不同粒径矿化垃圾对大麦生长发育和斑马鱼胚胎毒性效应研究

将太原东山新沟垃圾填埋场矿化垃圾筛分为900~300μm、300~150μm、150~105μm、105~90μm和90~0μm共5个不同粒径范围,制备浸出液。在分析不同粒径矿化垃圾浸出液的理化指标基础上,研究了矿化垃圾浸出液对大麦和斑马鱼胚胎生长发育的影响。结果显示,矿化垃圾浸出液p H值随粒径的减小而减小,电导率、CODCr、全盐量和总氮则随粒径的减小而增大。矿化垃圾浸出液对大麦的萌发、根长和芽长均表现出抑制作用,且抑制作用随粒径的减小而显著增加,90~0μm抑制作用最强,具体表现为染毒1 d、2 d和3 d后,大麦种子处理组萌发率为对照组的39.74%、56.38%和59.81%;染毒3 d、5 d和7 d后,根长分别为对照组的57.08%、48.33%和41.66%;芽长分别为对照组的66.60%、64.79%和61.65%。斑马鱼胚胎暴露于不同粒径的矿化垃圾浸出液中,胚胎生长发育的毒害作用与粒径大小呈现明显负相关关系,即在最小粒径90~0μm处理后,卵凝结、血循环异常、孵化率、心包水肿及脊柱畸形影响作用达到最大,这5个指标值分别为40.28%、50.00%、51.39%、31.94%和29.17%。以上研究表明,矿化垃圾浸出液对大麦和斑马鱼胚胎生长发育的毒性效应与矿化垃圾粒径分布显著相关,小粒径矿化垃圾(90~0μm)的生态毒性效应最大。     

基于斑马鱼胚胎毒性与非靶化学分析的典型工业园区废水处理效率研究

工业园区废水中污染物种类复杂、毒性大、去除难,在处理出水水质达标的情况下仍可能存在生态健康风险,因此,有效评估园区废水的处理效率具有重要意义.采用斑马鱼胚胎毒性实验和基于液相色谱-质谱的非靶标污染物筛查方法分析了两家典型工业园区污水处理厂的处理效率.研究结果表明,生物毒性检测和非靶标化学分析可从不同侧面解释废水中毒害污染物在水处理过程中的沿程变化情况,两者的研究结果相互支撑.两类分析方法都发现,生化处理工艺无法有效去除工业废水中斑马鱼胚胎发育毒性物质.高级氧化技术、吸附技术和膜生物反应器技术等可以进一步有效削减污染物丰度及毒性,市政污水的混入提升了工业废水中毒害污染物的去除率及生物毒性的削减率.本研究结果证实了斑马鱼胚胎毒性与非靶化学分析可用于确定工业废水处理的效率,对工业废水处理过程的设计和调控具有指导意义.     

高残留农药福美双对斑马鱼胚胎脊索的特异性影响

福美双在我国是一种广泛使用的二硫代甲氨基甲酸盐类农药,它的高残留性已经引起世界各国的重视. 以斑马鱼胚胎作为试验动物模型,从分子水平探讨了福美双对胚胎脊索弯曲的毒性作用机制.结果表明,福美双造成斑马鱼胚胎脊索弯曲与重叠等形态学变化,脊索弯曲程度与福美双的染毒浓度呈正相关. 通过Ⅱ型胶原蛋白抗体染色表明,福美双引起软骨发育的变化与Ⅱ型胶原蛋白表达的降低密切相关. 试验进一步表明,斑马鱼胚胎适合作为农药毒性评价的模型.      

Enantioselective separation and zebrafish embryo toxicity of insecticide beta-cypermethrin

Enantioselectivity of chiral pollutants is receiving growing concern due to the difference in toxicology and environment fate between enantiomers.In this study,enantiomers of insecticide beta-cypermethrin (beta-CP) were separated on selected chiral column by HPLC,and the toxicity of enantiomers was evaluated using the zebrafish embryo-larval assays.The enantiomers of beta-CP were baseline separated on Chiralcel OD and Chiralpak AD columns and detected by circular dichroism (CD) at 236 nm.Better separation could be achieved at lower temperature (e.g.,20°C) and with lower levels of polar modifiers.Pure enantiomers were obtained on Chiralcel OD.The CD spectra of enantiomers were recorded.By comparing the elution order with a previous similar study,the absolute configuration of beta-CP enantiomers was determined.The individual enantiomers were used in zebrafish embryo test,and the results showed that beta-CP enantioselectively induced yolk sac edema,pericardial edema and crooked body.The 1R-cis-αS and 1R-trans-αS enantiomers showed strong developmental toxicities at concentration of 0.1 mg/L,while the 1S-cis-αR and 1S-trans-αR induced no malformations at higher concentration (e.g.,0.3 mg/L).The results suggest that the enantioselective toxicological effects of beta-CP should be considered when evaluating its ecotoxicological effects.     

石油烃污染对海胆胚胎及浮游幼虫生长发育的影响

为研究石油烃污染对海胆的毒性, 采用海胆胚胎发育技术, 观察0号柴油、船用轻质柴油和船用重质燃料油分散液对马粪海胆胚胎及浮游幼虫生长发育的影响.结果显示, 三种油品分散液使得胚胎发育至2-细胞期、4-细胞期、8-细胞期、16-细胞期、囊胚期的时间延后,这种延后的现象随着发育进程和油品分散液浓度升高而愈发明显.与对照组相比,染毒的海胆浮游幼虫生长速度明显减慢,二腕幼虫及四腕幼虫的体长均变短.三种油品对于海胆胚胎生长发育过程的毒性顺序为:0号柴油>船用轻质柴油>船用重质燃料油.     

爪蟾胚胎致畸实验(FETAX)在检测污染物发育毒性中的应用

爪蟾胚胎致畸实验(FETAX)是一种用于检测污染物发育毒性的有效方法.用CuSO4、CdCl2和三丁基锡(TBTCl)对热带爪蟾(Xenopus tropicalis)胚胎进行48 h暴露.结果表明,对照组胚胎均未出现死亡或畸形现象,Cu2+、Cd2+和TBTCl对胚胎的半致死质量浓度(LC50)分别为0.38 mg/L、4.28 mg/L和3.18 μg/L.48 h后,各暴露组胚胎出现颅面缺陷、眼睛突出、漏斗形嘴、肠道蜷曲、尾巴弯曲、水肿和色素沉着等多种畸形现象.Cu2+、Cd2+和TBTCl对胚胎的半致畸质量浓度(EC50)分别为0.16 mg/L、2.16 mg/L和2.98 μg/L,致畸指数分别为2.38、1.98和1.04.用脱碘酶抑制剂碘番酸(IOP)对非洲爪蟾胚胎进行暴露.36 h后,暴露组胚胎主要出现眼睛异常发育甚至消失等现象,这表明IOP对眼的发育有特定的毒性作用.研究表明,运用热带爪蟾胚胎检测污染物发育毒性的灵敏性并不高于非洲爪蟾(X. laevis)胚胎致畸实验,运用FETAX进行污染物发育毒性的检测并未显示出明显优势,其实验方案还有待进一步改进,但爪蟾胚胎模型在研究污染物特定的毒性机理方面具有较大潜力.鉴于爪蟾胚胎很适合进行分子操作,在现有FETAX实验的基础上增加一些分子生物学指标,将不仅能提高发育毒性效应检测的灵敏性,而且也增加了对污染物特定毒作用模式的解析功能.     

二氯苯醌对斑马鱼胚胎发育及超氧化物歧化酶的影响

2,6-二氯-1,4-苯醌（2,6-dichloro-1,4-benzoquinone,2,6-DCBQ）作为一种新型消毒副产物,因其高检出率及高含量的特点而备受人们关注.本研究以斑马鱼胚胎为实验材料探究了2,6-DCBQ的发育毒性.结果发现：斑马鱼胚胎在8~24 hpf（器官发育形成时期）对2,6-DCBQ暴露最为敏感,死亡率最高;2,6-DCBQ安全浓度为27.15 μg·L^-1,属于极度危险外源化学物.在本实验中,2,6-DCBQ对斑马鱼的生长没有显著影响,但高浓度（100和150 μg·L^-1）2,6-DCBQ会显著增加斑马鱼胚胎及仔鱼的畸形率.在实验过程中还发现,高浓度（≥ 80 μg·L^-1）2,6-DCBQ会明显抑制斑马鱼胚胎的心率.此外,≥ 30 μg·L^-1 2,6-DCBQ可提高超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）的活性,并影响Cu/ZnSOD和MnSOD的正常转录.本研究较全面地探究了2,6-DCBQ对斑马鱼早期发育阶段的发育毒性,可为2,6-DCBQ的毒性研究提供可靠证据.     

应用SCGE技术检测石油烃对马粪海胆性腺细胞的DNA损伤效应

以马粪海胆(Hemicentrotus pulcherrimus)为受试生物,应用单细胞凝胶电泳(SCGE)技术研究了石油烃对马粪海胆性腺细胞DNA的损伤效应。实验结果发现当石油烃分散液(WAFs)浓度低于40 mg/L时,未对马粪海胆性腺细胞的DNA造成损伤;当浓度达到50 mg/L时,马粪海胆性腺细胞DNA则发生了明显的彗星拖尾现象,表明高浓度石油烃分散液可以对海胆性腺细胞DNA造成严重损伤,且马粪海胆性腺细胞的DNA受损率、彗星尾部DNA百分含量以及DNA平均迁移长度与暴露天数呈现出良好的线性关系。     

微塑料对斑马鱼胚胎孵化影响及其在幼鱼肠道中的积累

微塑料在环境中的广泛存在引起了研究者对其潜在的生物影响的关注.为评价微塑料对水生生物的影响,本文以模式生物斑马鱼胚胎及其幼鱼为研究对象,探究了两种粒径不同的微塑料:粒径0.5 pm的红色荧光标记聚苯乙烯微塑料(0.5RF-PM)和粒径10 pm的绿色荧光标记聚苯乙烯微塑料(10GF-PM)对斑马鱼胚胎发育的影响及其在出...