稀土铈对水华鱼腥藻生理特性及藻毒素释放的影响

随着稀土及其化合物的广泛应用,越来越多的稀土直接或间接进入水体,因而稀土对水生生态环境的影响备受关注。采用室内模拟试验,研究不同浓度（0~10.00mg·L-1）的稀土元素铈（Ce3＋）对水华鱼腥藻的影响,绘制了水华鱼腥藻的生长曲线,测定了藻蓝蛋白、类胡萝卜素、可溶性蛋白含量和过氧化物酶（POD）活性4项生理指标,以及培养基中总磷（TP）、微囊藻毒素-LR（MC-LR）的浓度。结果表明,和其他各组相比,在0.10mg·L-1Ce3＋处理下,水华鱼腥藻的生存量最为显著（P=0.008）,同时营养元素P被吸收后,培养基中残留的TP浓度达到最低值（1.52mg·L-1）。藻蓝蛋白、类胡萝卜素、可溶性蛋白含量和POD活性均随着Ce3＋浓度的升高呈现出先升高后降低的趋势。MC-LR在所有培养基中含量均较低,低于世界卫生组织（WHO）标准1.00μg·L-1。铈元素胁迫水华鱼腥藻产生的＂低促-高抑＂的Hormesis效应显著。     

水稻和杂草稻对镉胁迫反应的比较研究

采用水培实验,研究不同浓度Cd2＋胁迫对水稻和杂草稻植株的生长、色素含量、抗氧化酶的活性、丙二醛含量、相对电导率以及脯氨酸含量的影响。结果表明：（1）Cd2＋胁迫条件下,水稻和杂草稻植株地上部分外观伤害随着Cd2＋浓度的升高而加重。（2）水稻和杂草稻的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量含量均表现为Cd2＋胁迫浓度〈0.5 mg.L-1时升高,Cd2＋胁迫浓度〉0.5 mg.L-1时降低的现象;水稻和杂草稻的类胡萝卜素含量也都表现出Cd2＋胁迫浓度〈0.5 mg.L-1时降低,然后升高,最后在Cd2＋胁迫浓度〉1 mg.L-1时降低的现象。（3）水稻的SOD、POD、CAT活性表现出在Cd2＋浓度〈1 mg.L-1时升高,在Cd2＋浓度〉1 mg.L-1时降低的现象;杂草稻的SOD、CAT活性表现出在Cd2＋浓度〈2 mg.L-1时升高,在Cd2＋浓度〉2 mg.L-1时降低的现象,杂草稻的POD活性表现出随着Cd2＋浓度的升高而升高的现象;抗氧化酶活性随着Cd2＋浓度升高的变化幅度是水稻〉杂草稻。（4）Cd2＋胁迫使水稻和杂草稻的丙二醛含量、相对电导率以及脯氨酸含量显著增加,且增加幅度是水稻〉杂草稻,说明水稻产生了较严重的膜脂过氧化。总之,对于Cd2＋胁迫,在敏感性上水稻〉杂草稻,在抗性上杂草稻〉水稻。     

铜绿微囊藻对亚硝态氮的利用

通过室内培养,研究了不同亚硝态氮浓度对铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）生长的影响和藻对亚硝态氮的利用,实验分析了水体中亚硝态氮、硝态氮和铵态氮浓度的变化,测定了铜绿微囊藻的生长曲线、藻细胞内亚硝态氮含量和藻亚硝酸氧化酶（NOR）。结果显示,在10mgNO^-2-N·L^-1的处理组中,培养基中亚硝态氮和硝态氮浓度同时减少,说明铜绿微囊藻可以同时利用亚硝态氮和硝态氮;在20和30mgNO^-2-N·L^-1的处理组中,随着藻的生长培养基中亚硝态氮的浓度减少,硝态氮浓度增加,而且电泳实验显示此培养条件下铜绿微囊藻能产生亚硝酸氧化酶,表明培养基中的亚硝态氮被亚硝酸氧化酶氧化为硝态氮。本实验也表明高浓度的亚硝态氮（大于10mgNO^-2-N·L^-1）能够抑制藻的生长。     

应用彗星试验研究产毒微囊藻喂食暴露对铜锈环棱螺肝细胞DNA的损伤

把铜锈环棱螺（Bellamya aeruginosa）暴露于3组不同成分的微藻悬浮液中[蓝藻组：只投喂产毒铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）;混合藻组：50%四尾柵藻（Scenedesmus quadricanda）＋50%产毒铜绿微囊藻;对照组：只投喂四尾柵藻],用酶联免疫检测法（Enzyme-linked immuno sorbent assay,ELISA）检测藻液和螺肝组织中的藻毒素浓度。结果表明,藻液中包括藻相和水相的总微囊藻毒素（MCs）浓度分别为：蓝藻组（36.34±4.12）μg·L-1;混合藻组（18.69±2.12）μg·L-1;对照组未检出。在喂食暴露的前6h内,混合藻组和蓝藻组螺肝组织中微囊藻毒素含量持续增长,而后出现下降趋势;第12h更换藻液并将微藻浓度调整至初始值后,肝组织中MCs含量又迅速回升。同期螺肝细胞DNA损伤指标彗星尾长（TL）、彗星尾距（TM）和彗星尾部DNA百分含量（Tail DNA%）也随螺肝组织中MCs含量发生相应变化,各项DNA损伤指标均在产毒微囊藻喂食暴露6h时达到最大值,之后,各项指标值有所回落,但第12h更换藻液后,DNA损伤再次加剧。整个实验期间（24h）,混合藻组和蓝藻组的DNA损伤指标均显著高于对照组,混合藻组均显著高于蓝藻组。说明铜锈环棱螺经产毒微囊藻喂食暴露后,其肝组织细胞的DNA受到损伤,且螺肝组织MCs积累越多,DNA损伤越严重。     

微囊藻毒素在铜锈环棱螺肝组织中的累积降解及对3种酶活性的影响

把铜锈环棱螺（Bellamya aeruginosa）暴露于不同浓度的有毒微囊藻藻液中（对照组：只投喂四尾栅藻（Scenedes musquadricanda）;混合藻组：50％四尾栅藻＋50％铜绿微囊藻（Microcystis aerugirtosa）;蓝藻组：只投喂铜绿微囊藻）,用酶联免疫检测法（Enzyme—linked immuno sorbentassay,ELISA）检测藻液和肝组织中藻毒素浓度,藻液中包括藻相和水相的总微囊藻毒素（MC）浓度分别为：对照组0ug·L^-1;混合藻组（14．47±1．22）ug·L^-1;蓝藻组（29．47±2．43）ug·L^-1。螺在两种不同毒素浓度藻液中暴露15d后再移人四尾栅藻藻液中降解15d。结果表明,暴露期间,混合藻组、蓝藻组螺肝组织中MC含量均为先增加后减少,再增加,且同期混合藻组MC含量都明显高于蓝藻组;作为机体代谢生物标志物的酸性磷酸酶（ACP）和碱性磷酸酶（ALP）活性随MC浓度及其暴露时间发生相应变化;作为解毒生物标志物的谷胱甘肽硫转移酶（GST）活性在混合藻组先被诱导后被抑制,在蓝藻组初期变化不明显后表现为诱导。在15d降解过程中,混合藻组和蓝藻组MC含量均持续下降;机体生物标志物ACP、AIJP和GST活性表现为不同程度的降低。本试验结果为ACP、ALP和GST活性作为MC胁迫的生物标志物提供了一些依据。     

阴离子型表面活性剂（LAS）对水生植物生理生化特性的影响

采用室内培养实验方法，以植物的生长量、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）活性变化作为观测指标，研究了直链烷基苯磺酸钠（LAS）对稀脉浮萍（Lemna paucicostata L.）、满江红（Azolla imbricata(Roxb.)Nakai）、水网藻（Hydrodictyon sp.）生理生化特性的影响。结果表明，当LAS浓度超过1mg.L^-1时，稀脉浮萍的生长受到严重抑制，在10、100mg.L^－1下，出现负增长。CAT、POD活性变化与细胞受伤程度直接相关，可作为植物分子生态毒理学指标。LAS浓度在0－10mg.L^-1范围内，随着浓度升高，酶活性增加，清除细胞中由于LAS产生的过氧化物伤害；当浓度超过10mg.L^-1时，植物受到明显损伤，甚至死亡。同时发现，CAT、POD活性水平与植物的类群直接相关，被子植物稀脉浮萍的酶活性比蕨类植物满红红的高，藻类植物水网藻酶活性最低。     

铜胁迫对弯囊苔草（ Carex dispalata）生长和生理特性的影响

用水培方法研究了弯囊苔草在不同Cu^2＋浓度（1、5、25 mg·L^-1）胁迫下的生长特性和部分生理生化指标的变化。结果表明,不同Cu^2＋浓度胁迫下,弯囊苔草正常生长,但其生长特性表现出高浓度抑制的相关性, 高浓度下没有新生根。弯囊苔草叶片3种抗氧化酶活性都随胁迫时间的延长呈先上升再下降趋势。SOD在处理的第4 d达到峰值,且活性一直显著高于对照（P＜0.05）,3种Cu^2＋浓度处理下的峰值大小顺序为5 mg·L^-1＞25 mg·L^-1＞1 mg·L^-1。POD和CAT活性在处理第7 d达到峰值,POD活性峰值大小顺序为5 mg·L^-1＞1 mg·L^-1＞25 mg·L^-1;CAT活性峰值大小顺序为25 mg·L^-1＞5 mg·L^-1＞1 mg·L^-1。丙二醛（MDA）和可溶性糖含量都是随着胁迫时间的延长而上升,处理结束时的丙二醛（MDA）（r=0.988 0）和可溶性糖含量（r=0.951 2）与Cu^2＋浓度表现出正相关性。脯氨酸（Pro）含量随胁迫时间的延长也呈先上升后下降趋势,1 mg· L^-1和5 mg·L^-1 Cu^2＋浓度处理下脯氨酸（Pro）含量在处理第4 d达到最大值,25 mg·L^-1高浓度处理下脯氨酸（Pro）含量在处理第7 d达到最大值。叶绿素在5、25 mg·L^-1 Cu^2＋浓度处理下随胁迫时间的延长呈先上升后下降的趋势,1mg·L^-1Cu^2＋处理下的叶绿素含量不断上升,实验结束时各处理下叶片的叶绿素含量与处理浓度呈负相关。结果表明弯囊苔草能通过调节体内抗氧化酶活性来增强其抗氧化胁迫能力,这为其作为铜污染水体的修复植物提供了可能。     

三聚氰胺对斜生栅藻的毒性研究

采用光照培养箱培养斜生栅藻的方法,以甘油为溶剂,研究了三聚氰胺对斜生栅藻的毒性效应。结果显示,当三聚氰胺的浓度在50、200 mg.L-1时,对斜生栅藻生长有促进作用,在750 mg.L-1时则表现出抑制效应,染毒7 d后对叶绿素的影响和对藻密度的影响一致,显示浓度-效应关系,即浓度越高抑制效应越明显。三聚氰胺对斜生栅藻超氧化物歧化酶（SOD）的影响表现为：当三聚氰胺浓度为200 mg.L-1时酶的活性达到峰值,然后开始下降,在750 mg.L-1 SOD的活性与对照相比减少了43.6%,三聚氰胺对斜生栅藻的脂质过氧化产物丙二醛（MDA）的影响和对可溶性糖的影响效应是一致的,随着浓度的增加均在减少。     

KClO3诱导东魁杨梅成花的生理效应

研究不同KClO3浓度对6年生东魁杨梅成花过程生理生化的影响,结果表明:喷施KClO3后东魁杨梅叶片细胞受到伤害处于胁迫状态,丙二醛含量和电解质渗漏率显著增加.KClO3浓度低于1 500 mg·L-1时,叶绿素a、叶绿素b以及总叶绿素含量均显著增加,SOD、POD和CAT活性显著提高,导致叶片光合能力显著上升;生理分化期叶片蛋白质含量明显上升,可溶性糖含量降低;而形态分化期蛋白质含量下降,可溶性糖含量显著上升,可溶性糖/蛋白质比值显著增加,从而促进东魁杨梅的花芽分化.KClO3浓度高于1 500 mg·L-1时,叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素含量均降低;SOD、POD和CAT活性降低;导致叶片光合能力、可溶性糖含量以及可溶性糖/蛋白质比值显著下降,从而抑制东魁杨梅的花芽分化.结论是喷施1 000～ 1 500 mg·L-1 KClO3可显著提高东魁杨梅的成花率.     

美人蕉（Canna indica Linn.）和芦苇（Phragmites australis L.）人工湿地对含铬生活污水的净化效果及植物的生理生态变化

选取美人蕉（CannaindicaLinn.）、芦苇（PhragmitesaustralisL.）为植物材料,以不同浓度K2Cr2O（7分别含0、1、20、50mg.L-1Cr6＋）的生活污水作为Cr6＋污染源,研究了不同浓度Cr6＋及处理时间下两种湿地对污水净化效果、植物体Cr6＋积累量及根系活力（TTC）、叶片超氧化歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性、净光合速率（Pn）和丙二醛（MDA）等生理指标的影响。结果表明：（1）在试验的初期30d内,随处理时间的延长,两种人工湿地COD、氨氮去除率均呈逐渐上升的趋势,30d后,随着Cr6＋处理时间的延长及Cr6＋浓度的逐渐升高,两种湿地系统对COD、氨氮去除率均逐渐下降。在20、50mg.L-1Cr6＋处理条件下,两种湿地对COD、氨氮的净化效果显著低于对照及1mg.L-1Cr6＋处理,对照与1mg.L-1Cr6＋处理条件下差异不显著。（2）在不同Cr6＋浓度处理下,两种人工湿地对TP净化效果的能力较为稳定,同时随处理时间的延长,美人蕉、芦苇体内Cr6＋积累量逐渐加大。（3）1mg.L-1Cr6＋处理可提高美人蕉和芦苇的TTC、叶片的SOD、POD、Pn,而20、50mg.L-1Cr6＋处理对以上指标均有不同程度的抑制作用,且抑制效果与处理浓度、时间呈正相关。（4）MDA含量随处理时间的延长和浓度升高呈逐渐增加趋势。可见,低浓度Cr6＋能有效促进美人蕉、芦苇生长,使之能够维持正常的净化功能,因此,利用它们作为人工湿地植物来修复Cr6＋污染具有一定的实用价值。     

铬胁迫对青菜（Brassica chinensis L.）植物螯合肽含量及抗氧化特性的影响

选用不同耐铬胁迫青菜品种春油1号和青伏令,采用不同浓度Cr3＋处理,测定青菜抗氧化酶活性及植物螯合肽含量等生理指标。结果表明,随着Cr3＋处理浓度升高,两种青菜叶片抗氧化酶活性、酸溶性SH、植物螯合肽（PCs）及谷胱甘肽（GSH）含量均呈增加趋势（P〈0.05）,高浓度Cr3（＋300 mg.L-1）处理下,耐铬胁迫较弱的青伏令叶片SOD、POD、CAT活性分别比对照增加了24.2%、41.7%、21.4%,耐铬胁迫较强的春油1号分别比对照增加了37.2%、70.7%、43.0%,并且PCs含量是对照的3.17倍,明显高于耐铬胁迫较弱品种青伏令（1.71倍）。Cr3＋处理下耐铬胁迫较强的青菜品种春油1号表现出相对较高的抗氧化酶活力及非酶物质含量,不同品种青菜对铬胁迫的生理差异较大。     

壬基酚对中华大蟾蜍蝌蚪的毒性效应

为评价水体中低浓度壬基酚（NP）对中华大蟾蜍（Bufo bufogargarizans）蝌蚪的毒性效应,采用室内饲养、测定方法,研究了NP在不同暴露时间（8、16、24、32d）,不同浓度（0.002、0.005、0.010mg·L-1）条件下,对蝌蚪生长发育、过氧化氢酶（CAT）活性、丙二醛（MDA）含量和DNA损伤的影响。结果表明：暴露于0.010mg·L-1NP的蝌蚪,其生长发育被极显著抑制（P〈0.01）;CAT活性在两个较低浓度组（0.002、0.005mg·L-1）表现为先诱导后恢复,在0.010mg·L-1浓度组表现为诱导-恢复-诱导（P〈0.05）;MDA含量在两个较低浓度组（0.002、0.005mg·L-1）持续升高（P〈0.05）,呈明显的时间-效应关系;各处理组DNA损伤水平均显著高于对照组（P〈0.05）,但随暴露时间的延长而有所下降,具有一定的剂量-效应关系。总之,即使水体中的NP符合灌溉标准,也可能抑制蝌蚪的生长发育,并对其造成氧化损伤和遗传损伤。     

Mn对超富集植物短毛蓼（Polygonum pubescens Blume）抗氧化机理的影响

采用水培的方法,研究了不同浓度Mn（0、0.5、1、2、4、8mmol·L-1）对新发现的Mn超富集植物短毛蓼（Polygonum pubescens Blume）生长、Mn吸收及Mn对其抗氧化酶和非酶系统的影响。结果表明,锰处理显著增加了（P〈0.05）短毛蓼根、茎、叶中Mn的含量,锰处理还引起了短毛蓼叶片中过氧化氢（H2O2）和丙二醛（MDA）的累积。当Mn处理浓度大于1mmol·L-1时,显著降低了短毛蓼的株高、株重（P〈0.05）;当Mn处理浓度为8mmol·L-1时,短毛蓼叶片中叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a＋b含量最低,与对照差异显著（P〈0.05）。Mn处理显著提高了短毛蓼叶片中超氧物歧化酶（SOD）活性（P〈0.05）,而过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）的活性呈先升后降趋势,表明Mn处理打破了短毛蓼活性氧物质的正常代谢,并启动了抗氧化酶系统。8mmol·L-1的Mn处理,显著提高了短毛蓼叶片中巯基（-SH）、还原型谷胱甘肽（GSH）的含量（P〈0.05）,比对照分别提高了10.6%和20%,表明-SH、GSH在短毛蓼缓解Mn毒害的过程中起着重要作用。     

镉胁迫对玉米幼苗抗氧化酶系统及矿质元素吸收的影响

通过水培实验研究了在10-6、10-5、10-4mol·L-1浓度下,Cd2＋胁迫对玉米幼苗抗氧化酶系统、丙二醛（MDA）含量、Cd积累及矿质元素吸收的影响,同时讨论了Cd2＋毒害的作用机理。结果表明,中、低浓度（10-6、10-5mol·L-1）Cd2＋胁迫下,玉米幼苗MDA含量与对照组相比没有显著变化;高浓度（10-4mol·L-1）Cd2＋胁迫后,MDA含量显著升高（P〈0.05）。Cd2＋胁迫初期,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性均升高;随着胁迫时间的延长,除叶片中SOD和CAT活性略有上升外,其他抗氧化酶活性逐渐下降,高浓度组抗氧化酶活性下降最明显。植物吸收的Cd主要积累在根部,Cd2＋胁迫能干扰玉米对Fe、Cu、Zn、Mg等养分的吸收。     

铬对人工湿地净化生活污水的影响及铬积累规律

采用沙培法,研究了不同浓度Cr6＋（0、10、20、40 mg.L-1）对风车草湿地和薏米湿地净化生活污水的影响及铬积累规律。结果表明：（1）COD的去除率在苗期随铬浓度增大而逐渐升高,其余时期在20、40 mg.L-1处理下受到显著抑制（除了花期风车草湿地外）;随铬处理浓度的增大,风车草湿地对TN的去除率变化不明显,薏米湿地对TN的去除率则受到抑制作用（除了花期10 mg.L-1外）;这两种湿地对生活污水中铬的净化效果较好,仅在40 mg.L-1处理的风车草湿地出水中检测出铬。（2）10 mg.L-1铬促进风车草和薏米的生物量增大,较高浓度铬（20、40 mg.L-1）则抑制。（3）基质细沙及植物根系对污水中铬具有较好的吸附及积累作用,铬含量在细沙及植物中均随铬浓度增大而显著升高,其中两种植物对铬的积累量都表现为地下部显著大于地上部,表明风车草和薏米的根部中铬较难转移到其地上部。     

纳米ZnO对浮萍（Lemna minor L.）的生态毒性及其聚集性和溶解性分析

纳米颗粒的大量生产和应用增加了其环境释放风险,为此以不同浓度的纳米ZnO（0、1、10mg·L-1和50mg·L-1）处理浮萍（LemnaminorL.）7d,分析了纳米颗粒对植物D665/D665a值（叶绿素与脱镁叶绿素的比率）以及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）和Na＋K＋-ATP酶（Na＋K＋-ATPase）活性的影响,并对纳米ZnO的聚集性与溶解性进行了测试。研究结果显示,浓度为50mg·L-1的纳米颗粒显著抑制D665/D665a值和Na＋K＋-ATPase活性,而抗氧化酶活性则显著升高;纳米颗粒在培养液中易发生聚集作用而沉积,12h后基本上完全沉积到底部。结果说明,50mg·L-1的纳米ZnO对浮萍产生了显著的胁迫作用,其对浮萍的毒性作用主要来源于其溶出的Zn2＋。     

镉对中华稻蝗保护酶系统的毒性效应

采用急性染毒方法研究Cd2＋胁迫对不同发育阶段中华稻蝗SOD、CAT、POD活性的影响。结果表明,在Cd2＋的作用下,不同发育阶段中华稻蝗体内SOD、CAT、POD活性均发生变化。SOD、CAT、POD 3种酶对Cd2＋有一定的耐受性：当Cd2＋浓度在这3种酶的耐受范围内酶活性提高,反之酶活性降低。Cd2＋对不同发育阶段虫体3种抗氧化酶的影响不同：3龄若虫SOD、POD活性最高;雌性成虫CAT活性最低,而3龄雄性若虫CAT活性最高。