwikLite方法）,以发光抑制为测试终点,研究了6种重金属离子Zn2+、Cu2+、Pb2+、Cr6+、Cd2+、Hg2+的毒性,24h EC50分别为4.6601mg·L-1、0.0960mg·L-1、1.4935mg·L-1、0.1626mg·L-1、0.1272mg·L-1、0.0048mg·L-1. 将该结果与这6种金属离子对其它发光藻、发光菌、糠虾和泥螺的毒性效应进行了比较. 结果表明,利用QwikLite方法和Vibrio ?覱scheri（Microtox方法）测定的6种重金属离子的毒性顺序相似,但QwikLite法比Microtox法的灵敏度高1~2个数量级;发光藻与糠虾和泥螺的灵敏度相似或者更高,与泥螺存在显著的相关性. 发光藻毒性测试方法QwikLite由于灵敏度高、操作简便、快速经济等优点,可以作为一种新型的快速生物测试方法.     

腐殖质对BDE209、Pb和Cd在水/沉积物界面吸附行为的影响

水/沉积物界面是有机和无机污染物的物理、化学等过程的重要载体和场所。为了探究溴代阻燃剂与重金属在水/沉积物体系的分布规律,以电子垃圾拆解地水体中常见的溴代阻燃剂十溴联苯醚(BDE209)和重金属Pb、Cd为目标污染物,考察了腐殖质对BDE209、Pb和Cd在水/沉积物界面吸附行为的影响。红外光谱分析表明沉积物腐殖质活性基团包括醇、酚和羧基类等官能团;1H核磁共振分析显示沉积物腐殖质主要由碳水化合物与脂肪族类化合物组成。吸附试验结果表明,水体中腐殖质能够促进沉积物表面BDE209、Pb和Cd的释放,BDE209在水/沉积物体系的吸附行为主要受水溶性腐殖质的影响,而对Pb、Cd而言,负载于沉积物表面的碱溶性腐殖质比水溶性腐殖质对其分配行为的作用更显著。此外,沉积物组分对BDE209在水/沉积物体系的分配行为无显著影响;粘土组分对Pb、Cd的富集能力高于砂粒,并且对Pb的富集能力比Cd更为突出。     

Cd(Ⅱ)与As(Ⅴ)在土壤铁氧化物和细菌表面上的共吸附研究

中国南方土壤常常受到镉砷复合污染,镉砷的化学特性截然不同,因此在土壤不同组分表面的化学行为存在显著区别.在南方偏酸性土壤中铁氧化物占固相比例很大,基于此,选取两种典型土壤组分,即铁氧化物(针铁矿)和微生物(蜡状芽孢杆菌Bacillus cereus),通过批吸附实验结合X-射线光电子能谱探究Cd(II)与As(V)的共...     

动水条件下沉积物-水界面微生物与铬的相互作用机理

通过沉积物-水相互作用的室内水槽模拟实验,在上覆水Cr(Ⅵ)不断更新条件下,分析了沉积物中Cr(Ⅵ)的吸附还原能力和微生物的生长特征,探讨了微生物作用下沉积物-水界面重金属铬的迁移转化机理。结果表明,在上覆水Cr(Ⅵ)浓度不断增加条件下,沉积物微生物菌落经历了初步适应期、快速增长期、竞争生长期和稳定期4个阶段。在高铬(Cr(Ⅵ)0.1mg·L~(-1))条件下,沉积物表层微生物群落主要是蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)、环状芽孢杆菌(Bacillus annularis)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilison)。在微生物作用下,Cr(Ⅵ)还原率稳定于47.56%左右;由于微生物作用,沉积物对铬的吸附率明显升高,可达53.63%。微生物蜡状芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌释放的还原性酶和还原性离子将沉积物-水界面的六价铬不断还原为三价铬,在弱碱性环境中形成Cr(OH)_3沉淀和络合沉淀,增大了表层沉积物中铬的含量,降低了水环境中铬的含量。研究成果对河流铬污染自净起到了理论指导和科学支撑作用。     

铀胁迫对两种蓝藻生长及抗氧化酶活性的影响

研究了不同浓度铀(0.1、1.0、10.0和30.0mg·L-1)胁迫对满江红鱼腥藻(Anabaena azollae)和爪哇伪枝藻(Scytonemaj avanicum)生长及抗氧化酶活性的影响。结果表明,低浓度铀(0.1和1.0mg·L-1)条件下,两种蓝藻的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及丙二醛(MDA)含量均无明显变化;叶绿素a含量和可溶性蛋白质含量均较对照上升,表明低浓度铀对A.azollae和S.javanicum均未形成明显胁迫,对生长表现为刺激和促进作用。10.0mg·L-1浓度的铀对A. azollae的生长影响不大,对S. javanicum却产生了明显的抑制作用。30.0mg·L-1铀胁迫下,两种蓝藻中的MDA显著增加,抗氧化酶系统受到破坏,生长严重受阻。实验结果显示,A. azollae和S. javanicum的耐铀极限分别在10.0～30.0mg·L-1和1.0～10.0mg·L-1之间,A. azollae的抗铀性比S. javanicum强。     

澳门城市垃圾焚烧底灰的重金属淋溶及其遗传毒性评价

应用美国国家环境保护局推荐的毒性特性溶出程序(toxicitycharacteristicleachingprocedure,TCLP),以及ICP-MS和ICP-AES技术研究了澳门城市垃圾焚烧底灰中重金属的淋溶,并结合蚕豆根尖微核试验评价了其潜在的生态与健康风险.结果显示,该底灰淋溶出来的重金属元素:铝(Al)、锰(Mn)、钴(Co)和汞(Hg)的浓度低于0.01mg·L-1,铁(Fe)、铜(Cu)和钼(Mo)的浓度低于0.1mg·L-1,而铬(Cr)、锌(Zn)、硒(Se)、锶(Sr)、钡(Ba)和铯(Cs)的浓度在0.11mg·L-1￣2.19mg·L-1之间.需要注意的是淋溶液中铅(Pb)的浓度异常高,最高可达19.06mg·L-1,超过了美国相关标准的上限(5mg·L-1);对比不同条件下底灰中重金属的淋溶情况,表明溶解作用和淋溶液的pH值是影响其淋溶的2个重要因素.蚕豆根尖微核试验显示各淋溶液处理组根尖细胞微核率明显升高,与阴性对照组相比具有显著性差异(p<0.05),表明各淋溶液具有遗传毒性;随着淋溶液中重金属浓度的增加,蚕豆根尖细胞所表现出来的毒性效应增强,表明重金属是淋溶液具有遗传毒性的重要原因.     

北京地区3种污灌土壤镉最大吸附容量的推求

土壤对重金属的吸附容量是土壤重金属污染风险评价的一项重要指标,研究土壤对重金属的最大吸附容量对加强土壤环境的科学管理具有重要意义.采用阳离子交换量、平衡吸附方程和实验实测法推求了北京地区3种污灌土壤对重金属镉的最大吸附容量.由阳离子交换量(CEC)推求的北野厂、衙门口和永乐店3种污灌土壤对镉的最大吸附容量分别为:4822、4148和4721mg·kg-1;由单表面Langmuir方程推求的3种污灌土壤对镉的最大吸附容量均为5000mg·kg-1,由传统双表面Langmuir方程推求的3种土壤对镉的最大吸附容量分别为7040、6950和6994mg·kg-1,由双表面Langmuir方程的Sposito方法推求的3种污灌土壤对镉的最大吸附容量均为6200mg·kg-1;恒温25℃条件下,上述3种污灌土壤对镉的单分子层最大吸附容量实测值分别为5700、5600和5600mg·kg-1,多分子层最大吸附容量实测值分别为9000、8000和8120mg·kg-1.比较而言,双表面Langmuir方程是目前推求污灌土壤对镉最大吸附容量的较好方法.     

电子废物不当处置的重金属污染及其环境风险评价Ⅲ.电子废物酸解、焚烧活动对小流域地表水和井水的金属污染

为了评价电子废物酸解、焚烧活动对当地小流域水体的金属污染,采集了广东省清远市龙塘镇地区泉水、水塘、水库、农灌渠、水田和水井中的水样,分析了各水样中的10种金属含量.研究结果表明,从电子废物酸解、焚烧核心区域的坡谷中采集的泉水受到了较严重的Pb污染,水中Pb浓度达到0.070mg·L-1,高于国家地表水环境质量标准(GB3838-2002)规定的III类水质标准.在酸解作坊边缘一个水塘的水样中检出了浓度分别高达64.82、56.37、2.164、0.200和6.649mg·L-1的Cu、Zn、Cr、Pb和Cd,均大大超过了III类水质标准,其中Cd超标1329.8倍,pH值只有2.05,电导率高达6890μS·cm-1,说明该水塘中的水基本是电子废物酸解活动排放的废水,并且已经通过下渗、地表径流等过程污染了小流域中的其他水体.虽然在农灌渠、水田、水井的水样中未检出超标的重金属浓度,但各种迹象说明,这些水体也已经受到了电子废物回收活动的影响,其中井水中电导率接近400μS·cm-1,远高于其他自然水体.来源于电子废物不当处置的重金属在这些水体中的累积值得关注,今后有必要开展更为持久、全面、系统的监测和研究.     

Pb污染对白菜的生态毒理效应研究（Ecotoxicological Effects of Pb on Brassice rapa）

采用水培方法研究了白菜种子和幼苗对Pb的富集能力与耐受性.实验设6个处理浓度,分别为0.2mg·L-1、0.4mg·L-1、0.8mg·L-1、1.6mg·L-1、3.2mg·L-1及对照,共培养7d,然后测定种子萌发抑制率、茎生长抑制率、根的耐性指数、叶绿素与类胡萝卜素含量与铅的富集量.研究表明白菜幼苗对高浓度的Pb具有富集能力,根是主要的富集器官,根的最高富集量为75.46mg·L-1.Pb抑制白菜幼苗的营养生长,抑制白菜根的伸长.0.2mg·L-1处理浓度下,Pb促进白菜茎的生长,高浓度的Pb抑制白菜茎的生长.Pb抑制白菜体内叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的含量.铅影响白菜幼苗的正常生长,白菜对铅具有一定耐受性.     

Ni、Zn对三疣梭子蟹幼体发育的慢性毒性(The Chronic Toxicity of Ni and Zn on Larval Development of Portunus trituberculatus)

为研究Ni、Zn对三疣梭子蟹幼体的毒性,进行了浓度为1/4至8倍渔业水质标准的Ni、Zn(Ni为0.05～0.4mg·L-1;Zn为0.1～0.8mg·L-1)对蟹幼体生长发育的毒性影响试验.1)Ni对蟹幼体生长发育的毒性影响:Ni浓度为1～8倍渔业水质标准时,蟹幼体混合存活率极显著低于对照组(p<0.01).Ni浓度为4倍渔业水质标准时,蟹幼体发育至Z4就全部死亡,8倍仅发育至Z2就全部死亡;4倍以上时,各期幼体存活率和阶段存活率均显著低于对照组(p<0.05或p<0.01).4倍以上时,蟹幼体发育的最短和最长时间及平均时间均显著高于对照组(p<0.05或p<0.01).这说明,进行三疣梭子蟹幼体培育,4倍以上Ni浓度为不适浓度,1～2倍为可行浓度,1/2倍以下为适宜浓度.2)Zn对蟹幼体生长发育的毒性影响结果发现,Zn浓度为8倍渔业水质标准时,蟹幼体混合存活率显著低于对照组(p<0.01),4倍以下时没有显著差异(p>0.05).4倍时蟹幼体仅发育至C1就全部死亡,8倍仅发育至Z2就全部死亡;4～8倍时各期幼体存活率和阶段存活率均极显著低于对照组(p<0.01).2倍以上时,蟹幼体发育的最短时间显著高于对照组(p<0.05);4倍以上时,蟹幼体发育的平均时间显著高于对照组(p<0.05).这说明,进行三疣梭子蟹幼体培育,4倍以上Zn浓度为不适浓度,2倍Zn浓度为可行浓度,1倍以下为适宜浓度.     

应用流式细胞分析技术研究溴氯海因对近头状伪蹄形藻的毒性作用

实验采用流式细胞术的检测分析方法,探究溴氯海因(BCDMH)对常见淡水藻类近头状伪蹄形藻的作用.研究结果显示BCDMH对近头状伪蹄形藻钓生长抑制作用呈明显的浓度依赖型变化.根据不同浓度细胞生长抑制的百分率计算,24、48和72 h BCDMH对近头状伪蹄形藻生长抑制作用的EC50分别为3.64、3.21和2.56 mg...     

硫氰酸钠对斑马鱼毒性的评价

为了研究植物性饲料代谢产生的中间产物硫氰酸钠(NaSCN)对水生生物的毒性效应,首先将斑马鱼(Brachy danio rerio)暴露于NaSCN的8个浓度组中进行96 h-LC50急性毒性试验,测得其半致死浓度(96 h-LC50)为403 mg·L-1.再以安全浓度(1/10LC50.)为基准,等对数设置3个质量...     

重金属Cr(Ⅵ)、Pb及Cu胁迫对双齿围沙蚕体腔细胞的DNA损伤

为探讨重金属Cr(Ⅵ)、Pb以及Cu对沙蚕体腔细胞DNA的毒性效应,以双齿围沙蚕为受试动物,重金属按不同剂量水平,Cr(Ⅵ):10、100和200 mg· L-1,Pb:5、50和100 mg·L-1,Cu:1、10和20 mg· L-1,分别胁迫沙蚕24 h,以不加任何重金属离子的海水为对照,采用单细胞凝胶电泳技术,检测其体腔细胞DNA损伤程度.结果表明,与空白对照组相比,3种重金属离子的各浓度组都能引起沙蚕体腔细胞DNA损伤,且3种重金属胁迫浓度与细胞DNA损伤程度之间存在显著的剂量-效应关系.双齿围沙蚕可以作为单细胞凝胶电泳的实验材料用于重金属所致环境污染的生物监测指示生物.     

我国典型土壤上重金属污染对番茄根伸长的抑制毒性效应

采用盆栽试验观测了我国3种典型土壤——黄泥土、褐土、红壤上不同重金属(铜、锌、铅)作用下敏感植物番茄的根伸长,其中黄泥土和褐土上重金属添加量范围为Cu(0～2000mg·kg-1)、Zn(0～4000mg·kg-1)和Pb(0～5000mg·kg-1),红壤上为Cu(0～400mg·kg-1)、Zn(0～750mg·kg-1)和Pb(0～2000mg·kg-1).对不同土壤上Cu、Zn、Pb对番茄的根伸长抑制率进行了比较,以阐明不同土壤上重金属种类及用量对蔬菜根生长的抑制及毒性效应.结果表明,相同Cu、Zn、Pb污染水平(添加量)下,土壤中重金属对番茄的根伸长抑制率大小顺序基本表现为:红壤>黄泥土>褐土.番茄对红壤中的重金属最敏感,其次是黄泥土,再次是褐土.番茄对不同重金属的毒性响应不同,对Cu最敏感,Zn和Pb次之.土壤中有效态重金属含量与番茄根伸长呈显著(p<0.05)或极显著(p<0.01)负相关,表明有效态重金属含量是影响蔬菜根伸长的重要因素.