重金属Cu2+对黄鳝幼鱼的急性毒性研究

为研究黄鳝幼鱼对水体中Cu~(2+)的耐受性,在水体硬度(以CaCO_3计) 60 mg/L、p H为7.2、水温(26.2±1.2)℃的条件下,对体质量(12.52±0.12) g的黄鳝幼鱼进行了Cu~(2+)急性毒性试验。结果表明,Cu~(2+)对黄鳝幼鱼24、48、72、96 h的半致死质量浓度(LC_(50))分别为6.764、4.971、1.930、1.029 mg/L,安全浓度(SC)为0.109 2 mg/L; Cu~(2+)对黄鳝幼鱼的毒性为高毒等级。黄鳝幼鱼急性中毒症状表现为:离开水底做无规律游动,体表分泌大量黏液,肛门红肿,身体绷直,将吻端探出水面,鳃腔内可见血块。建议在黄鳝养殖过程中应尽量减少铜制剂的使用。     

不同浓度氨氮对5种沉水植物生长的影响

通过试验研究,筛选出能够耐受高浓度氨氮的沉水植物,构建有效的生态系统并改善湖泊水质,对黑臭水体治理具有现实意义。探讨了苦草(Vallisneria natans)、穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)、黑藻(Hydrilla verticillata)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)和小茨藻(Najas minor)5种沉水植物对氨氮的耐受性,每种沉水植物均设置氨氮浓度为0、4、8、12、16 mg/L共计5个梯度,研究其生长情况和生理指标的变化。结果显示,在4～16 mg/L氨氮持续胁迫至第14天时,苦草叶绿素和可溶性蛋白的生成受到抑制作用逐渐加大,4、8、12、16 mg/L氨氮试验组中的叶绿素含量与对照组相比,第14天比第7天分别减少44%、57%、16%和39%,可溶性蛋白含量分别减少62%、24%、29%和49%,而MDA含量在第14天分别显著降低为第7天的35%、7%、65%和41%,表明苦草未受到不可逆伤害。在4 mg/L氨氮持续胁迫下,第14天时,穗花狐尾藻和黑藻的MDA含量分别显著增加为第7天的207%和178%,小茨藻植株死亡,而金鱼藻的叶绿素和可溶性蛋白均未有显著变化,且MDA含量显著减少为第7天的80%,表明只有金鱼藻未受到氨氮的不可逆毒害。在8～16 mg/L氨氮持续胁迫下,穗花狐尾藻、黑藻、小茨藻和金鱼藻的植株则全部死亡。研究表明,氨氮浓度≤4 mg/L时,苦草和金鱼藻能够生长;氨氮浓度≤16 mg/L时,苦草能维持较长时间的生存。从耐氨氮和黑臭水体治理过程水质特征考虑,苦草可作为黑臭水体治理中水生态系统构建的先锋沉水植物。     

高温与氨氮复合胁迫对凡纳滨对虾渗透调节的影响

将体质量(6.77±0.51) g凡纳滨对虾饲养在200 L玻璃纤维桶中,每桶50尾,设置2个温度(恒温30℃和1 h内由30℃急升至33℃),每个温度设置以氯化铵溶液调节的4个氨氮质量浓度(0、5、15、25 mg/L),共8个试验组,每组3个平行。胁迫72 h时测定鳃中Na~+/K~+-ATP酶与Ca~(2+)-ATP酶活性以及肌肉和鳃中游离氨基酸含量,分析高温与氨氮复合胁迫对凡纳滨对虾渗透压生理调节的影响。试验结果显示:(1)同一温度下,30℃时,25 mg/L氨氮组的Na~+/K~+-ATP酶活性和5 mg/L氨氮组的Ca~(2+)-ATP酶活性均显著升高,而33℃时,3个氨氮胁迫组Na~+/K~+-ATP酶和Ca~(2+)-ATP酶活性均显著升高(P0.05);(2)同一氨氮质量浓度下,30℃和33℃试验组的Na~+/K~+-ATP酶和Ca~(2+)-ATP酶活性均差异显著,且25 mg/L氨氮质量浓度下33℃试验组酶活性显著低于30℃试验组(P0.05);(3)氨氮质量浓度为15 mg/L和25 mg/L时,33℃试验组鳃和肌肉游离氨基酸总含量均显著高于30℃组(P0.05);(4)30℃和33℃试验组与氨氮胁迫下,肌肉中丙氨酸含量均随氨氮质量浓度升高而显著增加,且33℃试验组显著高于30℃组(P0.05)。试验结果表明,高温与氨氮复合胁迫对凡纳滨对虾Na~+/K~+-ATP酶和Ca~(2+)-ATP酶活性以及游离氨基酸含量影响显著,会造成凡纳滨对虾渗透压生理调节功能紊乱。     

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。     

铜和镉对草鱼肾脏中3种白细胞介素基因表达的影响

为探讨水体铜(Cu)和镉(Cd)污染对草鱼免疫系统的影响,本研究利用实时荧光定量PCR(QRT-PCR)技术,分析在不同时间(2、4、6、8 d)及不同质量浓度的Cu~(2+)(0.10、0.20、0.40、0.60、0.80 mg/L)和Cd~(2+)(0.05、0.10、0.20、0.30、0.40 mg/L)暴露下,草鱼肾脏中3种白细胞介素——白细胞介素-1β、白细胞介素-8和白细胞介素-10基因表达量的变化。试验结果显示,高质量浓度和长时间的Cu~(2+)暴露(0.60、0.80 mg/L, 8 d)和Cd~(2+)暴露(0.20、0.30、0.40 mg/L, 8 d)下,草鱼肾脏中的白细胞介素-1β、白细胞介素-8和白细胞介素-10基因表达量与对照组相比显著增加(P0.05);在0.80 mg/L Cu~(2+),0.30、0.40 mg/L Cd~(2+)暴露下的草鱼肾脏中白细胞介素-1β的基因表达量,以及在0.60、0.80 mg/L Cu~(2+)暴露下的草鱼肾脏中白细胞介素-8和白细胞介素-10的基因表达量,均随着暴露时间的增加而逐渐升高,且第8 d时的基因表达量均显著高于第2 d时(P0.05)。本研究揭示了高质量浓度和长时间的Cu~(2+)、Cd~(2+)暴露会使草鱼肾脏产生炎症反应,为进一步深入研究重金属对鱼类的免疫毒性机制奠定了基础。     

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。     

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。     

重金属Cu~(2+)对四角蛤蜊的急性毒性及肝脏组织结构的影响

在水温(12±0.5)℃、盐度27‰的环境下,研究了重金属Cu~(2+)对四角蛤蜊的急性毒性效应和肝脏组织结构的影响。结果表明,Cu~(2+)对四角蛤蜊24、48、96hLC50分别为13.4、7.34和4.32mg/L;安全浓度分别为0.13、0.07和0.04mg/L。通过对Cu~(2+)暴露在不同浓度96h的四角蛤蜊肝脏组织切片观察发现,Cu~(2+)对四角蛤蜊的肝脏组织结构有明显影响,肝脏的损伤程度随着Cu~(2+)浓度的增加而加深,2.59mg/L为四角蛤蜊肝脏解毒的阈值。