两种新型农药对斜生栅藻(Scenedesmus obliquus Ktz.)的毒性研究

LY-04和WSQIF是由华中师范大学农药所合成的两种新型有机磷农药,LY-04属于α-氧代膦酸衍生物,WSQIF属于芳氧基乙酰氧基烃基膦酸脂。选用斜生栅藻(ScenedesmusobliquusKütz.)作为实验生物,通过显微计数测定藻细胞的密度以计算LY-04和WSQIF对斜生栅藻24h、48h、72h、96h的半效应抑制浓度(EC50),研究其对斜生栅藻的毒性效应。结果表明:以丙酮为溶剂时,每隔24h取样,测得LY-04对斜生栅藻的48h、72h、96h的EC50值分别为2942.5mg/L、239.7mg/L和65.0mg/L,而WSQIF的24h、48h、72h、96h的EC50值分别为15.9mg/L、53.0mg/L、98.0mg/L和28.8mg/L。LY-04和WSQIF分别作为杀虫剂和除草剂而研制,经活体研究表明,LY-04具有较强的杀虫活性,WSQIF则具有很强的除草活性,所得EC50值基本符合设计结果。根据毒性分级标准,LY-04和WSQIF的EC50值远大于3mg/L,其对非靶生物中的水生藻类都属于低毒,可推广应用。     

两种新型农药对斜生栅藻(Scenedesmus obliquus Ktz.)的毒性研究

LY-04和WSQIF是由华中师范大学农药所合成的两种新型有机磷农药,LY-04属于α-氧代膦酸衍生物,WSQIF属于芳氧基乙酰氧基烃基膦酸脂。选用斜生栅藻(ScenedesmusobliquusKütz.)作为实验生物,通过显微计数测定藻细胞的密度以计算LY-04和WSQIF对斜生栅藻24h、48h、72h、96h的半效应抑制浓度(EC₅₀),研究其对斜生栅藻的毒性效应。结果表明:以丙酮为溶剂时,每隔24h取样,测得LY-04对斜生栅藻的48h、72h、96h的EC₅₀值分别为2942.5mg/L、239.7mg/L和65.0mg/L,而WSQIF的24h、48h、72h、96h的EC₅₀值分别为15.9mg/L、53.0mg/L、98.0mg/L和28.8mg/L。LY-04和WSQIF分别作为杀虫剂和除草剂而研制,经活体研究表明,LY-04具有较强的杀虫活性,WSQIF则具有很强的除草活性,所得EC₅₀值基本符合设计结果。根据毒性分级标准,LY-04和WSQIF的EC₅₀值远大于3mg/L,其对非靶生物中的水生藻类都属于低毒,可推广应用。     

两种新型农药对斜生栅藻（Scenedesmus obliquus Kuetz．）的毒性研究

LY-04和WSQIF是由华中师范大学农药所合成的两种新型有机磷农药,LY—04属于α-氧代膦酸衍生物,WSQIF属于芳氧基乙酰氧基烃基膦酸脂。选用斜生栅藻(Scenedesmus obliquus Kuetz．)作为实验生物,通过显微计数测定藻细胞的密度以计算LY—04和WSQIF对斜生栅藻24h、48h、72h、96h的半效应抑制浓度(EC50),研究其对斜生栅藻的毒性效应。结果表明：以丙酮为溶剂时,每隔24h取样,测得LY—04对斜生栅藻的48h、72h、96h的ECs。值分别为2942．5mg／L、239．7mg／L和65．0mg／L,而WSQIF的24h、48h、72h、96h的EC5。值分别为15．9mg／L、53．0mg／L、98．0mg／L和28．8mg／L。LY—04和WSQIF分别作为杀虫剂和除草剂而研制,经活体研究表明,LY—04具有较强的杀虫活性,WSQIF则具有很强的除草活性,所得EC50。值基本符合设计结果。根据毒性分级标准,LY—04和WSQIF的EC50。值远大于3mg／L,其对非靶生物中的水生藻类都属于低毒,可推广应用。     

氯氰菊酯对斜生栅藻的毒性研究

研究了农药氯氰菊酯对斜生栅藻的毒性效应,结果显示：以丙酮为溶剂量,其96h EC50为112.45mg/L;以乙酸乙酯为溶剂时,其96hEC50为112.81mg/L。同时也研究了氯氰菊酯对斜生栅藻的光合色素含量、色素光谱、可溶性蛋白质含量和超氧物歧化酶活性的影响。     

三聚氰胺对藻类的毒性效应研究

以近头状伪蹄形藻(Pseudokirchneriella subcapitata)和斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)为材料,利用藻类生长抑制试验测定了三聚氰胺对藻类的毒性效应。结果表明,三聚氰胺对两种藻的生长存在不同程度的抑制效应,浓度越高,抑制效应越强;对斜生栅藻的毒性效应还随处理时间的延长而增强。以生物量计,三聚氰胺抑制近头状伪蹄形藻和斜生栅藻生长的72h EbC50值分别是537.67和485.17mg/L,均为较低的毒性效应。两种藻的生长率均随处理浓度的增加而逐渐降低;依据估算的EC20和EC10值推断,斜生栅藻对三聚氰胺较为敏感,而且还具有明显的慢性毒性效应。       

叔丁基对羟基茴香醚和诺氟沙星对水生生物的影响

采用急性毒性试验的方法,研究了叔丁基对羟基茴香醚(Butylated hydroxyanisole,BHA)和诺氟沙星(Norfloxacin,NFLX)对水生生物斜生栅藻和大型溞的毒性效应。结果表明大型溞在BHA和NFLX暴露下48h的LC₅₀分别为3.15mg·L^-1和194.98mg·L^-1。BHA和NFLX对斜生栅藻也有明显的毒性作用,其96h的EC₅₀分别为6.19mg·L^-1和50.18mg·L^-1。大型蚤对BHA暴露的敏感性强于斜生栅藻,而斜生栅藻对NFLX的敏感性比大型溞强。根据化学物质对鱼类和溞类的毒性评价标准,BHA和NFLX分别属于中等和低等毒性的化合物。     

三种金属氧化物纳米颗粒的水生态毒性

参考国际经济合作与发展组织(OECD)化学品生态毒性测试标准方法,以绿藻(Scenedesmus oblignus)和大型蚤(Daphnia magna)为受试生物,研究了3种金属氧化物纳米颗粒(纳米氧化锌nZnO、纳米二氧化钛nTiO2、纳米氧化铝nAl2O3)水悬浮液的水生生态毒性.结果发现,不同的纳米颗粒具有不同的毒性:nZnO、nTiO2和nAl2O3对斜生栅藻生长的 96 h半效应浓度(EC50)值分别为1.049、15.262、>1000 mg · L-1,而对大型蚤活动抑制的 48 h EC50 值则分别为0.622、35.306 mg · L-1和114.357 mg · L-1.据此可得到3 种金属氧化物纳米颗粒水悬浮液的毒性大小顺序为:nZnO ＞nTiO2 ＞ nAl2O3.此外,不同的生物对金属氧化物纳米颗粒的敏感性也不同,除nTiO2以外,大型蚤对另外2种纳米颗粒的敏感性强于斜生栅藻.实验结果表明,人工纳米材料的生态毒性和环境效应不容忽视,应重视并深入研究此类纳米材料的毒性作用机制和影响因子,以便能对其进行更好的风险管理.     

溴化1-己基-3-甲基咪唑对斜生栅藻谷胱甘肽及其代谢酶的影响

研究了浓度为0、1、5、10、15、20 mg/L的新兴离子液体溴化1-己基-3-甲基咪唑([C6mim]Br)在24h、48h、72h和96h对斜生栅藻还原型谷胱甘肽（GSH）及其代谢酶-谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）、谷胱甘肽转硫酶（GST）和谷胱甘肽还原酶（GR）的影响。结果表明：GSH含量在24h、48h和72h时,在最低处理浓度下不变,其他处理浓度下随胁迫浓度增加而降低,96h时则与对照无差异或较小;GPX和GST的活性在72h之前明显升高（最高浓度组的GST活性有波动）,96h时均降低至对照水平;GR活性在24h时,[C6mim]Br=1 mg/L时升高,之后降低,在48h增高至对照水平,72h时,[C6mim]Br≥10 mg/L的处理组高于对照水平,96h时,除最低处理组外,均降至对照水平以下。GR是GSH系统中的限速酶,GST则是该系统中活性和灵敏性最高的酶,可作为[C6mim]Br胁迫时的敏感的生物标志物。1 mg/L的[C6mim]Br可引起藻细胞的氧化胁迫,具有环境毒性。     

几种染料抑制斜生栅藻生长的毒性效应

运用评价化学品对藻类毒性的标准实验方法,采用直线内插法进行数据处理,分别得到8种常用染料抑制斜生栅藻生长的96h半数效应浓度(96h-EC50),结果表明碱性染料对斜生栅藻的生长有明显的抑制效应,而活性染料对斜生栅藻的急性毒性相对较小;对两种测试参数进行比较,发现作为染料毒性的检测指标,叶绿素a增长率要比细胞数生长量更为敏感,且二者反映染料毒性大小的顺序具有一致性。     

动物源农药斑蝥素对部分非靶标生物的安全性评价

评价农药对环境中非靶标生物的毒性是开发和应用新农药的重要环节.本试验依据国家环保局"化学农药环境安全性评价试验准则",测定了斑蝥素纯品及1.0%斑蝥素乳油对部分非靶标生物的毒性,并进行了安全性评价.结果表明,1.0%斑蝥素乳油对鹌鹑急性经口LD50为12.096 mg/kg,蓄积毒性为轻度蓄积;1.0%斑蝥素乳油对瓢虫触杀、胃毒的LC50分别为114.724 mg/L、48.007 mg/L;斑蝥素纯品、乳油浓度达100 mg/kg时,对土壤微生物呼吸作用的抑制率均小于50%;斑蝥素纯品对鲤鱼24 h、48 h、72 h、96 h的LC50分别为7.992、4.790、3.401、2.440 mg/L.可见,斑蝥素及1.0%斑蝥素乳油对鹌鹑、瓢虫及土壤微生物均为低毒,而对鲤鱼为中等毒性.     

4种常用水产药物对青虾幼虾的毒性研究

采用静水法研究了4种常用水产药物对青虾幼虾的毒性。结果表明：水温29℃~30℃时,溴氯海因对青虾幼虾24 h、48 h和72 h的LC50分别为19.05 mg/L、11.75 mg/L、11.75 mg/L,安全浓度为1.24 mg/L;聚维酮碘对青虾幼虾的24 h、48 h和72 h的LC50分别为49.27 mg/L、44.61 mg/L、43.68 mg/L,安全浓度为10.52 mg/L;甲醛对青虾幼虾的24 h、48 h和72 h的LC50分别为72.47 mg/L、66.41 mg/L、53.71 mg/L,安全浓度为10.93 mg/L;高锰酸钾对青虾幼虾的24 h、48 h和72 h的半致死浓度（LC50）分别为6.06 mg/L、4.07 mg/L、3.79 mg/L,安全浓度为0.48 mg/L。4种药物对青虾幼虾的毒性依次为高锰酸钾〉溴氯海因〉聚维酮碘〉甲醛。     

咪唑离子液体对四尾栅藻的毒性

按照藻类生长抑制试验标准方法,以四尾栅藻为受试生物,研究了离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([C4mim][Cl])和1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([C4mim][BF4])对四尾栅藻的影响,测定了半数有效浓度(EC50)和叶绿素含量。结果表明:[C4mim][Cl]和[C4mim][BF4]对四尾栅藻的生长和叶绿素的产生均具有抑制作用,毒性效应随着浓度的增大和培养时间的增长而增加,96 h的EC50分别为57.8和38.8 mg/L。离子液体质量浓度为200mg/L时,四尾栅藻的叶绿素总量仅为对照组的32%和26%。此结果可以说明离子液体对生态系统存在潜在的负面效应。     

斜生栅藻在不同磷条件下氮生态幅的研究

为获得斜生栅藻（Scendesmus obliquus）的氮生态幅,研究根据中华人民共和国地表水环境质量标准磷浓度界定,利用谢尔福德（Shelford）耐受定律进行曲线拟合对斜生栅藻在低磷（0.02 mg/L）、中磷（0.2 mg/L）和高磷（0.4 mg/L）三种不同磷浓度下氮的生态幅进行定量表达,获得三种磷起始条件下斜生栅藻生长的最佳氮浓度、氮适宜生长范围和氮耐受范围。研究表明,在三种磷条件下斜生栅藻生长的最佳氮浓度分别为1.02、8.91和18.05 mg/L,对应的最大比生长速率分别为（0.1420.006）、（0.3140.002）和（0.3460.007） /d,氮适宜生长范围分别为（0.521.52）、（4.4813.34）和（11.7224.38） mg/L,氮耐受限度分别为（0.022.02）、（0.0517.77）和（5.3930.71） mg/L。这表明富营养化水体可能引起斜生栅藻的大量生长、繁殖,也暗示了斜生栅藻能作为高氮水环境的一个良好指示生物。       

异丙甲草胺、醚菌酯和咪鲜胺锰盐对中华大蟾蜍蝌蚪的急性致死效应

采用静态换水方法研究了异丙甲草胺、醚菌酯和咪鲜胺锰盐3种农药对中华大蟾蜍(Bufo gargarizans)蝌蚪的急性毒性及其联合毒性.结果表明,在急性毒性和两两联合毒性实验中,不同浓度农药对蝌蚪的死亡率影响均显著.在24 h、48h及72 h急性毒性实验中,异丙甲草胺对中华大蟾蜍蝌蚪的半致死浓度(LC50)分别为29.81、28.81和25.83mg/L,醚菌酯为1.72、1.46和1.41 mg/L,咪鲜胺锰盐为7.43、3.75和3.22 mg/L.异丙甲草胺、醚菌酯和咪鲜胺锰盐3种农药的安全浓度(SC)分别为8.07、0.32和0.29 mg/L.异丙甲草胺为中等毒性农药,而醚菌酯和咪鲜胺锰盐均为剧毒性农药.在两两联合的毒性实验中,异丙甲草胺-醚菌酯和异丙甲草胺-咪鲜胺锰盐均表现为中等毒性,醚菌酯-咪鲜胺锰盐表现为剧毒性.在24 h、48 h及72h两两联合毒性实验中,异丙甲草胺-醚菌酯对中华大蟾蜍蝌蚪的半致死浓度(LC50)分别为18.41、15.69和13.38 mg/L,异丙甲草胺-咪鲜胺锰盐为15.56、10.45和8.11 mg/L,醚菌酯-咪鲜胺锰盐为4.17、2.84和2.00 mg/L,且其相对应的安全浓度分别为3.42、1.41和0.40 mg/L.在联合毒性评价中,异丙甲草胺-醚菌酯联合组在24 h和48 h表现为拮抗作用,醚菌酯-咪鲜胺锰盐联合组在48 h表现为加和作用,其余均表现为协同作用.同样,重复方差分析结果表明,农药浓度、染毒时间及两者相互作用对蝌蚪的存活率影响均显著.与前期发表数据进行比较,表明中华大蟾蜍蝌蚪对污染物具有很强的敏感性.这些结果将为无尾类动物的毒理学研究提供科学依据.     

四氯乙烯和镉对草鱼的单一与联合毒性效应

以静水生物测试法研究了四氯乙烯和重金属镉对草鱼的单一与联合毒性,同时采用Marking相加指数法对二者的联合毒性进行了评价.单一毒性试验表明:四氯乙烯对草鱼24、48、72和96 h的半数致死浓度(LC₅₀)分别为49.12、41.68、36.37和34.30 mg·L^-1;镉对草鱼24、48、72和96h的LC₅₀分别为45.58、34.81、28.63和24.05mg·L^-1;二者对草鱼均有毒性,而且为高毒,镉的毒性大于四氯乙烯.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96 h时四氯乙烯和镉的LC₅₀分别为24.63、12.54、9.88和7.08 mg·L^-1以及17.11、8.71、6.87和4.92 mg·L^-1,相加指数AI(additive index)分别为0.14、0.81、0.95和1.43,联合作用结果为协同效应,并且随着时间的增加,协同作用增强;二者浓度比为1∶1, 暴露时间为24、48 、72和96 h时四氯乙烯和镉的LC₅₀分别为17.00、11.18、10.61和9.19 mg·L^-1,AI分别为0.39、0.70、0.51和0.54,联合作用为协同作用.     

钛对大型蚤（Daphnia magna）的毒性研究

钛离子对大型蚤的毒性研究表明,其24、48、96h的半数抑制浓度EC50为6．2,5．1,0．26mg/L。半数致死浓度LC50为6．3,6．0,0,1．5mg/L。长期实验表明,0．0001mg/L浓度是对大型蚤的生长和繁殖均有影响的最低浓度。本研究为制订饮用水水质卫生标准提供水生生物毒理学方面的资料。     

普生轮藻浸提液对两种淡水藻类的化感抑制作用及其数学模型

利用大型水生植物的化感作用抑制水华藻类是水域生态学研究的热点课题之一。探讨了不同浓度普生轮藻浸提液对产毒铜绿微囊藻和斜生栅藻(单纯以及混合藻类)的抑制作用,并根据实验过程中得到的数据和数据特征,在传统的Logistic模型和Lotka-Volterra模型基础上,通过微元法建立了普生轮藻浸提液对单纯产毒铜绿微囊藻、单纯斜生栅藻抑制的数学模型以及两藻混合时抑制的数学模型。结果表明,(1)普生轮藻浸提液无论对单独的毒性铜绿微囊藻或斜生栅藻还是共生状态的毒性铜绿微囊藻和斜生栅藻均有很强抑制作用,且对毒性铜绿微囊藻的抑制作用要显著高于对斜生栅藻;(2)所建立的抑藻模型可有效表征和预测在一定范围内的产毒铜绿微囊藻、斜生栅藻及其混合藻在普生轮藻浸提液胁迫下藻密度随时间变化的规律;通过这些模型可方便地计算出实验期间任何时间节点上普生轮藻浸提液的半抑制浓度(EC50)、最小有效浓度(MIC)等指标的预测值、混合藻在小生境中相对稳定时的预测值等等。该研究可为实际抑藻的方案制定和实施提供有价值的数据支撑和参考,具有一定的理论与应用意义。     

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。     

岩兰草油对淡水藻类的抑制作用

利用植物分泌的化感物质进行藻类控制已成为国内外生态环境领域研究的热点之一。首次探讨了岩兰草油的抑藻效应,建立了岩兰草油对铜绿微囊藻和斜生栅藻两种藻共培养时抑制作用的数学模型,采用GC-MS分析方法对岩兰草油中主要成分进行了鉴定。结果表明:岩兰草油对铜绿微囊藻和斜生栅藻在单独和共培养状态下均有良好的抑制作用,对单独培养的铜绿微囊藻和斜生栅藻抑制作用的EC50分别为0.20和0.30 m L/L,说明岩兰草油对蓝藻(铜绿微囊藻)的抑制效果明显好于对绿藻(斜生栅藻)。岩兰草油的主要成分为具有良好抑藻作用的倍半萜类物质,而所建立的岩兰草油对两藻共培养状态下抑制作用的数学模型可以求出在任何时间节点上铜绿微囊藻和斜生栅藻的种群密度以及要达到抑藻最佳状态的岩兰草油浓度。该研究对水华藻类的控制有较重要的理论与应用价值。     

重金属铅与两种淡水藻的相互作用

为了研究重金属铅与淡水藻类之间的相互作用,采用不同Pb2+浓度处理铜绿微囊藻(Microcysis aeruginosa Kutz.)和斜生栅藻[Scenedesmus obliquus(Turp.)Kutz.],分别对两种藻的生物量、藻液电导率、O-·2含量、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性以及藻对Pb2+的吸收作用等进行了测定,并通过扫描电镜观察了不同Pb2+浓度处理下两种藻细胞的表面结构。结果显示:(1)Pb2+浓度低于3 mg/L促进铜绿微囊藻生长,高于9 mg/L抑制其生长;但在3—12 mg/L范围内,Pb2+均明显抑制了斜生栅藻的生长,说明斜生栅藻对Pb2+毒性的敏感程度要高于铜绿微囊藻。(2)受到铅离子的胁迫,两种藻细胞膜通透性均有一定改变,扫描电子显微镜的照片观察,两种藻细胞表面的絮状物随着Pb2+的升高而增多,尤其是斜生栅藻细胞结构改变明显,多数细胞变形破裂;同时,O-·2含量升高,POD、CAT活性早期均可随Pb2+的增加而上升,表明氧自由基的产生增多以及由其引起的细胞生理生化改变可能是铅离子作用于藻细胞的主要机制。(3)两种淡水藻对Pb2+均有吸收作用,单位量藻细胞内,斜生栅藻对Pb2+的吸收能力好于铜绿微囊藻。所有结果提示:斜生栅藻不仅可以作为对重金属敏感的指示生物来监测水体Pb2+污染程度;同时由于斜生栅藻比铜绿微囊藻具有更好的Pb2+吸收能力,因此还可以利用斜生栅藻作为处理水体Pb2+的生物材料。