壬基酚对多刺裸腹溞连续世代的毒性效应

为探讨典型环境激素壬基酚(nonylphenol,NP)对枝角类浮游动物多刺裸腹溞连续世代的毒性效应,在实验室条件下,暴露连续3个世代(F₀、F₁、F₂)多刺裸腹溞于0.02～0.10 mg·L^-1的NP。15 d后测定成体死亡率、首胎繁殖时间、后代数目、成体蜕皮次数以及终点体长。研究结果表明,NP对F₀代多刺裸腹溞具有很高的致死率;随着世代的增加,在相同NP质量浓度暴露下,与母代成体的死亡率相比,子代多刺裸腹溞成体的死亡率增高,致死毒性放大;NP对多刺裸腹溞连续3个世代的繁殖力都有显著抑制作用(P<0.05),并随着世代递增,NP对子代繁殖力的抑制增强;在NP暴露下,多刺裸腹溞F₀首胎繁殖时间明显推迟,NP暴露浓度与延迟程度呈正相关,呈现出剂量-效应关系,首胎繁殖时间延迟的趋势也存在于F₁、F₂世代中且存在放大效应;但是连续3个世代多刺裸腹溞成体的蜕皮次数都不受NP暴露影响;F₀和F₁世代多刺裸腹溞终点体长降低,并呈现明显的剂量-效应关系,但与F₁相比,F₂低浓度处理组受试个体终点体长呈增加趋势。对结果进行分析,认为多刺裸腹溞在NP暴露后的母代DNA或DNA完整性遭到破坏导致子代在相同NP质量浓度暴露下更容易受到NP致死性的影响;NP化合物具有的苯酚结构抑制枝角类体内葡萄糖、硫酸盐与类固醇的结合,从而引起体内荷尔蒙水平异常,最终对诸如生殖等生理行为造成不利影响;多刺裸腹溞成体的蜕皮次数都不受NP暴露影响表明蜕皮激素系统未受到干扰,且NP对生长的影响显然存在蜕皮外的其他作用机制。     

3种酚类化合物对多刺裸腹溞GST和AChE活力的影响

为探讨酚类化合物对水生生物的毒性效应,实验研究了多刺裸腹溞(Moina macrocopa)暴露于不同浓度的苯酚(0.25、0.75、1.25、1.75、2.25mg·L-1)、邻苯二酚(0.10、0.25、0.40、0.55、0.70mg·L-1)和间苯二酚(0.015、0.030、0.045、0.060、0.075mg·L-1)后,体内谷胱甘肽-S-转移酶(GST)和乙酰胆碱酯酶(AChE)活力的动态变化.结果表明,3种酚类化合物处理24h后,多刺裸腹溞体内GST活力随染毒浓度的升高呈先升高后降低趋势.处理48h后,体内GST活力随苯酚和邻苯二酚浓度的升高逐渐降低,而间苯二酚对GST活力的影响与处理24h后GST活力的变化趋势相似.3种酚类化合物处理24h、48h后,多刺裸腹溞体内AChE活力均呈先升高后降低趋势.48h处理多刺裸腹溞体内GST和AChE活力均显著低于24h处理.短时间内低浓度酚类化合物对GST和AChE活力具有诱导作用,但随着酚类化合物处理浓度的升高和处理时间的延长酶活力受到显著抑制.GST和AChE活力的变化能够灵敏地反映出酚类化合物对多刺裸腹溞的毒性大小及造成的损伤,初步推断可作为生物标志物来评价酚类污染物对水生生物的生化毒性.     

壬基酚与壬基酚聚氧乙烯醚对多刺裸腹溞的复合毒性效应

为了探讨壬基酚聚氧乙烯醚（NP10EO）与其降解产物壬基酚（NP）对多刺裸腹溞的复合毒性效应,在实验室条件下研究了NP和NP10EO单一暴露对多刺裸腹溞的急性毒性和亚慢性毒性,以及两者混合暴露对多刺裸腹溞的联合毒性效应。结果表明：NP和NP10EO两种物质单一暴露对多刺裸腹溞的24 h LC50分别为0.154和3.37 mg.L-1,48 h LC50分别为0.065和2.11 mg.L-1。联合毒性实验中,定义0.5×LC50（NP）＋0.5×LC50（NP10EO）为一个毒性单位（1TU）。NP和NP10EO混合暴露后对多刺裸腹溞的24 h和48 h的LC50分别是0.646TU和0.291TU,联合毒性强度明显高于两种物质单一暴露时的毒性强度。在持续混合暴露条件下,多刺裸腹溞的首次生殖时间延迟、母体体长和初生幼体体长严重缩短、首次生殖数量大幅减少。说明NP和NP10EO对多刺裸腹溞的复合毒性表现出明显的协同效应。     

3种酚类化合物对多刺裸腹溞GST和AChE活力的影响

为探讨酚类化合物对水生生物的毒性效应,实验研究了多刺裸腹溞（Moina macrocopa）暴露于不同浓度的苯酚（0.25、0.75、1.25、1.75、2.25mg·L-1）、邻苯二酚（0.10、0.25、0.40、0.55、0.70mg·L-1）和间苯二酚（0.015、0.030、0.045、0.060、0.075mg·L-1）后,体内谷胱甘肽-S-转移酶（GST）和乙酰胆碱酯酶（AChE）活力的动态变化. 结果表明,3种酚类化合物处理24h后,多刺裸腹溞体内GST活力随染毒浓度的升高呈先升高后降低趋势. 处理48h后,体内GST活力随苯酚和邻苯二酚浓度的升高逐渐降低,而间苯二酚对GST活力的影响与处理24h后GST活力的变化趋势相似. 3种酚类化合物处理24h、48h后,多刺裸腹溞体内AChE活力均呈先升高后降低趋势. 48h处理多刺裸腹溞体内GST和AChE活力均显著低于24h处理. 短时间内低浓度酚类化合物对GST和AChE活力具有诱导作用,但随着酚类化合物处理浓度的升高和处理时间的延长酶活力受到显著抑制. GST和AChE活力的变化能够灵敏地反映出酚类化合物对多刺裸腹溞的毒性大小及造成的损伤,初步推断可作为生物标志物来评价酚类污染物对水生生物的生化毒性.     

米氏凯伦藻对蒙古裸腹溞的毒性及致毒途径分析

米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi Hasen)是一种典型的鱼毒性赤潮藻,近年来在我国频繁爆发,给水产养殖业带了严重的经济损失.在实验室条件下,采用混合培养、隔离培养等手段研究了米氏凯伦藻及不同细胞组分对枝角类蒙古裸腹溞(Moina mongolica)摄食与生存的影响,分析了其致毒途径.结果表明,随着混合...     

N-乙基吡啶溴对秀丽隐杆线虫生殖与脂代谢的多世代与跨世代效应

离子液体(ILs)的毒物兴奋效应(hormesis)使其低浓度、长期暴露的生态危害备受关注。本文以N-乙基吡啶溴(Br)作为ILs代表,以秀丽隐杆线虫为受试生物,开展连续多世代与跨世代生殖毒性效应研究,并从脂代谢酶、代谢中间产物探索其潜在机理。研究结果表明,在连续暴露的11代中,Br在0.53 mg·L^-1水平对F1、F2、F3、F7、F8、F9和F10代线虫生殖产生刺激效应,在F6和F11中产生抑制效应;在53 mg·L^-1水平,在更多世代中表现出抑制效应,并且抑制水平比低浓度更强。跨世代效应中,Br对F1脱离暴露的后代T3的生殖效应在高、低浓度均表现为抑制效应;同时,Br在低浓度连续11代暴露后,对其脱离暴露的后代T3’的生殖依然表现出刺激效应;但Br在高浓度多世代暴露后,对T3’无显著残留效应。在F1~F11代中,Br对三酰基甘油(TG)、乙酰辅酶A(ACA)、磷酸甘油酰基转移酶(GPAT)、肉碱棕榈酰转移酶(CPT)等脂代谢物、代谢酶活性的多世代效应也表现为刺激、抑制效应的波动变化,各生化指标效应之间以及与生殖效应之间均存在密切关联,并存在高低浓度效应差异。在T3、T3’中,Br对脂代谢物、脂代谢酶表现出显著的跨世代残留效应。综上,Br连续多世代暴露的生殖毒性及其在脱离暴露后代中的残留效应,均与脂代谢密切相关,并受到暴露浓度的显著影响。     

城市污水厂污泥倾倒对海洋生物的毒性研究

以广州市和佛山市的5个城市污水处理厂的污泥为实验对象,选取费氏弧菌、蒙古裸腹溞、卤虫、裸项栉鰕虎鱼仔鱼4种不同营养级的海洋生物为受试对象,结合化学分析方法,研究广州区域周边污水污泥浸出液的生物毒性效应。结果显示各污水污泥浸出液的毒性均较大,且浸出液的Cu污染浓度较高;广州市污水污泥对4种受试生物的毒性效应要高于佛山市。从污泥毒性对受试生物的选择性方面分析,发现卤虫筛分能力强且灵敏度高,而费氏弧菌则相关性好且方法简捷。研究结果为反映城市污泥的生物毒性强度和选择合适毒性评价受试生物提供基础数据。     

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124.4~150.9 mg·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。     

环境浓度下的混合抗生素对普通小球藻的联合毒性

近年来,抗生素已成为一类备受关注的新型环境污染物。为了探究这类化合物对各类生物的毒性效应,本实验以红霉素(ERY)、恩诺沙星(ENR)、磺胺甲恶唑(SMX)这3种常见的抗生素作为代表,研究其单独作用和两两联合作用对普通小球藻的生长、蛋白合成及丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明：ERY、ENR和SMX对小球藻的96 h-EC₅₀分别为85.7、124.5和1 672.7 μg·L^-1,且3种抗生素两两联合时对小球藻的毒性作用类型均为协同作用。此外,当暴露于环境浓度的抗生素时,无论是单独加药还是联合加药,除ERY处理组的小球藻的蛋白合成被轻微抑制外,其他各处理组的蛋白含量与对照组相比,均展现出低剂量刺激效应。对于MDA产量,ENR处理组的MDA含量与对照组无显著差异,其他各处理组均高于对照组;故环境浓度下的ENR并没有对小球藻造成明显的氧化损伤,而其他2种抗生素则对小球藻造成了氧化损伤。该研究为低浓度混合抗生素在淡水环境中联合暴露的生态风险评估提供了科学依据。     

对二甲苯对褐牙鲆(Paralichthys olivaceus)幼鱼的毒性效应研究

采用急性和28 d慢性暴露试验研究了海洋典型危险化学品对二甲苯对褐牙鲆幼鱼的致死效应和生长抑制效应,并测定了遗传毒性、神经毒性以及免疫毒性效应相关的毒理学评价指标。研究结果表明:对二甲苯对褐牙鲆幼鱼的96 h-LC50为45.7 mg·L~(-1),根据国家环保局水和废水监测分析方法编委会规定的化学物质对鱼类毒性分级标准,属于中等毒性,浓度高于2.3 mg·L~(-1)的暴露能显著抑制褐牙鲆幼鱼的生长;4.6和9.2 mg·L~(-1)浓度组观察到对二甲苯暴露28 d后褐牙鲆肝脏中的丙二醛含量与DNA损伤程度显著升高,脑组织中乙酰胆碱酯酶(Ach E)活力被明显抑制;9.2 mg·L~(-1)浓度组暴露28 d后,褐牙鲆幼鱼体内总血细胞数量和溶菌酶活力显著降低。这些结果表明较高浓度的对二甲苯长期作用可导致褐牙鲆幼鱼的氧化胁迫,造成其肝脏毒性损伤并产生神经毒性与免疫毒性。本实验结果为了解对二甲苯对鱼类的毒性作用机制以及对二甲苯的海洋生态风险评估提供了科学依据。     

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。     

不同土壤类型中外源汞对白符跳（Folsomia candida）的毒性研究

参考国际标准化组织(ISO)颁布的跳虫毒性测试方法 ISO11267,分析了汞(Hg)在我国9种典型土壤中对白符跳(Folsomia candida)的急性毒性及繁殖毒性。发现Hg在不同类型土壤中对白符跳的半数致死浓度(LC₅₀)变化为(0.92～1.94) mg·kg^-1,而对白符跳繁殖产生影响的半数效应浓度(EC₅₀)变化范围为(0.98～2.43) mg·kg^-1,产生10%影响的浓度(EC10)变化范围为(0.29～1.40) mg·kg^-1 。将土壤的主要理化性质(pH、OM、CEC)与Hg对白符跳的EC₅₀进行相关性回归分析,发现土壤CEC与EC₅₀呈显著正相关关系(r=0.8624,p<0.01),随着土壤CEC的增大,Hg的EC₅₀值也趋于升高。因此,土壤CEC可能是导致不同类型土壤中汞对白符跳毒性差异的主要因素。本研究结果可为制定基于我国土壤类型的生态筛选值提供基础参考数据。     

土壤Cd污染对跳虫Folsomia candida的生态毒性

采矿及冶炼等行为造成了严重的土壤重金属污染,其中Cd污染及其带来的健康风险近年来引起人们的高度重视。利用弹尾目跳虫开展土壤Cd污染的生态毒理研究,对Cd污染土壤的生态风险评价具有重要意义。本研究将跳虫Folsomia candida(F.candida)暴露在不同Cd浓度污染的人工土壤中,利用跳虫存活数量、繁殖数量及回避行为实验来评价重金属Cd污染对跳虫的生态毒性。结果表明,Cd对F.candida的急性毒性LC50值为2 086.93 mg·kg~(-1),慢性毒性的繁殖抑制(28 d)EC50值为224.95 mg·kg~(-1)。此外,Cd对跳虫回避行为影响的EC50(48 h)为721.26 mg·kg~(-1)。可以看出,慢性毒性的EC50值与Cd对回避行为影响的EC50值近似,但远低于急性毒性LC50值。因此,跳虫F.candida的回避行为和繁殖率对Cd污染土壤有较高的灵敏度,可用来表征土壤中Cd的生态毒性。     

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。     

页岩气压裂返排液的水生生态毒性效应研究

页岩气压裂作业过程产生大量压裂返排液,这类废液富含有毒且致癌的芳香烃、有毒金属和铀、钍、镭等放射性物质、石油类添加剂等,具有可生化性差和难处理的特点。这类废液若不经任何处理就进行排放,将给环境和人群健康带来潜在的危害和风险。目前尚不清楚它们的生态毒性效应。论文从涪陵页岩气开采基地采集了4口开采井(2号井、6号井-1、6号井-2和9号井)的压裂返排液,采用国家废水测试标准分析4种压裂返排液的水质理化指标,采用斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)、大型溞(Daphnia magna)等标准毒性试验生物探究压裂返排液污染物体系的水生生态毒性效应,并研究水质理化指标与压裂返排液综合毒性的关系。结果表明,采集的所有压裂返排液样品均具备较大的水生生态毒性效应。以斜生栅藻的96 h的半数效应浓度(96 h-EC₅₀)或大型溞的96 h的半数致死浓度(96 h-LC₅₀)和毒性单位(TUa)为评价指标进行生态毒性分级,4个位点压裂返排液的生态毒性均为中毒及以上。压裂返排液的重金属、阴阳离子及有机物含量与其综合毒性的相关性结果表明,这些污染物成分与其藻类综合毒性无显著相关性。但Li、V、Cu、Ga、Rb、Ba等6种重金属及Na⁺、Cl^-等2种阴阳离子对压裂返排液的溞类综合毒性有显著影响,影响程度依次为Li > Ga > Ba > Cl^- > V > Na⁺ > Rb > Cu。因此,在对压裂返排液进行处理时,这些与毒性相关的污染物是需要重点考虑的化学成分。     

南京地区污水厂、自来水厂及长江水域MCR-1和NDM-1携带菌耐药特征

为了研究以多粘菌素耐药基因(MCR-1)和新德里金属β-内酰胺酶-1基因(NDM-1)携带菌为代表的\"超级细菌\"在地表水中的环境行为,以长江南京段典型水域及邻近城市污水厂和自来水厂为研究对象,考察了MCR-1和NDM-1携带菌的耐药特性及其变化特征。结果发现,污水厂进水和生物处理单元2种细菌耐药能力均处于较高水平,随处理流程呈降低趋势,至消毒出水中不再被检出。长江中MCR-1携带菌耐粘菌素的半抑制浓度(EC50)较高,平均达37.89 mg·L-1,顺水流方向无显著降低。仅在下游朱家山河汇入口和长江大桥附近滨江公园检出较高耐药水平的NDM-1携带菌。2种细菌耐药水平受水体污染程度和人类活动影响较明显。自来水厂MCR-1携带菌数目较少,但其EC50平均可达32.75 mg·L~(-1),常规处理单元中未检出NDM-1携带菌。水处理工艺显著降低了细菌耐药水平,但排泥水中2种细菌均检出,且耐药水平相比进水显著提高。本研究可为评价水介质中超级抗性基因及其携带菌的环境风险提供参考。