重金属、TPT和PCP对斑马鱼单一和联合毒性作用

论文摘要

本研究以斑马鱼为受试生物,以三苯基锡、五氯酚、铜、镉和铬为染毒物质,研究各染毒物质分别对斑马鱼单一和联合毒性作用,以及生理生化指标的影响,并探讨斑马鱼成为环境污染指示生物的可能性;同时测定了斑马鱼对染毒物质7d的瞬时BCF值。主要结果如下:1、实验结果表明:TPT、PCP、Cu2+、Cd2+和Cr6+对斑马鱼的96 h-LC50分别为1.2313×10-2、6.1195×10-2、0.296、17.719和64.636 mg/L,安全浓度分别为1.231×10-3、6.120×10-3、0.030、1.772和6.463 mg/L,TPT和PCP对斑马鱼是剧毒物质,Cu2+对斑马鱼是高毒物质,Cd2+和Cr6+对斑马鱼是低毒物质。五种染毒物质对斑马鱼的毒性顺序为:TPT>PCP>Cu2+>Cd2+>Cr6+。在等毒性配比下,Cu-Cd、Cu-Cr、Cd-Cr和TPT-PCP联合暴露96 h对斑马鱼的联合毒性作用类型分别为协同作用、拮抗作用、协同作用和协同作用。2、在4.18、6.27和8.36μg/L暴露7d下,斑马鱼对TPT的生物富集系数分别为251±23.81、291±30.35和321±19.27;在20.00μg/L暴露7d,斑马鱼对PCP的生物富集系数为382.7±8.31;在0.01、0.20和0.50 mg/L暴露7d,斑马鱼对Cu2+的生物富集系数分别为426.8±56.27、316.9±39.42和214.9±41.33;在0.50、4.00和5.00 mg/L暴露7d,斑马鱼对Cd2+的生物富集系数分别为1668.7±109.21、720.5±31.64和697.1±69.51;在30.00和50.00 mg/L暴露下,斑马鱼对Cr6+的生物富集系数分别为36.5±8.90和27.6±5.21。对TPT、PCP、Cu2+和Cd2+属于轻度富集,对Cr6+属于无富集。斑马鱼对重金属富集顺序为Cd2+>Cu2+≈PCP≈TPT>Cr6+。3、斑马鱼体内SOD酶活性在TPT、PCP、Cu2+、Cd2+和Cr6+暴露1d和7d胁迫下呈诱导效应;胁迫POD呈抑制效应;胁迫CAT随着暴露时间的延长,以诱导效应为主转变为抑制效应为主;AChE活性在TPT、PCP、Cu2+和Cr6+暴露1d和7d胁迫下呈诱导效应,而在Cd2+暴露1d和7d胁迫下呈抑制效应。暴露1d对酶的抑制顺序为,TPT: POD>CAT>SOD>AChE,中高浓度PCP: POD>AChE>CAT>SOD,Cu2+: CAT>AChE>POD>SOD,Cd2+: POD>AChE>CAT>SOD,中高浓度Cr6+: CAT>POD>AChE>SOD;暴露7d对酶活性的抑制顺序为,TPT: POD>CAT>AChE>SOD,PCP: POD>SOD >CAT>AChE,中高浓度的Cu2+: POD>CAT>AChE>SOD,Cd2+: POD>AChE>CAT>SOD,中高浓度Cr6+: POD>CAT>AChE>SOD。TPT、PCP、Cu2+、Cd2+和Cr6+单一胁迫斑马鱼SOD、POD、CAT和AChE活性变化显著,所以,SOD、POD、CAT和AChE活性变化可以作为水生环境中TPT、PCP、Cu2+、Cd2+和Cr6+污染胁迫的敏感环境毒理学参数。4、五种染毒物质胁迫CAT均有显著影响,且随暴露时间延长,影响作用越显著,暴露7d和14d胁迫CAT时,在染毒物质暴露剂量和CAT活性之间均呈现显著的抛物线性相关,具有良好的剂量-效应关系,可利用斑马鱼为指示生物,以CAT活性为指标来检测TPT、PCP、Cu2+、Cd2+和Cr6+污染情况。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 1 文献综述
• 1.1 水环境重金属概述
• 1.1.1 重金属对水生动物毒性研究概述
• 1.1.2 铜的毒性概述
• 1.1.3 镉的毒性概述
• 1.1.4 铬的毒性概述
• 1.1.5 铜、镉、铬对水生动物毒性研究进展
• 1.2 水环境有机物概述
• 1.2.1 有机物对水生动物毒性研究概述
• 1.2.2 TPT 的毒性概述
• 1.2.3 PCP 的毒性概述
• 1.2.4 TPT 和PCP 对水生动物毒性研究进展
• 1.3 环境化学污染物的联合作用研究进展
• 1.3.1 联合作用的基本概念
• 1.3.2 联合作用类型的评定体系
• 1.4 本课题的目的和意义
• 1.5 本课题的研究内容
• 2 材料和方法
• 2.1 实验试剂和仪器设备
• 2.1.1 实验试剂
• 2.1.2 实验仪器设备
• 2.2 实验材料和试剂的制备
• 2.2.1 实验材料
• 2.2.2 试剂的制备
• 2.3 总体技术路线图
• 2.4 实验方法
• 2.4.1 重金属、TPT 和PCP 对斑马鱼单一和联合毒性作用
• 2.4.2 斑马鱼对重金属、TPT 和PCP 瞬时BCF 测定
• 2.4.3 重金属、TPT 和PCP 对斑马鱼蛋白质的测定
• 2.4.4 重金属、TPT 和PCP 对斑马鱼活性影响的测定
• 2.4.5 数据处理
• 3 结果、分析与讨论
• 3.1 重金属、TPT 和PCP 对斑马鱼LC50和联合作用类型
• 3.1.1 单一染毒物质对斑马鱼的LC50实验结果
• 3.1.2 分析与讨论
• 3.1.3 染毒物质对斑马鱼联合作用类型实验结果
• 3.1.4 分析与讨论
• 3.2 重金属和TPT、PCP 对斑马鱼生物富集系数的影响
• 3.2.1 瞬时生物富集系数测定实验结果
• 3.2.2 分析与讨论
• 3.3 重金属和TPT、PCP 对斑马鱼SOD 酶活性的影响
• 3.3.1 TPT 暴露1d 和7d 对斑马鱼SOD 活性的影响
• 3.3.2 PCP 暴露1d 和7d 对斑马鱼SOD 活性的影响
• 2+暴露1d 和7d 对斑马鱼SOD 活性的影响'>3.3.3 Cu²⁺暴露1d 和7d 对斑马鱼SOD 活性的影响
• 2+暴露1d 和7d 对斑马鱼SOD 活性的影响'>3.3.4 Cd²⁺暴露1d 和7d 对斑马鱼SOD 活性的影响
• 6+暴露1d 和7d 对斑马鱼SOD 活性的影响'>3.3.5 Cr⁶⁺暴露1d 和7d 对斑马鱼SOD 活性的影响
• 3.3.6 分析与讨论
• 3.4 重金属和TPT、PCP 对斑马鱼POD 酶活性的影响
• 3.4.1 TPT 暴露1d 和7d 对斑马鱼POD 活性的影响
• 3.4.2 PCP 暴露1d 和7d 对斑马鱼POD 活性的影响
• 2+暴露1d 和7d 对斑马鱼POD 活性的影响'>3.4.3 Cu²⁺暴露1d 和7d 对斑马鱼POD 活性的影响
• 2+暴露1d 和7d 对斑马鱼POD 活性的影响'>3.4.4 Cd²⁺暴露1d 和7d 对斑马鱼POD 活性的影响
• 6+暴露1d 和7d 对斑马鱼POD 活性的影响'>3.4.5 Cr⁶⁺暴露1d 和7d 对斑马鱼POD 活性的影响
• 3.4.6 分析与讨论
• 3.5 重金属和TPT、PCP 对斑马鱼CAT 酶活性的影响
• 3.5.1 TPT 暴露1d 和7d 对斑马鱼CAT 活性的影响
• 3.5.2 PCP 暴露1d 和7d 对斑马鱼CAT 活性的影响
• 2+暴露1d 和7d 对斑马鱼CAT 活性的影响'>3.5.3 Cu²⁺暴露1d 和7d 对斑马鱼CAT 活性的影响
• 2+暴露1d 和7d 对斑马鱼CAT 活性的影响'>3.5.4 Cd²⁺暴露1d 和7d 对斑马鱼CAT 活性的影响
• 6+暴露1d 和7d 对斑马鱼CAT 活性的影响'>3.5.5 Cr⁶⁺暴露1d 和7d 对斑马鱼CAT 活性的影响
• 3.5.6 分析与讨论
• 3.6 重金属和TPT、PCP 对斑马鱼AChE 酶活性的影响
• 3.6.1 TPT 暴露1d 和7d 对斑马鱼AChE 活性的影响
• 3.6.2 PCP 暴露1d 和7d 对斑马鱼AChE 活性的影响
• 2+暴露1d 和7d 对斑马鱼AChE 活性的影响'>3.6.3 Cu²⁺暴露1d 和7d 对斑马鱼AChE 活性的影响
• ²⁺暴露1d 和7d 对斑马鱼AChE 活性的影响'>3.6.4 Cd²⁺暴露1d 和7d 对斑马鱼AChE 活性的影响
• 6+暴露1d 和7d 对斑马鱼AChE 活性的影响'>3.6.5 Cr⁶⁺暴露1d 和7d 对斑马鱼AChE 活性的影响
• 3.6.6 分析与讨论
• 3.7 染毒物质对酶活性影响小结
• 3.7.1 TPT 对斑马鱼SOD、POD、CAT 和AChE 影响分析
• 3.7.2 PCP 对斑马鱼SOD、POD、CAT 和AChE 影响分析
• 2+对斑马鱼SOD、POD、CAT 和AChE 影响分析'>3.7.3 Cu²⁺对斑马鱼SOD、POD、CAT 和AChE 影响分析
• 2+对斑马鱼SOD、POD、CAT 和AChE 影响分析'>3.7.4 Cd²⁺对斑马鱼SOD、POD、CAT 和AChE 影响分析
• 6+对斑马鱼SOD、POD、CAT 和AChE 影响分析'>3.7.5 Cr⁶⁺对斑马鱼SOD、POD、CAT 和AChE 影响分析
• 3.8 本章小结
• 4 CAT 作为生物监测与预警指标的探讨
• 4.1 选取CAT 作为生物监测与预警指标的依据
• 4.2 染毒物质剂量对CAT 活性的影响
• 4.2.1 TPT 暴露剂量和CAT 酶活性响应关系分析
• 4.2.2 PCP 暴露剂量和CAT 酶活性响应关系分析
• 2+暴露剂量和CAT 酶活性响应关系分析'>4.2.3 Cu²⁺暴露剂量和CAT 酶活性响应关系分析
• 2+暴露剂量和CAT 酶活性响应关系分析'>4.2.4 Cd²⁺暴露剂量和CAT 酶活性响应关系分析
• 6+暴露剂量和CAT 酶活性响应关系分析'>4.2.5 Cr⁶⁺暴露剂量和CAT 酶活性响应关系分析
• 4.3 本章小结
• 结论与展望
• 一、结论
• 二、研究创新点
• 三、展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表学术论文