多元抗生素与重金属混合物对蛋白核小球藻的时间依赖性协同与拮抗作用

为探讨水环境中典型污染物抗生素和重金属的联合毒性相互作用,以蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa,C.pyrenoidosa)为指示生物,采用96孔微板作为实验载体,以5种氨基糖苷类抗生素——硫酸阿米卡星(AMI)、硫酸庆大霉素(GEN)、硫酸卡那霉素(KAN)、硫酸巴龙霉素(PAR)、妥布霉素(TOB)和4种重金属——镉(Cd)、铜(Cu)、锰(Mn)和锌(Zn)为目标混合物,应用均匀设计射线法设计九元混合物体系,包括10条具有不同组分浓度配比的混合物射线。采用已建立的时间依赖微板毒性分析法系统测定了组分及其多元混合物体系的毒性,采用非线性最小二乘法拟合浓度-毒性数据,应用浓度加和参考模型分析在不同暴露时间的多元混合物体系的毒性相互作用。结果表明:9种污染物对C.pyrenoidosa的毒性具有明显的时间依赖性,但不同污染物的毒性随时间变化规律不同,毒性大小顺序也随时间不断发生变化,毒性大小顺序在96 h为:KANTOBZnMnCdAMIGENCuPAR;九元混合物射线的毒性也具有时间依赖性,但浓度配比不同射线的毒性随时间变化规律不同;10条混合物射线对C.pyrenoidosa的毒性具有协同和拮抗作用,且具有明显的时间依赖性,其中R5~R7三条混合物射线呈现明显的时间依赖性拮抗作用,且随暴露时间的延长而趋于明显,余下7条混合物射线呈现明显的时间依赖性协同作用,但随暴露时间的延长而逐渐减弱;对同一暴露生物,混合物毒性相互作用不仅与混合物的组分浓度配比有关,也与暴露时间有关。     

三嗪类农药复合污染物对蛋白核小球藻的联合毒性作用评估

为探讨复合污染的三嗪类农药对非靶标生物的联合毒性作用,以苯嗪草酮(Metamitron, Met)、草净津(Bladex, Bla)和特丁通(Terbumeton, Ter)为目标污染物,以蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa, C. pyrenoidosa)为指示生物,分别应用直接均分射线法和均匀设计射线法设计二元及三元混合物体系,采用微板毒性分析法系统测定3种农药及其混合污染物对C. pyrenoidosa的时间-浓度-效应数据,应用浓度加和(Concentration addition, CA)为标准参考模型分析混合物毒性相互作用,应用二维和三维等效图表征混合物联合毒性作用规律,并同步分析C. pyrenoidosa中叶绿素a含量变化,进一步评价农药及其混合物对小球藻的毒性效应。结果表明:农药及其混合物对C. pyrenoidosa的毒性数据可用Logit函数较好拟合,3种农药的毒性顺序为BlaTerMet;依据CA模型,二元混合物的毒性相互作用整体上呈现为加和作用向协同作用的转变,二维等效图显示3组二元混合物体系在半数效应浓度均具有较强的协同作用;农药三元混合物体系的5条射线均呈现加和作用,且不随暴露时间延长发生改变,三维等效图法与CA模型的分析结果基本一致;叶绿素a含量减少率与其浓度-效应曲线变化趋势基本一致。     

氧化锌和二氧化钛纳米颗粒对淡水绿藻的单一及联合毒性研究

以氧化锌纳米颗粒(ZnO NPs)和二氧化钛纳米颗粒(TiO_2 NPs)为研究对象,考察了ZnO NPs和TiO_2 NPs对两种淡水绿藻(斜生栅藻和蛋白核小球藻)的单一及联合毒性。结果表明:在不同的暴露时间下,ZnO NPs对淡水绿藻的生长抑制毒性均明显高于TiO_2 NPs,且溶解释放的Zn~(2+)在ZnO NPs对斜生栅藻毒性效应中的贡献高于其在ZnO NPs对蛋白核小球藻毒性效应中的贡献。ZnO NPs和TiO_2 NPs对斜生栅藻的联合毒性大于其对蛋白核小球藻的联合毒性,且ZnO NPs的毒性在二元混合物毒性中占主要贡献。ZnO NPs与TiO_2 NPs对斜生栅藻的联合毒性作用方式在混合暴露浓度小于1 mg·L~(-1)时表现为加和,而在混合暴露浓度大于1mg·L~(-1)时表现为拮抗;二元混合物对蛋白核小球藻在24 h的联合毒性作用方式表现为协同,而在48 h和72 h的联合毒性作用方式表现为拮抗。不同的暴露时间下独立作用模型对二元混合物毒性的预测能力均强于浓度加和模型,另外ZnO NPs和TiO_2 NPs对淡水绿藻的联合毒性机制与纳米颗粒诱导活性氧物种生成,引起藻细胞氧化应激有关。     

不同混合比例油松辽东栎凋落叶可燃物失水过程比较

试验设6个组,各组中辽东栎阔叶的生物量占总生物量的比例依次为0%(组1),20%(组2),40%(组3),60%(组4),80%(组5),100%(组6)。通过室内风干试验,比较研究不同混合比例的油松辽东栎凋落叶混合可燃物的失水特性。结果表明,随着混合物中阔叶比例的提高,各组24 h持水率整体呈增加趋势;在风干过程中,各组失水率随时间的延长呈上升趋势,失水速率随时间的延长先增大后减小,组间总体上随着混合物中阔叶比例的增加,失水率和失水速率呈增加趋势;各组达到同一含水率时所用的时间,随着阔叶比例的增加显著增长,但存在时间滞后现象,至达到稳定状态后,各组的平衡含水率之间差距不大,但仍表现为随阔叶比例增大而增大的趋势。综合比较,随着混合物中阔叶比例的增加,混合物的潜在火灾危险性出现下降趋势。     

氯酸钾和重金属镉、砷对蝌蚪的单一和联合毒性

以静水生物测试法研究了氯酸钾和重金属砷、镉对蝌蚪的单一与联合毒性,同时采用相加指数法对联合毒性进行了评价.单一毒性试验表明:KClO3、Cd2+和As3+对蝌蚪的毒性顺序为Cd2+As3+KClO3,KClO3对蝌蚪24、48、96 h的半致死浓度(LC50)分别为7 459.93、6 459.65、5 753.19 mg.L-1,As3+对蝌蚪24、48、96 h的LC50分别为41.26、25.89、15.24 mg.L-1,Cd2+对蝌蚪24、48、96 h的LC50分别为8.16、6.32、4.98 mg.L-1.联合毒性试验结果表明,KClO3与Cd2+、KClO3与As3+共存时的联合毒性为协同作用,而Cd2+与As3+的联合毒性表现为拮抗作用.     

铜与乙草胺对浮萍的联合毒性效应

采用以体数、鲜重和叶绿素为测试指标的浮萍生长抑制试验(ISO20079),评价了Cu和乙草胺单一和复合污染的毒性效应.结果表明,Cu和乙草胺单一污染对浮萍上述指标均具有显著的抑制作用,且Cu的毒性大于乙草胺.Cu和乙草胺对浮萍的联合毒性作用与浓度组合及暴露时间密切相关:当采用浓度1:1进行试验时,暴露时间为24 h的相加指数(AI)为0.057,联合毒性为相加作用;暴露时间为48、96、168 h的AI分别为0.193、0.509、0.783,为协同作用.而当采用毒性1:1进行试验时,暴露时间为24 h的AI为-0.163,为拮抗作用;48 h的AI为0.029,为相加作用;96、168 h的AI分别为0.471、0.585,为协同作用.总的来说,随着暴露时间的延长,联合毒性表现为协同作用.     

阿维菌素与吡虫啉、三唑磷对泽蛙蝌蚪的毒性研究

采用半静态法测定了阿维菌素、吡虫啉、三唑磷及其混配组合对泽蛙(Rana limnocharis)蝌蚪的急性毒性,并用联合作用系数法评价阿维菌素与吡虫啉、三唑磷混配的联合毒性效应。结果表明,阿维菌素、吡虫啉、三唑磷96 h对泽蛙蝌蚪的96 h致死中浓度分别为0.0275、88.6229、10.8760 mg/L,急性毒性大小为阿维菌素>三唑磷>吡虫啉。联合毒性试验结果表明,阿维菌素与吡虫啉按1∶17的体积比混配后48 h、72 h、96 h对泽蛙蝌蚪的毒性属增效作用;阿维菌素与三唑磷按1∶99的体积比混配后24 h、48 h对泽蛙蝌蚪的毒性属增效作用,72 h、96 h为相加作用。     

苄嘧磺隆对蛋白核小球藻的生长效应研究

通过不同浓度的苄嘧磺隆对蛋白核小球藻的96h急性毒性试验，研究苄嘧磺隆对蛋白核小球藻（Chlorella pyrenoidosa）的生长效应。结果表明，低浓度苄嘧磺隆（<1mg/L）具有刺激藻细胞生长的作用，其叶绿素含量和蛋白质含量均有明显的增加；高浓度的苄嘧磺隆(>5mg/L)抑制藻的生长，藻细胞叶绿素含量和可溶性蛋白质含量随药剂浓度增加而明显下降，且表现出较好的计量－效应关系，其对蛋白核小球藻的96h-EC50值为15.7mg/L。     

铜和汞对蝌蚪联合毒性的影响

研究了铜和汞共存对泽蛙蝌蚪的联合毒性。Cu2+对泽蛙蝌蚪的24h、48h、96h的半致死浓度分别为0.201、0.138和0.118mg·L-1Hg2+对泽蛙蝌蚪的24h、48h、96h的LC50分别为0.135、0.112和0.103mg·L-1。Cu2+和Hg2+共存对蝌蚪联合毒性的24h、48h和96h的相加指数AI分别为0.082、0.166和0.322,皆大于零,表现为协同作用。     

3种有机溶剂对普通小球藻生长特性的影响

[目的]阐明藻类毒理学试验中使用有机溶剂可能对试验对象产生潜在毒性效应。[方法]以普通小球藻为研究对象，研究不同体积分数的3种有机溶剂(二甲基亚砜、乙醇、丙酮)对其生长速率、叶绿素a含量等生长特性的影响。[结果]当二甲基亚砜体积分数为0.01%～0.10%,普通小球藻藻密度与对照组相比无显著差异，当体积分数为0.50%～5.00%时，普通小球藻的生长显著抑制；当乙醇和丙酮体积分数为0.01%～2.00%时，普通小球藻的生长均表现出较明显的促进作用，当体积分数5.00%时，普通小球藻的抑制作用明显。在3种有机溶剂影响下，普通小球藻叶绿素a含量的变化趋势与藻密度、比生长速率表现出较好的一致性。[结论]该试验结果符合生态毒理学中的低促高抑规律，普通小球藻对乙醇和丙酮表现出更强的敏感性，建议在对普通小球藻相关毒理学试验中优先使用二甲基亚砜作为有机溶剂，且最大体积分数(NOEC)为0.10%。     

4种氨基糖苷类抗生素联用氯霉素对青海弧菌Q67 联合毒性作用及机制

近年来,氨基糖苷类(Aminoglycoside, AG)抗生素与氯霉素(Chloramphenicol, CHL)联用产生增毒作用而引起的死亡事件屡见不鲜。以4种AG抗生素：盐酸大观霉素(SPC)、硫酸小诺霉素(MCR)、硫酸丁胺卡那霉素(AMK)、妥布霉素(TOB)和氯霉素(CHL)为研究对象,选择青海弧菌(Vibrio qinghaiensis sp.-Q67,Q67)作为指示生物,采用直线均分法设计二元混合物,采用最小二乘法拟合浓度-效应数据,运用浓度加和(CA)模型对药物间的毒性相互作用进行评估,并同步分析抗生素联合毒性作用机理。结果表明：在暴露时间为12 h时,以半数浓度效应(EC₅₀)的负对数pEC₅₀值为毒性指标,5种抗生素的毒性大小顺序为TOB > CHL > MCR > AMK >SPC;4种AG抗生素与CHL的二元混合物的联合毒性作用特点因混合组分的不同而不同,Q67在二元混合物的EC₅₀浓度水平、暴露12 h后,细胞形态均未发生显著变化,而在单个抗生素的EC₅₀浓度、暴露12 h后,细胞明显受损,但损伤程度不同;大部分受混合物作用的Q67的发光相关物质含量在EC₅₀效应下均低于空白组,抗生素及其混合物的作用机制很可能是通过干扰发光菌体内蛋白质合成,进而导致细菌代谢紊乱,最终致其死亡。     

4种重金属盐对泥东风螺幼螺的急性毒性试验

在水温16～23℃、盐度30、pH8.0的环境条件下,采用静水试验法测定硫酸铜(CuSO4.5H2O)、硫酸锌(ZnSO4.7H2O)、氯化镉(CdCl2)和硝酸铅[Pb(NO3)2]4种重金属盐对泥东风螺Babylonia lutosa幼螺的急性毒性。结果显示,对泥东风螺幼螺24、48、72和96h的半数致死质量浓度(LC50),CuSO4.5H2O分别为2.596、1.037、0.690和0.400 mg.L-1;ZnSO4.7H2O分别为16.384、4.738、3.225和2.721mg.L-1;CdCl2分别为17.286、7.340、3.799和2.361 mg.L-1;Pb(NO3)2分别为650.640、410.595、262.342和141.525mg.L-1。CuSO4.5H2O、ZnSO4.7H2O、CdCl2和Pb(NO3)24种重金属盐对泥东风螺幼螺的安全浓度(SC)分别为0.040、0.272、0.236和14.153mg.L-1;Cu2+、Zn2+、Cd2+和Pb2+、4种重金属离子对泥东风螺幼螺的安全浓度分别为0.010、0.062、0.148和8.501mg.L-1,其毒性大小为Cu2+>Zn2+>Cd2+>Pb2+。     

克百威、镉和铜对费氏弧菌的联合毒性效应

通过费氏弧菌急性毒性实验,研究克百威、镉(Cd)和铜(Cu)三种受试样本及其混合样本(克百威-Cd和克百威-Cu的等毒性单位比为1∶1、1∶2、2∶1,克百威-Cd-Cu的等毒性单位比为1∶1∶1、1∶1∶2、1∶2∶1、2∶1∶1)对费氏弧菌15 min和30 min的急性毒性效应,计算克百威、Cd和Cu的单一和混合样本的半数效应浓度(Median effective concentration,EC50)。克百威、Cd和Cu暴露15 min的EC50值分别为101.29、13.11、47.06 mg·L~(-1),暴露30 min的EC50值分别为107.88、11.17、39.73 mg·L~(-1)。利用毒性单位(Toxicity unit,TU)法、相加指数(Additive index,AI)法和混合毒性指数(Mixtures toxicity index,MTI)法对混合样本进行了定性评价,结果表明:克百威与Cu和Cd两种重金属二元和三元复合作用后主要表现为部分相加和协同作用,说明二元和三元复合毒性较单一毒性增强,且不同混合比例下,联合毒性效应具有差异。TU法与MTI法的评价结果一致,而AI法的结果略有差异。     

2种碘制剂对异育银鲫鱼苗的急性毒性试验

采用常温静水实验法,分别探讨了聚维酮碘、碘三氧对异育银鲫(Carassius aurutus gibelio)鱼苗(体长1.0～1.5 cm)的急性毒性效应.结果表明,聚维酮碘对异育银鲫鱼苗24 h、48 h、96 h的半致死浓度分别为43.45 mg/L、24.21 mg/L、21.38 mg/L,安全浓度为2.14 mg/L;碘三氧对异育银鲫鱼苗24 h、48 h、96 h的半致死浓度分别为52.36 mg/L、 33.11 mg/L、26.73 mg/L,安全浓度为2.67 mg/L.     

镉对背角无齿蚌主要组织谷胱甘肽含量和相关酶活性的影响

为了进一步探明谷胱甘肽系统对镉引起的氧化损伤的防御作用,根据背角无齿蚌(Anodonta woodiana woodiana)96 h镉的半致死浓度,设置5个染毒组(4.22、8.43、16.86、33.72、67.45 mg·L-1)和1个对照组,处理24、48、72、96 h分别测定鳃与肝脏中还原型谷胱甘肽(GSH)、氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量和谷胱甘肽硫转移酶(GST)、谷胱甘肽还原酶(GR)的活性。实验结果显示,与对照组相比,除48 h、4.22 mg·L-1处理组鳃中GSSG含量出现显著性升高(P0.05)外,GSH和GSSG含量均表现为显著或极显著性降低(P0.05,P0.01);随着时间的延长,GSH/GSSG比值在低浓度(4.22、8.43 mg·L-1)处理组先降后升,在高浓度(33.72、67.45 mg·L-1)处理组则逐渐下降,且与对照组相比差异显著(P0.05)。与对照组相比,在24 h鳃中GST活性呈梯度型降低(P0.01);在48、72、96 h GST活性整体呈升高趋势,且在低浓度组升高、高浓度组降低,呈现显著性或极显著性差异(P0.05,P0.01)。鳃中GR活性在48 h、8.43 mg·L-1,72 h、67.45 mg·L-1和96 h、4.22 mg·L-1处理组出现显著性升高。随着浓度的升高和时间的延长,肝脏中GSH含量和GSH/GSSG比值呈显著或极显著性降低(P0.05,P0.01)。肝脏中GST活性整体呈升高趋势且有极显著性差异(P0.01);在24 h、4.22 mg·L-1处理组GST活性达到最高。同一时间,随着镉浓度的升高,肝脏中GST活性逐渐降低。肝脏中GR活性整体呈升高趋势且有显著性或极显著性差异(P0.05,P0.01),在72 h、4.22 mg·L-1处理组浓度达到最高。研究表明,肝脏中GSH含量的变化对镉引起的损伤反应灵敏且发挥了重要作用,GST解毒酶对镉的毒性反应灵敏,且肝脏较鳃的反应迅速。GSH含量、GST活性和肝脏分别可以作为环境监测的生化指标和靶器官。     

氨氮对斑节对虾的毒性及免疫指标的影响

采用生物毒性实验方法研究了氨氮对斑节对虾的急性毒性作用,结果表明:毒性效应与氨氮浓度和中毒时间呈正相关,在海水温度为30℃,pH为8,盐度为34.5条件下,氨氮对斑节对虾24 h、48 h、72 h、96 h的半致死浓度分别为52.63 mg/L、39.68 mg/L、31.65 mg/L、29.94 mg/L,安全浓度为2.99mg/L,对应的非离子氨分别为3.23 mg/L、2.43 mg/L、1.94 mg/L、1.84 mg/L,安全浓度为0.18 mg/L。并在浓度为29.94 mg/L氨氮胁迫下,对斑节对虾免疫指标的影响进行了研究。结果显示,在96 h内斑节对虾血清中免疫指标变化为:酚氧化酶(PO)的活力总体上呈下降趋势;超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活力变化均是先升高,再下降;酸性磷酸酶(ACP)的活力变化为先升高,然后下降,再上升。单因素方差分析(ANOVA)表明,斑节对虾血清中的PO、SOD、POD、ACP活力8个取样时间点(0 h、4 h、8 h、12 h、24 h、48 h、72 h、96 h)内均有极显著性差异(P<0.01)。而对照组8个取样时间点的各酶活力均未达到显著差异(P>0.05)。本研究获得了氨氮对斑节对虾的急性毒性结果和在高氨氮胁迫下免疫因子的变化规律,发现高氨氮对斑节对虾免疫系统有重要影响,为斑节对虾养殖健康发展提供科学依据。     

马齿苋提取物的生物活性研究

以乙醇、丙酮、乙酸乙酯、苯、石油醚为溶剂,利用温浸法从马齿苋(Portulaca oleracea L.)干粉中获得了提取物,测定了各溶剂提取物对菜粉蝶(Pieris rapae L.)5龄幼虫的触杀、拒食和胃毒活性。结果表明:各溶剂提取物均表现出一定的触杀活性,其中,以乙醇提取物的触杀活性最强,处理24 h后,乙醇提取物对菜粉蝶的触杀活性校正死亡率为55.13%;处理48 h后,校正死亡率为64.86%;而各溶剂提取物的拒食和胃毒活性微弱。     

7种稻田常用杀虫剂对鲫幼鱼的急性毒性及安全性评价

为探明杀虫剂在稻田使用后对鱼类的毒性效应,以鲫幼鱼为测试生物,测定了5类7种稻田常用杀虫剂对鲫幼鱼的急性毒性。结果表明,吡虫啉对鲫幼鱼的毒性最低,24 h、48 h、72 h、96 h的LC50分别为56.946mg/L、53.655 mg/L、51.151 mg/L、49.604 mg/L,安全浓度为4.960 mg/L;毒性最高的为溴氰菊酯,24 h、48 h、72 h、96 h的LC50分别为0.032 mg/L、0.025 mg/L、0.019 mg/L、0.015 mg/L,安全浓度为0.002 mg/L。根据《化学农药环境安全评价试验准则》,吡虫啉、噻虫嗪和吡蚜酮对鲫幼鱼为低毒,噻嗪酮和三唑磷对试验鱼类为中毒,毒死蜱对其为高毒,溴氰菊酯对其毒性最大,为剧毒。该结果可为杀虫剂在养鱼稻田的合理使用提供科学依据。