废弃农药厂污染场地土壤浸出液的急性毒性和遗传毒性筛查

污染土地再开发是城市土地可持续利用的关键。为进行废弃农药厂的生态风险评价,采集常州市某废弃农药厂污染场地6个不同区域的土壤样品(编号为S1、S2、S3、S4、S5和S6),选取发光细菌、大型溞和蚕豆根尖细胞为试验生物,运用成组生物毒性试验对6个土壤样品的浸出液进行生物毒性检测。结果表明:6个土壤样品的浸出液都具有急性毒性和遗传毒性;发光菌和大型溞急性毒性试验表明,S3和S5的土壤浸出液毒性最高,S6的土壤浸出液毒性最低;蚕豆根尖微核遗传毒性试验表明S3和S5的土壤浸出液毒性最高,S4和S6的土壤浸出液毒性最低。蚕豆根尖微核遗传毒性试验结果与发光菌和大型溞急性毒性效应基本相同,表明成组生物毒性测试法可以用于污染土壤浸出液的毒性评价。污染物质和毒性检测结果的相关性分析结果表明,土壤中所含污染物种类和浓度已经对土壤毒性效应产生影响,结合化学分析与生物毒性检测可为污染场地进行综合评价与风险评估提供依据。     

化学污染物对珊瑚礁生态系统的影响研究进展

化学污染物是影响珊瑚礁生态系统健康的重要因素之一。随着我国社会经济的发展,沿海农业活动、城市工业化以及旅游业的发展导致珊瑚礁生长区的化学污染物浓度越来越高。珊瑚礁生态系统长期在化学污染物的联合胁迫下,生态风险指数日益增加,受到国内外研究者的极大关注。本文综述了国内外该领域的重要研究进展,并从个体、细胞和分子水平重点介绍了化学污染物对珊瑚的影响,主要包括：(1)珊瑚礁对重金属和多环芳烃有明显的富集作用,可以作为该海域化学污染物污染水平的外在反映;(2)化学污染物对珊瑚幼体的影响程度比成体大;(3)抗氧化酶和特定的功能基因可被用作生物标记物来监测珊瑚礁生态系统的健康状况。最后,对我国未来珊瑚礁生态系统的研究方向进行展望,建议在典型珊瑚礁海域进行长期的生态学监测,结合室内胁迫实验,筛选出敏感的生物标志物(biomarker),为今后珊瑚礁生态系统的保护提供基础信息,并对其可能存在的环境风险进行评价。     

滏阳河河流水体中重金属污染特征及其对青海弧菌和斜生栅藻的毒性效应

为调查滏阳河水系的重金属污染状况,研究河流重金属污染对水生生物的毒性,根据河流结构、水文条件、排污口分布并考虑空间分布的均匀性,选取66个采样位点,采集河水及对应的表层沉积物样品,分析了样品中的重金属含量。用斜生栅藻和青海弧菌Q67作为模式生物,根据滏阳河水重金属污染较严重的邯郸近郊2号采样点采集水样的重金属含量配制系列重金属浓度的模拟河水进行重金属污染河水的生态毒性测试。结果表明,在全部66个采样点中,29个采样点河水重金属含量超过国家地表水III类水体重金属含量标准,主要污染元素是Hg、Pb、Cr、Zn。几乎所有采样点河水Mn和Fe含量都大大高于国家集中式生活饮用水地表水源地补充项目规定的标准限值。根据2号采样点河水样品中的重金属含量配成的模拟河水对青海弧菌Q67的EC₅₀值为6.65%,为毒性极强的污染物。模拟河水样品对斜生栅藻的抑制作用较小,在实验的最高浓度下(1000倍河水重金属含量)暴露4 d尚未引起半数藻细胞死亡。随河水重金属浓度上升,斜生栅藻超氧化物歧化酶(SOD)活性总体上呈现先升高后降低的趋势,丙二醛(MDA)含量变化则与此相反,反映河水重金属污染可引起藻细胞的氧化损伤。叶绿素a和b含量则随暴露浓度的提高逐渐降低。在重金属浓度达到2号采样点河水的10%时,斜生栅藻叶绿素a含量已有显著降低,MDA含量显著升高,海河流域重金属污染对生态系统的影响应予以重视。河水发光菌Q67的生长抑制率、斜生栅藻的叶绿素a和MDA含量可以作为评估河流重金属污染生态危害的指标。     

双酚AF暴露降低斑马鱼学习记忆能力并影响神经系统相关基因表达

双酚AF(4,4'-六氟-2-二酚,BPAF)应用渐为广泛,对生态环境具有潜在威胁。为探究BPAF对水生生物的神经毒性,选择斑马鱼作为实验对象,利用T型迷宫和实时定量PCR的研究方法,考察0、0.005、0.05和0.5 mg·L~(-1)3种不同浓度BPAF暴露下,成年斑马鱼的学习记忆能力,并检测鱼脑中胶质纤维酸性蛋白基因(glial fibrillary acidic protein,gfap)、音猬基因(sonic hedgehog,shha)和突触蛋白基因(synapsinⅡa,syn2a)表达量变化。结果表明:在T迷宫行为学检测中,0.5 mg·L~(-1)BPAF暴露浓度下,斑马鱼在第1天进入T型迷宫规定臂的潜伏时间与对照组相比显著增加(P0.01),随着暴露浓度和染毒时间的增加,潜伏时间显著延长,具有明显的剂效和时效关系。暴露6 d后,BPAF各暴露浓度组中雌鱼脑部gfap基因显著上调,雄鱼脑中gfap基因在高浓度暴露组(0.5 mg·L~(-1))下表达量下调,而在0.005 mg·L~(-1)BPAF暴露组差异不明显。BPAF暴露可导致雌鱼脑部shha基因下调,使雄鱼脑中shha基因表达量随暴露浓度增大呈先上升后下降的趋势。BPAF各暴露浓度组中雌鱼和雄鱼脑部syn2a基因下调,呈现出随暴露浓度增大而下降的趋势。综上,初步认为BPAF对斑马鱼具有潜在的神经认知干扰效应。     

辛硫磷和敌百虫协同抑制斑马鱼乙酰胆碱酯酶(AChE)活性

以辛硫磷和敌百虫为供试毒物,研究其对斑马鱼的单一和联合毒性效应。结果显示,辛硫磷和敌百虫对斑马鱼的96 h半致死浓度(96 h-LC_(50))值分别为6.482 mg·L~(-1)和27.877 mg·L~(-1);按照农药毒性分级标准,辛硫磷对斑马鱼是高毒,敌百虫对斑马鱼是中毒。在辛硫磷和敌百虫联合急性毒性实验中,24、48、72和96 h的相加指数均大于0,表明辛硫磷和敌百虫对斑马鱼的联合毒性为协同效应。采用生化法测定乙酰胆碱酯酶活性发现,乙酰胆碱酯酶活性与辛硫磷、敌百虫以及辛硫磷+敌百虫之间有显著的剂量-效应关系,而且联合作用毒性均大于单一作用毒性。     

4种喹诺酮类抗生素对发光菌毒性作用研究

分析了4种常见的喹诺酮类抗生素(QNs)对发光菌(Photobacterium phosphoreum)的单一毒性和等毒性比例下的联合毒性作用,基于毒性单位法(TU)、相加指数法(AI)和混合毒性指数法(MTI)评价混合体系联合毒性的作用类型。加替沙星、洛美沙星、左氧氟沙星和诺氟沙星4种喹诺酮类医药品对发光菌的半数效应浓度(EC50)分别为:0.084×10~(-3)、0.137×10~(-3)、0.129×10~(-3)和0.151×10~(-3)mol·L-1。不同的评价方法对4种QNs的联合效应评价结果具有较好的一致性,多元混合体系呈现为不同程度的拮抗作用。结合分子结构特征和不同取代基相互作用,初步分析了联合毒性机理,进一步的毒性作用机制还需通过对生物生理生化反应等进行深入研究。本研究多种QNs混合体系呈现拮抗作用为主,揭示了此类医药品在环境中的联合使用可能导致药效降低以及微生物耐药性的产生和传播。     

花背蟾蜍性腺抗氧化酶对稀土尾矿库污染胁迫的响应

本研究以花背蟾蜍(Bufo Raddei)作为实验动物,以某稀土尾矿库周边受污染的水域湿地为研究样地,以相对无污染的小白河黄河湿地自然保护区为对照样地。通过检测两地花背蟾蜍精巢和卵巢的脏器系数、MDA和GSH含量、SOD、GSH-Px、GST、CAT和GR活性、T-AOC等相关指标。研究花背蟾蜍性腺抗氧化酶对该稀土尾矿库污染胁迫的响应效应。结果显示:与黄河湿地相比,稀土尾矿库湿地复合污染对花背蟾蜍精巢和卵巢脏器系数的影响差异不显著。稀土尾矿库花背蟾蜍精巢和卵巢中MDA含量、GPx、GST和CAT活性显著高于黄河湿地(P0.05),而GSH含量表现出相反的趋势。精巢中T-AOC显著高于卵巢(P0.01),但相同组织在两地间差异不显著。结果表明该稀土尾矿库复合污染对花背蟾蜍精巢和卵巢抗氧化能力有一定的毒害效应,且精巢和卵巢对污染胁迫的响应有明显的差异性。在应对稀土尾矿库湿地复合污染胁迫时,精巢更倾向于调用SOD-CAT系统的抗氧化机制,而在卵巢内GSH系统发挥作用更大。     

氯代阻燃剂得克隆对孔石莼(Ulva pertusa)繁殖及早期发育的影响

得克隆(Dechlorane Plus,DP)是一种在全世界范围内广泛使用的氯代阻燃剂,具有潜在的毒性效应。但目前已有的生态毒理学数据还十分有限。本文选择分布广泛的大型绿藻孔石莼(Ulva pertusa)作为研究对象,探讨不同浓度DP对孔石莼繁殖细胞转化及早期发育的影响。结果表明,低浓度(10-6~10-8mol·L-1)DP暴露不同程度地影响孔石莼繁殖细胞的形成、释放及附着,在试验浓度范围内呈现一定的剂量效应关系。与空白对照组相比,DP处理(10-6mol·L-1)分别使繁殖细胞的形成率、释放率和附着率显著降低了76.76%、46.26%和85.64%。在丝状幼体阶段,DP处理组(10-8和10-7mol·L-1)幼体体长分别比对照组显著减少了32.74%和38.98%。结果表明,DP暴露抑制了孔石莼的繁殖及早期发育。基于绿藻繁殖特性及早期发育的生物学指标对DP暴露较为敏感,能够为海洋环境的DP生物学效应研究提供数据。     

有机锡化合物对萝卜螺的毒性作用

研究了氯化三丁基锡（ＴＢＴ）对折叠萝卜螺Ｒａｄｉｘｐｌｉｃａｔｕｌａ的毒性作用,结果表明,ＴＢＴ对萝卜螺的９６ｈ半数数致死浓度（ＬＣ５０）为１．１７μｇ／Ｌ,在４０ｄ中,ＴＢＴ对萝卜螺放卵量的ＥＣ５０为０．１０μｇ／Ｌ,螺卵孵化率的ＬＣ５０为０．１７μｇ／Ｌ。     

Cu、Zn、Cd、Hg对青海弧菌(Q67菌株)联合毒性作用的研究

采用等毒性混合法（equitoxicmixture）探讨了Cu、Zn、Cd、Hg对青海弧菌（Q67菌珠）的联合毒性作用。当两种金属作用时,Zn和Cd为拮抗作用,Cu和Zn为加和作用,Cu和Cd、Cu和Hg、Zn和Hg、Cd和Hg均为协同作用。而当3种或4种金属同时作用时,联合毒性作用均趋向于加和作用,其机理还有待于进一步研究。