生态毒理学报


综述

  • 紫外吸收剂在湖泊中的分布及其对底栖动物的毒性效应

    仝天衡;杨慧婷;陈辉辉;梁雪芳;谷孝鸿;

    紫外吸收剂大量用于工业材料和个人护理品中,近年来在水体中不断被检出,同时由于其高度亲脂性,易在底泥和水生生物体内富集,产生潜在的毒性效应,已成为一类新型污染物。本文综述了紫外吸收剂在湖泊环境中的分布和生物富集效应,重点分析了二苯甲酮类等典型紫外吸收剂对底栖动物的药物代谢系统、抗氧化系统及其生长发育的影响及其毒性作用机制,并对未来该领域的研究进行了展望。

    2019年03期 v.14 1-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 4209K]
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  • 基于模式生物秀丽隐杆线虫的环境污染物生殖毒性研究进展

    杨振;王晶晶;聂亚光;代慧;王牧笛;程雷;许安;

    由于人类社会的发展,环境污染也越来越严重,研究环境污染物对生态及人类健康的影响极为重要。生殖系统是人和动物繁衍后代的重要系统,常见环境污染物对生殖系统的影响正引起研究人员的广泛关注。秀丽隐杆线虫具有身体透明、品系丰富和遗传背景清楚等优点,为生殖毒理学研究提供了一个便利的平台。以秀丽隐杆线虫为模型已对多种环境污染物的生殖毒性进行了评价。本文重点叙述了重金属、纳米材料、有机物等化学污染,辐射、磁场等物理污染,以及病毒等生物污染对秀丽线虫生殖系统的影响,并归纳讨论了环境污染物造成生殖功能障碍的几种主要机制,如氧化应激、DNA损伤、内质网应激以及神经损伤等,但不同类型污染物的毒性效应与其自身的物化性质紧密相关。环境污染物诱导的生殖毒性中不同响应机制之间的关联性、不同发育阶段的敏感性差异、污染物的传代效应以及有效的缓解方式的筛选等都有待进一步的开展。

    2019年03期 v.14 18-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 7608K]
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  • 全氟化合物污染现状及风险评估的研究进展

    张美;楼巧婷;邵倩文;毛硕乾;李璠;林忠洲;

    全氟化合物(polyfluorinated compounds,PFCs)是近年来受到广泛关注的一类新型持久性有机污染物。PFCs因具有优良的化学稳定性、耐热性以及高表面活性,而被广泛应用于生活消费和工业生产等领域。PFCs具有难降解、生物富集和长距离迁移等特点,已在大气、土壤和水体等环境介质及生物体中检出。在生态环境中,PFCs能够通过食物链不断传递放大,其具有的多种毒性效应已对生态系统和人类造成了一定的威胁。本文主要综述了PFCs在各类环境介质的污染现状、生物的毒性效应、人类摄入健康风险评估以及PFCs的降解研究,以期为未来PFCs的研究提供参考。

    2019年03期 v.14 30-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 3305K]
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  • 雌激素受体作为壬基酚的主要作用靶点导致机体免疫毒性

    傅相均;许洁;蒋智钢;俞捷;

    雌激素作为一类重要的性腺类固醇化学信使,已经被证实能够直接调节机体免疫反应,因此,一些具有拟雌激素特性的环境内分泌干扰物(endocrine disruptors,EDs),会通过影响雌激素相关信号通路对免疫系统产生干扰作用。壬基酚(nonylphenol,NP)作为典型的环境内分泌干扰物,已有大量的文献报道其通过拟雌激素特性或干扰雌激素的合成、分泌、转运以及与靶点的结合,破坏机体生殖功能以及神经-免疫-内分泌系统,影响整体生理平衡与稳定。近年来,NP对免疫系统的干扰作用逐渐引起重视,研究发现,NP暴露会引起小鼠免疫器官及免疫细胞的发育异常,并且会导致新生小鼠肝毒性,肝脏细胞内炎性因子TNF-α、IL-1β分泌增加。除NP作为配体干扰雌激素信号通路外,尚未发现其他明确的分子机制解释NP造成的免疫毒性。本综述主要结合近年来相关的实验结果,总结了NP对免疫系统的潜在影响及其可能的分子机制。

    2019年03期 v.14 54-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 195K]
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  • 太湖重污染湖区和水源地水质概况及藻毒素污染环境风险

    姜锦林;周军英;刘仁彬;单正军;王晓蓉;

    近年来太湖流域局部水质状况有所改善,但太湖藻型生境条件还未根本改变,水污染防治任务依然艰巨。确保太湖湖体水质稳定达标,尤其是加强对太湖重点湖区和水源地重点污染物的调查研究十分重要。在此背景下,本文调研了太湖重点湖区和水源地水质概况、藻毒素污染时空分布特征、环境影响因子和迁移转化规律,并总结了藻毒素的环境和健康风险研究的最新进展,指出了太湖西部湖区和饮用水源地的主要环境风险,以及未来太湖藻毒素污染相关研究需解决的关键技术问题,以期为促进太湖流域重点污染物的控制和治理,确保太湖饮用水源地安全提供有益借鉴。

    2019年03期 v.14 60-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 7245K]
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  • 酚酸类自毒物质微生物降解转化研究进展

    李敏;张丽叶;张艳江;朱娟娟;马海军;

    自毒作用是一种发生在种内的生长抑制作用,尤其是植物残体与病原微生物的代谢产物对植物有致毒作用,并连同植物根系分泌的自毒物质一起影响植株代谢,最后导致自毒作用的发生。酚酸类化合物是多种农作物根系土壤中常见的自毒物质,由其导致的自毒作用日益制约现代农业增产增收。利用微生物降解自毒物质成为防治自毒作用的研究热点之一。然而,要达到实践应用的目标,阐明微生物降解转化酚酸类物质的规律与机制是重要前提。本文总结了近年来微生物降解酚酸类化合物的已有研究成果,发现目前已积累了多种具有降解效能的微生物资源;在微生物的作用下,酚酸类化合物常发生脱羧、氧化和羟基化等生化反应,进而转变成小分子含苯环有机化合物或者彻底矿化,不同微生物对酚酸类物质的代谢转化程度差异较大。在此基础上,本文分析提出该领域研究还需进一步挖掘新型具有高效降解性能的微生物资源、阐明微生物降解转化酚酸类化合物的选择性和环境安全性等基础科学问题。

    2019年03期 v.14 72-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 414K]
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专论

  • 基于代谢组学技术分析磷酸三苯酯诱导斑马鱼胚胎发育毒性的分子机制

    张杏丽;邹威;周启星;

    磷酸三苯酯(TPhP)是广泛存在于环境介质和生物体内的一种典型有机磷阻燃剂。为探求TPhP诱发水生动物发育毒性的分子机制,本研究以斑马鱼为模式动物,将发育至2.5 hpf (hours post fertilization)的斑马鱼胚胎暴露于0.0025、0.1、1、10、100和1 000μg·L~(-1)TPhP溶液至7 dpf (days post fertilization),考察斑马鱼胚胎生长发育指标和线粒体功能的变化,通过代谢组学分析揭示相关分子机制。结果表明,环境相关浓度(0.0025、0.1和1μg·L~(-1)) TPhP对斑马鱼胚胎发育无显著影响,但是轻微干扰了斑马鱼的代谢过程。100和1 000μg·L~(-1)TPhP暴露引起斑马鱼心跳速率、孵化率和线粒体膜电位明显下调,畸形率分别增加6.8倍和12.5倍,死亡率分别增加7.2倍和16.5倍。代谢组学分析发现,10、100和1 000μg·L~(-1)TPhP显著抑制斑马鱼氨基酸代谢,降低缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸水平,抑制氨酰-tRNA生物合成过程;同时引起葡萄糖糖酵解过程和三羧酸循环发生障碍。氨基酸和糖代谢异常可能是TPhP引起斑马鱼发育畸形的主要原因,线粒体功能紊乱可能是TPhP诱发三羧酸循环障碍的原因。上述研究结果为TPhP发育毒性机制分析提供了新思路。

    2019年03期 v.14 79-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 3961K]
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  • 外源化合物在鱼体内生物半减期的QSAR模型

    张文灏;陈景文;徐童;王雅;

    生物半减期(t1/2)是评价外源化合物在鱼体内蓄积效应的重要参数。实验测定t_(1/2)的速度慢、成本高,难以满足化学品生态风险评价的需求,需要发展替代实验的模型预测方法。本研究搜集了653种化合物t1/2实测值,采用多元线性回归(MLR)和支持向量机(SVM) 2种方法,建立了鱼体logt1/2的定量构效关系(QSAR)预测模型。MLR模型的校正决定系数(R(adj)~2)为0.751,均方根误差(RMSE_(train))为0.587,去一法交叉验证系数(Q_(LOO)~2)为0.735,外部验证系数(Q_(ext)~2)为0.682,这表明模型具有较好的拟合度、稳健性和预测能力。SVM模型具有更好的拟合和预测能力(R_(adj)~2=0.839,RMSE_(train)=0.457,Q_(ext)~2=0.708)。采用Williams法对模型的应用域进行表征。所建模型可用于预测多环芳烃、多氯联苯、多溴联苯醚、有机磷农药、药物等典型化合物,以及其他烷烃、环烷烃、烯烃、醇、醚、酸、酯、酮、含卤素化合物、芳香族化合物、含硫、氮、磷化合物的在鱼体内的logt1/2值。

    2019年03期 v.14 90-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 3944K]
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  • 亚硝酸盐和氨对日本沼虾肝胰腺代谢的影响

    余苗苗;江敏;吴昊;吴丹;金若晨;孙世玉;姚丹;王旭娜;

    通过气质联用仪和液质联用仪的非靶向检测,结合主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)等方法,对日本沼虾肝胰腺进行代谢物分析,以研究在非致死剂量的亚硝酸盐或氨胁迫下,日本沼虾肝胰腺新陈代谢的变化。经亚硝酸盐(0.5 mg·L~(-1),以N计)胁迫2 d后,鉴定到具有显著差异的代谢化合物46个,涉及氨基酸代谢、脂肪酸代谢和甘油磷脂代谢等; p H=9.0时,氨(1.0 mg·L~(-1),以N计,即非离子氨氮为0.378 mg·L~(-1))胁迫后,鉴定出显著差异性代谢化合物52个,涉及三羧酸循环、氨基酸代谢和甘油磷脂等代谢通路。选择p H=9.0氨(1.0 mg·L~(-1))胁迫组对日本沼虾肝胰腺中的三羧酸循环进行定量验证实验,结果显示,日本沼虾肝胰腺中草酰乙酸含量与对照组相比在12 h显著升高,24 h和48 h后则与对照组无显著差异。α-酮戊二酸含量与对照组相比在12 h即有显著增加,24 h含量与对照组相比显著下降,48 h后与对照组相比无明显差异。推测p H=9.0时氨氮(1.0 mg·L~(-1))胁迫12 h即会对三羧酸循环产生影响。

    2019年03期 v.14 99-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 5936K]
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  • 六溴环十二烷(HBCD)对H4细胞和SK-N-AS细胞脱碘酶2和3表达的影响

    郝小吉;尚小娜;于海华;么建萍;韩璐;刘晓晖;李亚晨;邵静;

    六溴环十二烷(hexabromocyclododecane,HBCD)与多溴联苯醚(polybrominated diethyl ethers,PBDEs)复合污染体系,对人类健康尤其神经系统所造成的潜在危害及其机制一直是笔者课题组的研究方向。HBCD是广泛使用的溴化阻燃剂,与PBDEs一样,会通过干扰内分泌系统、影响甲状腺激素分泌及损伤神经系统,对生物体产生发育神经毒性。作为系列研究之一,本研究以H4人脑神经胶质瘤细胞和SK-N-AS人神经母细胞瘤细胞为体外生物模型,通过观察HBCD对H4细胞Ⅱ型脱碘酶(Dio2)和SK-N-AS细胞Ⅲ型脱碘酶(Dio3)表达的调控,初步探讨了HBCD对神经系统局部甲状腺激素水平的潜在影响。H4细胞和SK-N-AS细胞分别暴露于0、1、3和9μmol·L-1HBCD 24 h后,采用MTT法检测细胞活力,Western Blot和RT-PCR法分别分析Dio2和Dio3蛋白和基因的表达,酶联免疫吸附测定(ELISA)法检测H4细胞脑源性神经细胞营养因子(BDNF)的分泌。结果表明,HBCD以剂量依赖方式降低H4细胞和SK-N-AS细胞生存率,引起H4细胞Dio2蛋白和基因表达下调,而致SK-N-AS细胞Dio3蛋白和基因表达上调。此外,HBCD还降低H4细胞BDNF的分泌。这表明,HBCD很可能通过影响神经和胶质细胞脱碘酶的表达,影响脑局部甲状腺激素水平,从而引起神经系统损伤及发育神经毒性。

    2019年03期 v.14 112-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 819K]
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  • PCB118对GT1-7细胞GnRH分泌及Kisspeptin/GPR54信号通路蛋白表达的影响

    黄苑;苏晓鸥;张维;齐香荣;林刚;

    为研究多氯联苯118(polychlorinated biphenyl 118,PCB118)对GT1-7细胞的毒性作用,探讨其对促性腺激素释放激素(gonadotropin-releasing hormone,GnRH)分泌的影响及相关机制,在PCB118作用GT1-7细胞后,分析了细胞存活率、GnRH分泌水平以及Kisspeptin/GPR54信号通路中关键蛋白的表达水平。结果表明,PCB118(0.05~50 000 nmol·L-1)分别作用GT1-7细胞6、12、24和48 h后,细胞存活率随PCB118浓度的增加和作用时间的延长而显著降低。但只有在高浓度(50 000nmol·L-1)条件下,PCB118才能显著促进GT1-7细胞释放乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)。PCB118作用GT1-7细胞6 h后,5、500和50 000 nmol·L-1组能显著抑制GnRH的分泌,并降低Kisspeptin/GPR54信号通路中GnRH、G蛋白偶联受体54(G-protein-coupled receptor 54,GPR54)、磷脂酶C(phospholipase C,PLC)和蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)等关键蛋白的表达水平;作用24 h,500和50 000 nmol·L-1PCB118能显著抑制GnRH的分泌,并降低GnRH、GPR54、PLC和PKC等关键蛋白的表达水平。研究表明:PCB118对GT1-7细胞具有细胞增殖毒性作用,呈现一定的剂量和时间效应; PCB118能在一定程度上抑制GT1-7细胞GnRH的合成与分泌,并下调Kisspeptin/GPR54信号通路中GnRH、GPR54、PLC和PKC等关键蛋白的表达水平,推测Kisspeptin/GPR54信号通路可能参与介导了PCB118对GT1-7细胞GnRH分泌的抑制作用。

    2019年03期 v.14 121-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 2493K]
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  • 机舱空气环境耐药基因及耐药细菌的污染特征研究

    李鹏;谭璐;李林云;薛银钢;毛大庆;

    研究表明飞机旅行是传染病在世界范围内传播的主要途径之一。由于飞机机舱内的密闭性,具有乘客密度大、污染物负荷大、新风量小等特点,使机舱成为极易传播疾病的场所。为了探究机舱环境中耐药细菌和耐药基因的分布情况,选择一架国际航线空客A320机舱内高效空气过滤器滤膜颗粒物作为研究对象。结果显示,在该空客机舱滤膜上31种耐药基因的检出频率为83.9%。Ⅰ类整合子基因的相对含量高于所有耐药基因,为3.94×10-1(基因拷贝数/16S rRNA拷贝数)。β内酰胺类耐药基因的相对含量在1.51×10-5~1.26×10-2之间。3种磺胺类耐药基因的相对含量都相对较高,sul2的含量最高,为4.81×10-2。Ⅰ类整合子介导的耐药基因水平转移可能是机舱内耐药基因传播扩散的主要机制之一。此外,对分离出的64株细菌进行耐药表型检测发现,具有磺胺甲恶唑耐受性的细菌为50株(78.1%),具有庆大霉素耐受性的细菌为41株(64.1%),具有亚胺培南耐受性的细菌为24株(37.5%)。其中61株菌至少含有两重耐药性,只有4株芽孢杆菌对四环素具有耐药性。样本中分离出很多条件致病菌,比如阴沟肠杆菌和蜡样芽胞杆菌等,这对乘客和机组人员的安全造成直接危胁。上述研究结果表明机舱环境成为耐药基因跨境传播的重要途经。

    2019年03期 v.14 130-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 1955K]
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  • 全氟辛烷磺酸对哮喘小鼠炎症反应的影响

    曹文锐;任静;贺妮楠;陈静;秦小迪;董光辉;曾晓雯;

    探讨全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonate,PFOS)暴露对哮喘小鼠Th1/Th2炎症反应的影响。选择36只雄性C57BL/6J小鼠,随机分为6组:对照组、卵清蛋白(ovalbumin,OVA)单独致敏组、PFOS染毒组(0.1、1、5、10 mg·kg~(-1)·d~(-1) PFOS+OVA致敏),每组6只。染毒和诱发哮喘后第26天收集肺泡灌洗液(BALF)进行有核细胞总数和嗜酸性粒细胞计数;用Luminex技术测定BALF中细胞因子白细胞介素-5(interleukin-5,IL-5)、白细胞介素-4(interleukin-4,IL-4)和γ干扰素(interferon-γ,IFN-γ)水平;肺组织切片染色观察其病理变化。随PFOS暴露浓度的增加,嗜酸粒细胞总数呈上升趋势(P<0.05),IL-5/IFN-γ比值增加(P<0.05);其中10 mg·kg~(-1)·d-1PFOS+OVA组BALF中的白细胞总数显著高于OVA单独组(P<0.05),IL-4水平及IL-4/IFN-γ比值显著高于OVA单独组(P<0.05),且与单独OVA组相比小鼠气道粘膜及粘膜下层厚度更厚,炎症细胞浸润更明显,PAS染色阳性的气道上皮细胞明显更高。PFOS能加重哮喘小鼠肺部的炎症反应并诱导Th2型细胞因子的表达。

    2019年03期 v.14 139-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 2973K]
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  • 拓展等效线图法评估离子液体与杀菌剂多果定之间的拮抗作用

    张瑾;姜慧;董欣琦;卞志强;

    等效线图法(isobologram)是评估化学混合物毒性相互作用的经典方法之一,然而该方法仅能评估混合物在某一特殊浓度效应水平(通常为50%的浓度效应水平,即EC50)的联合毒性作用情况。因此,拓展等效线图法并用于不同效应水平下混合物毒性的评估显得尤为必要。以杀菌剂多果定(Dod)和3种离子液体(ILs)包括溴化丁基吡啶([bpy]Br)、溴化己基吡啶([hpy]Br)和溴化辛基吡啶([opy]Br)为混合物组分,采用直线均分射线法设计3组二元混合物体系(Dod-[bpy]Br、Dod-[hpy]Br和Dod-[opy]Br)共15条射线,应用微板毒性分析法系统测定各污染物及其混合物射线对青海弧菌Q67(Vibro qinghaisiense sp. Q67,Q67)的毒性,应用拓展等效线图法分析15条混合物射线在5个不同效应水平(EC20、EC30、EC40、EC50和EC60)的毒性相互作用,并与经典等效线图法和浓度加和模型(CA)评估的结果进行比较。结果表明:以p EC50为毒性指标,3种吡啶ILs对Q67的毒性具有烷基链效应,即毒性大小顺序为Dod-[opy]Br>Dod-[hpy]Br>Dod-[bpy]Br; 3组二元混合物体系的15条射线的毒性,随农药Dod浓度比的减少而减弱;拓展等效线图法可以比较直观地表征3组Dod-ILs混合物体系在5个不同效应水平的拮抗作用,且拮抗作用强度随Dod浓度比的增加而变化,即先增强后减弱;拓展等效线图法可以有效地评估二元混合物在多个效应水平的联合毒性相互作用。

    2019年03期 v.14 146-154页 [查看摘要][在线阅读][下载 3228K]
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  • 壬基酚聚氧乙烯醚对斑马鱼精巢组织的影响

    刘仁彬;姜锦林;张宇峰;梁霞;单正军;

    采用半静态水体暴露的方式研究了非离子表面活性剂对成熟雄性斑马鱼精巢组织的影响。用荧光定量PCR(qRTPCR)方法检测试验鱼精巢雌激素受体α(ERα)、雄激素受体(AR)基因以及性激素合成相关细胞色素P450酶类基因(CYP17和CYP19a)的表达,通过组织学观察研究受试鱼精巢结构的变化。结果表明,壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO)暴露可以引起雄性斑马鱼精巢组织结构的改变,并影响成年雄性斑马鱼ERα、AR基因和性激素合成相关细胞色素P450酶类基因的表达水平,且10.0 mg·L~(-1)的NPEO暴露可以显著上调CYP19a、ERα和AR基因的表达量,可显著下调斑马鱼精巢中CYP17基因的表达量。在组织学上,0.1 mg·L~(-1)组斑马鱼生精小管内不仅生精小囊数目减少,且管腔中精子数量减少,出现非细胞区域; 1.0和10.0 mg·L~(-1)组可见部分个体精子凝聚于生精小管管腔中央,管腔内空隙明显增大,表现出严重的精子浓缩效应。由此表明,NPEO暴露通过抑制CYP17基因的表达干扰睾酮的合成;同时,NPEO暴露通过诱导CYP19a和ER基因的表达增加内源雌激素的合成,导致斑马鱼精巢中性激素紊乱,最终损伤斑马鱼精巢组织。

    2019年03期 v.14 155-162页 [查看摘要][在线阅读][下载 6691K]
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  • 不同藻密度下诺氟沙星对萼花臂尾轮虫生命表统计学参数的影响

    朱韩;席贻龙;徐秋磊;黄克强;李加男;江珊;

    诺氟沙星是一种被广泛使用的抗生素,但其对轮虫的毒性作用尚不清楚。为调查诺氟沙星对轮虫的毒性及其与藻密度之间的关系,以及各试验终点对诺氟沙星污染的相对敏感性,本文以萼花臂尾轮虫为受试生物,研究了不同斜生栅藻密度(1.0×10~6、2.0×10~6和4.0×10~6cells·m L~(-1))下不同浓度(0、5、20、35、50、65和80 mg·L~(-1))的诺氟沙星对其生命表统计学参数的影响。结果显示,与3个藻密度下的对照组相比,暴露于5~80 mg·L~(-1)诺氟沙星溶液中的轮虫生命期望和世代时间显著延长,净生殖率和种群内禀增长率显著提高。5 mg·L~(-1)的诺氟沙星使生命期望和世代时间的延长幅度随着藻密度的升高而增大,但6个处理组的平均提高幅度却随着藻密度的升高而减小; 5 mg·L~(-1)的诺氟沙星对净生殖率和种群内禀增长率的提高幅度随着藻密度的升高而增大,但6个处理组的平均提高幅度却在2.0×10~6cells·m L~(-1)的藻密度下最小,4.0×10~6cells·m L~(-1)的藻密度下最大。1.0×10~6cells·m L~(-1)的藻密度下,诺氟沙星浓度对轮虫后代混交率无显著性影响(P>0.05); 2.0×10~6cells·m L~(-1)的藻密度下,暴露于5~35和80 mg·L~(-1)诺氟沙星溶液中的轮虫后代混交率显著降低; 4.0×10~6cells·m L~(-1)的藻密度下,暴露于5、35和80 mg·L~(-1)诺氟沙星溶液中的轮虫后代混交率显著降低。当藻密度为1.0×10~6和2.0×10~6cells·m L~(-1)时,诺氟沙星浓度与轮虫的生命期望、世代时间、净生殖率和种群内禀增长率之间具有显著的剂量-效应关系;当藻密度为4.0×10~6cells·m L~(-1)时,诺氟沙星浓度与轮虫的净生殖率和种群内禀增长率之间具有显著的剂量-效应关系。本研究表明,亚致死浓度的诺氟沙星促进轮虫的存活、发育、孤雌生殖和种群增长,促进作用的幅度受藻密度的显著影响。

    2019年03期 v.14 163-173页 [查看摘要][在线阅读][下载 1008K]
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  • 苦马豆素致糖基转移酶活性改变对小鼠生殖激素分泌的影响

    王毅;彭铭;高欣;赵宝玉;吴晨晨;

    苦马豆素是疯草主要有毒成分,抑制α-甘露糖苷酶的活性,引起N-聚糖加工过程失调。笔者课题组前期研究得出:苦马豆素致糖蛋白激素(促卵泡素和促黄体素)糖基化位点上糖链结构发生改变,引起促性腺激素功能发生改变。而苦马豆素中毒对家畜生殖激素分泌的调节机制尚不明确。苦马豆素腹腔注射对小鼠进行染毒,收集妊娠期和分娩期小鼠的血液、子宫和卵巢组织,检测糖基转移酶活性、生殖激素水平及其受体mRNA和类固醇限速酶蛋白质表达量。结果表明:在妊娠和分娩期,苦马豆素致子宫内膜固有层大量低聚糖蓄积,显著抑制N-聚糖加工过程关键糖基转移酶的活性(P<0.05);染毒组小鼠血液的生殖激素包括促卵泡素(FSH)、促黄体素(LH)、雌激素(E2)和孕酮(P4)水平显著低于对照组(P<0.05)。在整个妊娠周期,染毒组小鼠4种激素受体mRNA的表达量显著低于对照组(P<0.05)。在妊娠后期,染毒组小鼠3-β羟基类固醇脱氢酶(3-βHSD)和芳香化酶(CYP19A1)蛋白表达量显著低于对照组(P<0.05)。苦马豆素可使N-聚糖加工紊乱,引起促性腺激素分泌降低,进一步降低生殖激素受体和性类固醇激素限速酶的表达量,致使性类固醇激素分泌下降,导致生殖激素分泌紊乱,最终结果造成机体繁殖性能下降。

    2019年03期 v.14 174-185页 [查看摘要][在线阅读][下载 3734K]
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  • 三(1,3-二氯-2-丙基)磷酸酯对大鼠的神经毒性效应

    王思敏;李学彦;周启星;胡献刚;邵晓东;张永国;

    考察三(1,3-二氯-2-丙基)磷酸酯(TDCPP)对大鼠神经系统的毒性效应及其毒性机制,为有机磷阻燃剂(OPFRs)对哺乳动物神经毒性及其临床防治提供基础数据和科学依据。以Sprague-Dawley (SD)大鼠为受试生物,将TDCPP溶于橄榄油配制不同染毒剂量(125、250和500 mg·kg~(-1)·d~(-1))进行灌胃处理,溶剂对照组以相同体积的橄榄油进行灌胃,空白对照组不做任何处理,染毒周期为12周。结果表明,溶剂对照组和空白对照组的各项检测指标均无显著性差别(P>0.05)。TDCPP染毒组与对照组之间的差异主要表现为(1)体重变化:染毒期间,TDCPP处理组大鼠的体重与对照组相比有下降的趋势,在第12周中剂量染毒组和高剂量染毒组大鼠体重均显著性低于对照组(P<0.05);(2)行为学实验:Morris水迷宫实验结果表明,高剂量的TDCPP对大鼠的空间学习记忆能力造成影响,主要表现为在定位航行实验中,高剂量染毒组大鼠的逃避潜伏期显著性高于对照组和低剂量染毒组(P<0.05),而在空间探索实验中,高剂量染毒组大鼠在目标象限停留时间显著性低于对照组(P<0.05);(3)生化指标检测:各组间纹状体内多巴胺(DA)含量并无显著性差异(P> 0.05),染毒组乙酰胆碱酯酶(ACh E)活性与对照组相比显著性降低(P<0.01)且具有剂量依赖性,高剂量染毒组超氧化物歧化酶(SOD)活性显著性降低,高剂量和中剂量染毒组谷胱甘肽(GSH)含量显著性降低(P<0.05),这表明TDCPP对大鼠脑组织造成了氧化损伤,TDCPP染毒组脑组织的炎症因子(TNF-α)水平均高于对照组,且中剂量与高剂量染毒组TNF-α含量显著性高于对照组(P<0.05),揭示TDCPP能引起大鼠脑部的炎症反应,对脑组织造成损伤;(4)纹状体超微结构:电镜结果表明,TDCPP可导致纹状体细胞受到损伤,主要表现为细胞核固缩、线粒体损伤和突触间隙减小。研究表明,TDCPP可引起大鼠体重明显下降,导致大鼠神经细胞损伤,行为改变,抑制ACh E、SOD活性及GSH含量,使炎症介质增高,引起大鼠脑组织的氧化损伤和炎症反应。

    2019年03期 v.14 186-195页 [查看摘要][在线阅读][下载 10502K]
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  • 有机氯类农药在残留剂量下联合诱导乳腺癌MCF-7细胞增殖的机制研究

    郎朗;董晓琪;狄静波;

    有机氯类农药为已确定的环境雌激素,易在体内蓄积产生慢性毒性危害人体健康。选择单一存在时无明显雌激素效应的残留剂量进行联合试验,观察联合作用后雌激素效应的增减。选取乳腺癌MCF-7细胞作为研究对象,对残留剂量下六氯苯(HCB)、β-六六六(β-BHC)和p,p’-滴滴涕(p,p’-DDT)联合后的雌激素效应机制进行了研究。首先,运用MTT法观察3种有机氯类农药残留剂量下单独和联合作用对MCF-7细胞生长的影响;然后,运用流式细胞仪测定有机氯类农药联合对MCF-7细胞周期的影响;之后,采用Western Blot法测定有机氯类农药联合后ERα、ERβ、ERK1/2、p-ERK1/2、Ki67、c-Myc和Cyclin D1蛋白表达的变化。结果显示,β-BHC+p,p’-DDT组、HCB+β-BHC+p,p’-DDT组作用24 h后细胞增殖率为115.0%、120.1%,作用48 h后增殖率为121.2%、126.3%,其他联合组与对照相比未发生明显变化;β-BHC+p,p’-DDT组、HCB+β-BHC+p,p’-DDT组中MCF-7细胞的G1期细胞比例下降,S期细胞比例上升,细胞呈高增殖状态;β-BHC+p,p’-DDT组、HCB+β-BHC+p,p’-DDT组和雌二醇(E2)组作用48 h后,均降低ERα的蛋白表达,升高ERβ的蛋白表达,促进p-ERK1/2、Ki67、Cyclin D1和c-Myc的蛋白表达。研究表明,在单一作用时不具有雌激素效应的残留剂量下,仅β-BHC+p,p’-DDT联合组和HCB+β-BHC+p,p’-DDT联合组具有明显雌激素效应,其效应机制为经雌激素受体途径,激活ERβ蛋白表达,抑制ERα蛋白表达,促进p-ERK1/2、Ki67、c-Myc和Cyclin D1等相关蛋白的表达。

    2019年03期 v.14 196-202页 [查看摘要][在线阅读][下载 3383K]
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  • 乙虫腈悬浮剂对新出房意大利蜜蜂的毒性研究

    牛新月;齐素贞;吴黎明;张中印;石明旺;

    乙虫腈是在我国登记并广泛使用的氟虫腈替代药剂,其商品化制剂为拜尔公司研发的100 g·L~(-1)悬浮剂,目前关于乙虫腈制剂对非靶标生物的毒性研究少有报道。为探究乙虫腈制剂对蜜蜂的毒性作用,采用人工饲喂法分别测定了100 g·L~(-1)乙虫腈悬浮剂对新出房意大利蜜蜂的48 h急性和14 d慢性毒性作用。结果显示:乙虫腈悬浮剂对新出房意大利蜜蜂的48 hLC_(50)值为0.21 mg·L~(-1)(95%置信限0.16~0.26 mg·L~(-1)),相应的48 h-LD50为5.0×10~(-3)μg a.i.·蜂~(-1)(95%置信限1.0×10~(-3)~1.0×10~(-2)μg a.i.·蜂~(-1));在亚致死剂量下,蜜蜂死亡数量随暴露时间的延长而增多,且100 g·L~(-1)乙虫腈悬浮剂会引起蜜蜂显著的氧化应激反应,诱导抗氧化酶SOD和CAT活力、脂质过氧化产物MDA含量、解毒酶GST活力和底物GSH含量的显著变化。研究表明,乙虫腈悬浮剂对意大利蜜蜂毒性较高,即使在亚致死剂量下亦存在显著的影响。田间施用应防止药剂的漂移污染,并避免在作物花期施用;新出房意大利蜜蜂对药剂敏感,未来可探索其作为风险指示生物应用的可能。

    2019年03期 v.14 203-213页 [查看摘要][在线阅读][下载 4271K]
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  • Copeland法与证据权重法在污染物危害性排序上的对比研究

    朱晓晶;于洋;竹涛;郑玉婷;任幸;林军;

    化学物质可能对生态环境或通过不同环境介质对人体健康造成危害。为识别出高危害的污染物,采用Copeland计分排序法和证据权重法,分别选择4、6和8个筛选指标,开展了50种污染物危害特性优先性排序。结果表明:筛选因子数量相同时,2种方法危害性排序结果的斯皮尔曼相关性在0.94以上,具有较好的相关性,可见2种方法均可用于污染物危害性排序;方法相同时,不同指标排序结果之间的相关性相对较小,表明选择不同的筛选指标对结果影响较大。

    2019年03期 v.14 214-225页 [查看摘要][在线阅读][下载 1020K]
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  • 四溴联苯醚对小鼠的神经毒性

    庄娟;李梦秋;洪法水;胡卫成;张萌萌;周颖君;罗艳;张建梅;郑元林;

    为探讨持久性有机污染物2,2’,4,4’-四溴联苯醚(BDE-47)对小鼠海马组织的神经毒性,将小鼠每日灌胃25或50 mg·kg-1剂量的BDE-47,6周后检测其记忆能力、海马组织病理学变化、蛋白激酶C(PKC)表达量和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(caspase-3)活性。结果显示,BDE-47损伤了小鼠被动回避实验的记忆保持能力,导致海马安蒙角(CA1)区锥体细胞排列紊乱,神经元胞体体积变小,形态不规则。BDE-47对小鼠海马组织PKCα、β、γ和ζ的表达无影响,但显著上调了PKCδ和PKCλ的表达,促进了caspase-3活性。这些结果提示,BDE-47导致的海马神经毒性可能与PKCδ和PKCλ表达异常及caspase-3活性升高有关。本实验结果为进一步了解BDE-47神经毒作用机制提供了实验依据。

    2019年03期 v.14 226-232页 [查看摘要][在线阅读][下载 2651K]
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  • 京津潮白河多环芳烃及其衍生物分布

    付璐婧;乔梦;赵旭;李一兵;李卓蓉;刘冬晴;

    采用固相萃取-气相色谱质谱联用仪测定京津潮白河中的多环芳烃(PAHs)及其衍生物(SPAHs)的污染水平,并采用絮凝法分析水样中自由态PAHs/SPAHs和结合态PAHs/SPAHs的分布。结果表明,京津潮白河中PAHs和SPAHs总质量浓度分别为55.06~215.02 ng·L~(-1)和92.37~227.33 ng·L~(-1),上游河段PAHs和SPAHs质量浓度均低于下游河段。7种致癌PAHs占比为22%~41%,需引起重视。本研究中的SPAHs包括三类物质:氧化PAHs(OPAHs)、甲基PAHs(MPAHs)和氯代PAHs(Cl PAHs)。其中,OPAHs对SPAHs贡献最大(59%~71%),其次是Cl PAHs(22%~32%)和MPAHs(7%~14%)。京津潮白河中PAHs和SPAHs主要以自由态形式存在,总浓度可以准确估计污染物的环境风险。

    2019年03期 v.14 233-239页 [查看摘要][在线阅读][下载 5013K]
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  • 基于高通量分析方法的长江干流重庆段抗生素种类特征及来源初探

    石运刚;卓丽;陈静华;蒋小萍;蔡凤珊;严骁;郑晶;钟昌琴;刘嘉烈;

    采用高通量分析方法对长江干流重庆段11个流域断面、2个市政污水处理厂进水和6个养殖场废水的潜在抗生素进行筛查,并结合抗生素使用调查探讨其来源。结果表明,(1)共检出83种抗生素,其中流域内检出36种,污水处理厂和养殖场废水中检出70种;磺胺间甲氧嘧啶检出率最高,在流域水体和废水的检出率分别为91%和55%,喹诺酮类是检出抗生素的主要类型;(2)长江干流重庆段下游检出抗生素数量高于上游检出抗生素;(3)有20种抗生素可能由上游携带和重庆市内排放2种方式进入流域,7种抗生素可能由上游携带入境,9种抗生素可能由重庆市内排放引入长江。

    2019年03期 v.14 240-248页 [查看摘要][在线阅读][下载 5168K]
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  • 咪鲜胺和多菌灵对斑马鱼联合毒性效应

    李健;吴声敢;赵慧宇;杨桂玲;

    水生生物经常暴露于多种化合物中,多种农药联合会产生不同的毒性作用。在目前农药管理中,仅要求开展单剂的毒性评价,没有考虑到多种混合物对水生生物的联合毒性。咪鲜胺和多菌灵是农业生产中常混用的2种农药,为评价其联合毒性,以斑马鱼为受试生物,采用静态法和实时荧光定量PCR方法,测定了其单剂及混剂对斑马鱼胚胎的急性毒性和对斑马鱼幼鱼甲状腺轴关键基因的影响。急性毒性试验结果显示:咪鲜胺和多菌灵对斑马鱼胚胎96 h-LC50值分别为8.41 mg·L~(-1)和0.81 mg·L~(-1),表现为中毒和高毒。二元组合时,在24~96 h暴露时间内,对斑马鱼胚胎的急性毒性均表现为拮抗效应。基因表达结果显示:咪鲜胺抑制斑马鱼幼鱼促甲状腺激素释放激素(CRH)、促甲状腺激素(TSH)、甲状腺激素受体(TRα)、脱碘酶(D1、D2)基因的表达,对甲状腺激素转运蛋白(TTR)基因的表达没有显著影响;多菌灵抑制CRH、TSH、D1和D2基因的表达;暴露于二元组合时,低、中剂量组抑制CRH、TSH、D1和D2基因表达;二元组合与单剂相比,高剂量组促进TSH、D1和D2基因的表达,中剂量组促进TRα基因的表达。综上所述,咪鲜胺和多菌灵联合暴露能够干扰斑马鱼幼鱼早期发育,且与单剂相比,对斑马鱼甲状腺轴上基因干扰效应存在差异。因此,在农药风险评估中,应充分考虑农药联合暴露的效应。

    2019年03期 v.14 249-257页 [查看摘要][在线阅读][下载 2793K]
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  • 北京市典型有机设施蔬菜基地重金属污染特征及风险评估

    蔚青;李巧玲;李冰茹;陆安祥;殷敬伟;徐笠;

    为研究北京市典型有机设施蔬菜基地重金属污染状况,采用野外调查及室内分析法,选取北京市5个有机设施蔬菜基地中125个土壤样品和77个蔬菜样品进行了Pb、Cd、Cr、As和Hg含量的检测、统计分析与评价,对土壤重金属含量与土壤理化指标进行了相关分析,研究了重金属在蔬菜中的迁移规律,并结合美国环保署(US EPA)推荐采用的健康风险评价模型,评价由于蔬菜摄入导致的成人和儿童的健康风险。结果表明,5个设施蔬菜基地中有极少数土壤样本Cd含量超标,有极少数叶菜样本Cr含量超标,其他重金属含量均未超标。污染指数评价表明5个基地土壤重金属污染排序为:基地5>基地1>基地3>基地2>基地4,主要由土壤Cd累积所致。土壤重金属与理化性质相关性表明,5种重金属含量都受土壤的理化性质影响较大。总体上,5种重金属在土壤-蔬菜中迁移能力排序为:Cd>Hg>As>Cr>Pb,在不同类蔬菜中的富集系数排序为:叶菜类>茄果类>瓜果类>豆菜类。5种重金属造成的目标危害系数大小依次为:Cd>Pb>As>Hg>Cr,不同类蔬菜的综合重金属目标危害系数值排序为:叶菜类>茄果类>瓜果类>豆菜类,所有蔬菜单一重金属目标危害系数和复合危害系数都远小于1,说明单一重金属和复合重金属污染对成人和儿童都没有明显的负面健康影响。

    2019年03期 v.14 258-271页 [查看摘要][在线阅读][下载 1263K]
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  • GO通过氧化损伤激活秀丽线虫未折叠蛋白反应

    赵云利;洪运;李佳钰;李仁杰;吴华彰;

    以秀丽线虫为受试生物,探讨氧化石墨烯(GO)对秀丽线虫未折叠蛋白应答的激活及其与氧化应激的关系。将L4幼虫暴露于GO中24 h,通过检测活性氧(ROS)水平、乳酸脱氢酶(LDH)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)等指标评估GO对秀丽线虫所致氧化损伤;以hsp-4和hsp-6分别作为秀丽线虫内质网和线粒体未折叠蛋白反应(UPR)的报告基因评价GO对秀丽线虫UPR应答的激活;同时以谷胱甘肽(GSH)作为抗氧化剂探讨GO所致UPR应答与氧化应激的关系。研究结果显示,GO暴露后秀丽线虫体内ROS、LDH和MDA水平升高,抗氧化酶活性上升;内质网和线粒体UPR反应增强,GSH预处理可以降低内质网和线粒体UPR应答。研究表明,GO短期暴露可以诱导秀丽线虫机体氧化应激进而激活UPR应答,抗氧化保护可以降低UPR应答反应。

    2019年03期 v.14 272-278页 [查看摘要][在线阅读][下载 3848K]
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  • 3种抗生素对黑麦草种子萌发的生态毒性效应

    邓世杰;马辰宇;严岩;叶晓枫;王国祥;

    为探明四环素、环丙沙星和磺胺嘧啶3种抗生素对黑麦草种子萌发的影响,为评价抗生素污染的生态影响提供科学依据,采用保湿培养法研究了它们对黑麦草种子萌发的影响,比较分析了抗生素的生态毒性差异和相对敏感的指标。结果表明,在种子萌发期,一定浓度范围的抗生素胁迫会引发植物种子抵抗逆境的应激反应,因此,3种抗生素在1 mg·L~(-1)处理水平下均能促进种子发芽。超过该浓度,四环素对黑麦草种子发芽仍有一定的促进作用,而环丙沙星和磺胺嘧啶则表现为抑制作用。四环素对种子发芽率的最大无作用浓度(NOEC)为5 mg·L~(-1),而环丙沙星和磺胺嘧啶对种子发芽率的NOEC为1 mg·L~(-1)。实验结束时,3种抗生素在1 mg·L~(-1)处理水平下的种子发芽率最高。3种抗生素浓度超过0.1 mg·L~(-1)时,种子根长和芽长即受到抑制,因此,它们对种子根长和芽长的NOEC均为0~0.1 mg·L~(-1)。其中,磺胺嘧啶的抑制作用最为显著。根长受到抑制的程度强于芽长。黑麦草种子萌发受3种抗生素影响程度依次为磺胺嘧啶>环丙沙星>四环素。

    2019年03期 v.14 279-285页 [查看摘要][在线阅读][下载 1441K]
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  • 水合欢对重金属Cd、Pb的耐受性及吸收富集特性

    黑泽文;向慧敏;章家恩;梁开明;郅帅杰;赵敏;

    土壤重金属污染一直以来备受关注,作物能够吸收重金属从而对人体健康产生威胁,利用植物修复土壤重金属污染是当前环境科学和生态学领域的研究热点。本研究以一种水生豆科作物水合欢(Neptunia olerace)为研究对象,采用盆栽实验,研究水合欢对不同浓度Cd (0、50、100、180 mg·kg~(-1))、Pb (0、500、1 000、1 800 mg·kg~(-1))的耐受能力及吸收与富集情况。结果表明,(1)在Cd胁迫下,水合欢表现出一定的耐受性,生物量和植株长度与对照相比均显著降低(P<0.05),可溶性蛋白、叶绿素以及根和茎中的MDA含量与对照均无显著差异,叶片中CAT活性显著提高(P<0.05),但根中CAT、茎中SOD和叶片中POD活性及叶中MDA含量均先降低后升高;(2)在Pb胁迫下,水合欢表现出很强的耐受性,水合欢生物量、植株长度、可溶性蛋白、叶绿素和MDA含量与对照均无显著差异,但叶片中CAT活性显著提高(P<0.05),根和茎中SOD、茎中CAT和叶片中POD活性均先降低后升高(P<0.05);(3) Cd浓度为50、100、180 mg·kg~(-1)时,水合欢的富集系数分别为0.28、0.32和0.29,转运系数分别为0.05、0.06和0.08; Pb浓度为500、1 000、1 800 mg·kg~(-1)时,水合欢的富集系数分别为0.02、0.04和0.02,转运系数分别为0.04、0.08和0.05。水合欢对土壤中Cd、Pb的吸收均未达到超富集植物的标准,但本研究发现水合欢地下部重金属含量远高于地上部重金属含量,且水合欢为直根系植物,根系较浅,容易回收,基于此,可考虑将其与水稻等水生作物进行间套作,这种生产方式既可固氮,又可利用其根系来原位缓解土壤重金属污染对粮食等农产品生产所造成的安全风险。

    2019年03期 v.14 286-296页 [查看摘要][在线阅读][下载 6178K]
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  • 土壤重金属镉、铅及其复合污染对羊蹄(Rumex ja-ponicus Houtt)生长及其抗性生理指标的影响

    史雅甜;简敏菲;苗艳娇;贾蕊霞;

    为探究重金属Cd、Pb及其复合污染对植物的生长及生理的影响,选用乐安河湿地优势乡土植物羊蹄(Rumex japonicus Houtt),采用室内土培盆栽实验,分别设置不同的Cd、Pb单因素及其双因素复合污染水平,研究羊蹄的生物量、株高等生长指标及植物组织中丙二醛(MDA)、可溶性糖等抗性生理指标的变化特性。结果表明:随着Cd、Pb污染胁迫浓度的增加以及胁迫时间的延长,羊蹄的生物量及株高均受到显著(P<0.05)抑制,且Cd+Pb双因素复合污染胁迫的抑制作用大于单因素Pb或Cd的污染胁迫;羊蹄植物组织中的MDA含量及可溶性糖含量随Cd、Pb污染胁迫强度的增加及胁迫时间的延长显著增加(P<0.05);在盆栽土壤中单因素Cd或Pb的高浓度胁迫下,羊蹄的自我调控能力显著增强(P<0.05),MDA含量下降。不同污染水平的单因素Cd、Pb及Cd+Pb双因素复合污染胁迫对羊蹄可溶性糖含量的影响均存在显著性(P<0.05)差异。

    2019年03期 v.14 297-306页 [查看摘要][在线阅读][下载 1433K]
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  • 番茄对污染土壤中邻苯二甲酸酯的吸收累积特征

    王爱丽;商书波;孙梦瑶;王芳;

    利用盆栽实验研究了番茄对污染土壤中邻苯二甲酸酯(PAEs)的吸收积累特征。结果表明,番茄根系、茎、叶和果实均可以吸收累积PAEs化合物,其含量与土壤污染程度成正相关;相同处理的番茄茎、叶和果实中邻苯二甲酸正丁酯(DBP)含量均高于邻苯二甲酸异辛酯(DEHP),而番茄根系中DBP的含量低于DEHP; 4个不同处理方式土壤中DBP和DEHP的残留量顺序均为:灭菌土壤组>灭菌土壤种植番茄苗组>未灭菌土壤组>未灭菌土壤种植番茄苗组。无论是灭菌处理还是未灭菌处理,有番茄苗组土壤中PAEs含量均低于无番茄苗组,未灭菌土壤种植番茄苗组土壤中PAEs残留量最低,PAEs削减率高达96.39%,有番茄苗组微生物数量大于无番茄苗组。这些说明土壤中PAEs的削减是番茄植物和微生物协同作用的结果。

    2019年03期 v.14 307-314页 [查看摘要][在线阅读][下载 483K]
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