BDE-47、BDE-99、BDE-153和BDE-209对蛋白核小球藻、大型溞和大菱鲆的急性毒性效应

本研究选取4种多溴联苯醚(PBDEs)同系物(BDE-47、BDE-99、BDE-153和BDE-209)对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)、大型溞(Daphnia magna)和大菱鲆(Scophthalmus maximus)进行急性毒性实验。结果显示,4种PBDE同系物对蛋白核小球藻的96 h EC50为1.39 (BDE-47)、1.76 (BDE-99)、3.23 (BDE-153)和378.62 μg/L (BDE-209),安全浓度为0.10 (BDE-47)、0.18(BDE-99)、0.27 (BDE-153)和8.68 μg/L (BDE-209);对大型溞的96 h LC50为0.24 (BDE-47)、1.42 (BDE-99)、1.49( BDE-153)和63.93 μg/L (BDE-209),安全浓度为0.03 (BDE-47)、0.82 (BDE-99)、0.94 (BDE-153)和BDE-209 (5.09 μg/L);对大菱鲆的96 h LC50为5.46(BDE-47)、6.07 (BDE-99)、7.35(BDE-153)和118.78 μg/L (BDE-209),安全浓度为2.02 (BDE-47)、2.01 (BDE-99)、2.17 (BDE-153)和58.62 μg/L (BDE-209)。多溴联苯醚同系物毒性随着溴原子取代数的增加而减小(BDE-47>BDE-99>BDE-153> BDE-209)。虽然目前海水中PBDEs处于安全浓度,但由于PBDEs的结构稳定性和环境持久性,其对环境的影响不容忽视。     

G418和氨苄青霉素对海水小球藻生长及光化学活性的影响

采用不同质量浓度的2种抗生素———G418硫酸盐(简称G418,试验浓度为0、40、80、160、240、320μg/mL)和氨苄青霉素(试验浓度为0、200、400、800、1 200、1 600μg/mL)对海水小球藻(Chlorella sp.)进行无菌化处理,研究抗生素种类及其质量浓度对海水小球藻细胞密度、叶绿素含量及光化学活性的影响,以确定对海水小球藻细胞无害并能抑制伴杂菌生长的抗生素种类及使用浓度。结果显示,不同质量浓度的G418均能显著抑制小球藻的生长,破坏其潜在光合活性(F_v/F_0),降低光合系统II(PSⅡ)的最大量子产量(F_v/F_m),阻碍其相对电子传递速率(ETR),降低光化学淬灭(q P),抑制作用随G418质量浓度的增加而增强;而氨苄青霉素对海水小球藻的影响则呈现低质量浓度促进、高质量浓度抑制的特征,具体表现为低质量浓度氨苄青霉素(≤800μg/mL)能够促进海水小球藻的生长,增强其潜在光合活性(F_v/F_0),提高其光合系统Ⅱ的最大光化学量子产量(F_v/F_m),促进其相对电子传递速率(ETR)并且增强光化学淬灭(q P)的能力,高质量浓度氨苄青霉素(1200μg/mL)对海水小球藻的生长、叶绿素含量以及荧光参数等指标则呈现抑制作用。研究结果表明,G418不适用于海水小球藻的无菌培养,可选择添加质量浓度不高于800μg/mL的氨苄青霉素对海水小球藻进行抑菌处理,建议添加的质量浓度为200μg/mL。     

氮磷比对赤潮异弯藻富集多溴联苯醚的影响

以赤潮异弯藻为研究对象,设置氮、磷浓度分别为16μmol/L∶16μmol/L、64μmol/L∶16μmol/L、256μmol/L∶16μmol/L、256μmol/L∶4μmol/L和256μmol/L∶2μmol/L,以2,2′,4,4′-四溴联苯醚为多溴联苯醚的代表,研究氮磷比对赤潮异弯藻不同生长时期富集多溴联苯醚的影响,并分析赤潮异弯藻对2,2′,4′4-四溴联苯醚的富集与其总脂和总碳水化合物含量的关系。研究结果表明,在赤潮异弯藻生长的延缓期,氮磷比对单位细胞的多溴联苯醚富集量没有影响,在对数期和稳定期,除256μmol/L∶16μmol/L条件下,富集量均明显增加,其中256μmol/L∶2μmol/L条件下富集量最高,在稳定期可达1.5fg/个。由于氮磷比导致赤潮异弯藻的总脂等生化成分含量发生变化,且赤潮异弯藻的富集量与其细胞总脂含量呈显著正相关,氮磷比影响了赤潮异弯藻对多溴联苯醚的富集。     

塔胞藻及海水小球藻对草甘膦致毒胁迫的生理应答

为提示农药污染对水环境破坏,揭示海洋微藻类作为环境毒理学评价指标的潜在应用,研究了塔胞藻、海水小球藻的生长及叶绿素a合成对除草剂草甘膦的致毒胁迫生理应答。试验结果表明,培养前3 d ,在试验质量浓度范围内,草甘膦对塔胞藻生长均无抑制作用,塔胞藻对10μL的草甘膦呈致毒兴奋效应,最高值出现在第3d,比对照组高39％;自第4d开始,草甘膦对塔胞藻呈明显抑制作用,并呈明显的剂量关系,抑制作用在80μL 试验组、培养至7 d时达最高,试验组生物量为对照组的47％;草甘膦对海水小球藻的致毒胁迫作用明显强于对塔胞藻,培养第2 d开始就表现出明显致毒胁迫效应,随草甘膦的质量浓度增加及培养时间的延长,抑制作用增强,增强趋势非常明显,培养至第7 d ,10、20、40、60、80μL试验组生物量分别为对照组的27．4％、24．6％、23．7％、21．9％和13％。草甘膦对塔胞藻、海水小球藻叶绿素a含量均表现抑制效应,最小值出现在80μL试验组,叶绿素a的含量仅为对照组的24．3％和7．54％,对海水小球藻的致毒胁迫效应远大于塔胞藻。表明海水小球藻可作为检测水域环境草甘膦污染的毒理学指标。     

温度对小球藻叶绿素荧光及生长的影响

利用叶绿素荧光分析技术,以25℃为对照,研究不同温度(15、20、30和35℃)对普通小球藻(Chlorella vulagris)叶绿素荧光、叶绿素含量和细胞密度的影响,以期找到小球藻的最适生长温度,为小球藻的集约化培养提供参考资料。试验结果:不同温度对小球藻叶绿素荧光活性、叶绿素含量和细胞密度有显著影响;15℃时最大光能转化速率(F_v/F_m)、潜在活力(F_v/F_0)、实际光能转化效率(Φ_(PSⅡ))和量子效率(F_v'/F_m')、相对电子转化速率(ETR)、叶绿素含量均呈下降趋势,小球藻细胞密度的上升趋势最小,其值为4.82×10~6个/mL,仅比初始量增加了0.8×10~6个/mL;30℃时叶绿素各荧光指标和细胞密度均高于其它试验组,其细胞密度值为9.96×10~6个/mL;25℃时叶绿素含量最高,其值为2 890.27μg/L。结果表明,小球藻的最适生长温度为30℃,在15℃时其生长会受到明显抑制。     

不同温度下BDE-209对草鱼离体肝脏组织的毒性效应

为探讨不同温度条件下十溴联苯醚(BDE-209)对鱼类的毒性影响,以草鱼(Ctenopharyngodon idellus)幼鱼离体肝脏组织为试验材料,在肝脏组织匀浆液中加入浓度为0.00、0.04、4.00、400.00μg/L的BDE-209,并将其分别置于低温(15℃)、常温(25℃)、高温(35℃)中水浴60 min,然后检测肝脏组织中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽还原酶(GR)的活性以及丙二醛(MDA)的含量。结果显示:低温时各浓度组BDE-209诱导下的SOD、CAT、GR活性与对照组没有显著性差异;常温时BDE-209对SOD、CAT、GR活性具有低浓度诱导高浓度抑制的现象,高温时BDE-209对肝脏组织中CAT、SOD、GR活性造成明显的抑制效应,MDA在不同温度条件下其含量都随BDE-209暴露浓度的升高而升高。研究结果表明:在一定的温度范围内,温度越高,BDE-209对鱼体肝脏组织造成的氧化损伤越大。     

小球藻和盐藻利用石油烃富集油脂的研究

利用单细胞分离和紫外诱变技术分别获得海水小球藻和盐生杜氏藻的生长优势株,将其分别接种于不同石油浓度的海水培养液中,利用紫外和荧光分光光度法分别测定培养液中带共轭双键的烃类化合物和芳烃的含量,利用索氏提取法测定胞内油脂含量。结果表明,石油浓度为1.5~10.0μg/ml的培养液中,小球藻和盐藻均能有效降解带共轭双键的烃类化合物,降解率分别为25.3%~35.5%和17.9%~24.0%,芳烃降解率分别为22.1%~30.2%和18.7%~26.2%;石油浓度为3.5μg/ml时,两种微藻对带共轭双键的烃类化合物和芳烃的降解效率均最大,小球藻的降解能力略好于盐藻;石油浓度为1.5μg/ml和3.5μg/ml时,两种微藻的胞内油脂含量分别占细胞干重的14.0%和25.5%,分别是对照组的1.5倍和1.2倍,浓度为3.5μg/ml时两种微藻的胞内油脂含量均最高。该研究为利用石油污染海水培养微藻使其富集油脂及今后开发微藻燃料奠定了基础。     

低温对两种单胞藻光合放氧和呼吸耗氧速率的影响

采用改良后的黑白瓶法测定了蛋白核小球藻和裸甲藻在低温下的光合放氧和呼吸耗氧速率。研究结果表明,低温条件下蛋白核小球藻和裸甲藻仍具有一定的光合放氧能力。在光照度为2100lx,温度为-1℃时,蛋白核小球藻和裸甲藻叶绿素a光合放氧速率分别为(30.78±2.18)μmol/(mg·h)和(11.92±0.97)μmol/(mg·h);呼吸耗氧速率分别为(2.30±1.49)μmol/(mg·h)和(2.34±0.85)μmol/(mg·h)。在-1～4℃,2种单胞藻的净光合放氧速率和呼吸耗氧速率随温度变化的曲线基本相似,均随温度升高呈指数增长,但其增长幅度随种类不同而有较大差异。     

四溴联苯醚对菲律宾蛤仔组织解毒代谢基因表达的影响

菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)样本壳高(2.76±0.18)cm,壳长(4.11±0.22)cm;四溴联苯醚(BDE-47)梯度设置为0.25、6.25μg/L,以海水组为对照,取样测定时间为0、1、3、6、10、15和21 d。结果表明:BDE-47对菲律宾蛤仔鳃丝和消化盲囊AhR、CYP4、GST-pi和Pgp mRNA表达影响显著(P<0.05),而对照组无明显变化。在实验时间内,各处理组鳃丝和消化盲囊AhR基因表达呈峰值变化,分别于第6天、第1天时达到最大值和最小值,然后恢复至对照组水平;各处理组组织CYP4和GST-pi基因表达均呈峰值变化,分别于第3天、第1天达到最小值和最大值,其中消化盲囊CYP4基因表达在3 d后保持稳定,且被显著抑制,而组织GST-pi基因表达则在6d后趋于稳定,0.25、6.25μg/L处理组表现为高于和低于对照组水平;各处理组鳃Pgp基因表达在实验时间内呈峰值变化,分别于第1天、第10天达到最大值,均显著高于对照组水平,而0.25、6.25μg/L处理组消化盲囊Pgp基因表达在21d内分别呈逐渐升高和峰值变化,6 d后表现为被诱导和抑制。由此可见,菲律宾蛤仔在BDE-47胁迫下组织解毒代谢基因表达均被显著诱导或抑制,其中GST-pi基因在低浓度处理组被诱导,高浓度组被抑制,表现出明显的时间效应性,可作为BDE-47污染评价的生物效应指标。     

臭氧处理海水对小球藻生长和水质的影响研究

臭氧消毒后生成的氧化物如果过量将影响养殖生物和饵料微藻的生长,为此采用经臭氧处理的海水培养小球藻(Chlorella spp.),分析臭氧处理海水生成氧化物对小球藻生长的影响以及臭氧处理海水后氨氮(NH4 -N)和亚硝酸盐氮(NO2- -N)含量变化.试验结果表明,在温度(25±1)℃,光照度10 000 lx左右,光照时数:黑暗时数为14 h:10 h,pH 8.0±0.1,盐度30.0±0.1的条件下,臭氧生成氧化物质量浓度<0.735mg/L时,对小球藻不产生毒害作用;在臭氧生成氧化物质量浓度>1.036 mg/L时,有明显的毒害作用(小球藻大量死亡);质量浓度为2.364 mg/L时,小球藻全部死亡.经臭氧处理的海水,其氨氮和亚硝酸盐氮的质量浓度降低,其中氨氮最大降低82.6%.     

四溴联苯醚慢性胁迫对大泷六线鱼血液生化指标的影响

四溴联苯醚(BDE-47)常用作阻燃剂,是水环境中常见的持久性有机污染物。本研究以大泷六线鱼(Hexagrammos otakii)为研究对象,探究不同浓度的BDE-47慢性胁迫6周后对其血液生化指标的影响。本研究共设置7组:5ng/L(A组)、50 ng/L(B组)、500 ng/L(C组)、5μg/L(D组)、50μg/L(E组)以及空白对照组和二甲基亚砜(DMSO)组,以7个生化指标作为评估指示物。结果表明:不同浓度BDE-47慢性胁迫会对大泷六线鱼的血液生化指标造成不同程度影响。除碱性磷酸酶(AKP)指标,其余指标空白对照组和DMSO对照组无明显差异(P0.05),说明DMSO不影响BDE-47毒理效应的分析。与两对照组相比,7个指标未表现出显著的时间效应和剂量效应关系。随着胁迫时间的延长,500 ng/L组对7个指标的影响最明显,其中血糖(GLU)受各浓度影响最明显。随着胁迫浓度的增加,第4周各指标波动最大,其中第2周和第4周GLU受影响最大。第1和3周,随着BDE-47胁迫浓度的升高总蛋白呈现先降低后升高趋势,且在第1周表现最为明显;而白蛋白在各浓度BDE-47组中变化无明显规律。总胆红素第1~4周各浓度组差异不显著(P0.05),但第6周各实验组变化差异明显高于第5周(P0.05)。不同浓度BDE-47实验组中尿素含量随时间延长呈降低趋势。AKP活性随时间延长均呈现显著升高的趋势(P0.05),而乳酸脱氢酶则在3~5周变化较为明显。通过主成分分析C组和4周胁迫条件下,7个生化指标提取特征值,发现GLU是其中最具有代表的指标。因此,GLU在浓度和时间维度上是7个生化指标中最敏感的,可以作为评价该鱼类对所在BDE-47环境影响的潜在指示物。本研究将为进一步完善BDE-47暴露对鱼类的安全性评价提供依据。     

青岛潮间带底栖微藻生物量研究

2004年3~6月,选择胶州湾口近海作为研究海区,在栈桥、湛山湾和石老人3个站位每月取样两次,每次退潮后,在潮间带固定地点采集底质样品,分别测定样品中叶绿素a、b、c和脱镁叶绿素a的含量,同步观测海水温度、海水密度和pH值。结果显示,青岛近岸春季海水水温上升较快,海水密度和pH比较稳定。栈桥取样点底质中叶绿素a、b、c和脱镁叶绿素a的平均含量分别为0·58、0·47、0·34和0·16μg/g。湛山湾取样点底质中的叶绿素含量最高,波动较小,叶绿素a、b、c和脱镁叶绿素a的平均含量分别为0·72、0·56、0·36和0·45μg/g。石老人海水浴场底质中的叶绿素含量最低,波动较大,叶绿素a、b、c和脱镁叶绿素a的平均含量分别为0·36、0·28、0·20和0·29μg/g。     

锌胁迫对海洋小球藻生长和金属硫蛋白诱导的影响

研究锌离子胁迫对海洋小球藻生长和金属硫蛋白诱导的影响,当小球藻达到对数生长期,用不同离子浓度(5、10、20、50和100μmol/L)的锌盐(氯化锌、柠檬酸锌、乙酸锌和葡萄糖酸锌)分别进行胁迫培养,通过测定小球藻的生物量和锌结合金属硫蛋白含量,考察锌胁迫对海洋小球藻的生物量、热稳定蛋白含量以及锌结合金属硫蛋白含量的影响。结果显示,当浓度分别小于5和10μmol/L时,柠檬酸锌和氯化锌对小球藻生长无显著抑制作用;而浓度为5μmol/L时,乙酸锌和葡萄糖酸锌对小球藻生长即产生显著抑制,且抑制作用皆随锌离子浓度的增加而增大。与对照组相比,4种锌盐胁迫3 d后小球藻产生的热稳定蛋白含量极显著增加,其中以锌离子浓度为50μmol/L的葡萄糖酸锌对小球藻胁迫产生的热稳定蛋白含量最高,达到34.5 mg/g(湿藻泥)。同样在此浓度的葡萄糖酸锌胁迫下,小球藻诱导产生的锌结合金属硫蛋白的含量最高。研究表明,用锌离子浓度为50μmol/L的葡萄糖酸锌对小球藻胁迫培养,诱导产生的锌结合金属硫蛋白含量达到最高。     

海水中Zn2+(锌离子)和Sr2+(锶离子)对卤虫卵孵化率和幼体变态率的影响

在实验室条件下，保持28℃恒温及30的盐度不变，在加入螯合剂cephlex—100去除重金属离子后的天然海水中添加不同浓度的Sr^2 和Zn^2 ，对卤虫(Atremia scline)进行培育试验。试验结果表明：当海水中Sr^2 和Zn^2 的浓度分别为40～60μg/L和20～30μg/L时，对卤虫的孵化及其变态发育最为有利。而在海水养殖生产中，由于沿海水域污染，Zn^2 的含量往往超标，故应认真检测和控制。     

金属离子Ni2+和Co2+对卤虫孵化率和变态率的影响

在去除重金属离子的天然海水中添加不同浓度的Ni^2 和Co^2 进行养殖实验，研究了Ni^2 和Co^2 对盐卤虫（Artemia saline)孵化率及变态率的影响。在试验过程中保持温度（27℃）、盐度（30‰）以及pH(=8)恒定。结果表明：当海水中Ni^2 和Co^2 浓度分别为40μg/L和30μg/L时对旧金山湾卤虫的孵化最为有利，当Ni^2 浓度为40μg/L,Co^2 浓度为40μg/L-50μg/L时对其发育变态最为有利。从而得出结论：当海水中Ni^2 浓度在40μg/L范围左右时可促进卤虫的孵化及变态发育，当海水中Co^2 浓度为30μg/L-50μg/L范围内时可促进卤虫的生长发育。     

不同浓度的Cd~(2+)、氮及其交互作用对小球藻和微绿球藻生长及叶绿素荧光特性的影响

研究了不同的Cd2+浓度与氮浓度交互作用对小球藻和微绿球藻生长及叶绿素荧光特性的影响。结果表明,Cd2+浓度、氮浓度、胁迫时间及三者的交互作用对小球藻和微绿球藻的生长及光合作用均具有显著影响(P<0.05),其中Cd2+浓度对2株微藻的Fv/Fm(光系统Ⅱ的最大光化学量子产量)和Yield(光系统Ⅱ的实际光能转化效率)影响最显著,氮浓度对2株微藻的NPQ(非光化学淬灭)和微绿球藻的qP(光化学淬灭)影响最显著。相关性分析结果表明,2株微藻的细胞密度、叶绿素相对含量及部分荧光参数(Fv/Fm和Yield)均与Cd2+浓度呈显著的负相关关系。在低氮(55μmol/L)条件下,小球藻和微绿球藻的荧光参数Fv/Fm、Yield和NPQ均有明显下降,细胞密度和叶绿素相对含量也均有不同程度的降低。小球藻的Fv/Fm和Yield在高氮(7040μmol/L)和低浓度Cd2+条件下,下降幅度小,表现为拮抗作用。试验还发现,在低氮和高氮条件下,高浓度Cd2+对小球藻的胁迫作用加强,表现为协同作用。微绿球藻在高氮条件下,其处理组间荧光参数差别不明显,表现为拮抗作用。     

光照对脆江蓠生长及光合色素含量的影响

将福建宁德海区人工养殖的脆江蓠分别于40、80、120、160、200μmol/m2.s光照下进行培养。测定其相对生长速率、干重、光合色素含量、光合作用速率等指标,并绘制光合作用曲线,计算其光饱和点和光补偿点。结果表明,在低光照(40μmol/m2.s)下,脆江蓠呈现负生长,但光合色素含量较高;短期(7d)内,80～120μmol/m2.s的光照强度适宜脆江蓠生长,相对生长速率显著高于其他光强,光合色素含量也显著高于高光强各组;经长期(14～28d)培养,高光强(160～200μmol/m2.s)下的脆江蓠相对生长速率和光合色素含量逐渐升高,随光照增强,藻体干重不断增大,在200μmol/m2.s下干重达到最大;20℃时,脆江蓠呼吸作用速率为0.07±0.03μmolO2/g.min,最大光合作用速率为0.40±0.12μmolO2/g.min,光补偿点为35±15μmol/m2.s,光饱和点为200±60μmol/m2.s。     

不同营养盐对小球藻(Chlorella vulgaris Beij.) 培养的影响

在25℃,光照4,5001x的条件下,通过正交实验的方法考察不同浓度的C、N、P营养盐配方对小球藻生长及胞内多糖含量的影响.结果表明利于小球藻生长,胞内多糖含量积累的营养元素的优化组合分别为NaHCO30.15g/l、NaNO30.15g/l、NaH2PO40.012g/l;NaHCO30.10g/l、NaNO30.30g/l、NaH2PO40.006g/l.微量元素和维生素的加入量同f/2配方中的量.与之对应的细胞密度为3.7×107个细胞/ml;多糖含量为12.527mg/cell.     

异枝麒麟菜对海水中氮、磷吸收的初步研究

在实验室条件下，设置四种不同营养盐浓度环境，分析异枝麒麟菜对氮、磷的去除效果。结果表明麒麟菜对海水中无机氮的去除率为89．5％～92．0％，对磷酸盐的去除率为79．6％～81．8％，对无机氮的吸收速率最高达到0．26μmol／（g.h），对磷酸盐的吸收速率最高达到0．009μmol／（g.h）。说明麒麟菜对氮、磷的吸收效果很明显，吸收速率随氮、磷浓度的升高而增大，对海水有很好的净化作用。     

凡纳滨对虾幼虾低盐度粗养水体养殖容量的研究

试验设计6个凡纳滨对虾幼虾养殖密度:10、20、30、40、50、60 ind/m2,通过比较60 d养殖周期内的水环境因子、幼虾生长状况与消化酶活性,分析研究凡纳滨对虾幼虾低盐度粗养水体的养殖容量。结果表明:各试验组水质均符合凡纳滨对虾幼虾生长要求,单位水体载虾量主要影响pH、非离子氨氮(NH3-Nm)、溶解氧(DO)等水化指标;不同试验组水体pH、NH3-Nm含量、DO含量、总氮(TN)含量差异极显著(P0.01),浊度、总磷(TP)含量差异显著(P0.05);不同试验组对虾中肠腺蛋白酶活性差异显著(P0.05),表现出单位水体载虾量越高,对虾体内蛋白消化酶活性和氮利用率越低的规律,DO是低盐度粗养水体养殖容量的主要限制因子。综合各项评价指标,得到本试验条件下,凡纳滨对虾幼虾低盐度粗养水体的最佳养殖容量为46.0 g/m3或32.2 g/m2(322 kg/hm2)。