Cu(Ⅱ)对海胆免疫相关酶活性的影响及其在壳中蓄积量的研究

为研究环境中Cu(Ⅱ)对经济棘皮动物的生理影响,以5月龄和15月龄中间球海胆Strongylocentrotus intermdius为试验材料,根据国家海水水质标准(GB3097—1997)中对Cu(Ⅱ)浓度的限定值设置试验浓度,测定中间球海胆的24 h半致死浓度(24 h LC50)、体腔液中免疫相关酶活性、丙二醛(MDA)含量和壳中Cu(Ⅱ)蓄积量。结果表明:随着Cu(Ⅱ)浓度的升高海胆死亡率明显增加,Cu(Ⅱ)对中间球海胆的24 h LC50为0.247 mg/L;0.012 mg/L浓度组Cu(Ⅱ)对海胆体腔液中超氧化物歧化酶(SOD)活性表现为诱导—抑制效应,其他浓度组Cu(Ⅱ)对SOD活性均表现为抑制效应,随着Cu(Ⅱ)浓度的升高SOD活性呈先升高再下降的趋势;Cu(Ⅱ)对各浓度组内CAT活性表现为诱导—抑制效应,30 d时各浓度组CAT活性均降到最低且显著低于对照组(P<0.05);随着Cu(Ⅱ)浓度的升高海胆体腔液中过氧化物酶(POD)活性表现为升高趋势,30 d时各浓度组POD活性均达到最高且显著高于对照组(P<0.05);0.012 mg/L浓度组Cu(Ⅱ)对海胆体腔液中溶菌酶(LZM)活性表现为诱导—抑制效应,其他浓度组内Cu(Ⅱ)对LZM活性表现为诱导效应;各浓度组内Cu(Ⅱ)对海胆体腔液中丙二醛(MDA)含量均表现为诱导—抑制效应;中间球海胆壳对Cu(Ⅱ)的蓄积量随着处理时间的延长逐渐升高。本研究结果可为环境中Cu(Ⅱ)对海胆的生理影响研究及利用海洋生物方法检测海洋中Cu(Ⅱ)污染的情况提供参考。     

Cu(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)对克氏原螯虾代谢酶的影响

将体质量为(11.35±1.52)g克氏原螯虾Procambarus clarkii暴露于不同亚致死浓度的Cu(Ⅱ)(0.055、0.28、1.38、6.88、34.38 mg/L)和Cd(Ⅱ)(0.0048、0.024、0.12、0.60、3.00 mg/L)溶液中96 h,测定其肌肉中碱性磷酸酶(AKP)、酸性磷酸酶(ACP)及肝胰腺中碱性磷酸酶(AKP)、酸性磷酸酶(ACP)、谷草转氨酶(GOT)和谷丙转氨酶(GPT)的活性。结果表明:低浓度的Cu(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)能诱导克氏原螯虾代谢酶的活性,肌肉和肝胰腺中代谢酶的活性均随Cu(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)浓度的升高呈先升后降的趋势;Cd(Ⅱ)浓度为0.12 mg/L时,肝胰腺中ACP、AKP、GPT、GOT活性均达到最大值,分别较对照组提高了58.83%、86.17%、85.66%、70.98%(P<0.05);Cu(Ⅱ)浓度为0.28 mg/L时,肝胰腺中ACP和AKP活性达最大值,分别较对照组提高了112.53%和94.98%(P<0.05),Cu(Ⅱ)浓度为1.38mg/L时,肌肉中ACP和AKP活性最高,分别较对照组提高了242.35%和171.97%(P<0.05)。     

氨基改性猪热解炭化物及对水中微量Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)-Cit的去除研究

采用一步合成法制备氨基功能化改性猪热解炭化物(PCM@SiO_2-NH_2)来去除水中微量离子态铜和络合态铜。通过SEM、EDX、FTIR、XPS等分析手段对改性前后猪热解炭化物复合材料进行表征,了解其形貌、结构、化学组成等,考察其对水中微量Cu(Ⅱ)和柠檬酸铜(Cu(Ⅱ)-Cit)的吸附去除能力以及去除效果的影响因素,深入探讨其对Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)-Cit的吸附去除机理。结果表明,PCM@SiO_2-NH_2对水体中微量Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)-Cit的去除有促进作用,去除效率随着复合材料投加量的增加而增大;吸附材料对Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)-Cit的最大吸附容量分别为25.3 mg·g~(-1)和5.6 mg·g~(-1),吸附过程符合Langmuir模型;溶液pH值对材料吸附去除Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)-Cit均有显著的影响,两重金属溶液最佳初始pH为6.0。PCM@SiO_2-NH_2对Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)-Cit的去除机理主要包括络合反应、静电吸附以及离子交换,FTIR和XPS分析结果显示,吸附过程中-NH_2基团和重金属之间的络合吸附占主导作用。     

Cu(Ⅱ)对红壤吸附Cr(Ⅵ)的影响

选择3种红壤研究了Cu(Ⅱ)对土壤吸附CrO42-的影响,结果表明Cu(Ⅱ)显著增加了土壤对CrO42-的吸附量,Cu(Ⅱ)对CrO42-吸附的影响程度随着Cu(Ⅱ)加入量的增加和体系pH的升高而增加.3种土壤对CrO42-的吸附量及Cu(Ⅱ)对土壤吸附CrO42-影响的大小顺序为:广西红壤>湖南红壤>江西红壤,这与这些土壤游离氧化铁和游离氧化铝含量的大小顺序基本一致.Cu(Ⅱ)不仅增加土壤对CrO42-的吸附量,在铜存在下土壤吸附的CrO42-的解吸量也高于对照体系中的,但解吸增量(加铜体系与对照体系之间解吸量的差值)比吸附增量(加铜体系与对照体系之间吸附量的差值)低得多,说明Cu(Ⅱ)对OrO42-在土壤中吸附的促进作用机制涉及静电作用、专性吸附和表面共沉淀.不同土壤中,不同机制对Cu(Ⅱ)促进CrO42-吸附的相对贡献不同,广西红壤中静电吸附的贡献很小;而在江西红壤和湖南红壤中.由于铜的吸附导致土壤表面正电荷增加使土壤对CrO42-静电吸附量增加是铜增加CrO42-吸附的重要原因之一.铜的促进作用增加了红壤对CrO42-的吸附量,降低了CrO42-在土壤中的活动性.     

小分子有机酸对生物炭吸附Cu(Ⅱ)的影响

采用室内实验方法,研究了两种低分子有机酸(草酸和柠檬酸)对生物炭(热解温度200、300、400、500℃)吸附Cu(Ⅱ)的影响。结果表明:柠檬酸浓度在10 mg·L~(-1)以下时,其在生物炭表面的吸附为Cu(Ⅱ)提供了更多的吸附位点,从而促进了Cu(Ⅱ)吸附;柠檬酸浓度增大以后,堵塞生物炭的内部孔隙,从而抑制了Cu(Ⅱ)在生物炭上的吸附。草酸浓度在0.5~50 mg·L~(-1)范围内,对生物炭吸附Cu(Ⅱ)始终为抑制作用,这与液相中的草酸与Cu(Ⅱ)的强络合、固相吸附的草酸竞争Cu(Ⅱ)吸附位点(比如占据含氧官能团、生物炭内部孔隙)有关。     

纳米TiO_2和Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)对小球藻和新月菱形藻的毒性研究

为了研究纳米材料和重金属对水生生物的毒性作用,采用水生毒理学试验方法,考察了Ti O2纳米颗粒、重金属Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)对小球藻Chlorella sp.和新月菱形藻Nitzschia closterium的毒性。单一毒性试验结果表明,纳米Ti O2对小球藻和新月菱形藻96 h EC50分别为11.655、13.693 mg/L,Cu(Ⅱ)对小球藻和新月菱形藻的96 h EC50分别为10.197、10.033 mg/L,Zn(Ⅱ)对小球藻和新月菱形藻的96 h EC50分别为11.330、13.583 mg/L。联合毒性试验结果表明,Ti O2+Cu(Ⅱ)、Ti O2+Zn(Ⅱ)对两种微藻的联合效应EC50值均随暴露时间的延长而减小,Ti O2+Cu(Ⅱ)和Ti O2+Zn(Ⅱ)对小球藻的96 h EC50分别为9.287、11.084mg/L,对新月菱形藻的96 h EC50分别为10.632、12.954 mg/L。按照水生毒理学联合效应的相加指数法评价Ti O2+Cu(Ⅱ)、Ti O2+Zn(Ⅱ)的联合毒性效应,可知纳米Ti O2分别和Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)对小球藻和新月菱形藻的联合毒性效应均表现为拮抗作用。     

Cu(Ⅱ)对红壤性水稻土吸附Cr(Ⅵ)的影响

选择一种红壤性水稻土研究了Cu（Ⅱ）对土壤吸附CrO4^2-的影响。结果表明,Cu（Ⅱ）显著增加了土壤对CrO4^2-的吸附量,Cu（Ⅱ）对CrO4^2-吸附的影响程度随着Cu（Ⅱ）加入量的增加和体系pH的升高而增加。Cu（Ⅱ）不仅增加土壤对CrO4^2-的吸附量,也增加CrO4^2-的解吸量,但解吸增量比吸附增量低得多,说明cu（Ⅱ）对CrO4^2-在土壤中吸附的促进作用机制涉及静电作用、专性吸附和表面共沉淀。铜的促进作用增加了土壤对CrO4^2-的固定量,降低了CrO4^2-的活动性和生物有效性。     

体系pH值和载气对TiO_2光催化还原Cu(Ⅱ)离子的影响

在纳米二氧化钛（TiO2）悬浮体系中,以300 W中压紫外汞灯为照射光源,研究了反应体系pH值和载气对光催化还原Cu（Ⅱ）的影响。结果表明,纳米TiO2在300 W紫外汞灯的照射下能有效光催化去除Cu（Ⅱ）,纳米TiO2对Cu（Ⅱ）离子的吸附作用和光催化还原同时起作用,试验环境下,体系最佳pH值为5.00;往体系充氮气后Cu（Ⅱ）离子的光催化去除率达到98%,充空气则达到72%,比不充气分别提高了34%和8%。     

离子强度对可变电荷土壤吸附Cu(Ⅱ)的影响

研究了离子强度对可变电荷土壤吸附Cu(Ⅱ)的影响。结果表明,提高NaNO3、CaCl2、Na2SO4浓度对红壤与砖红壤吸附Cu(Ⅱ)有抑制作用,而且随着土壤pH升高,抑制作用逐渐减弱。此外,提高离子强度对红壤吸附Cu(Ⅱ)的抑制作用要强于砖红壤。就所研究的3种支持电解质而言,CaCl2对土壤吸附Cu(Ⅱ)的抑制作用强于NaNO3、Na2SO4。     

两种微藻胞外分泌物与Fe(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)对苯酚光解的影响

为了考察扁藻Tetraselmis chui和新月菱形藻Nitzschia closterium的胞外分泌物(Extracellular organic matter,EOM)及其分别与Fe(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)共存条件下对海水中苯酚光解的影响,在模拟太阳光照射下,利用自制光化学反应器进行苯酚光解试验。结果表明:苯酚在扁藻和新月菱形藻EOM及分别与Fe(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)共存下的光解过程均符合准一级动力学反应;苯酚的光解速率常数随着扁藻和新月菱形藻EOM浓度的增加而减小,表明这两种微藻的EOM可抑制海水中苯酚的光解;当加入不同浓度的Fe(Ⅲ)或Cu(Ⅱ)后,两种微藻的EOM对苯酚光解的抑制作用减弱,且苯酚的光解速率常数随着Fe(Ⅲ)或Cu(Ⅱ)浓度的增加而增大;当微藻EOM、Fe(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)三者共存时,可进一步促进苯酚光解。     

辣木籽对Cu(Ⅱ)的吸附性能研究

[目的]研究辣木粉对Cu(Ⅱ)的吸附性能。[方法]采用回归正交试验探讨了辣木籽生物吸附Cu(Ⅱ)的特性,并用X射线衍射和傅里叶变换红外光谱对辣木籽进行表征。[结果]辣木籽对Cu(Ⅱ)的吸附主要发生在2 928、1 615 cm~(-1)的羰基功能团以及1 354 cm~(-1)的羧基功能团上。影响辣木籽吸附Cu(Ⅱ)各因素的主次顺序依次为:反应pH、反应温度、初始Cu(Ⅱ)浓度,且反应pH和反应温度对辣木籽吸附Cu(Ⅱ)有显著影响。在考察条件范围内,辣木籽吸附Cu(Ⅱ)的效率随着pH的增加、反应温度的升高和Cu(Ⅱ)初始浓度的增加而增大。[结论]在pH 7、反应温度60℃、初始Cu(Ⅱ)浓度40 mg/L条件下辣木籽吸附Cu(Ⅱ)的效率最高可达90%。     

亚硝酸盐对墨吉明对虾的毒性及其免疫因子的影响

[目的]为墨吉明对虾的工厂化健康养殖提供理论依据.[方法]采用静水生物毒性法研究亚硝酸盐对墨吉明对虾的24、48、96 h急性毒性效应,分析96 h半致死浓度胁迫下墨吉明对虾血清蛋白含量、超氧化物歧化酶(SOD)活力以及溶菌酶活力的变化.[结果]亚硝酸盐毒性效应与亚硝酸盐浓度和胁迫时间呈正相关.亚硝酸盐对墨吉明对虾24、48、96 h的半致死浓度分别为281.83、151.36和114.82 mg/L,其安全浓度为11.48 mg/L.114.82 mg/L的亚硝酸盐对墨吉明对虾进行胁迫,在24 ～96 h范围内墨吉明对虾免疫指标随着胁迫时间的延长而发生显著变化,其中血清蛋白含量随着胁迫时间的延长而呈先升高后下降的趋势,且显著低于对照组(P＜0.05).墨吉明对虾肝胰脏中超氧化物歧化酶(SOD)活力在48 h内呈下降趋势,且48 h SOD活力最小(148.90 U/mg prot),而48 h后SOD活力逐步上升.在胁迫时间24 ～96 h范围内,肝胰脏中溶菌酶活力随着亚硝酸盐胁迫时间的延长而逐渐升高,96 h达到最大值(0.62U/ml).墨吉明对虾血清蛋白含量、肝胰脏SOD活力和溶菌酶活力在3个取样时间点均存在显著差异(P＜0.05),而对照组在3个取样时间点差异不显著(P＞0.05),而在3个取样时间点对照组血清蛋白含量和2种酶的活力均未达到显著差异(P＞0.05).[结论]墨吉明对虾对亚硝酸盐的安全浓度达到11.48 mg/L,证实该虾类对亚硝酸盐具有较高的耐受性.当水体中亚硝酸盐浓度超过安全浓度时,会导致墨吉明对虾的死亡.     

Cd(Ⅱ)对泥鳅抗氧化酶活性和脂质过氧化的影响

研究了不同浓度的Cd(Ⅱ)对泥鳅肝脏内抗氧化酶包括超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性的影响以及对脂质过氧化指标——丙二醛(MDA)含量的影响,探讨了在Cd(Ⅱ)胁迫下,泥鳅肝组织内抗氧化酶活性以及脂质过氧化的变化趋势及其关系。结果表明:低浓度Cd(Ⅱ)(0.025 mg/L)对泥鳅肝脏中SOD活性有诱导作用,并随着处理时间的延长而升高,对CAT和POD活性以及MDA含量无显著影响;当Cd(Ⅱ)浓度较高时(0.25、2.5 mg/L),SOD、CAT、POD 3种抗氧化酶活性呈现先诱导后抑制的趋势,Cd(Ⅱ)浓度越高,抗氧化酶活性上升越急剧,出现活性抑制的时间就越提前。SOD活性对Cd(Ⅱ)浓度及时间变化较敏感,CAT和POD次之,MDA含量变化与抗氧化酶活性变化呈相反趋势。     

Cd(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)对新月菱形藻生长及生化成分的影响

研究了不同浓度的Cd(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)对新月菱形藻Nitzschia closterium生长及细胞内蛋白质、多糖、叶绿素等生化成分含量的影响。结果表明:新月菱形藻对两种重金属均有一定的耐受力;Cd(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)浓度分别低于3.0、1.0 mg/L时对新月菱形藻的生长没有显著影响(P>0.05),高于此浓度则产生明显的抑制作用(P<0.05);Zn(Ⅱ)对新月菱形藻胞内蛋白质含量的影响不明显(P>0.05),Cd(Ⅱ)能抑制新月菱形藻蛋白质的合成;低于3.0 mg/L的Cd(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)能促进新月菱形藻胞内多糖和叶绿素的合成。     

虾夷马粪海胆(Strongylocentrotus intermedius)体腔液的酚氧化酶活性分析

分别测定虾夷马粪海胆血浆和体腔细胞溶解上清液(CLS)中的酚氧化酶(PO)活性以及不同刺激物对其酚氧化酶原系统(proPO)的激活效果,并初步分析了患病虾夷马粪海胆体腔液中酚氧化酶活性的变化。结果显示：虾夷马粪海胆体腔液的PO主要分布于血浆中,且个体差异较大,血浆中PO活性为48.28±6.69 U,CLS中PO活性为2.24±1.81 U;proPO存在于体腔细胞中,含量较少,其被1 mg/mL Trypsin及100 mmol/L MgCl2激活后,PO活性分别提高2.24 U和7.86 U,LPS、SDS、CaCl2和甲醇等对酚氧化酶原无明显激活效果;虾夷马粪海胆感染细菌后体腔液的酚氧化酶活性为12.90±2.03 U,相较于健康海胆（30.63 ±2.21 U）显著降低（P＜0.05）,而在100 mmol/L MgCl2作用下酚氧化酶活性提高4.19±1.96 U,相较于健康海胆（2.76±1.15 U）明显升高（P＜0.05）。研究结果为虾夷马粪海胆及其他棘皮动物的免疫防御机制的深入研究提供了基础。     

克螨特农药对斑马鱼急性毒性的研究

[目的]寻找克螨特用于水生动物斑马鱼病虫害防控的安全浓度.[方法]通过室内急性毒性测定试验,设置7个克螨特浓度梯度来检测其对斑马鱼的致死情况,从而计算其半致死浓度(LC50)与安全浓度(SC).[结果]克螨特对斑马鱼在用药96h后的LC50为0.909 mg/L,置信区间分别为0.876～0.943 mg/L.克螨特对斑马鱼的SC为0.091 mg/L.[结论]该研究为克螨特杀灭斑马鱼寄生虫的用药量提供了重要的数据支持.     

硝酸改性龙眼壳活性炭对Pb(Ⅱ)的吸附性能研究

以龙眼(Dimocarpus longan Lour.)壳为原料,硝酸为改性剂,制备硝酸改性龙眼壳活性炭(LCN),并吸附水溶液中的Pb(Ⅱ),研究了pH、吸附温度、Pb(Ⅱ)质量浓度、吸附时间对Pb(Ⅱ)吸附量的影响。结果表明,硝酸改性能显著提高龙眼壳活性炭对Pb(Ⅱ)的吸附能力,当溶液pH 5、吸附温度298K、Pb(Ⅱ)质量浓度100mg/L、吸附时间40min时,LCN对Pb(Ⅱ)的吸附量为192.72mg/g。准二级动力学模型更符合LCN对Pb(Ⅱ)的吸附过程。与Freundlich等温吸附方程相比,Langmuir等温吸附方程更符合LCN对Pb(Ⅱ)的吸附行为,说明LCN对Pb(Ⅱ)的吸附是以单分子层吸附为主。     

铁矿渣磁性纳米颗粒的制备及其对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附潜力

【目的】制备铁矿渣磁性纳米颗粒,研究其对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附性能,促进富含铁的工业固体废弃物的资源化利用。【方法】以铁矿尾矿渣为原料,通过化学方法制备改性磁铁纳米颗粒3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4,对其进行表征,以批处理法探讨了不同pH、Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)平衡质量浓度和吸附时间下3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4对水体中Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附潜力,并用X射线光电子能谱分析技术对吸附Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)前后3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4的结构进行分析。【结果】成功制备出了化学稳定性良好、粒径为73~160nm的磁性颗粒3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4,磁化强度23.1emu/g,颗粒表面富含-NH_2官能团。随体系pH以及Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)平衡质量浓度的升高,3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附量总体呈先迅速增加之后趋于平衡。在0~60min时,随着吸附时间的延长,3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)吸附量迅速增加,120min后达到吸附平衡,准二级动力学模型能较好地拟合这一过程。Langmuir吸附等温模型能较好地拟合3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附过程,3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的最大吸附量分别为158.86和88.93 mg/g。3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附机制为不饱和配合吸附。【结论】以铁矿渣等含铁的工业固体废弃物为原料,成功制备出了对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)具有较好吸附能力的磁性纳米颗粒3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4。     

敌百虫对异育银鲫(Carassais auratus gibebio)毒性及其影响因素的研究

采用静水法生物测试探讨了敌百虫对不同生长时期异育银鲫毒性及其毒性影响因素,为敌百虫在水产养殖中合理应用提供科学依据。根据试验期间死亡鱼数及死亡时间,用直线内插法计算各时间点的半致死浓度LC50并根据死亡鱼数研究pH值和温度对敌百虫毒性的影响。结果表明:敌百虫对异育银鲫仔鱼(1.0 g±0.3 g)48、72、96 h的LC50分别为121.19、90.22、59.78 mg.L-1,安全浓度为5.98 mg.L-1;对异育银鲫鱼种(23.2 g±3.6 g)48 h的LC50为411.65 mg.L-1。当敌百虫的浓度在安全浓度范围内,环境pH值为6~8、水温低于26℃时,对鱼体毒副作用较小;随着pH值增大,水温升高,敌百虫对鱼体毒性增强,但环境pH值小于6,敌百虫对试验鱼无明显影响。     

敌百虫对异育银鲫(Carassais auratus gibebio)毒性及其影响因素的研究

采用静水法生物测试探讨了敌百虫对不同生长时期异育银鲫毒性及其毒性影响因素,为敌百虫在水产养殖中合理应用提供科学依据。根据试验期间死亡鱼数及死亡时间,用直线内插法计算各时间点的半致死浓度LC50并根据死亡鱼数研究pH值和温度对敌百虫毒性的影响。结果表明:敌百虫对异育银鲫仔鱼(1.0 g±0.3 g)48、72、96 h的LC50分别为121.19、90.22、59.78 mg.L-1,安全浓度为5.98 mg.L-1;对异育银鲫鱼种(23.2 g±3.6 g)48 h的LC50为411.65 mg.L-1。当敌百虫的浓度在安全浓度范围内,环境pH值为6~8、水温低于26℃时,对鱼体毒副作用较小;随着pH值增大,水温升高,敌百虫对鱼体毒性增强,但环境pH值小于6,敌百虫对试验鱼无明显影响。