- 张纪亮;王力军;谢嘉;洪美玲;丁利;李二超;刁晓平;
尼泊金酯被广泛用于化妆品、食品以及药物保存的防腐剂,其对生态和人类健康的影响备受关注。目前,比较毒理基因组学数据库已发展成为重要的毒理信息学资源。因此,本研究应用该数据库,通过手动策划,分析了5种常见尼泊金酯影响的潜在基因和通路。结果表明,尼泊金酯共同影响基因主要是雌激素受体以及与脂代谢相关基因;核受体机制,特别是对雌激素受体的干扰作用可能是所有尼泊金酯重要的毒性机制。通过对相关基因分析,尼泊金酯类除了通过性激素受体介导生殖毒性外,还可能影响激素的合成与转运;尼泊金酯类对脂代谢的影响主要表现为对脂肪分化与脂肪因子分泌相关基因的影响。KEGG通路富集分析中,发现大量与生殖相关通路,主要包括两大类:一类与生殖相关激素的合成、分泌及活性有关;另一类则主要与卵巢发育有关。另外,还发现了大量与神经突触信号传递、突触导向、突触可塑性以及神经网络形成等相关的通路,主要与尼泊金丁酯和尼泊金丙酯有关。尽管在尼泊金酯的生殖毒性方面已经开展了大量研究,但尼泊金酯对神经-行为学影响的数据资料还较少,特别是动物实验数据,亟需在该方面开展大量研究,进而对尼泊金酯进行更加全面的生态和健康风险评估。
2020年05期 v.15 98-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 1905K] [下载次数:556 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:15 ] |[阅读次数:3 ] - 盛诚;王馨颖;易珍;张宴;任洪强;
微塑料(MPs)通过吸附作用不仅可以影响有机污染物在环境中的迁移、转化和归趋,甚至会影响污染物在生物体内的累积分布和毒性效应。为考察MPs和三氯生(TCS)等在环境中复合污染的生态和健康风险,以斑马鱼为模式生物,以聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)材质MPs为目标MPs,TCS为目标污染物,开展了不同材质MPs对TCS的吸附和生物累积实验。吸附实验结果表明,3种MPs对TCS的吸附能力依次为:PP>PE≈PVC。MPs对TCS的吸附机制主要为表面吸附和外液膜扩散作用,吸附过程为多层吸附。累积分布实验结果表明,单独TCS暴露条件下,TCS在肠道、肝脏、脑、性腺和剩余鱼体中的累积量分别为191.56、63.92、21.32、25.19和11.59μg·g~(-1)。MPs的存在显著提高了TCS在斑马鱼肠道和肝脏中的累积量,与TCS组相比,TCS+PP组、TCS+PE组和TCS+PVC组中肠道TCS的累积量分别提高了51.9%、12.7%和38.6%(P<0.05),肝脏TCS的累积量分别提高了152.9%、70.9%和118.4%(P<0.05)。此外,TCS累积量与MPs的吸附能力呈正相关,PP+TCS组肠道和肝脏中TCS累积量显著高于TCS+PE组和TCS+PVC组(P<0.05)。本文详细探究了不同材质MPs对TCS的吸附和生物累积的影响,研究结果可为MPs和有机污染物复合污染的生态和健康风险评价提供基础数据。
2020年05期 v.15 108-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 4477K] [下载次数:1096 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:13 ] |[阅读次数:4 ] - 吕钧惠;王悦;周蕾;范晓琳;肖寒;杨磊;胥建卫;张照斌;
鱼类雌激素响应基因的发掘及其作为生物标记物基因的应用一直是生态毒理学的研究热点。近年来的相关研究普遍采用活体实验,易受到动物个体差异影响,存在一定不确定性。通过建立鱼类原代肝细胞培养方法,利用实验室多代繁育的中国青鳉(Oryzias sinensis)作为实验动物,基于新一代测序技术(NGS),开展了不同浓度雌二醇(0.01、0.1、1、10和100 nmol·L~(-1))暴露下的中国青鳉肝细胞转录组分析,获得并注释中国青鳉表达序列标签(ESTs) 65 765条,发现雌激素暴露后具有良好剂量效应关系的显著差异表达基因(DEG) 105个(37个上调,68个下调),其中有9个未知基因。GO和KEGG Pathway分析发现,DEG显著富集于雌激素的细胞响应、脂质运输、骨骼肌组织发育、钙离子运输、蛋白磷酸化等生物学过程以及钙离子信号通路和MAPK信号通路等。通过RT-qPCR对部分雌激素响应基因进行了分析验证,结果表明NGS数据可靠。卵黄原蛋白(VTG)和卵壳前体蛋白(CHG)基因家族在0.1 nmol·L~(-1)雌二醇浓度时均能够显著升高,vtg2响应最明显。该研究提供了一个可靠的中国青鳉肝脏雌激素响应基因列表,以及一种利用本土物种细胞离体实验开展化学物质雌激素活性测定的方法,该方法比一些常用环境雌激素生物测试方法灵敏度更高。
2020年05期 v.15 118-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 4241K] [下载次数:238 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:4 ] - 李晓东;袁思亮;李俊;刘春生;
17β-雌二醇(17β-estradiol,E2)是一种环境内分泌干扰物质,相关研究表明,E2对脊椎动物的生长和发育能够产生不良影响,但是E2对无脊椎动物,如大型溞(Daphnia magna)的毒性研究较少,其具体的毒性效应和致毒机制有待阐明。以E2为研究对象,以大型溞(<24 h)为实验动物,按照经济合作与发展组织(Economic Co-operation and Development,OECD)规定的标准试验程序开展为期21 d的标准暴露实验,评估不同浓度E2暴露对大型溞发育、生殖以及相关基因转录的影响。研究发现,1 360μg·L~(-1)E2暴露对大型溞产生了显著的致死效应,降低了大型溞蜕皮个数,增加了大型溞的产溞量,而其他低浓度的E2(1.36、13.6和136μg·L~(-1))暴露没有对大型溞产生显著的毒性效应。荧光定量PCR结果显示,1 360μg·L~(-1)E2暴露显著下调了大型溞蜕皮激素代谢相关基因细胞色素P450基因18a1(cytochrome P450 18a1,cyp18a1)和蜕皮激素受体基因(hormone receptor 3,hr3)的转录,说明E2可能是通过抑制大型溞的蜕皮进而引起了发育和生殖毒性。
2020年05期 v.15 128-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 1902K] [下载次数:332 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:5 ] - 王燕飞;葛海虹;赵静;蒋京呈;韦洪莲;菅小东;林军;
环境暴露数据是化学物质环境暴露评估的重要基础,暴露数据的质量将影响风险评估结果的准确度,因此,有必要构建科学的数据可靠性评估方法,以估算可靠的化学物质环境浓度,为其环境暴露评估提供科学的依据。不同国家/地区的化学物质风险评估的框架基本相同,对于环境暴露数据质量的评估要点也基本一致,但是在具体方法上根据各自的管理特点与要求略有差异。本文对几种定量(半定量)、定性的环境暴露数据评估方法进行了系统评述,并结合中国的化学物质环境风险评估要求及环境管理特点,提出了适用于中国环境风险评估的环境暴露数据质量评估方法,并以双酚A和八甲基环四硅氧烷的环境暴露数据质量评估为例,研究了评估方法应用于不同物质的数据质量评估中的共性与区别。
2020年05期 v.15 138-146页 [查看摘要][在线阅读][下载 726K] [下载次数:247 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ] - 马春萌;陈红瑞;马洁;尚巍;郑兴灿;杨敏;张昱;
随着全氟辛烷羧酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS)等长链全氟烷酸(PFAAs)逐渐被禁用,全氟丁烷羧酸(PFBA)、全氟己烷羧酸(PFHxA)、全氟丁烷磺酸(PFBS)和全氟己烷磺酸(PFHxS)等短链PFAAs已作为PFOA和PFOS的替代物被生产和使用。城市污水处理厂是PFAAs等微量有害污染物的源和汇,前期研究发现短链PFAAs在城市污水进水和二级生物处理系统出水中广泛存在,目前,污水厂开始普遍采用三级深度处理工艺,然而深度处理工艺中PFAAs的污染特征还不清楚。调查了中国7个城市11座城市污水处理厂深度处理工艺短链PFAAs替代物的分布及排放量。研究发现,在深度处理进、出水中PFOA、PFOS及短链的PFBA和PFHxA检出率均为100%;进水和出水中4种短链PFAAs的总浓度分别为3.53~155.97 ng·L~(-1)和4.44~192.48 ng·L~(-1); PFBA、PFHxS和PFBS是进水中浓度最高的短链PFAAs,出水中主要为PFBA和PFHxS。转盘过滤、基于紫外、基于氯和臭氧的深度处理技术均无法有效去除短链替代物,甚至臭氧等还存在负去除现象,表明可能存在前体物的转化。调查的污水厂中4种短链PFAAs日排放总量范围为0.27~39.31 g·d~(-1),万吨水排放总量范围为40~800 mg。本研究将为城市污水深度处理技术综合评估和水环境微量有害污染物的管理提供科学基础。
2020年05期 v.15 147-157页 [查看摘要][在线阅读][下载 4625K] [下载次数:564 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:10 ] |[阅读次数:4 ] - 朱利明;陈小雨;肖文胜;尹昱苏;徐后涛;郑小燕;张玮;王丽卿;
磺胺类抗生素(SAs)在医药和养殖领域广泛使用,使自然水体中SAs残留量不断增加。SAs对水生态系统的危害方面已多有报道,然而,关于其对淡水附着藻类建群及演替的影响,尚鲜有研究。附着藻类是水体中重要的初级生产者,为了更好地了解其在抗生素污染条件下的定植及演替规律,本研究通过室内静态模拟实验,探究了不同浓度的磺胺(SN)对沉水植物苦草(Vallisneria natans (Lour.) Hara)叶片上附着藻类的影响。结果表明,附着藻类在不同浓度SN处理组中建群速度和时间不同,与丝藻属和颤藻属相比,其他藻类更容易定植到苦草叶片表面,且在SN处理组中丝藻属和颤藻属的相对丰度随时间呈下降的趋势;高浓度的SN(30 mg·L~(-1)和50 mg·L~(-1))促进了小球藻属的定植生长;SN对菱形藻属的定植表现出"低促高抑"的现象,较低浓度的SN(10 mg·L~(-1))刺激了菱形藻属的定植生长,而高浓度SN(30 mg·L~(-1)和50 mg·L~(-1))抑制了其定植生长;主坐标分析(PCo A)表明,SN胁迫条件下苦草叶片表面附着藻类群落结构发生了一定程度的改变,16 d后各处理组间差异逐渐减小,说明SN的负面影响随着时间减小。本研究结果有助于了解附着藻类在沉水植物叶片表面定植及演替规律,为后期应用沉水植物-附着生物复合系统来治理水体新型污染物提供了基础数据。
2020年05期 v.15 158-168页 [查看摘要][在线阅读][下载 4122K] [下载次数:458 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:3 ] - 郭思雅;王京刚;王颖;陈泽豪;严俊;
基于2018年白洋淀生态调研数据和白洋淀2010年的文献数据,将白洋淀生态系统划分为浮游藻类、底栖藻类、沉水植物、浮游动物、螺类、虾类、其他底栖动物、滤食性鱼类、草食性鱼类、杂食性鱼类、肉食性鱼类和碎屑12个功能组,采用Ew E(Ecopath with Ecosim)软件构建了白洋淀湖泊生态系统的物质平衡Ecopath模型,较好地模拟了白洋淀生态系统,并对比分析了2010年和2018年白洋淀生态系统结构与能量流动特征。结果表明,2010年和2018年营养结构基本一致,牧食食物链和腐食食物链是系统中的主要能流,食物网结构较简单,容易受到外界干扰的影响。与2010年相比,2018年白洋淀生态系统对初级生产者的能量利用率增加,系统能量转换效率略有增加,系统总流量提高54.64%,系统总初级生产量/呼吸量比值(TPP/TR)由9.56减少到1.51,即2018年白洋淀生态系统整体规模增大;连接指数(CI)和系统杂食指数(SOI)分别增加了14.65%和49. 23%,Finn’s循环指数增加,食物链变长,功能组间影响增大,系统稳定性略微增加,处于生态发育期,且有向稳态发展的趋势。
2020年05期 v.15 169-180页 [查看摘要][在线阅读][下载 2432K] [下载次数:934 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:8 ] |[阅读次数:3 ] - 李嘉伟;尹晓宇;周旖妮;杨景峰;董武;
多溴联苯醚及其羟基代谢物(OH-BDEs)被认为是内分泌干扰物,特别是对甲状腺激素调节的影响。调查并比较了BDE-99及5-OH-BDE-99对甲状腺素受体的影响。斑马鱼胚胎暴露于不同浓度的BDE-99和5-OH-BDE-99中,导致斑马鱼眼球黑色素的色素沉着减少,使用原位杂交以及定量PCR方法检测,发现THRβ在斑马鱼前脑部位表达,并有明显的降低。通过体外实验也证实BDE-99和5-OH-BDE-99能够与THRβ受体结合,尤其是5-OH-BDE-99的结合更为强烈。研究表明,BDE-99和5-OH-BDE-99对斑马鱼胚胎早期THRβ的活性有干扰作用,并导致眼部黑色素沉积减少。上述研究结果对BDE-99和5-OH-BDE-99的生物毒理学机制研究有一定的借鉴意义。
2020年05期 v.15 181-188页 [查看摘要][在线阅读][下载 1769K] [下载次数:241 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:3 ] - 楚文庆;葛葳;王欢;杨景峰;董武;
硒是生物体必需的微量元素。但硒的过量摄入也许会对动物和人体造成不利的影响。有机硒经由母体对下一世代(F1)的生长发育的影响尤其受到关注。用青鳉鱼作为动物模型,在父本单独暴露、母本单独暴露,以及父本、母本同时暴露于有机硒后,评价了其对F1代发育的影响。结果表明,5μg·g-1的有机硒可造成F1代存活率降低、畸形率显著升高,特别是造成头部软骨畸形以及下颌突出等形态学的显著变化。SOX9a、SOX9b和Collagen2a1等基因表达与软骨发育密切相关,检测到有机硒可显著诱导这些基因的表达。研究表明,有机硒过量摄入对青鳉鱼F1代的毒性与软骨发育通路障碍相关。
2020年05期 v.15 189-196页 [查看摘要][在线阅读][下载 2506K] [下载次数:182 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:6 ] - 何纳轮;安伟;杨敏;
人体对氟元素有U型剂量响应作用,低氟与高氟都会对人体健康产生影响,而饮用水是人体氟摄入的重要来源之一。本文建立了水氟浓度-龋齿患病率剂量效应曲线以及水氟浓度-氟斑牙患病率剂量效应曲线,从龋齿及氟斑牙这2种高发的疾病导致的伤残调整寿命年(DALYs)评价饮用水中氟元素浓度对人体健康的影响。结果表明,饮用水中氟元素浓度对人体影响呈U型曲线,对人体影响最低时的适宜浓度为0.75 mg·L~(-1),对应的人均伤残调整寿命年为1.60×10~(-6)DALYs per person-year(DALYs ppy)。我国重点城市自来水厂出水调查结果显示,平均氟浓度为0.287 mg·L~(-1),范围为0.005~0.870 mg·L~(-1)。我国饮用水中氟元素对人体综合风险以伤残调整寿命年计约为1.80×10~(-6)DALYs ppy,说明我国饮用水中氟元素对人体的风险处于低水平。
2020年05期 v.15 197-206页 [查看摘要][在线阅读][下载 1051K] [下载次数:179 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:2 ] - 李聪;代霖;付朝旭;朱雯菲;金银燕;全昶林;许妍姬;
塑料包装制品中,邻苯二甲酸双(2-乙基己基)酯(DEHP)为重要的增塑剂,铅盐为必不可少的热稳定剂,二者单体毒性均得到证实。为探究两者的联合作用,采用效应相加模型对联合毒性方式进行评价。选择适龄昆明种小鼠染毒,DEHP染毒浓度为10、50和200 mg·kg~(-1),以0.1 mL·(10 g)~(-1)的剂量灌胃染毒,铅组用1 g·L~(-1)乙酸铅通过自由饮水进行染毒,连续染毒6周,染毒后观察其行为学改变,测定其脑组织氧化损伤指标和神经递质类指标。结果表明,各组小鼠的肺脏、脾脏、心脏和肾脏系数,无明显差异;随着DEHP浓度增加,脑组织重量逐渐降低,肝脏重量在中剂量DEHP组降低,在高剂量组有所增加,表明DEHP对脑部发育有影响,且对肝脏具有毒性作用,并可能在肝脏产生富集作用。小鼠Morris水迷宫、跳台实验和避暗实验结果表明,随DEHP浓度增加,小鼠空间学习能力受到的损害更加严重,可导致空间记忆能力障碍。小鼠脑组织各生物学指标测定结果显示,随着DEHP浓度增加,脑组织中丙二醛(MDA)含量、一氧化氮(NO)含量、单胺氧化酶(MAO)和乙酰胆碱酯酶(AchE)活性逐渐增加,联合染毒组与铅组和对应剂量DEHP染毒组相比,上述4个指标值显著增加;随着DEHP浓度增加,脑组织中过氧化氢酶(CAT)活性、还原型谷胱甘肽(GSH)含量和总抗氧化能力逐渐降低,联合染毒组与铅组和对应剂量DEHP染毒组相比,上述二者明显降低。对铅和DEHP的联合毒性作用方式进行评价,表现为协同作用。
2020年05期 v.15 207-217页 [查看摘要][在线阅读][下载 1074K] [下载次数:269 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:2 ] - 陈敏怡;王振红;罗专溪;
选取常见淡水绿藻——斜生栅藻和蛋白核小球藻为试验藻种,通过室内培养分析其在不同磷源下(溶解性无机磷(DIP)(本研究选取磷酸氢二钾)、β-甘油磷酸钠(β-P)和腺苷-5’-三磷酸二钠盐(ATP-P))的生长差异及受砷酸盐(As(Ⅴ))的胁迫响应。结果表明,在给定的3种磷源下,2种绿藻经连续7 d培养均能增殖,其中,以叶绿素a(Chl a)得到的2种藻的比生长率较细胞光密度(OD)在3种磷源环境下差异更为显著,蛋白核小球藻在ATP环境下的实际光合产率(Yield)较DIP和β-P相对要低(降低约4.55%)且差异显著(P<0.05),总体上斜生栅藻表现出对β-P更好的适应性,蛋白核小球藻则最适应于DIP环境。As(Ⅴ)胁迫不仅改变了不同磷源环境下藻体Yield与OD和Chl a的相关性,使其由原来的无规则相关转变为显著正相关,进而可较好响应不同磷源环境下As(Ⅴ)的胁迫,并且使2种藻体的Chl a在3种磷源环境下以及蛋白核小球藻的Yield在有机与无机磷间均表现出显著差异;由OD、Chl a和Yield得出的3种磷源环境下As(Ⅴ)对斜生栅藻的96 h半数效应浓度(96 h-EC50)均表现为β-P>DIP>ATP-P,且以OD得出的96 h-EC50差异较为显著,分别为2.58×109、4.46×105和1.95×105μg·L~(-1),蛋白核小球藻为DIP>ATP-P>β-P,以Yield得出的96 h-EC50差异显著,分别为2.95×109、1.60×106和7.52×104μg·L~(-1),说明As(Ⅴ)对藻的胁迫因藻种及其对磷的适应性差异而表现不同;藻对磷的较好适应性一定程度上可以缓解其受As(Ⅴ)的胁迫。OD可较好指示A s(Ⅴ)胁迫下斜生栅藻的生长,而Yield可指示As(Ⅴ)胁迫下蛋白核小球藻的生长。研究结果对深入了解不同磷源环境下砷胁迫对淡水藻体的生长影响具有重要科学意义。
2020年05期 v.15 218-227页 [查看摘要][在线阅读][下载 1449K] [下载次数:302 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:6 ] - 庄娟;张佳琪;汤潇;马心如;张丽娅;李梦秋;
为探讨2,2’,4,4’-四溴联苯醚(BDE-47)慢性暴露对脑顶叶皮质、海马和丘脑组织的影响及机制,小鼠经口腔灌胃20mg·kg~(-1)剂量的BDE-47,每日一次,共处理8周。检测小鼠脑相应组织的病理学变化、NLRP3表达、炎症因子IL-1β和IL-6的基因表达、小胶质细胞活化及细胞凋亡情况。结果表明,BDE-47慢性暴露使小鼠顶叶皮质、海马和丘脑组织神经细胞出现排列紊乱,神经元胞体固缩以及形态不规则等细胞形态学改变;并使小鼠顶叶皮质、海马和丘脑组织的NLRP3和Iba1蛋白表达增强,炎症因子IL-1β和IL-6表达增强,TUNEL信号加强。结果提示,BDE-47慢性暴露可损伤小鼠顶叶皮质、海马和丘脑组织,其毒性机制可能与NLRP3炎症小体介导的炎症反应和细胞凋亡异常增强有关。
2020年05期 v.15 228-234页 [查看摘要][在线阅读][下载 6391K] [下载次数:124 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:22 ] - 曾勇;孙霄;赖雨薇;喻兆;
多环芳烃(PAHs)是一种典型的持久性有机物,当前对PAHs的水生态风险评价中,主要集中在个体与种群水平,难以反映生态系统各级物种对PAHs毒性的综合响应。基于美国生态毒理数据库(ECOTOX),根据水生态系统各营养级功能组分类筛选,获得可靠的物种急、慢性毒性数据,以BurrⅢ型分布拟合曲线,构建萘、芴、蒽、苊、芘、菲、苯并[a]芘和荧蒽这8种常见PAHs的物种敏感性分布(SSD)曲线,结合急慢性比率系数法,外推出基于生态系统水平的慢性水质基准值,分别为10.25、6.75、0.06、1.95、0.03、3.50、0.05和0.50μg·L~(-1);并将计算结果与国内外已有基准/标准进行了对比,偏差不超过一个数量级,验证了计算结果的可靠性和准确性;运用所建方法对松花江、辽河、海河、黄河、长江、淮河和珠江这七大流域进行PAHs生态风险评价,发现海河和长江流域的PAHs生态风险较低,黄河、淮河和珠江流域的PAHs生态风险中等,松花江和辽河流域的PAHs生态风险最高。所建方法具原理易懂、计算简便和应用方便的特点,为相似污染物水质基准的建立和生态风险评价提供了参考。
2020年05期 v.15 235-243页 [查看摘要][在线阅读][下载 1125K] [下载次数:858 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:18 ] |[阅读次数:5 ] - 李俊杰;李玲;黄沛玲;
除草剂乙草胺(ACT)施用后会通过灌溉侵蚀或地表径流等方式进入水环境造成污染。为探究ACT对浮游植物的影响,选择水华微囊藻作为受试生物,测定叶绿素a(Chl a)含量、叶绿素荧光参数、藻蛋白和藻胆蛋白相对含量的变化,观察藻细胞超微结构的变化,综合评估ACT对浮游植物光合作用的影响。结果表明,当ACT浓度≥0.1 mg·L~(-1)时,Chl a含量开始显著降低(P<0.05);在低浓度(0.01~1 mg·L~(-1)) ACT胁迫下,水华微囊藻能够通过自身调节,使得最大光合效率(Fv/Fm)、PSⅡ的实际光合效率(Y(Ⅱ))和快速光响应曲线不受ACT影响;而在高浓度(10~50 mg·L~(-1))处理组中,Fv/Fm、Y(Ⅱ)、快速光响应曲线、光响应曲线的初始斜率(α)和最大潜在相对电子传递速率(ETRmax)均显著降低(P<0.05);别藻蓝蛋白(APC)、藻蓝蛋白(PC)和藻红蛋白(PE)的相对含量分别在ACT浓度为1、10和10 mg·L~(-1)时开始显著降低(P<0.05)。这些结果说明,在高浓度ACT胁迫下,水华微囊藻的叶绿素合成受阻,光合色素减少,捕光能力、光能转化效率及相对电子传递速率均下降,光合活性降低,且ACT对藻胆蛋白的抑制作用顺序为别藻蓝蛋白>藻蓝蛋白>藻红蛋白,而半饱和光强(Ik)显著增加(P<0.05),耐受能力增强,从而使光合作用受到抑制。透射电子显微镜结果表明,藻细胞结构会被ACT破坏,细胞变形且出现质壁分离,类囊体损伤且垂直于细胞壁,气泡、藻青素小粒和糖原减少,脂质颗粒增多,细胞内部紊乱,捕光色素减少,导致光合作用受阻。上述研究结果为全面评价ACT环境风险及农药的合理利用提供科学依据。
2020年05期 v.15 244-254页 [查看摘要][在线阅读][下载 4622K] [下载次数:385 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:7 ] |[阅读次数:4 ] - 夏凡;李翠;陈传胜;王庆海;
化学除草剂阿特拉津通过阻碍电子传递抑制植物光合作用,其水体污染的生态毒性倍受关注。为揭示挺水植物对阿特拉津胁迫的生理响应规律,采用水培试验模拟不同浓度阿特拉津胁迫,测定黄菖蒲叶绿素荧光参数及叶片防御酶活性在抑菌和无抑菌条件下的变化,分析二者间的相关性。结果表明,不抑菌条件下,胁迫浓度≤4 mg·L~(-1)时,POD和PPO活性增强,随着胁迫强度加大活性下降,而SOD活性显著升高。PPO活性与多个叶绿素荧光参数、MDA含量显著相关。胁迫浓度≤1 mg·L~(-1)时,植物各叶绿素荧光参数均与对照组无显著差异; 4 mg·L~(-1)时仍可维持正常水平的叶绿素含量和光合效率。这表明,阿特拉津胁迫下3种酶的协调作用提高了植物的适应能力,PPO活性可反映植物光合作用受抑制程度及受氧化损伤程度。黄菖蒲对阿特拉津的耐受水平可达到4 mg·L~(-1),微生物可以减轻阿特拉津的植物毒性,这可能归因于其能够促进阿特拉津降解。
2020年05期 v.15 255-263页 [查看摘要][在线阅读][下载 1380K] [下载次数:200 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:8 ] |[阅读次数:3 ] - 曾强;李辉;侯磊;
纳米TiO_2独特的理化性质使其成为应用最广泛的纳米材料之一,其进入水环境后对湿地植物产生的效应值得关注。以2类不同生活型的湿地植物大薸和泽泻为研究对象,纳米TiO_2浓度梯度设置为0、10、30和250 mg·L~(-1),在暴露14 d之后分析了光合参数的变化规律,基于植物生物量变化率、各部位Ti元素浓度及光合特征参数,讨论了可能的机制。结果表明,纳米TiO_2暴露促进了大薸和泽泻的生物量增长;纳米TiO_2暴露后,Ti元素主要富集在植物根部,富集量随浓度升高而增加,大薸植物体内Ti元素浓度明显高于泽泻;高浓度纳米TiO_2暴露能够显著改变2种植物的叶孔开放程度、CO2消耗状况及蒸腾速率,但对净光合速率的影响不显著。纳米TiO_2暴露对2种植物光合特征影响的差异可能与它们不同的生活型有关。
2020年05期 v.15 264-271页 [查看摘要][在线阅读][下载 1420K] [下载次数:164 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:2 ] - 单阳阳;李正炎;
铅是中国近海海域中主要的重金属类污染物,其显著的生物积累性和生物毒性给海洋生态环境带来潜在风险。河口是沟通河流和海洋的生态交错带,受陆源污染影响较大,生态环境较为脆弱。目前,中国铅的水质基准研究主要聚焦于海洋和淡水,缺乏针对河口的水质基准研究,不能满足河口生态环境保护的需求。此外,河口盐度变化剧烈,可能对铅的生物毒性产生影响。本文搜集筛选了31种中国河口生物的铅毒性数据,分析了水体盐度对铅毒性的影响,并采用物种敏感度分布法推导中国河口的铅水质基准。结果表明,铅对水生生物的毒性随盐度升高而降低,两者呈显著相关,拟合直线斜率为0.026;对于不同门类生物,盐度效应明显不同,对于脊索动物门、软体动物门、节肢动物门和硅藻门拟合直线斜率分别为0.088、0.142、0.014和0.066。根据中国河口生物的铅毒性数据,获得标准盐度(Salinity=28)下中国河口铅短期水质基准和长期水质基准分别为48.68μg·L~(-1)和5.60μg·L~(-1)。研究结果可为中国河口铅的生态风险评估和污染控制提供科学依据。
2020年05期 v.15 272-287页 [查看摘要][在线阅读][下载 1382K] [下载次数:250 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:10 ] - 王晓辉;杨常亮;郑王媛淇;王洁;张璟;黄中情;
砷(As)是一种典型的毒害性类金属元素,在水环境中以多种化学形态存在,这影响了As的生物利用度和生理毒性效应。以摇蚊幼虫(chironomid larvae)为对象,探讨其暴露于亚砷酸盐(arsenite,As(Ⅲ))和砷酸盐(arsenate,As(Ⅴ))水溶液中的生物累积规律。结果表明,摇蚊幼虫中As的累积与暴露时间有关,且对As(Ⅲ)的累积较As(Ⅴ)明显。摇蚊幼虫对无机As的生物利用度较低,50μg·L~(-1)As(Ⅲ)暴露组和100μg·L~(-1)As(Ⅲ)暴露组中摇蚊幼虫对无机As的累积量与对照组相比均没有显著性差异; 50μg·L~(-1)和100μg·L~(-1)As(Ⅴ)暴露组中摇蚊幼虫体内总As浓度与对照组相比也没有显著增加。在高浓度的无机As暴露条件下,摇蚊幼虫对As(Ⅲ)的生物利用度高于As(Ⅴ)。暴露于As(Ⅲ)和As(Ⅴ)不同时间后,摇蚊幼虫中总As浓度随无机As暴露浓度升高而逐渐增加,但生物累积能力随无机As暴露浓度的升高反而降低。
2020年05期 v.15 288-300页 [查看摘要][在线阅读][下载 2575K] [下载次数:270 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:2 ] - 郑博文;徐长山;何惠敏;程亮;郭佳昕;刘晓男;
以细叶蜈蚣草(Egerianajas)为受试植物,研究MgONPs及其析出的Mg~(2+)对水生植物光合作用的影响。结果表明,MgONPs抑制了光系统Ⅱ反应中心之间的连通性及受体侧的电子传递,而Mg~(2+)则提升了光系统活性和光能转化率,因而排除了MgONPs中析出的Mg~(2+)对细叶蜈蚣草光合作用的毒性。对Mg~(2+)浓度的原位实时检测表明,MgONPs悬浮液中Mg~(2+)浓度并非常数。在培养细叶蜈蚣草初期,悬浮液中Mg~(2+)析出浓度范围为0.3~1.0mg·L~(-1),随时间推移析出浓度逐渐增高并在24h后达到饱和值0.7~2.4mg·L~(-1)。未培养细叶蜈蚣草时悬浮液中析出的Mg~(2+)浓度要更大,24h后浓度范围达到0.9~2.8mg·L~(-1)。这些结果弥补了以往研究中未能对MgONPs析出的Mg~(2+)浓度进行动态检测的不足。比较细叶蜈蚣草对MgONPs悬浮液中和MgCl_2溶液中的Mg~(2+)的表观吸收量会发现MgONPs抑制了细叶蜈蚣草对Mg~(2+)的吸收。
2020年05期 v.15 301-309页 [查看摘要][在线阅读][下载 5704K] [下载次数:117 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:4 ] - 瞿梦洁;李娜;刘广龙;李慧冬;刘伟;朱端卫;
以穗花狐尾藻为供试植物,在种植或未种植穗花狐尾藻的不同培养时期,测定了对照沉积物及2.0 mg·kg~(-1)阿特拉津污染沉积物中可溶性有机碳(DOC)、硝态氮和铵态氮含量以及脱氢酶活性和细菌总数,并对沉积物中阿特拉津降解菌进行了筛选与鉴定。主要结果表明,根际和非根际沉积物中DOC呈现先下降再上升的趋势,在培养60 d后,根际沉积物和非根际沉积物中DOC含量分别为(311.95±15.51) mg·kg~(-1)和(307.00±6.11) mg·kg~(-1),并无显著差异(P>0.05)。根际沉积物中铵态氮为(66.49±1.57) mg·kg~(-1),显著低于非根际沉积物的(78.65±1.37) mg·kg~(-1)(P<0.05)。在培养60 d内,沉积物中脱氢酶活性呈增加趋势,且根际沉积物脱氢酶活性一直显著高于非根际沉积物(P<0.05),最终达到(253.50±7.82) mg·(kg·d)~(-1)。与此同时,根际沉积物、空白沉积物和非根际沉积物中平均细菌总量分别为1.19×108、1.15×108和1.04×108cfu·g~(-1)。从培养60 d后的沉积物中分别筛选得到赖氏菌属(Leifsonia sp.) J1(非根际沉积物)、伯克氏菌属(Burkholderia sp.) J2(根际沉积物)和成对杆菌属(Dyadobacter sp.) J3(根际沉积物)等3株阿特拉津降解菌,表明穗花狐尾藻能在一定程度上缓解阿特拉津对沉积物中微生态的胁迫。
2020年05期 v.15 310-318页 [查看摘要][在线阅读][下载 1540K] [下载次数:245 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:3 ] - 陈奕;
为了准确评价重金属污染的工业场地土壤对人体健康的风险,利用体外胃肠法(IVG)研究了苏州一工业园区污染场地土壤中Cu、As、Sb和Ni共4种重金属的生物可给性,并评估了土壤重金属经口摄入对人体造成的健康风险。研究结果表明,在胃阶段,土壤中重金属Cu、As、Sb和Ni的生物可给性范围分别为32.145%~50.231%、27.571%~44.400%、11.241%~2 0.261%和27.414%~46.555%;小肠阶段,土壤中重金属Cu、As、Sb和Ni的生物可给性范围分别为16.986%~46.658%、2 0.726%~34.437%、3.984%~7.433%和20.968%~39.502%。体外胃肠法中,场地土壤重金属胃阶段的生物可给性均显著高于小肠阶段。综合分析4种重金属的危害商指数(HQois),其值均<1,健康风险较低。本文可为污染场地健康风险的准确评估提供重要案例和科学依据。
2020年05期 v.15 319-326页 [查看摘要][在线阅读][下载 1334K] [下载次数:669 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:16 ] |[阅读次数:3 ] - 唐自强;冯长君;
研究45种硝基芳烃对梨形四膜虫急性毒性的半数生长抑制浓度负对数值(pIC50)的三维-定量构效关系(3D-QSAR)。基于比较分子力场分析(Co MFA)方法建立训练集的3D-QSAR模型,其判定系数(R~2)为0.932,交叉验证系数(Q~2)为0.738,表明模型具有良好的相关性、稳定性和预测能力。该模型的立体场和静电场对pIC_(50)值的贡献率依次为39.0%和61.0%。基于CoMFA等势图,揭示了2,3位上键合负电基团是影响硝基芳烃对梨形四膜虫急性毒性的主要因素。
2020年05期 v.15 327-332页 [查看摘要][在线阅读][下载 664K] [下载次数:240 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:1 ] - 马新耀;王静;朱九生;
为了明确山西省黄瓜的农药残留状况与居民的膳食摄入风险情况,采用气相色谱串联质谱仪(GC-MS/MS)和超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)对山西省75个黄瓜样品进行了70种农药残留定量检测,并根据健康风险指数(HRI)法和英国食品标准局(FSA)风险排序体系对黄瓜中检出的农药进行风险分析。结果表明,黄瓜样品的农药检出率为97.3%,检出农药39种,农药多残留检出率为64.0%。按照我国《食品安全国家标准食品中农药最大残留限量》(GB 2763—2019)判定,有4种农药(氧乐果、涕灭威、阿维菌素和异丙威)的残留量超过了最大残留限量(MRL)。采用健康风险评估方法,按检出农药的残留浓度平均值计算,其HRI均<1,摄入风险在可接受范围。农药风险排序得出,39种农药在高、中和低风险水平的比例分别为5.1%、25.7%和69.2%,其中,氧乐果和涕灭威是风险较高的农药品种。建议加强农药残留例行监测和农药使用管理,确保农产品质量安全。
2020年05期 v.15 333-344页 [查看摘要][在线阅读][下载 661K] [下载次数:617 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:22 ] |[阅读次数:3 ] - 刘帅;宿甜甜;刘长发;魏海峰;赵肖依;宋雪;
为揭示不同种类多环芳烃(PAHs)污染物对中间球海胆(Strongylocentrotus intermedius)的生态毒理效应,研究了不同浓度的苯并(a)芘(1、5和20μg·L~(-1))以及2种烷基多环芳烃3-甲基菲(5、10和100μg·L~(-1))和2-甲基蒽(5、10和50μg·L~(-1))对海胆细胞色素CYP17A1基因表达的影响。结果表明,随着暴露时间的增加,不同浓度的3种多环芳烃对海胆细胞色素CYP17A1基因表达产生不同程度的影响。与对照组相比,暴露14 d后,苯并(a)芘20μg·L~(-1)处理组对海胆CYP17A1基因的表达表现出抑制作用(P<0.05);暴露14 d后,3-甲基菲100μg·L~(-1)处理组对海胆CYP17A1基因的表达表现出诱导作用(P<0.05);暴露14 d后,2-甲基蒽50μg·L~(-1)处理组对海胆CYP17A1基因的表达表现出抑制作用(P<0.05)。2-甲基蒽对海胆CYP17A1基因表达的影响比苯并(a)芘、3-甲基菲的影响更为明显。
2020年05期 v.15 345-351页 [查看摘要][在线阅读][下载 769K] [下载次数:221 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:7 ] - 刘帅;刘欢;魏海峰;赵肖依;宋雪;
为探究苯并[a]芘、三甲基菲、二甲基蒽和惹烯对海洋生物的毒性作用,以虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)为受试生物,采用半静水式实验方式,探讨了4种多环芳烃(PAHs)对虾夷扇贝幼体的毒性效应。在不同浓度的苯并[a]芘、三甲基菲、二甲基蒽和惹烯作用下,观察虾夷扇贝的卵子受精率和幼体死亡率。结果表明,PAHs实验组与对照组相比,卵子的受精率显著降低,幼体死亡率显著增加,与PAHs浓度之间存在剂量-效应关系(P<0.05)。苯并[a]芘对虾夷扇贝幼体在9、24和48 h的半致死浓度(LC50)分别为252.75、115.85和48.13 mg·L~(-1),二甲基蒽对虾夷扇贝幼体在9、24和48 h的LC50分别为529.57、206.46和68.42 mg·L~(-1),三甲基菲对虾夷扇贝幼体在9、24和48 h的LC50分别为440.28、290.72和92.40 mg·L~(-1),惹烯对虾夷扇贝幼体在9、24和48 h的LC50分别为162.92、129.51和63.97 mg·L~(-1)。4种PAHs的安全浓度(SC)分别为2.49、2.25、2.80和4.68mg·L~(-1),其毒性大小顺序为苯并[a]芘>惹烯>二甲基蒽>三甲基菲。同时,借助定量构效关系(QSAR)的研究结果对PAHs化合物毒性原理进行了初步讨论。本实验为评估PAHs对海洋生物安全的风险提供了参考依据。
2020年05期 v.15 352-360页 [查看摘要][在线阅读][下载 1681K] [下载次数:360 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:5 ] - 刘浩然;王俊霞;沈晓芳;顾海东;张占恩;
多氯联苯(PCBs)和多环芳烃(PAHs)是2类持久性有机污染物,其对生态健康和食品安全的威胁日益受到关注。以大豆(Glycine max (Linn.) Merr.)和黄瓜(Cucumis sativus L.)为研究对象,在PCB28、菲单一和复合胁迫下,考察种子发芽、幼苗生长等特征,测定PCB28和菲在植物体内的含量。2,4,4’-三氯联苯(PCB28)、菲单一及复合胁迫8 d后,高浓度组大豆和黄瓜种子相对发芽率不高于80%,幼苗湿重减少率高达90%,叶绿素荧光参数中最大光化学效率(Fv/Fm)显著下降,这表明,高浓度PCB28和菲对植物的生长和光合能力都产生明显的毒害作用。在中、高浓度的PCB28(0.1 mg·L-1和1.0 mg·L-1)胁迫下,大豆和黄瓜可以通过抗逆境反应减少对PCB28的吸收。大豆和黄瓜幼苗不同部位中PCB28和菲的含量存在根>茎>叶的规律。研究结果可为探究PCBs、PAHs的单一及复合污染的植物毒性研究提供基础数据。
2020年05期 v.15 361-371页 [查看摘要][在线阅读][下载 2169K] [下载次数:235 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:12 ] - 朱美霖;杨晓莉;赵建明;于永军;田锋;朱新忠;
确定宁夏农村饮用水中重金属浓度,对保障宁夏居民饮水健康具有重要的意义。通过对宁夏回族自治区5个村镇饮用水采样调研,采用电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES)法分析饮用水中5种常见重金属(砷、铬、镉、铅和铜)的浓度,并与我国《生活饮用水卫生标准》相比较,计算超标率;通过健康风险评估模型系统评价居民基于重金属污染的健康风险,进一步通过不确定性分析风险概率及敏感性。结果表明,5个采样点饮用水中砷元素均有超标现象(超标率<20%),其他4种重金属均未超标; 5个样点饮用水中重金属单独暴露或共同暴露均不产生非致癌风险,但是砷元素所引起的致癌风险均超过美国环境保护局(US EPA)推荐的最大可接受风险水平10-4;不确定性分析中,概率评估结果显示对>90%的居民不存在非致癌风险,而对50%以上居民的致癌风险大于最大可接受风险水平;敏感性分析结果显示,非致癌风险中砷浓度和日摄入量为最敏感的2个参数,而致癌风险中砷浓度为最敏感参数。
2020年05期 v.15 372-378页 [查看摘要][在线阅读][下载 938K] [下载次数:597 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:11 ] |[阅读次数:4 ] 下载本期数据