重金属Hg2+、Cd2+对西藏拟溞的急性毒性研究

在静置不换水条件下,研究了重金属Hg2+、Cd2+对西藏拟溞的急性毒性作用。结果表明,Hg2+和Cd2+对西藏拟溞的24hLC50分别是468.3441μg/L、12.3140 mg/L,48hLC50分别是124.3158μg/L、6.8183 mg/L,Hg2+、Cd2+对西藏拟溞急性毒性的安全浓度分别是2.6277μg/L、0.6271 mg/L。Hg2+对西藏拟溞的毒性大于Cd2+的毒性。     

海洋酸化条件下铜、镉对日本虎斑猛水蚤的急性毒性效应

以日本虎斑猛水蚤(Tigriopus japonicus)为试验生物,采用高纯度CO2和空气的混合气体调配试验所需酸化海水(pH值7.70、7.30、6.50),研究不同海水酸化条件下铜、镉对海洋生物的急性毒性效应。结果表明:单一CO2酸化海水对日本虎斑猛水蚤存活的影响不显著;海水酸化对铜和镉急性毒性的影响效应有差异。铜在低pH值(6.5)时对日本虎斑猛水蚤的毒性最强,96h LC50浓度为0.64 mg/L,明显低于pH值为8.0、7.7、7.3对日本虎斑猛水蚤的96h LC50浓度,其分别为1.98,1.19,1.05 mg/L,随pH值下降,96h LC50下降了近3倍。海水酸化使镉的96h LC50略呈下降趋势,但对其急性毒性影响效应并不显著;pH值为7.7和7.3时,铜的安全浓度分别为11.9、10.5μg/L,接近于中国海水二类水质标准。本研究表明随着海洋酸化的进程我国近海水域将面临铜污染加剧的威胁。     

Cd2+-B[α]P复合污染对菲律宾蛤仔急性毒性和解毒代谢酶活力的影响

文章研究了Cd2+-B[α]P复合污染对菲律宾蛤仔的急性毒性和鳃丝、消化盲囊解毒代谢酶活力的影响。结果表明:Cd2+对菲律宾蛤仔48、72、96h LC50分别为50.41、24.12、14.68 mg/L,Cd2+-B[α]P对菲律宾蛤仔的联合急性毒性48—96h表现为协同作用。Cd2+、B[α]P单一与复合污染对菲律宾蛤仔鳃丝、消化盲囊谷胱甘肽(GSH)含量、谷胱甘肽硫转移酶(GST)和超氧化物歧化酶(SOD)活力的影响显著(P<0.05),而对照组无显著变化。单一染毒组组织GSH含量在12d内呈峰值变化,分别于1d、3d达到最大值,12d后保持稳定,表现为恢复至对照组水平或被诱导;复合污染处理组组织GSH含量除Cd2++B[α]P(15μg/L+0.01μg/L)处理组在3d内呈峰值变化外,其他处理组均呈逐渐下降趋势,均于12d后稳定,被显著抑制。各染毒处理组组织GST、SOD活力在12d内呈峰值变化,分别于1d、3d达到最大值,12d后各处理组GST、SOD活力趋于稳定,GST活力与对照组无明显差异,而SOD活力明显高于对照组水平。由此可见,菲律宾蛤仔在Cd2+-B[α]P复合胁迫下急性毒性效应明显,组织解毒代谢酶活力表现出明显的时间、剂量效应性,鳃丝、消化盲囊GSH含量和SOD活力可作为菲律宾蛤仔Cd2+-B[α]P复合污染评价的潜在生物标志物。     

斧文蛤金属硫蛋白基因的克隆与表达分析

金属硫蛋白（Metallothionein,MT）是一类富含半胱氨酸的小分子蛋白质,参与机体重金属解毒、维持金属元素代谢平衡以及清除自由基等生理功能。为了解斧文蛤金属硫蛋白（Ml-MT）的分子生物学特征及其在重金属Cd2+胁迫下的响应机制,本文采用RACE技术从斧文蛤（Meretrix lamarckii）总RNA反转录产物中获得了636 bp的Ml-MT cDNA基因序列。该序列包含65 bp的5非编码区（UTR）和340 bp的3非编码区（UTR）以及231 bp的开放阅读框（ORF）,可编码76个氨基酸;其中半胱氨酸占27%,不含芳香族氨基酸,含16个MT所特有的Cys-Xn-Cys结构,预测的分子量约为7.704 kD,理论等电点7.138。MT氨基酸序列比对分析表明:斧文蛤金属硫蛋白（Ml-MT）与丽文蛤（Meretrix lusoria）的相似性高达88%,与文蛤（Meretrix meretrix）的同源性为87%。实时荧光定量（qRT-PCR）检测MT在斧文蛤5种组织中均有表达,但存在组织特异性,其中内脏团表达量最高,其次依次为鳃丝、闭壳肌、外套膜、斧足。在Cd2+（0.13 mg/L）胁迫0、6h、12h、24h、48h、72h和96h下,斧文蛤内脏团MT呈现出不同程度的上调表达,具体表现为高-低-高-低的波浪式变化,除6h以外,其他时间点均与对照组存在极显著差异（P0.01）。本研究表明:MT基因在维护机体正常生理功能及斧文蛤抵御重金属Cd2+胁迫过程中发挥着重要的分子调控作用。     

不同发育期诸氏鲻虾虎鱼对钻井液的敏感性比较

目的筛选试验鱼适宜急性毒性试验的发育期。方法将诸氏鲻虾虎鱼早期仔鱼、中期仔鱼、晚期仔鱼、稚鱼、幼鱼及成鱼暴露于一定浓度的钻井液中,比较钻井液对不同发育期诸氏鲻虾虎鱼的急性毒性。结果早期仔鱼48 h LC50为157 mg/L,中期仔鱼48 h LC50大于500 mg/L;中期仔鱼96 h LC50为79 mg/L,晚期仔鱼96h LC50为625 mg/L,稚鱼、幼鱼、成鱼96 h LC50显著大于500 mg/L;卤虫无节幼体96 h LC50为105 mg/L;不同发育期诸氏鲻虾虎鱼对钻井液的敏感性顺序为：早期仔鱼〉中期仔鱼〉晚期仔鱼〉稚、幼、成鱼。结论诸氏鲻虾虎鱼的早期仔鱼适用于海洋污染物急性毒性评价。     

镉和十二烷基硫酸钠对克氏原螯虾的单一和联合毒性

采用静水生物测试法,研究了十二烷基硫酸钠(SDS)和Cd2+对克氏原螯虾的单一和联合毒性效应。结果表明,SDS对克氏原螯虾24、48、72和96h的半致死浓度(LC50)分别为1365.60、1171.72、1128.43和1120.43mg·L-1,安全浓度(SC)为258.79mg·L-1;Cd2+对克氏原螯虾24、48、72和96h的LC50分别为1197.09、142.06、90.85和82.64mg·L-1,SC值为0.6mg·L-1。SDS和Cd2+对克氏原螯虾的毒性分别为低毒和高毒,毒性大小为Cd2+>SDS。联合毒性试验表明,二者毒性比为1∶1,暴露时间为24、48、72和96h时,相加指数(AI)分别为0.335、0.017、0.030和0.032,联合作用结果均为毒性增强的协同作用。     

铜和镉胁迫对海洋青鳉摄食行为的影响

以海洋青鳉(Oryzias melastigma)为试验动物, 分析了铜和镉两种重金属离子胁迫对海洋青鳉摄食行为特征的影响, 包括摄食响应时间、摄食量、摄食成功率和摄食效率等参数。结果显示, 随着Cu2+浓度的升高, 开始时, 海洋青鳉的摄食量有所升高, 当Cu2+浓度达到0.087 mg/L时有最大的摄食量和最短的摄食响应时间。随后, 摄食量出现下降, 在0.174 mg/L时达到最低。低浓度的Cu2+还能提高海洋青鳉的摄食成功率和摄食效率, 而Cu2+的高浓度和长时间暴露则降低海洋青鳉的摄食成功率和摄食效率。Cd2+对海洋青鳉的摄食行为具有明显的抑制效应, Cd2+抑制海洋青鳉摄食的最低可见效应浓度为 0.65 mg/L, 摄食量、摄食成功率和摄食效率均随着Cd2+浓度的升高而降低。此外, 在Cu2+和Cd2+胁迫下, 对食物的响应时间有性别差异, 雌性显著短于雄性, 还存在群体显著短于个体等现象。     

Hg2+和Cd2+胁迫对满江红生理和细胞超微结构的影响

研究了在梯度浓度Hg2+和Cd2+胁迫下,满江红(Azolla imbricata (Roxb.) Nakai)的叶绿素含量、叶绿素a/b比值、光合放氧速率、呼吸速率、抗氧化酶系(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD))和细胞超微结构受Hg2+和Cd2+的毒害影响.结果显示:随着胁迫程度的增大,叶绿素含量、叶绿素a/b比值、光合放氧速率明显下降,呼吸速率均在2 mg/L浓度下达到峰值,尔后下降; SOD、CAT、POD的活性均出现不同程度的应激性升高(除POD在Cd2+处理时下降),尔后下降.电镜观察发现,随着污染物浓度的增加和胁迫时间的延长,叶绿体出现膨大、破损和解体;线粒体嵴突膨胀和线粒体变形及空泡化;核染色质凝集,核仁消失,核膜破裂.实验结果表明: Hg2+和Cd2+污染不仅损害植物的生理活性,而且也破坏细胞的超微结构,最终导致植物死亡;随着Hg2+和Cd2+胁迫的增大,细胞超微结构的损伤程度和植物的生理变化是同步的;植物受毒害的程度表现出明显的剂量效应关系;在同一处理时间和浓度下,Cd2+对满江红的毒性大于Hg2+.Hg2+对满江红的致死浓度为3.5～4.0 mg/L,Cd2+为3.0～3.5 mg/L.对满江红鱼腥藻(Anabaena azollae Strasburger)细胞的超微结构变化观察表明,满江红鱼腥藻对Hg2+和Cd2+的耐受性明显高于满江红.     

Cd~(2+),Zn~(2+)和Cu~(2+)对Physocypria kraepelini(介形纲)的急性毒性实验

采用急性毒性实验方法,研究了水环境中常见重金属离子Cd2+,Zn2+和Cu2+对介形类Physocypria kraepelini的急性毒性作用。实验过程按等差数间距设置6个Cd2+浓度梯度,按等比数间距设置9个Zn2+和9个Cu2+浓度梯度。结果表明:24、48、72和96h时Cd2+,Zn2+和Cu2+对P.kraepelini的半致死浓度(LC50)分别为1.37、0.39、0.21和0.04mg/l,217.27、34.36、23.77和8.42mg/l,及7.28、1.26、0.65和0.39mg/l。通过比较发现,P.kraepelini可以作为水体受Cd2+污染的判别生物;P.kraepelini对Cd2+,Zn2+和Cu2+的安全浓度分别为0.004、0.842和0.039mg/l,接近国家渔业水质标准(GB11607-89)规定的限值,因此其还可以作为渔业用水的判别生物。     

Hg2+、Cd2+和Cu2+对菹草光合系统及保护酶系统的毒害作用

研究了Hg2 、Cd2 、Cu2 对高等水生沉水植物菹草光合系统及保护酶系统的毒害作用。结果表明 :3种离子均使菹草叶片叶绿体自发荧光强度、叶绿素含量、光合速率降低。Hg2 、Cd2 、Cu2 对菹草保护酶系统存在不同的影响 ,短时间低浓度条件下 ,诱导超氧化物歧化酶 (SOD )、过氧化氢酶 (CAT)、过氧化物酶(POD)活性上升 ,随着污染时间的延长、污染浓度的增加 ,酶活性下降 ,其中SOD活性上升持续时间最长 ,下降最慢。 3种离子均使菹草可溶性蛋白含量减少。Hg2 、Cu2 毒性较强 ,Cd2 毒性较弱。Hg2 、Cu2 对菹草的致死浓度为 0 .5～ 1mg/L ,Cd2 为 1～ 2 .5mg/L     

Hg^2＋和Cd^2＋胁迫对满江红生理和细胞超微结构的影响

研究了在梯度浓度Hg^2 和Cd^2 胁迫下,满江红（Azolla imbricata(Roxb.)Nakai)的叶绿素含量,叶绿素a/b比值,光合放氧速率,呼吸速率,抗氧化酶系（超氧化物歧化酶（SOD）,过氧化氢酶（CAT）,过氧化物酶（POD）和细胞超微结构受He^2 和Cd^2 的毒害影响。结果显示：随着胁迫程度的增大,叶绿素含量,叶绿素a/b比值,光合放氧速率明显下降,呼吸速率均在2mg/L浓度下达到峰值,尔后下降;SOD,CAT,POD的活性均出现不同程度的应激性升高（除POD在Cd^2 处理时下降）,尔后下降,电镜观察发现,随着污染物浓度的增加和胁迫时间的延长,叶绿体出现膨大,破损和解体;线粒体嵴突膨胀和线粒体变形及空泡化;核染色质凝集,核仁消失。核膜破裂,实验结果表明：Hg^2 和Cd^2 污染不仅损害植物的生理活性,而且也破坏细胞的超微结构,最终导致植物死亡,随着Hg^2 和Cd^2 为3.0-3.5mg/L。对满江红鱼腥藻（Anabaena azollae Strasburger)细胞的超微结构变化观察表明,满江红鱼腥藻对Hg^2 和Cd^2 的耐受性明显高于满江红。     

Cd2+处理对菹草叶片保护酶活性和细胞超微结构的毒害影响

以不同浓度Cd^2 处理5d的菹草为实验材料,测定了叶片SOD,POD,CAT等生理生化指标的变化,并用透射电镜观察了Cd^2 对叶细胞超微结构,尤其是对叶绿体,线粒体和细胞核的损伤情况。结果表明：SOD活性,叶绿素含量随Cd^2 处理浓度的增加而下降,而CAT和POD活性都是在1mg／L浓度下达到峰值,而后降低。SOD对Cd^2 毒害最敏感,其次为POD和CAT。电镜观察发现：随Cd^2 浓度的增加,对细胞超微结构的损伤程度也加剧。表现为叶绿体膨大,被膜断裂、消失和叶绿体解体;线粒体变形,脊突膨大和空泡化;细胞核核仁分散,核膜断裂,核空泡化。并探讨了Cd^2 对植物的毒害机制。     

利用水螅检测Cd2+毒性的研究方法比较

利用中国水螅,分别检测了自来水、无EDTA培养液(NEC)、含EDTA培养液(HEC)内Cd2+抑制水螅摄食的10min半数效应浓度(10minEC50)和24h、48h、72h的LC50。结果表明:(1)自来水、NEC、HEC的对照组10min已摄食个体数分别为94.17%、94.66%和51.90%;(2)自来水组与NEC组的10minEC50分别为0.991mg/L和4.300mg/L;(3)自来水组、NEC组、HEC组24hLC50的Cd2+浓度分别为0.138mg/L、0.330mg/L和0.473mg/L;其48hLC50分别为0.046mg/L、0.080mg/L和0.203mg/L;其72hLC50分别为0.036mg/L、0.040mg/L和0.307mg/L。经分析认为,HEC对水螅摄食具抑制作用,对重金属具螯合作用,不宜用于水螅培养和重金属毒理实验;自来水因各地水质指标的差异,不宜用于毒理实验;NEC是理想的毒理实验稀释液与培养液。研究提出的10minEC50的方法简便、快速。中国水螅比其他水螅更易繁殖,便于鉴别,是毒理实验理想的模式生物。       

海水酸化及升温对刺参稚参生长和变色的影响

海洋酸化和海洋变暖是当下及未来海洋生物及其依存生态系统面临的主要环境压力和生态问题。当前,海洋生物早期发育气候变化生物学的研究主要集中于海洋酸化的影响,为了更好地探究海洋气候变化对海洋生物的影响,有必要研究海洋酸化和变暖联合作用下海洋生物的生态响应。以受精后24天的刺参稚参为研究对象,通过模拟当前和本世纪末海洋环境,观察海水酸化和升温对刺参稚参在体色发育关键时期生长、发育及体色变化的影响。实验设置对照组(大连近海水温,pCO2400 mg·kg^-1)、升温组(对照组水温+2℃,pCO2400 mg·kg^-1)、酸化组(对照组水温,pCO21000 mg·kg^-1)、酸化升温组(对照组水温+2℃,pCO21000 mg·kg^-1)。结果表明:温度升高2℃能够显著提高稚参发育速率,体色变化加快;pH值降低0.23个单位显著延迟稚参生长,体色变化减缓,个体间体重差异变大;升温2℃能抵消pH降低0.23个单位对稚参生长和发育的负面影响;较长时间的海水酸化和升温胁迫能够使稚参逐渐适应,稚参表现出一定的耐受性。     

4种重金属离子对多刺裸腹溞的联合毒性效应

在研究了铜、铅、镉和锌4种单一因子对多刺裸腹溞（Moina macrocopa）急性毒性作用基础上,采用Marking 相加指数法研究了联合毒性效应.实验结果表明：4种重金属离子的毒性大小依次为Cd2＋＞Cu2＋＞Pb2＋＞Zn2＋,对多刺裸腹溞48h的LC50分别为0.0076mg/L,0.0306mg/L,0.0532mg/L,0.3568mg/L;Pb2＋-Cu2＋-Cd2＋、Pb2＋-Zn2＋-Cd2＋3种离子和Cu2＋-Pb2＋-cd2＋-Zn2＋4种离子共存时的毒性效应表现为拮抗作用;Cu2＋-Zn2＋-Cd2＋和Pb2＋-cu2＋-Zn2＋共存时的联合毒性较为复杂,三者浓度比1：1：1时表现为协同作用,而毒性比1∶1：1时在24h内表现为协同作用,至48h时为拮抗作用.     

Ultrastructural Study of Leaf Cells Damaged from Hg2+ and Cd2+ Pollution in Hydrilla verticillata

Hydrilla verticillata (L. f.) Royle was cultivated in water medium polluted with Hg2+and Cd2+ of different gradient concentrations for 3 days and 6 days respectively. Leaves of H. verticillata lost their green color gradually with the increasing pollutant concentration. Ultrastructural observation showed, at its early stage, dispersion of dictyosomes, disintegration after swelling of endoplasmic reticulum, swelling or vesiculation of thylakoids of chloroplasts and cristae of mitochondria and condensation of chromatin of nucleus. More serious damage was shown in the plant cells with heavier pollution, such as disappearance of ribosomes, agglutination of chromatin of nucleus, dispersion of nucleolus, disruption of nuclear membrane, disintegration of chloroplasts and mitochondria, collapse of plasmodesmata due to plasmolysis, focal dissociation of cell wall and eventually cells death. The results indicated that Hg2+ and Cd2+ might injure all the membranous and non-membranous structures of cells, though there existed different degrees of endurance of cell structures to the poison. The lethal concentration of Hg2+ to cell of H. verticillata ranged from 1 to 2 mg/L, and that of Cd2+ ranged from 2 to 3 mg/L.     

重金属Cu2+、Pb2+单因子及联合毒性对泥鳅卵细胞DNA的损伤效应

采用室内暴露试验方法, 研究了不同浓度Cu2+(0.01、0.10、0.25mg/L)、Pb2+(0.05、0.50、0.75mg/L)单因子染毒以及Cu2++Pb2+(0.01 mg/L+0.05mg/L、0.10 mg/L+0.50 mg/L、0.25 mg/L+0.75 mg/L)联合染毒对泥鳅卵细胞DNA的损伤效应, 并以SCGE技术进行检测。结果显示, Cu2+与Pb2+单因子染毒对泥鳅卵细胞DNA的损伤具有较为显著的剂量-效应与时间-效应关系(P0.05)。Cu2++Pb2+联合染毒, 在溶液暴露的0-5d表现为剂量-效应与时间-效应关系(P0.05); Cu2++Pb2+暴露5-10d 则表现出拮抗作用。研究结果显示, Cu2+、Pb2+ 单因子及联合染毒均造成泥鳅卵细胞DNA损伤, 具有基因毒性效应。