纳米氧化锌致大型溞的毒性效应特征

采用半静态暴露的方法,以大型溞的死亡率、显微结构损伤、蜕皮率、游泳行为等作为毒性测试终点,研究不同浓度纳米氧化锌(ZnONP)对大型溞(Daphnia magna)的毒性效应.结果显示,ZnONP水溶液稳定性差,在溶液中沉降率随着浓度增大而增大,Zeta电位降低.ZnONP对大型溞处理48 h的半数致死浓度LC_(50)为3 mg·L~(-1),ZnONP致大型溞的死亡率呈现一定的时间-效应关系;ZnONP暴露会使大型溞肠道和体表损伤.经显微结构观察发现,ZnONP可粘附在大型溞体表面,并引起大型溞游泳的垂直高度升高,大型溞蜕皮时间延迟,成功蜕皮率降低.结果表明ZnONP对大型溞个体和行为产生一定的毒性效应,其毒性效应的机理与其颗粒物对大型溞肠道和体表粘附有直接的关系,研究结果对合理地评价纳米材料对水生生物的影响有一定的理论参考价值.     

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(P0.05),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。     

广州市某A2/O工艺城镇污水处理厂出水对大型溞的生殖毒性作用

城镇污水处理厂废水中存在大量生物毒性物质,但该废水对动物的生殖能力影响研究还十分缺乏。利用大型溞暴露实验,检测广州市某采用A~2/O工艺的城镇污水处理厂出水的急性毒性和生殖毒性。48 h急性毒性实验表明,所有水样均未表现出急性毒性效应。慢性生殖毒性(14 d)测试结果表明:(1)从进水到缺氧池出水均能显著提高第一胎产溞数量;(2)进水和沉砂池出水显著增加受试期总产溞数量;(3)从厌氧池到出水工艺段受试溞的第一胎产溞时间均推后;(4)好氧池出水的毒性显著降低,但仍然对大型溞具有生殖毒性。研究表明,好氧池(A~2/O)工艺能够显著去除具有大型溞生殖毒性的物质,但污水处理厂废水的生殖毒性仍需要引起关注。     

微塑料对大型溞摄食和抗氧化防御系统的影响

微塑料（Microplastics,MPs）作为一种新兴环境污染物,其环境效应已引起了广泛关注.为揭示不同粒径微塑料对淡水生物摄食和抗氧化防御系统的影响规律,以100 nm、5 μm、50 μm聚苯乙烯（Polystyrene,PS）微塑料为研究对象,以大型溞（Daphnia magna）为受试生物,研究微塑料在大型溞体内的积累量、停留量,以及对大型溞滤水率、摄食率以及抗氧化防御系统的影响.结果表明:3种粒径的微塑料均可被大型溞摄入,100 nm和5 μm的微塑料在大型溞体内的积累量和停留量均高于50 μm的微塑料,50 μm的微塑料主要黏附在胸肢处,而100 nm和5 μm的微塑料能在大型溞肠道中积累.暴露于3种粒径的微塑料后,大型溞的滤水率和摄食率较对照组分别降低了50.7%±9.5%和39.2%±10.7%.3种粒径的微塑料均能促进大型溞体内超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性的升高,并诱导丙二醛含量升高,导致大型溞氧化损伤.研究显示,微塑料损伤大型溞的食物过滤器,堵塞消化道,降低其滤水率、摄食率,造成大型溞氧化损伤,微塑料暴露对大型溞的摄食和抗氧化防御系统造成了不利影响.      

植物化感物质壬酸和焦酚对大型溞生长繁殖的毒性效应

为评估植物化感抑藻物质的生态安全性,通过48 h急性毒性实验和21 d慢性毒性实验,研究了穗花狐尾藻（Myriophyllum spicatum）典型化感物质壬酸和焦酚对大型溞（Daphnia magna）生长和繁殖的毒性效应.结果显示,壬酸对大型溞24 h和48 h的LC₅₀分别为75.08 mg·L^-1和38.55 mg·L^-1,焦酚对大型溞24 h和48 h的LC₅₀分别为18.89 mg·L^-1和13.71 mg·L^-1.21 d慢性毒性实验中,2.0 mg·L^-1的壬酸和焦酚对大型溞生长仍没有显著影响（p>0.05）,但在高于0.5 mg·L^-1浓度水平即显著延长大型溞首次产溞时间,降低其产溞个数（p<0.05）.大型溞净增殖率和内禀增长率随壬酸和焦酚浓度增加而减小,2.0 mg·L^-1壬酸和焦酚对大型溞净增殖率的抑制率分别为42.40%和38.86%,对大型溞内禀增长率的抑制率分别为25.00%和20.83%.研究表明,壬酸和焦酚对大型溞的繁殖过程产生一定程度的影响,但仍需结合原位试验在更大尺度上评估植物化感抑藻物质的生态安全性.     

5种不同晶型的纳米二氧化钛对金属铜生物积累的影响

纳米二氧化钛(nTiO_2)作为一种具有独特物理化学性质的纳米材料被广泛应用。然而,在生产、使用的过程中,nTiO_2会不可避免地进入于水环境中。重金属是水体中常见的污染物之一,nTiO_2进入水体后是否会与水体中的重金属发生相互作用,进而影响重金属的生物积累,目前相关报道还很少。本论文以大型溞为模式生物,考察了5种不同晶型nTiO_2对常见的重金属铜生物积累影响。结果表明,nTiO_2对Cu2+的吸附降低了试验液中Cu2+浓度。但5种不同晶型nTiO_2的吸附能力并不一样,其中锐钛矿晶型(A-S)的吸附能力最高,这可能是由于结构缺陷和表面羟基的存在,为Cu2+提供了更多的结合位点,从而提高了A-S的吸附能力。nTiO_2的存在降低了金属铜在大型溞体内的积累,这可能是由于nTiO_2对金属铜的吸附,降低了自由Cu2+的生物可利用性。由于nTiO_2样品之间比表面积的差异,不同晶型之间单位nTiO_2引起的铜积累有显著性差异性(P0.05),其中锐钛矿和金红石之比为4:1混合晶型(M1)最高,A-S最低。     

一种快速简便的大型溞慢性毒性试验方法

研究了不同日令大型溞对毒物的敏感性,对大型溞7d的体长指标与21d的繁殖量指标进行了比较。试验结果表明,毒物对大型溞的毒性作用,在试验后的7d内已可从其体长的变化显示出来,并与21d的慢性毒性试验结果等效。从而得出结论,传统的大型溞慢性毒性试验周期可缩短为7d。     

大型溞毒理实验及其在工业废水排放管理中的应用

介绍了大型溞毒理实验在国内外发展以及在工业废水排放管理中的应用,对3个厂家污染源废水的溞类慢性毒性试验结果表明,废水的生物毒性很明显。用大型溞对污染源废水及其他废水进行慢性毒性试验,可以评价废水的水质状况和综合污染程度,为综合治理污水提供理论依据。     

大型溞强化生物操纵修复富营养化水体研究

为了探究大型溞对生物操纵技术修复富营养化水体的影响,文章通过大型溞投放实验,分析大型溞影响下富营养化水体水质变化特征。结果表明:大型溞投放后能够迅速增殖成为优势种,并引发水质的显著改善。水体透明度显著提高,达到最大水深2 m。Chl-a、TP、SRP、TN、NH_4~+-N和高锰酸盐指数分别下降95%、92%、82%、56%、61%和69%。藻细胞密度较实验前降低了83%,表明大型溞能有效控制水体中浮游植物的生长。同时浮游植物的群落结构也发生较大变化,蓝藻比例大幅度降低,藻类多样性得到提高。水体富营养化程度从重度富营养化降低至中营养水平,水体富营养化状态得以消除。