重金属Cu2+、Pb2+、Cd2+对太平洋牡蛎的急性毒性效应

采用单因子急性毒性实验研究Pb~(2+)、Cu~(2+)和Cd~(2+)对太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)的96 h半数致死浓度(96 h LC_(50))及急性毒性效应。实验结果表明,Pb~(2+)、Cu~(2+)和Cd~(2+)对太平洋牡蛎96 h LC_(50)分别为22.99、21.75 mg/L和21.35 mg/L,急性毒性作用大小的顺序为:Cd~(2+)Cu~(2+)Pb~(2+)。Pb~(2+)、Cu~(2+)和Cd~(2+)对太平洋牡蛎的安全浓度(SC)分别为:2.30、2.18 mg/L和2.14 mg/L。总体而言,与Cu~(2+)和Pb~(2+)相比,太平洋牡蛎对Cd~(2+)毒性的耐受性较低。     

几种重金属离子对半滑舌鳎组织损伤的研究

实验室条件下,1龄半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevisG櫣nther)暴露在浓度为0·1×10-6mg/L的Pb~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)、Cu~(2+)溶液中。随暴露时间的延长,半滑舌鳎的行为发生一定的变化:Cd~(2+)、Cu~(2+)组的鱼行动缓慢,应激性很差,偶尔还出现不协调的颤抖性游泳行为,试验结束时几乎不摄食;Pb~(2+)和Zn~(2+)组的鱼游动积极,与实验前无大差别。利用常规组织切片法检查Pb~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)、Cu~(2+)对半滑舌鳎鳃、肝脏、肾脏、脾脏、脑的组织损伤情况。结果显示,Cd~(2+)、Cu~(2+)对鳃、肝脏和肾脏的损伤最为严重,引起了次鳃小瓣结构的崩溃;肝脏细胞脂肪颗粒的变形和大量堆积,造血组织坏死;肾小球结构溃解和管细胞肥大。Pb~(2+)、Zn~(2+)组鱼次鳃小瓣基部上皮呈空泡状,粘液细胞数量减少,氯细胞肥大增生;肝脏脂肪颗粒堆积,肝细胞肥大增生;肾脏血细胞坏死,肾小管形态溃解和管细胞增生。对脾脏和脑的损伤未观察到。将行为学变化和生理损伤结合可以对在人工养殖过程中重金属的污染及早提出预警。     

4种重金属离子对菲律宾蛤仔的急性毒性及安全评价

为探究菲律宾蛤仔对Cd~(2+)、Mn~(2+)、Zn~(2+)、Cu~(2+)的耐受能力,采用毒理学试验方法研究4种重金属离子对菲律宾蛤仔的急性毒性效应。试验结果显示,菲律宾蛤仔的死亡率与4种重金属离子的质量浓度成正比,表现出明显的剂量—效应关系。4种重金属离子对试验菲律宾蛤仔24、48、72、96 h的半数致死质量浓度分别为:Cd~(2+),38.62、29.83、8.11、2.67 mg/L;Mn~(2+),712.58、421.57、188.74、61.27 mg/L;Zn~(2+),141.27、72.20、34.91、21.57 mg/L;Cu~(2+),29.88、12.06、3.62、0.79 mg/L;Cd~(2+)、Mn~(2+)、Zn~(2+)、Cu~(2+)对菲律宾蛤仔的安全质量浓度分别为0.03、0.61、0.22、0.01 mg/L。试验结果表明,4种重金属离子对菲律宾蛤仔毒性强弱依次为Cu~(2+)Cd~(2+)Zn~(2+)Mn~(2+),Cu~(2+)对菲律宾蛤仔的安全质量浓度低于渔业水质标准,在育苗和养殖过程中需特别关注。     

海水环境中Hg~(2+)、Cd~(2+)、Pb~(2+)对张氏马尾藻幼孢子体的生物毒性研究

研究了含不同浓度汞离子(Hg~(2+))、镉离子(Cd~(2+))、铅离子(Pb~(2+))的自然海水对张氏马尾藻(Sargassum zhangii Tseng et Lu)幼孢子体的生物毒性。单因子实验结果表明,当海水中Hg~(2+)、Cd~(2+)、Pb~(2+)的浓度范围分别为0.04~1μmol·L-1、0.04~25μmol·L-1和0.04~25μmol·L-1时,Hg~(2+)、Cd~(2+)、Pb~(2+)对幼孢子体的生物毒性均随离子浓度的升高而显著增强,且随胁迫时间延长而累积;3种重金属离子对幼孢子体的生物毒性大小顺序为Hg~(2+)Cd~(2+)Pb~(2+)。正交实验结果表明,当Hg~(2+)、Cd~(2+)、Pb~(2+)分别以浓度0.08μmol·L-1、2.8μmol·L-1、3μmol·L-1共存时,对幼孢子体的毒性最强;当Hg~(2+)、Cd~(2+)、Pb~(2+)同时处于低浓度水平时,Pb~(2+)对幼孢子体的生长产生主导抑制效应,Cd~(2+)其次;相反,当各重金属离子同时处于高浓度水平时,Hg~(2+)对幼孢子体的生长产生主导抑制效应,Cd~(2+)其次;当Hg~(2+)、Cd~(2+)、Pb~(2+)联合作用时,Hg~(2+)、Cd~(2+)呈现协同效应,Hg~(2+)、Cd~(2+)对Pb~(2+)产生拮抗效应。建议在张氏马尾藻育苗过程中将海水中的Hg~(2+)、Cd~(2+)、Pb~(2+)浓度严格控制在0.04μmol·L-1以下,尤其要避免3种重金属离子的联合毒害。     

几种环境因子对波纹巴非蛤胚胎发育的影响

采用实验生态的方法研究了重金属离子、温度和盐度对波纹巴非蛤胚胎发育的影响。研究结果表明,Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)和Pb~(2+)等4种重金属离子对胚胎发育均有明显的抑制作用,表现为胚胎孵化率降低和畸形率上升,毒性大小依次为:Cu~(2+)Zn~(2+)Cd~(2+)Pb~(2+),4种金属离子的EC50值分别为83.29、184.32、230.00、239.04 ng/m L;波纹巴非蛤胚胎发育的适宜温度为24~30℃,最适生长温度为27~30℃;适宜盐度为27~33,最适盐度为30。波纹巴非蛤胚胎发育对水温和盐度的适应性体现了其暖水种和狭盐性特点。研究结果可为波纹巴非蛤人工育苗提供技术依据。     

四种重金属暴露对青鳉呼吸行为的毒性效应

研究青鳉对不同重金属污染物的敏感性和响应阈值,为水体污染特别是重金属污染的早期预警监测提供定量基础。青鳉3月龄,体长(1.5±0.1) cm,体重(0.15±0.01) g;4种重金属为Cd、Zn、Cu和Hg。研究结果表明:青鳉对Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)和Hg~(2+)的急性致死毒性大小为Hg~(2+)Cu~(2+)Cd~(2+)Zn~(2+);Hg~(2+)、Cu~(2+)和Cd~(2+)暴露下青鳉呼吸频率和呼吸强度先升高再降低(P0.01),呼吸参数与重金属浓度间呈现倒"U"型关系;Zn~(2+)暴露下青鳉呼吸频率、呼吸强度显著下降(P0.01);青鳉呼吸行为对Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)和Hg~(2+)4种重金属暴露的响应阈值和响应时间分别为0.15、0.95、0.15、0.045 mg/L和2 h 32 min、4 h 7.5 min、3 h 5.5 min、4 h 37 min,响应阈值与96 h LC_(50)的比值分别为0.43、0.19、0.33、0.77。青鳉对Cd~(2+)、Zn~(2+)、Cu~(2+)、Hg~(2+)污染较为敏感,其呼吸参数可作为突发性水体重金属污染的生物监测指标。     

棒叶蕨藻变种对重金属Cu~(2+)、Pb~(2+)和Cd~(2+)胁迫的生理响应

为研究棒叶蕨藻变种(Caulerpa sertularoides f.Longipes)对重金属离子胁迫的生理响应,通过恒温光照培养方法探讨棒叶蕨藻变种在重金属铜离子(Cu~(2+))、铅离子(Pb~(2+))、镉离子(Cd~(2+))的胁迫下对其日特定生长率(SGR)、可溶性蛋白含量、叶绿素a(Chl-a)、谷胱甘肽转移酶(GST)和超氧化物歧化酶(SOD)等指标的影响。结果显示,3种重金属离子的胁迫会影响藻体的正常生长,SGR均出现负增长,可溶性蛋白和Chl-a含量随处理浓度的增大而呈下降趋势,其中Cu~(2+)的影响尤为明显;重金属对藻体生长的抑制能力大小为Cu~(2+)Pb~(2+)Cd~(2+);3种重金属离子对SOD和GST影响均表现为先升后降趋势,除了Cd~(2+)对SOD影响峰值出现在5.00 mg/L之外,其他处理组的峰值均出现在质量浓度为2.50mg/L时。研究结果可为棒叶蕨藻变种的重金属胁迫机理研究提供参考。     

重金属对罗氏沼虾血细胞活性和酯酶活力的影响

为探讨不同重金属对罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)血细胞的细胞毒性,取罗氏沼虾血淋巴,离体状态下分别暴露于不同浓度(10~(-9)~10~(-3) mol/L)的Cd~(2+)、Hg~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)环境中6 h,设置不添加重金属的对照组,应用流式细胞术测定细胞活性和胞内非特异性酯酶活力。结果显示,10~(-9)~10~(-6) mol/L的Cd~(2+)对细胞活性和酯酶活力均没有显著影响,Cd~(2+)浓度达到10~(-5) mol/L时,酯酶活力受到了显著的抑制,Cd~(2+)浓度达到10~(-4)和10~(-3) mol/L时,细胞活性和酯酶活力均显著下降;10~(-9)~10~(-6) mol/L的Hg~(2+)对细胞活性和酯酶活力均没有显著影响,Hg~(2+)浓度为10~(-5)~10~(-3) mol/L时,细胞活性和酯酶活力均显著下降;10~(-9)~10~(-5) mol/L的Cu~(2+)对细胞活性和酯酶活力均没有显著影响,Cu~(2+)浓度为10~(-4)~10~(-3) mol/L时,细胞活性和酯酶活力均显著下降;10~(-9)~10~(-5) mol/L的Zn~(2+)对细胞活性和酯酶活力均没有显著影响,Zn~(2+)浓度为10~(-4) mol/L时,酯酶活力显著下降,Zn~(2+)浓度为10~(-3) mol/L时,细胞活性和酯酶活力均显著下降。Cd~(2+)、Hg~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)对细胞活性的毒性临界浓度分别为10~(-4) mol/L、10~(-5) mol/L、10~(-4) mol/L和10~(-3) mol/L,毒性强度由高到低依次为Hg~(2+)、Cd~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)。Cd、Hg、Cu和Zn这4种重金属对罗氏沼虾血细胞活性和酯酶活力均具有明显的剂量效应;酯酶活力对重金属胁迫较细胞活性更为敏感,可作为虾类细胞毒理学研究的重要指标。     

紫色土吸附Cu2+、Zn2+对水体中土壤颗粒凝聚沉降的影响

研究中性紫色土表面吸附Cu~(2+)、Zn~(2+)后对其在水体中凝聚沉降的影响,为重金属离子释放对三峡库区水-土界面生态系统造成的风险提供数据参考。2014年10月,采集西南大学桑园的中性紫色土表层土壤,以Cu-(NO_3)_2和Zn(NO_3)_2配制重金属离子,进行Cu~(2+)和Zn~(2+)对中性紫色土凝聚沉降实验、测定中性紫色土颗粒吸附Cu~(2+)和Zn~(2+)后zeta电位值。研究结果表明:(1)中性紫色土吸附Cu~(2+)、Zn~(2+)后水体中土壤颗粒含量随时间不断减小,并且呈先快速后缓慢减小的规律,在不同浓度条件下土壤颗粒含量变化规律表现差异较大,其临界浓度分别为0.3~0.5和0.5~0.7 mmol/L。(2)水体中中性紫色土颗粒平均沉降速率均随Cu~(2+)、Zn~(2+)浓度升高而增大,分别从1.01 cm/min增加到2.92和2.58 cm/min,表现为Cu~(2+)Zn~(2+);过程分为3个阶段:缓慢增加,快速增加和基本不变,平均沉降速率随浓度变化临界范围分别为0.3~0.5和0.5~0.7 mmol/L。(3)水体中中性紫色土颗粒zeta电位绝对值随Cu~(2+)、Zn~(2+)浓度升高而变小,同时表现为Ca~(2+)Zn~(2+)Cu~(2+),土壤颗粒吸附Ca~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)后zeta电位绝对值随浓度变化临界浓度范围分别为0.8、0.3~0.5和0.5~0.7 mmol/L。重金属离子吸附在中性紫色土表面减小zeta电位值和静电斥力,加速土壤颗粒凝聚沉降过程。     

企鹅珍珠贝抗氧化系统对铜暴露的响应

在水温(27.6±1.0)℃下,容积为0.2m3玻璃钢水桶中,采用静态法研究了五水硫酸铜配制的Cu~(2+)质量浓度为10、20μg/L和40μg/L对体质量(88.24±13.32)g企鹅珍珠贝的肝胰脏组织中谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性的影响。结果表明,Cu~(2+)对企鹅珍珠贝抗氧化酶活性均有诱导作用;在Cu~(2+)较低质量浓度作用下,谷胱甘肽过氧化物酶活性上升较快,而过氧化氢酶活性则在较高质量浓度组活性提升显著,超氧化物歧化酶活性在不同质量浓度下早期均呈缓慢上升的趋势,高质量浓度组在试验结束时仍然保持较高活性;以上3种抗氧化酶均对重金属Cu~(2+)较敏感,可作为海水环境中Cu~(2+)含量的监测指示物。