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。     

半叶马尾藻对重金属镉胁迫的生理响应

实验选取广东省沿海常见物种半叶马尾藻(Sargassum hemiphyllum)为研究对象,采用室内半静态的实验方法,研究了半叶马尾藻对不同浓度重金属镉离子(Cd~(2+))胁迫的生理响应和耐受性,为广东省沿海海区重金属污染修复提供依据。结果显示,当ρ(Cd~(2+))为0.1 mg·L~(-1)时,半叶马尾藻藻体中叶绿素a (Chl a)、类胡萝卜素(Car)、可溶性蛋白(SP)、可溶性糖(SS)、抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)]活性与对照组之间均无显著差异(P0.05);当ρ(Cd~(2+))为0.5～12.5 mg·L~(-1)时,藻体中Chl a、Car、SP、SS、SOD和CAT活性均显著增加(P0.05)。当ρ(Cd~(2+))为0.1～0.5 mg·L~(-1)时,藻体的丙二醛(MDA)摩尔质量浓度无显著差异(P0.05);当ρ(Cd~(2+))为2.5～12.5 mg·L~(-1)时,胁迫组藻体的MDA摩尔质量浓度显著升高(P0.05)。因此,半叶马尾藻在ρ(Cd~(2+))≤0.5 mg·L~(-1)下具有较强的抗逆性,而过高浓度Cd~(2+)胁迫(0.5 mg·L~(-1))会对藻体的光合作用和抗氧化功能产生负面影响。     

重金属Cu~(2+)、Cd~(2+)对光裸方格星虫的急性毒性效应

为探讨重金属离子Cu~(2+)、Cd~(2+)对光裸方格星虫的急性毒性效应,设置了6个浓度梯度和3个处理时间,观察记录方格星虫死亡情况及组织形态图检。结果表明:1)在具有一定Cu~(2+)和Cd~(2+)浓度处理中的光裸方格星虫均呈现中毒现象,光裸方格星虫的死亡率随着重金属离子浓度的增加和处理时间的延长而逐渐升高,具有明显的剂量与时间效应。2)Cu~(2+)对光裸方格星虫的毒性大于Cd~(2+),Cu~(2+)对光裸星虫的48 h LC_(50)和72 h LC_(50)值分别为10.60mg/L和4.36 mg/L,Cd~(2+)的48 h LC50和72 h LC_(50)分别为11.95 mg/L和5.76 mg/L。3)光裸方格星虫的食道及胃肠道是重金属离子的主要侵害部位,也是较先受到毒性作用的部位。     

重金属Cu~(2+)、Cd~(2+)、Hg~(2+)对斑马鱼胚胎发育的毒性效应

在半静态水的条件下,研究了铜离子(Cu~(2+))、镉离子(Cd~(2+))和汞离子(Hg~(2+))对斑马鱼(Danio rerio)胚胎发育的单一和联合毒性效应。采用48 h、72 h、96 h致死率和72 h、96 h孵化抑制率作为生理毒性终点,以其半数致死浓度(LC50)值作为毒性评价标准。结果表明:Cu~(2+)、Cd~(2+)和Hg~(2+)对斑马鱼胚胎的48 h-LC50分别为0.58 mg·L~(- 1)、0.72 mg·L~(- 1)和0.000 46 mg·L~(- 1),72 h-LC50分别为0.39 mg·L~(- 1)、1.15 mg·L~(- 1)和0.000 30 mg·L~(- 1),96 hLC50分别为0.08 mg·L~(- 1)、0.19 mg·L~(- 1)和0.000 18 mg·L~(- 1);Cu~(2+)、Cd~(2+)和Hg~(2+)的72 h孵化抑制率的LC50分别为0.05 mg·L~(- 1)、0.01 mg·L~(- 1)和0.000 04 mg·L~(- 1),96 h孵化抑制率的LC50分别为0.06 mg·L~(- 1)、0.05 mg·L~(- 1)和0.000 11 mg·L~(- 1);Cu~(2+)、Cd~(2+)和Hg~(2+)对斑马鱼胚胎毒性大小顺序为Hg~(2+)Cu~(2+)Cd~(2+)。Cu~(2+)、Cd~(2+)和Hg~(2+)对斑马鱼胚胎的致死率和孵化抑制率均具有明显的剂量-效应关系,72 h孵化抑制率可以作为斑马鱼胚胎最敏感的毒性终点指标。分别用单一毒性Cu~(2+)、Cd~(2+)和Hg~(2+)的96 h-LC50值,按毒性单位1∶1两两混合,对斑马鱼胚胎在第48、第72、第96小时的联合毒性均为协同作用;按毒性单位1∶1∶1混合共存时,对斑马鱼胚胎在第48、第72、第96小时的联合毒性均为拮抗作用。     

拟柱胞藻对水体重金属的生物富集作用研究

为探讨水华蓝藻拟柱胞藻(Cylindrospermopsis raciborskii)是否具有重金属富集能力,采用拟柱胞藻干藻粉开展了重金属离子的生物吸附实验。将硫酸铜、铬酸钾、乙酸铅、硝酸银、氯化钴、氯化镍,氯化汞7种试剂用双纯水配制成分别含Cu~(2+)、Cr~(6+)、Pb~(2+)、Ag~+、Co~(2+)、Ni~(2+)、Hg~(2+)为50 mg/L的重金属溶液,调pH为5.5,采用原子吸收分光光度仪检测藻粉2 h、4 h、8 h、12 h及24 h吸附重金属的情况,傅立叶变换红外光谱仪比较分析藻粉吸附前与最终吸附24 h后官能团的变化。结果表明,在温度25℃、pH 5.5、重金属离子浓度为50 mg/L的条件下,拟柱胞藻干藻粉对7种重金属离子表现出不同程度的吸附作用,吸附效果最明显的时间为2 h(Cr6+除外),吸附最强的重金属为Pb~(2+),吸附率高达86.30%,吸附量22.23 mg/g(吸附2 h时),7种重金属离子吸附能力(以2 h吸附率衡量)依次为:Pb~(2+)(86.30%)Hg~(2+)(68.23%)Ag~+(67.82%)Cu~(2+)(67.75%)Ni~(2+)(55.18%)Co~(2+)(34.05%)Cr~(6+)(2.22%);红外光谱分析表明,羟基和羧基可能是拟柱胞藻吸附多种重金属离子的活性官能团。研究认为拟柱胞藻能够快速有效地吸附重金属、降低重金属(尤其是Pb~(2+)、Hg~(2+)、Ag~+、Cu~(2+))引起的水环境污染,从而达到改善水质的功效。     

高分子吸附剂除去海水中重金属离子的研究

用高分子吸附剂从盐度30,pH8.30左右的海水中动态和半静态吸附除去铜、锌、铅、镉离子。动态吸附结果表明,对海水中重金属离子的吸附容量为Cu~(2+)>Pb~(2+)>Zn~(2+)>Cd~(2+),吸附选择性为Cu~(2+)>Zn~(2+)>Pb~(2+)>Cd~(2+)。半静态吸附17h,对12.1μg/L Cu~(2+)除去率为89.3％;对22.5μg/L Zn~(2+)为82.7％;对104.8μg/L Pb~(2+)为59.4％;200.8μg/L Cd~(2+)为59.0％。为消除重金属离子对海洋生物幼体的毒性,提供了一种极其有效的方法。     

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。     

Hg2+和Pb2+胁迫对脆江蓠生长及光合生理的影响

采用实验生态学方法研究了不同质量浓度Hg~(2+)和Pb~(2+)胁迫对脆江蓠(Gracilaria chouae)生长及光合生理的影响。实验设置Hg~(2+)质量浓度为0.01 mg/L、0.025 mg/L、0.05 mg/L、0.1 mg/L、0.25 mg/L和0.5 mg/L,Pb~(2+)质量浓度为0.05 mg/L、0.1 mg/L、0.5 mg/L、1 mg/L、2 mg/L和4 mg/L,以未添加重金属的实验组为对照,持续培养7 d,分别测定不同处理藻体的生长速率、光合放氧速率、光合色素含量、叶绿素荧光和光合碳代谢途径中关键酶活等生理生化指标。结果表明,在Hg~(2+)胁迫下,藻体特定生长率(SGR)显著下降(P0.05),质量浓度达到0.5 mg/L时藻体出现负增长;光合放氧速率降低35.48%~77.59%;叶绿素a、类胡萝卜素含量显著下降(P0.05),Hg~(2+)质量浓度高于0.1 mg/L时藻体藻蓝蛋白和藻红蛋白含量显著降低(P0.05);最大光合效率(F_v/F_m)和实际光合效率(Y(Ⅱ))随着Hg~(2+)浓度增加先降低后升高,0.05 mg/L时出现第二个峰值,丙酮酸磷酸双激酶(PPDK)也出现相似趋势。藻体对Pb~(2+)的敏感程度低于Hg~(2+),Pb~(2+)质量浓度为0.5 mg/L时,光合产氧速率显著下降(P0.05),质量浓度到达1 mg/L时,藻体SGR和叶绿素a、类胡萝卜素出现显著下降(P0.05),而叶绿素荧光参数和藻蓝蛋白含量则无显著性差异;Pb~(2+)质量浓度达到4 mg/L时1,5-二磷酸核酮糖羧化酶(RuBiSCO)出现显著下降(P0.05),PPDK酶活性则显著上升(P0.05)。实验结果证实:重金属Hg~(2+)和Pb~(2+)胁迫对脆江蓠的生长和光合作用都有不利影响,藻体对Hg~(2+)胁迫的敏感度要高于Pb~(2+),Hg~(2+)质量浓度为0.01 mg/L时,藻体出现胁迫,并随着浓度的增加而加剧,Pb~(2+)质量浓度超过1 mg/L时,藻体胁迫明显。     

重金属Hg~(2+)、Cu~(2+)、Cd~(2+)对渤海湾卤虫无节幼体的急性毒性

在水温(18±0.5)℃、盐度27‰的环境下,研究了重金属Hg~(2+)、Cu~(2+)、Cd~(2+)对渤海湾卤虫无节幼体的急性毒性效应。结果表明,Hg~(2+)对渤海卤虫无节幼体24h、48h的LC50分别为201.01mg/L和0.05mg/L,安全浓度分别为2.01mg/L和0.000 5mg/L;Cu~(2+)对渤海湾卤虫无节幼体24h、48h的LC50分别为197.17mg/L和7.50mg/L,安全浓度分别为1.97mg/L和0.08 mg/L;Cd~(2+)对渤海湾卤虫无节幼体24h、48h的LC50分别为331.30mg/L和8.13mg/L,安全浓度分别为3.31mg/L和0.08mg/L。毒性由强至弱依次为Hg~(2+)Cu~(2+)Cd~(2+),但Cu~(2+)与Cd~(2+)的毒性差异不明显。     

Ca~(2+)对鱼类EOG的影响及其解毒作用的探讨

研究四种浓度Ca~(2+)溶液对罗非鱼嗅电图(electro-olfactogram,简称EOG)的影响,探讨Ca~(2+)对重金属中毒鱼的解毒效应,并讨论其可能机制。结果表明,①Ca~(2+)对罗非鱼EOG具双重效应;②Ca~(2+)能使重金属中毒鱼的EOG幅值增高,反映其具有一定的解毒作用,效果顺序为Hg~(2+)>Cu~(2+)>Zn~(2+)>Cd~(2+);③Ca~(2+)对Cu~(2+)+Zn~(2+)混合液也具一定解毒作用。     

Cu2+、Hg2+、Cd2+、Pb2+对淡水石斑鱼仔鱼的急性毒性研究

试验探讨了Cu2 、Hg2 、Cd2 、Pb2 4种重金属离子对淡水石斑鱼仔鱼的急性毒性作用。试验表明:Hg2 、Cd2 、Cu2 和 Pb2 对淡水石斑鱼仔鱼的96hLC50分别为0．069 mg/L、0．48 mg/L、0．928 mg/L和3．421 mg/L,安全浓度分别为0．00069 mg/L、 0．00481 mg/L、0．00978 mg/L和0．0321 mg/L。急性毒性由强至弱依次为:Hg2 >Cd2 >Cu2 >pb2 。     

Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)对厚颌鲂幼鱼的联合致毒效应研究

采用单因子静态急性毒性试验方法与加和等毒性溶液法,分别研究了Cu2+、Zn2+、Cd2+对厚颌鲂(M ega-lobrama pellegrini)幼鱼的急性毒性和联合毒性效应。结果显示:3种重金属离子对厚颌鲂幼鱼的毒性由强到弱依次为Cu2+、Cd2+、Zn2+,其中Cu2+对厚颌鲂幼鱼24 h、48 h、72 h、96 h的半致死质量浓度(LC50)分别为0.54 mg/L、0.38 mg/L、0.27 mg/L、0.23 mg/L;Cd2+对厚颌鲂幼鱼24 h、48 h、72 h、96 h的半致死质量浓度(LC50)分别为14.32 mg/L、8.34 mg/L、6.36 mg/L、4.44 mg/L;Zn2+对厚颌鲂幼鱼24 h、48 h、72 h、96 h的半致死质量浓度(LC50)分别为21.95 mg/L、17.56 mg/L、15.33 mg/L、14.62 mg/L。Cu2+、Cd2+、Zn2+对厚颌鲂幼鱼的安全质量浓度分别为0.056 mg/L、0.849 mg/L、3.372 mg/L。Cu2+、Cd2+、Zn2+两两共存时对厚颌鲂幼鱼96 h的联合毒性效应均表现为毒性增强的协同作用。     

尼罗罗非鱼淀粉酶性质的初步研究

研究了尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)肝脏淀粉酶的基本性质及金属离子对该鱼淀粉酶活性的影响。结果表明:罗非鱼淀粉酶活力的最适pH是6.5,最适底物浓度是2%。研究金属离子对该鱼淀粉酶活力影响,一价金属离子K+、Li+、Na+对酶活力影响较小;二价金属离子Cu2+对酶活力具有抑制作用,Zn2+对酶活力无明显影响;三价金属离子Al3+对酶活力具有抑制作用,但效果不是很强烈,Fe3+对酶活力具有明显的激活作用;碱土金属Mg2+、Ca2+对淀粉酶活性有激活作用,而Ba2+对酶具有抑制作用;重金属离子Cd2+、Pb2+有明显的抑制作用。     

五种重金属对早繁鮸鱼胚胎和仔鱼的毒性效应

在水温27.5℃、盐度29条件下,研究了Cu2+、Cd2+、Zn2+、Cr6+和Pb2+5种重金属对早繁鮸鱼胚胎发育和初孵仔鱼的影响。结果表明:重金属在胚胎发育过程中引起各种畸形,如胚胎尾巴弯曲、初孵仔鱼不能出膜、胚胎死亡等;胚胎和初孵仔鱼上出现黑色颗粒,初孵仔鱼脊柱弯曲成L、V、S形或尾部没有展开呈逗号状,褶皱边缘被破坏等畸形。Cu2+、Cd2+、Zn2+、Cr6+和Pb2+5种重金属均延迟胚胎发育速率。综合孵化率、胚胎畸形和仔鱼畸形率等指标得出5种重金属对胚胎的毒性大小依次为Cu2+>Cd2+>Zn2+>Pb2+>Cr6+。计算了5种重金属对早繁鮸鱼初孵仔鱼的LC50和安全浓度,得出5种重金属对早繁鮸鱼初孵仔鱼毒性大小顺序为:Cu2+>Cd2+>Pb2+>Zn2+>Cr6+。     

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。     

EDTA对鱼类EOG的影响及其在渔业养殖中使用剂量的探讨

观测5种浓度的EDTA对EOG的影响,研究EDTA对Cu~(2+)、Zn~(2+)、Hg~(2+)、Cd~(2+)、pb~(2+)、及cu~(2+)+Zn~(2+)中毒鱼的解毒效应,并探讨使用剂量、依据及其可能原理。结果表明:当EDTA与各种金属离子比例为1:1时,解毒效果最佳。     

黑鲷受铜、镉胁迫的生理反应

研究了不同浓度的铜、镉处理液对黑鲷体内超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的影响。结果表明:在48 h内对照组和铜、镉处理组(≤5 mg/L)中黑鲷均未出现死亡;48 h后对照组与铜、镉处理组中黑鲷体内SOD和CAT活性值差异极显著(P<0.01),而且变化趋势基本一致,即低浓度处理组对黑鲷体内SOD和CAT活性起诱导作用,而高浓度处理组则起抑制作用,其中在处理浓度为0.5 mg/L时SOD和CAT活性达到最高值,在试验过程中存在明显的"毒理兴奋"作用。因此,铜、镉处理对黑鲷的生理生化存在着一定的影响,建议可以以黑鲷SOD和CAT活性变化作为水环境监测的生物指标物,从而达到评价水生生态环境的目的。