李典寶，張 瑋,2，王麗卿,，郝瑞娟

1. 上海海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院, 上海 2013062. 上海水生環(huán)境工程有限公司, 上海 200090

鋸齒新米蝦對Cu2+和毒死蜱毒性響應(yīng)研究

李典寶1，張 瑋1,2，王麗卿1,*，郝瑞娟1

1. 上海海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院, 上海 2013062. 上海水生環(huán)境工程有限公司, 上海 200090

為研究水生生物對水體中重金屬和有機磷農(nóng)藥毒性的響應(yīng)，研究了鋸齒新米蝦暴露在Cu2+、毒死蜱單一溶液和毒性1:1混合溶液下的響應(yīng)狀況，同時采用相加指數(shù)法對混合毒性進行了評價。單一毒性試驗結(jié)果表明：毒死蜱對鋸齒新米蝦的毒性顯著高于Cu2+(p<0.01); Cu2+對鋸齒新米蝦未覺察反應(yīng)濃度(NOEC)和最低覺察反應(yīng)濃度(LOEC)分別為1.78 mg·L-1、2.40 mg·L-1，24、48、72和96 h的LC50分別為6.41、4.75、4.20和3.44 mg·L-1；毒死蜱對鋸齒新米蝦NOEC和LOEC分別為0.04 μg·L-1、0.07 μg·L-1，24、48、72和96 h的LC50分別為0.35、0.17、0.11和0.06 μg·L-1；參考魚類毒性分級標(biāo)準，Cu2+對鋸齒新米蝦為高毒，而毒死蜱為劇毒?；旌隙拘栽囼灲Y(jié)果表明：采用Cu2+和毒死蜱毒性1:1進行試驗時，暴露時間為24、48、72和96 h的相加指數(shù)(AI)分別為0.02、0.45、1.86和2.23，即混合毒性為協(xié)同作用。通過研究鋸齒新米蝦對Cu2+、毒死蜱單一和聯(lián)合毒性的響應(yīng)，可為水環(huán)境污染與防治、物種多樣性保護提供科學(xué)依據(jù)。

鋸齒新米蝦；Cu2+；毒死蜱；毒性響應(yīng)

隨著我國工農(nóng)業(yè)化進程的加快，眾多湖泊、水庫、河流均受到不同程度的污染[1-3]。其中，重金屬和農(nóng)藥在污染物中占有較高的比例，它們隨雨水和工農(nóng)業(yè)排水流入河湖，進而污染水體，危害水生生物，最終通過飲用水和食物鏈影響到人類健康[4,5]。銅是水體中一種典型的污染物，其具有來源廣、殘毒時間長、有蓄積性及生物放大作用等特點[6,7]。目前有關(guān)銅對水生生物的毒性、組織病變、富集殘留及其致毒機理等方面均有一定的研究,而且重金屬銅在與其他一些污染物共存時，其毒性效果會發(fā)生不同程度的改變[8,9]。毒死蜱(chlorpyrifos,C9H11Cl3NO3PS)是一種有機磷殺蟲劑，具有高效、廣譜的特點，目前廣泛應(yīng)用于農(nóng)作物蟲害防治方面。有研究發(fā)現(xiàn)，毒死蜱進入水體會對水生生物有不同程度的毒害作用，并且易殘留，降解緩慢，對水生態(tài)系統(tǒng)和食物鏈的穩(wěn)定造成威脅[10,11]。

在實際水環(huán)境中，污染物往往都是以多種同時存在的，而且有些污染物之間會相互影響，甚至是污染物在生物體內(nèi)彼此影響，因而水生生物所暴露的水環(huán)境是一種具有多種、復(fù)雜的污染物共存的體系[12]。用重金屬和農(nóng)藥的單一毒性試驗結(jié)果, 往往不能客觀地反映多種污染物共存時對水生生物的危害程度, 因而研究各污染物的聯(lián)合毒性效應(yīng)很有必要。

鋸齒新米蝦(Neocaridinadenticulate)隸屬甲殼動物匙指蝦科新米蝦屬，是一類暖水性小型蝦類，主要分布于淡水中，為中國的常見種。它們常棲息于溪流、沼澤、溝渠、河流、水田等水生植物繁茂，水質(zhì)較清潔的淺水區(qū)域。在我國，鋸齒新米蝦主要分布在太湖到上海間的蘇南地區(qū)，其生殖活力強，繁殖較快，同時處于水域生態(tài)系統(tǒng)食物鏈的中間環(huán)節(jié)，在水環(huán)境監(jiān)測與評價中具有較大的潛力[13]。本研究以Cu2+和毒死蜱為受試污染物，以鋸齒新米蝦為試驗生物，研究鋸齒新米蝦對這兩種污染物單一和聯(lián)合方式存在下的響應(yīng)，以此來判斷鋸齒新米蝦在水體具有這兩種污染物時所受到的危害作用，為水環(huán)境污染與防治、物種多樣性保護提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法(Materials and methods)

1.1 試驗生物來源與馴養(yǎng)

試驗所采用的鋸齒新米蝦來自于淀山湖周邊水草區(qū)。選取生長狀況良好，體長(1.5～1.8)cm，體重(0.07～0.10) g·只-1的鋸齒新米蝦置于長、寬、高為60×40×45 cm玻璃水族缸中，每天以普通蝦糧喂食1次，溫度保持在(23±1)℃左右，用水為曝氣48 h以上自來水，每天換水一次，換水量為2/3，試驗前24 h停止喂食，馴化兩周，馴化期間鋸齒新米蝦未出現(xiàn)死亡，符合OECD試驗法準則[14]。馴化后鋸齒新米蝦的選用標(biāo)準為：行動活潑、外觀正常、個體均勻的個體。

1.2 受試污染物及母液配制

硫酸銅(CuSO4·5H2O)、二甲基亞砜、吐溫80購于國藥集團化學(xué)試劑有限公司，均為分析純。毒死蜱(chlorpyrifos, C9H11Cl3NO3PS)產(chǎn)自于浙江威爾達化工有限公司，有效成分含量為480 g·L-1的乳油。將一定量的毒死蜱用助溶劑二甲基亞砜和乳化劑吐溫80配置成4.8 g·L-1母液備用，其中助溶劑和乳化劑的體積分數(shù)不超過100 μL·L-1[15]。把一定量的硫酸銅溶于少量蒸餾水，按離子濃度配置成5.0 g·L-1的母液備用。

1.3 單一毒性試驗設(shè)計

試驗采用半靜止式試驗方法，試驗周期為96 h[16,17]。試驗用水為曝氣48 h以上的自來水，pH為7.2～7.7，硬度在205.95 mg·L-1(以CaCO3計)左右，水溫(24±1)℃，溶解氧(DO)5.80 mg·L-1以上。具體試驗采用水浴法，即用6個長、寬、高為60×40×45 cm玻璃水族缸，缸中放置加熱棒與溫度計控制恒溫，同時定期以曝氣裝置使缸內(nèi)水溫均勻；每個水族缸上放有日光燈，試驗期間保持12 h光照12 h黑暗；每個缸中放置8個2 000 mL燒杯。

先進行預(yù)試驗，通過不斷縮小濃度間距來進行濃度范圍的確定，即確定出鋸齒新米蝦96 h內(nèi)在Cu2+和毒死蜱溶液中全活最高濃度和全致死的最低濃度范圍，然后在此范圍內(nèi)采用等對數(shù)間距法設(shè)置受試污染物濃度進行正式試驗。試驗共設(shè)6個濃度梯度，每個濃度組設(shè)3個平行，Cu2+濃度組ρ(Cu2+)為1.78、2.40、3.21、4.33、5.60和7.54 mg·L-1；毒死蜱濃度組ρ(毒死蜱)為0.04、0.07、0.13、0.24、0.44和0.80 μg·L-1，同時設(shè)置曝氣自來水空白對照以及溶劑(助溶劑+乳化劑)最高濃度對照。每個燒杯中加入試驗藥液2 000 mL，投入經(jīng)過馴養(yǎng)并做過篩選的鋸齒新米蝦10只。試驗期間不投餌，定期監(jiān)測pH，溶氧等，防止溶氧不足以及毒死蜱揮發(fā)影響試驗，24 h更換一次試驗液。定期觀察鋸齒新米蝦的活動情況、中毒癥狀和死亡等效應(yīng)，每24 h記錄1次死亡情況，及時挑出死亡個體。最后應(yīng)用概率單位法[18]計算得到暴露24 h、48 h、72 h和96 h 的半致死濃度(LC50)值及其95%置信區(qū)間[19]。

1.4 聯(lián)合毒性試驗設(shè)計

采用Cu2+和毒死蜱單一毒性試驗所得96 h的LC50值為一個毒性單位(毒性單位即受試物濃度與該受試物的LC50的比值)，參照毒性較大的受試污染物，進行毒性1:1的混合比例，以等對數(shù)間距設(shè)計濃度組ρ(Cu2+)+ρ(毒死蜱)分別為0.63 mg·L-1+0.01 μg·L-1、1.25 mg·L-1+0.02 μg·L-1、1.88 mg·L-1+0.03 μg·L-1、2.50 mg·L-1+0.04 μg·L-1、3.13 mg·L-1+0.05 μg·L-1和4.38 mg·L-1+0.07 μg·L-1。每個濃度組設(shè)3個平行，同時設(shè)置曝氣自來水空白對照以及溶劑(助溶劑+乳化劑)最高濃度對照。聯(lián)合毒性試驗中各化合物的LC50值的計算方法同1.3。

1.5 聯(lián)合毒性評價

本研究采用Marking水生毒理聯(lián)合效應(yīng)相加指數(shù)法[20]對Cu2+和毒死蜱的聯(lián)合毒性效應(yīng)進行評價。生物毒性相加作用之和S可用式(1)求出:

S= (Am/A1) + (Bm/B1)(1)

式中:A1、B1為單一毒性物質(zhì)的LC50值;Am、Bm為混合物毒性的LC50值;S為生物毒性相加作用之和。當(dāng)S≤1時，相加指數(shù)AI= (1 /S)-1.0; 當(dāng)S>1時，AI=-S+1.0。最后用AI值評價毒物的聯(lián)合毒性效應(yīng)，AI>0為協(xié)同作用;AI<0 為拮抗作用;AI=0為相加作用。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

對試驗所得數(shù)據(jù)通過Microsoft Office Excel 2013分析，試驗數(shù)據(jù)以3個平行組的平均值±標(biāo)準差表示；采用概率單位法，用Origin9.0對數(shù)據(jù)進行回歸分析得到半致死濃度LC50值；利用IBM SPSS Statisticts20.0對對照組和試驗組進行方差分析，求出未覺察反應(yīng)濃度(NOEC)及最低覺察反應(yīng)濃度(LOEC)。

2 結(jié)果與討論(Results and discussion)

2.1 鋸齒新米蝦中毒癥狀

Cu2+試驗期間，對照組中鋸齒新米蝦未出現(xiàn)死亡。在不同Cu2+質(zhì)量濃度中鋸齒新米蝦中毒癥狀有所差異。試驗開始后，Cu2+高濃組鋸齒新米蝦反應(yīng)激烈，異?；钴S。表現(xiàn)為躁動不安、上下竄游，繞著燒杯壁在水體呈圓形軌跡劇烈游動等現(xiàn)象，并且顎足與螯足運動頻率加快。隨著時間的延長，其活力明顯減弱，身體失去平衡，側(cè)身運動，顎足和螯足運動速率減慢至基本不動。低濃度組與對照組無明顯差異，除剛放入時運動一段時間后基本靜伏與水底，偶爾受到驚嚇會快速游開。鋸齒新米蝦在死亡前，體色先變白，然后變紅，身體逐漸弓曲，最終死于杯底。

毒死蜱試驗期間，自來水空白組和最高溶劑(助溶劑+乳化劑)組中鋸齒新米蝦均未出現(xiàn)死亡。和Cu2+一樣，試驗開始時，高濃度組試驗蝦首先出現(xiàn)異常反應(yīng), 其游泳的平衡能力明顯受到影響, 有時在水中側(cè)翻、繞杯壁也呈圓形軌跡運動，且主要為逆時針方向。有時上下竄動，顎足和螯足運動加快，并且運動劇烈程度高于Cu2+試驗。12 h后，各濃度組中鋸齒新米蝦均較安靜，自來水空白對照組偶爾會有緩慢游動現(xiàn)象。蝦體死亡之前，身體向下彎曲并且側(cè)翻躺臥缸底，體色變白，然后呈紅色。

試驗期間，若未及時撈出死蝦，發(fā)現(xiàn)鋸齒新米蝦人保持著在自然條件下的殘食死去的同類這一行為特征。同時觀察到兩種污染物中一些濃度組鋸齒新米蝦有蛻殼現(xiàn)象發(fā)生，而且最先死亡的通常是將要蛻殼、正在蛻殼或剛完成蛻殼的個體，對照組也有觀察到蛻殼現(xiàn)象，但沒有蝦體死亡，說明Cu2+和毒死蜱對蛻殼期間的鋸齒新米蝦有更強的毒性作用。這一結(jié)果和董學(xué)興[21]等研究的重金屬對克氏原螯蝦的結(jié)果一致。

2.2 鋸齒新米蝦對Cu2+和毒死蜱單一毒性的響應(yīng)

由圖1可見, 鋸齒新米蝦的死亡率隨時間的延長和Cu2+濃度的增加而逐漸升高，表明重金屬Cu2+的毒性效應(yīng)具有蓄積性特征。Cu2+試驗濃度為1.78 mg·L-1時，24 h未見死亡，96 h時死亡率僅有(16.7±5.8)%；當(dāng)試驗濃度達到2.40 mg·L-1時，暴露24 h時就開始出現(xiàn)致死效應(yīng)；當(dāng)濃度達到7.54 mg·L-1時，鋸齒新米蝦在24 h時死亡率就達到(50.0±10)%，在暴露96 h時鋸齒新米蝦全部死亡。在Cu2+不同質(zhì)量濃度對數(shù)與鋸齒新米蝦死亡概率單位的回歸方程中，相關(guān)系數(shù)R2均大于0.940，且p<0.01，表現(xiàn)出較好的正相關(guān)性。隨著試驗時間的延長，95%置信區(qū)間范圍隨時間的延長基本呈逐漸變小的趨勢，說明Cu2+的致毒能力隨試驗時間的延長而明顯增強(表1)，這與張彩明[22]等研究重金屬對脊尾白蝦幼蝦產(chǎn)生的毒性效果一致。

由圖2可知，相對于Cu2+，毒死蜱對鋸齒新米蝦表現(xiàn)出較高的毒性作用。隨著暴露時間和濃度的增加，鋸齒新米蝦的死亡率也是逐漸升高的。毒死蜱試驗濃度為0.04 μg·L-1時，48 h出現(xiàn)死亡，在96 h時鋸齒新米蝦死亡率達(36.7±5.8)%；濃度為0.07 μg·L-1，24 h時死亡率就達到(33.3±0.0)%；濃度達到0.80 μg·L-1，72 h時鋸齒新米蝦全部死亡。毒死蜱濃度對數(shù)和死亡率概率單位的回歸中，相關(guān)系數(shù)R2均大于0.930，且p<0.01，正相關(guān)性極好(表1)。

由以上試驗結(jié)果看出，毒死蜱對鋸齒新米蝦的毒性作用顯著高于Cu2+(p<0.01)，二者的毒性差異可能是因為化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同，產(chǎn)生毒性作用的機制不同產(chǎn)生的。Cu2+可以對組織、生理生化等方面產(chǎn)生毒性。鋸齒新米蝦暴露在一定Cu2+濃度中，Cu2+直接被鰓吸收，從而鰓成了Cu2+富集的首要位[23]；鰓受到損傷，即Cu2+的進入使鈉離子和氯離子的主動吸被擾亂，鰓的滲透性和氧化應(yīng)激增加[24]; 也會損傷肝臟，降低肝臟中一些酶的活性，同時呈現(xiàn)病理損傷[25]；神經(jīng)系統(tǒng)也會受到一定損傷[26]使中毒鋸齒新米蝦失去平衡。毒死蜱是有機磷農(nóng)藥，對魚類等水生動物毒性較高，主要作用機理是抑制乙酰膽堿酯酶(使神經(jīng)末梢的乙酰膽堿酯酶磷酸化而失去活性)，阻止神經(jīng)傳導(dǎo)，從而使受試水生生物快速死亡[27]。

對濃度組和對照組死亡數(shù)作方差分析得出Cu2+和毒死蜱的NOEC、LOEC分別為1.78 mg·L-1、2.40 mg·L-1，0.04 μg·L-1、0.07 μg·L-1。對試驗所得數(shù)據(jù)應(yīng)用概率單位求得Cu2+和毒死蜱在24、48、72和96 h的LC50分別為6.41、4.75、4.20和3.44 mg·L-1，0.35、0.17、0.11和0.06 μg·L-1。金顯文[28]等研究了Cu2+對鋸齒米蝦的毒性效應(yīng)得出鋸齒米蝦48 h在銅離子溶液中的半致死濃度為2.333 mg·L-1，而本文Cu2+對鋸齒新米蝦48h的LC50為4.75 mg·L-1，這主要可能是因為環(huán)境的理化因素(如溫度、溶解氧、鹽度、pH、水體硬度等)、受試生物的種類、規(guī)格、生長條件等多種因素不同，以及與水生生物個體的健康狀況和發(fā)育階段等因素有關(guān)。與馬繼華[29]等研究中毒死蜱對南美白對蝦96 h的LC50為0.89 μg·L-1相比，毒死蜱對鋸齒新米蝦的毒性比對南美白對蝦的毒性更高。根據(jù)試驗結(jié)果，參考魚類毒性分級標(biāo)準[30]可得出Cu2+對鋸齒新米蝦為高毒，而毒死蜱為劇毒，因而，對這兩種污染物的含量應(yīng)該加強監(jiān)控。2.3 鋸齒新米蝦對Cu2+和毒死蜱毒性1:1時的響應(yīng)在單一毒性試驗的基礎(chǔ)上, 以Cu2+和毒死蜱進行毒性1:1的混合比例對鋸齒新米蝦進行的聯(lián)合毒性試驗結(jié)果見表2。

圖1 Cu2+對鋸齒新米蝦的劑量—效應(yīng)關(guān)系Fig. 1 Relationship between the dead rate of N. denticulate versus Cu2+concentration

圖2 毒死蜱對鋸齒新米蝦的劑量—效應(yīng)關(guān)系Fig. 2 Relationship between the dead rate of N. denticulate versuschlorpyrifos concentration

表1 Cu2+和毒死蜱對鋸齒新米蝦的單一毒性Table 1 Single toxicity of Cu2+ and Chlorpyrifos on N. denticulate

注：Cu2+的NOEC、LOEC、LC50和LC5095%置信區(qū)間單位為mg·L-1；毒死蜱的NOEC、LOEC、LC50和LC5095%置信區(qū)間單位為μg·L-1。

Note: The confidence interval for NOEC, LOEC, and LC50of Cu2+is in mg·L-1, Chlorpyrifos in μg·L-1.

表2 Cu2+和毒死蜱毒性1:1對鋸齒新米蝦的聯(lián)合毒性Table 2 Joint toxic action of Cu2+ and Chlorpyrifosat the toxicity of 1:1 on N. denticulate

張毓琪[31]等提出在進行混合毒性試驗中,毒物除用化學(xué)上的重量濃度或體積百分濃度表示外，還可以應(yīng)用毒性單位這一概念，以便于進行計算和結(jié)果比較。隨后，在單一毒性試驗的基礎(chǔ)上，修瑞琴[32]等提出進行兩者毒性單位1:1的聯(lián)合毒性試驗，認為該方法是較為簡便，值得推廣的。本研究結(jié)果表明：Cu2+和毒死蜱在毒性1:1的情況下的LC50均小于單一毒性時的值；Cu2+和毒死蜱對鋸齒新米蝦24 h、48 h、72 h和96 h聯(lián)合毒性的AI分別為0.02、0.45、1.86和2.23，均大于0, 表現(xiàn)為協(xié)同作作用，即Cu2+和毒死蜱的存在彼此增加了對方的毒性。

關(guān)于有機磷農(nóng)藥與重金屬離子對生物的聯(lián)合作用，其毒性作用效果報道不盡相同。如戴家銀等[33]研究中銅和甲基異柳磷的作用是拮抗關(guān)系,并認為很可能是有機磷農(nóng)藥對神經(jīng)系統(tǒng)的麻痹作用減少了對銅的吸收, 從而減少了銅的毒性；王米道等[34]研究中，Cu2+與草甘膦復(fù)合污染時，在草甘膦不同濃度下，Cu2+的存在對根的伸長抑制效果不同。本研究中，Cu2+和毒死蜱毒性1:1混合表現(xiàn)出協(xié)同作用?？梢姡煌袡C磷與重金屬對不同生物的聯(lián)合毒性效應(yīng)不同，而且作用機制與方式極其復(fù)雜。

污染物的復(fù)合作用方式和途徑多種多樣，包括在機體外就發(fā)生一些的化學(xué)反應(yīng)，在生命體內(nèi)還會有一些的綜合作用等[35]。Cu2+和毒死蜱毒性1:1的聯(lián)合效應(yīng)為協(xié)同作用，主要可能是因為二者致毒的結(jié)合位點和作用機制有所區(qū)別。鋸齒新米蝦暴露在Cu2+下，鰓首先受到損傷，其通透性和應(yīng)激性有一定的增加，甚至能迅速引起呼吸運動機能改變；當(dāng)進入肝胰臟和消化道后就會降低其中一些酶的活力，有研究稱不同濃度的銅對肝胰腺類胰蛋白酶、胃蛋白酶、淀粉酶和纖維素酶以及一些抗氧化酶活性均有不同程度的抑制，且濃度越高，抑制作用越明顯[36]。毒死蜱和其它有機磷一樣，當(dāng)進入生物體內(nèi)后，膽堿酯酶失活導(dǎo)致膽堿的積累，使機體保持持續(xù)興奮，最終死亡，這和試驗觀察到的鋸齒新米蝦在毒死蜱暴露下處于很強的興奮狀態(tài)一致。至于其聯(lián)合毒性效應(yīng)為協(xié)同作用可能是因為鋸齒新米蝦在受到Cu2+或毒死蜱中某一種污染物的致毒下其機體免疫能力減弱，在此狀態(tài)下同時受到另一種污染物的致毒，則聯(lián)合毒性效應(yīng)最終表現(xiàn)為協(xié)同作用。

水體中污染物種類繁多，對水生生物毒性作用復(fù)雜。目前，重金屬和有機農(nóng)藥仍然是水體兩大污染種類，對水生生物的單一毒性研究的比較多，而且主要集中在對魚類和大型溞方面[37,38]，同時對作用的機理、預(yù)測模型的研究卻較少且不夠深入，本文也僅從鋸齒新米蝦對Cu2+和毒死蜱的死亡效應(yīng)上進行了研究，對這兩種污染物排放控制和水質(zhì)基準的制定提供了一定的數(shù)據(jù)，在毒性機理上仍有待于從細胞分子水平上進入深入研究。聯(lián)合作用效應(yīng)不僅與污染物組成有關(guān)，也與受試生物的不同發(fā)育階段及環(huán)境中的鹽度、溫度、溶氧等理化因子有關(guān)[39-41]，今后應(yīng)結(jié)合野外調(diào)查和野外模擬試驗研究不同影響因素下鋸齒新米蝦對污染物毒性的響應(yīng)。

[1] 衛(wèi)志宏, 唐雄飛, 楊振祥, 等. 洱海主要污染物允許排放總量的控制分配[J]. 湖泊科學(xué), 2013, 25(5): 665-673

Wei Z H, Tang X F, Yang Z X, et al. Allocation of major pollutants loads for Lake Erhai [J]. Journal of Lake Sciences, 2013, 25(5): 665-673(in Chinese)

[2] 敖 亮, 雷 波, 王業(yè)春, 等. 三峽庫區(qū)典型農(nóng)村型消落帶沉積物風(fēng)險評價與重金屬來源解析 [J]. 環(huán)境科學(xué), 2014, 35(1): 179-185

AO L, Lei B, Wang Y C, et al. Sediment risk assessment and heavy metal source analysis in typical countryWater Level Fluctuated Zone (WLFZ) of the three gorges [J]. Environmental Science, 2014, 35(1): 179-185 (in Chinese)

[3] 張祖麟, 余 剛, 洪華生, 等. 河口水體中有機磷農(nóng)藥的環(huán)境行為及其風(fēng)險影響評價[J]. 環(huán)境科學(xué), 2002, S1: 73-78

Zhang Z L, Yu G, Hong H S, et al. Environmental behavior and risk assessment of organic phosphorus pesticides at water from Jiulong river estuary [J]. Environmental Science, 2002, S1: 73-78 (in Chinese)

[4] 王 未, 黃從建, 張滿成, 等. 我國區(qū)域性水體農(nóng)藥污染現(xiàn)狀研究分析[J]. 環(huán)境保護科學(xué), 2013, 39(5): 5-9

[5] 王海東, 方鳳滿, 謝宏芳. 中國水體重金屬污染研究現(xiàn)狀與展望[J]. 廣東微量元素科學(xué), 2010, 17(1): 14-18

Wang H D, Fang F M, Xie H F. Research situation and outlook on heavy metal pollution inwater environment of China [J]. Guang Dong Wei Liang Yuan Su KeXue, 2010, 17(1): 14-18(in Chinese)

[6] Blinova I, Ivask A, Heinlaan M, et al. Ecotoxicity of nanoparticles of CuO and ZnO in natural water [J]. Environmental Pollution, 2010, 158(1): 41-47

[7] Fang L C, Cai P, Li P X, et al. Microcalorimetric and potentiometric titration studies on the adsorption of copper byP.putidaandB.thuringiensisand their composites with minerals[J]. Journal of Hazardous Materials, 2010, 181(1-3): 1031-1038

[8] Zhang T, Li X, Lu Y, et al. Acute toxicity of heavy metals toTetrahymenain an in vitro experiment and envelope damage study[J]. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 2013, 91(1): 62-68

[9] Wong C K, Pak A P. Acute and subchronic toxicity of the heavy metals copper, chromium, nickel, and zinc, individually and in mixture, to the freshwater copepodMesocyclopspehpeiensis[J]. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 2004, 73(1): 190-196

[10] Coupe R H, Manning M A, Foreman W T, et al. Occurrence of pesticides in rain and air in urban and agricultural areas of Mississippi, April September 1995 [J]. Science of The Total Environment, 2000, 248(2-3): 227-240

[11] Booth L H, Ohalloran K. A comparison of biomarker responses in the earthworm Aporrectodeacaliginosa to the organophosphorus insecticides diazinon and chlorpyrifos [J]. Environmental Toxicology and Chemistry, 2001, 20(11): 2494-2502

[12] 周啟星. 復(fù)合污染生態(tài)學(xué)[M]. 北京: 中國環(huán)境科學(xué)出版社, 1995: 25-29

[13] 梁向秋. 中國動物志·無脊椎動物(第三十六卷)甲殼動物亞門、十足目、匙指蝦科[M]. 北京：科學(xué)出版社，2004: 12-17, 74-77

Liang X Q. Fauna Sinica·Invertebrata(Vol.36) Crustacea Decapoda Atyidae[M]. Beijing: Science Press, 2004: 12-17, 74-77 (in Chinese)

[14] 宮本純之, 瀧本善之, 沈儉. OECD化學(xué)品試驗法準則介紹(上)[J]. 農(nóng)藥譯叢, 1982, 4: 10-18, 45

[15] OECD. OECD guidelines for the testing of chemicals. Section 2: Effects on Biotic Systems Test No. 203: Acute Toxicity for Fish[C]. Organization for Economic Cooperation and Development, 1992: 1-9

[16] 國家環(huán)保局《水生生物監(jiān)測手冊》編委會. 水生生物監(jiān)測手冊[M]. 南京: 東南大學(xué)出版社，1993: 43-57

[17] 國家環(huán)境保護局《水和廢水監(jiān)測分析方法》編委會. 水和廢水監(jiān)測分析方法(第四版)[M]. 北京: 中國環(huán)境科學(xué)出版社, 2002: 725-729

[18] 李翠萍, 吳民耀, 王宏元. 3種半數(shù)致死濃度計算方法之比較 [J]. 動物醫(yī)學(xué)進展, 2012, 33(9): 89-92

Li C P, Wu M Y, Wang H Y. LC50Caculated by Kochi, probit analysis and linear regression methods [J]. Progress in Veterinary Medicine, 2012, 33(9): 89-92(in Chinese)

[19] 賈春生. 利用SPSS軟件計算殺蟲劑的LC50[J]. 昆蟲知識, 2006, 43(3): 414-417

Jia C S. Calculatiang the LC50of insecticides with software SPSS [J]. Chinese Bulletin of Entomology, 2006, 43(3): 414-417 (in Chinese)

[20] Marking L L. Method for assessing additive toxicity of chemical mixtures[J]. Aquatic Toxicology and Hazard Evaluation, 1977, 634: 99-108

[21] 董學(xué)興, 呂林蘭, 王愛民, 等. Cu2+和Cd2+對克氏原螯蝦幼蝦的毒性效應(yīng)研究[J]. 水生態(tài)學(xué)雜志, 2010, 3(3): 90-93

Dong X X，Lv L L，Wang A M, et al. Study on the acute toxicity of Cu2+and Cd2+acting onProcambarusclarkiijuvenile [J]. Journal of Hydroecology, 2010, 3(3): 90-93 (in Chinese)

[22] 張彩明, 陳應(yīng)華. Cr6+、Mn7+和Zn2+對脊尾白蝦幼蝦的單一毒性和聯(lián)合毒性[J]. 海洋環(huán)境科學(xué), 2013, 32(2): 235-238

Zhang C M，Chen Y H. Acute toxicity and joint toxicity of Cr6+、Mn7+and Zn2+onPalaemoncarincaudajuvenile [J]. Marine Environmental Scinence, 2013, 32(2): 235-238 (in Chinese)

[23] Pandey S, Parvez S, AhamdAnsar R, et al. Effects of exposure to multiple trace metals on biochemical, histological and ultrastructural features of gills of a freshwater fish, Channapunctata Bloch[J]. Chemico-Biological Interactions, 2008, 174(3): 183-192

[24] Matsuo A Y O, Playle R C, Val A L, et al. Physiological action of dissolved organic matter in rainbow trout in the presence and absence of copper: Sodium uptake kinetics and unidirectional flux rates in hard and softwater [J]. Aquatic Toxicology, 2004, 70(1): 63-81

[25] 賈秀英, 陳志偉. 銅、鎘對鯽魚組織超氧化物歧化酶活性的影響[J]. 水生生物學(xué)報, 2003, 27(3): 323-325

Jia X Y, Chen Z W. The effects of Cu2+、Cd2+on superoxide activities inCarassiusAuratus[J]. Acta Hydrobiologica Sinica, 2003, 27(3): 323-325(in Chinese)

[26] 賀詩水. 銅離子對錦鯉的急性毒性及安全濃度評價[J]. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué), 2010, 38(2): 205-207

He S S. Acute toxicity of copper and its safe concentrationassessment onCryprinuscarp[J]. Guizhou Agricultural Sciences, 2010, 38(2): 205-207(in Chinese)

[27] 楊先樂, 湛 嘉, 黃艷平. 有機磷農(nóng)藥對水生生物毒性影響的研究進展[J] . 上海水產(chǎn)大學(xué)學(xué)報, 2002,11(4): 378-382

Yang X L, Zhan J, Huang Y P. Progress on research of toxic effect of organophosphorous pesticides on aquatic organism [J]. Journal of Shanghai Fisheries University, 2002, 11(4): 378-382 (in Chinese)

[28] 金顯文, 石春梅, 楊 青. 銅和苯酚對鋸齒米蝦的急性致毒研究[J]. 淮北煤炭師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版), 2007, 28(1): 35-37

Jin X W, Shi C M, Yang Q. Acute toxicity of copper and phenol toCaridinadenticulate[J]. Journal of Huaibei Coal Industry Teachers College (Natural Science), 2007, 28(1): 35-37 (in Chinese)

[29] 馬繼華, 蔣耀培, 劉 泉, 等. “毒死蜱”對南美白對蝦的急性毒性影響[J]. 水產(chǎn)科技情報, 2009, 36(4): 192-194

[30] Joint IMCO / FAO / UNESCO / WMO group of experts onthe scientific aspects of marine pollution. Abstractof the reports of the first session[J]. Water Research, 1969, 3(12): 995-1005

[31] 張毓琪, 陳敘龍. 環(huán)境生物毒理學(xué)[M]. 天津: 天津大學(xué)出版社, 1993: 99-101

[32] 修瑞琴, 許永香, 傅迎春, 等. 水生毒理聯(lián)合效應(yīng)相加指數(shù)法[J]. 環(huán)境化學(xué), 1994,13(3): 269-271

Xiu R Q, Xu Y X, Fu Y C, et al. Additive index of coeffects for aquatic toxicology[J]. Environmental Chemistry, 1994, 13(3): 269-271 (in Chinese)

[33] 戴家銀, 鄭微云, 王淑紅. 重金屬和有機磷農(nóng)藥對真鯛和平鯛幼體的聯(lián)合毒性研究[J]. 環(huán)境科學(xué), 1997, 18(9): 44-46, 54

[34] 王米道, 程鳳俠, 司友斌. 銅與草甘膦復(fù)合污染對小麥種子發(fā)芽與根伸長的抑制作用[J]. 生態(tài)毒理學(xué)報, 2009, 4(4): 591-596

Wang M D, Cheng F X，Si Y B. The inhibition of the combined pollution of copper and glyphosateto the seed germination and root elongation of wheat [J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2009, 4(4): 591-596 (in Chinese)

[35] Spurgeon D J, Jones O A H, Dorne J C M, et al. Systemstoxicology approaches for understanding the jointeffects of environmental chemical mixtures [J]. Science of the Total Environment, 2010, 408(18): 3725-3734

[36] 楊志彪, 趙云龍, 周忠良, 等. 水體銅對中華絨螯蟹體內(nèi)銅分布和消化酶活性的影響[J]. 水產(chǎn)學(xué)報, 2005, 29(4): 496-501

Yang Z B, Zhao Y L, Zhou Z L, et al. Effects of copper in water on distribution of copper anddigestive enzymes activities inEriocheirsinensis[J]. Journal of Fisheries of China, 2005, 29(4): 496-501 (in Chinese)

[37] 曾艷藝, 賴子尼, 楊婉玲, 等. 銅和鎘對珠江天然仔魚和幼魚的毒性效應(yīng)及其潛在生態(tài)風(fēng)險[J]. 生態(tài)毒理學(xué)報,2014, 9(1): 49-55

Zeng Y Y, Lai Z N, Yang W L, et al. Toxicities and potential ecological effects of copper and cadmium to natural fish larvae and juveniles from the Pearl River [J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2014, 9(1): 49-55 (in Chinese)

[38] 吳宗凡, 劉興國, 王高學(xué). 重金屬與有機磷農(nóng)藥二元混合物對鹵蟲聯(lián)合毒性的評價及預(yù)測[J]. 生態(tài)毒理學(xué)報, 2013, 8(4): 602-608

Wu Z F, Liu X G, Wang G X. Evaluating and modeling the toxicity of binary mixtures of heavy metals and organophosphate pesticides toAnemiasaliva[J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2013, 8(4): 602-608 (in Chinese)

[39] 端正花, 朱 琳, 王 平, 等. 雙酚A對斑馬魚不同發(fā)育階段的毒性及機理[J]. 環(huán)境化學(xué), 2007, 26(4): 491-494

Duan Z H, Zhu L, Wang P, et al. Toxicites of bisphenol A on different developed stages of zebrafish (Danioreiroand their mechanisms) [J]. Environmental Chemistry, 2007, 26(4): 491-494 (in Chinese)

[40] 高 平, 陳昌福, 胡瓊予, 等. 不同條件下高效氯氰菊酯對鯽的急性毒性研究[J]. 淡水漁業(yè), 2007, 37(2): 48-52

Gao P, Chen C F, Hu Q Y, et al. Studies on acute toxicity of beta-cypermethrin toCarassiusauratusin different factors [J]. Freshwater Fisheries, 2007, 37(2): 48-52(in Chinese)

[41] 周 浩, 朱麗巖, 陳志鑫, 等. 幾種環(huán)境因子影響下銅和TBT對中華哲水蚤的毒性效應(yīng)[J]. 中國海洋大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2010, S1: 131-136

Zhou H, Zhu L Y, Chen Z X, et al. Toxicity of copper and TBT to the copepodCalanussinicus(Crustacea,Copepoda): Effects of acidity, temperature and salinity [J]. Periodical of Ocean University of China (NaturalScience), 2010, S1: 131-136 (in Chinese)

◆

ResearchontheResponseofNeocaridinaDenticulatetotheToxicityofCu2+andChlorpyrifos

Li Dianbao1, Zhang Wei1,2, Wang Liqing1,*, Hao Ruijuan1

1. College of Fisheries and Life Science, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China2. Aquatic Environmental Engineering Corporation Limited, Shanghai 200090, China

11 August 2010accepted1 October 2010

We investigated the response of aquatic organisms to heavy metals and organ-phosphoruspesticide in waters. We exposedNeocaridinadenticulateto Cu2+, pure chlorpyrifos solution and a 1:1 compound toxicity solution. We evaluated the comprehensive toxicity using the additive index method. The single toxicity tests showed that chlorpyrifos had significantly higher toxicity toN.denticulatethan Cu2+(p<0.01). The Cu2+concentrations for which we observed no effect onN.denticulate(no observed effect concentration, NOEC) and for which we observed the lowest effect (lowest observed effect concentration, LOEC) were 1.78 mg·L-1, 2.40 mg·L-1, respectively..The LC50of 24 h, 48 h, 72 h and 96 h were 6.41 mg·L-1, 4.75 mg·L-1, 4.20 mg·L-1and 3.44 mg·L-1, respectively. For chlorpyrifos, the NOEC and the LOEC were 0.04 μg·L-1, 0.07 μg·L-1, respectively, the LC50of 24 h, 48 h, 72 h and 96 h were 0.35, 0.17, 0.11 and 0.06 μg·L-1, respectively. According to fish toxicity grading standards, Cu2+was highly toxic toN.denticulatewhile chlorpyrifos was virulent. The comprehensive toxicity tests showed that the joint toxicity of Cu2+and chlorpyrifos was synergistic when the toxicity was 1:1 at 24 h, 48 h, 72 h and 96 h, and the addition index (AI) were 0.02, 0.45, 1.86 and 2.23, respectively. This study provided a scientific basis for preventing water pollution and conserving aquatic diversity.

Neocaridinadenticulate; Cu2+;chlorpyrifos; toxicity response

2014-05-14錄用日期：2014-06-11

1673-5897(2014)4-785-08

： X171.5

： A

王麗卿(1970—)，女，博士，教授，主要研究方向為水生生物多樣性和水域生態(tài)修復(fù)。

上海市水務(wù)局"十二五"河道生態(tài)治理技術(shù)指南研究及編制(滬水科2011-07)

李典寶(1988-)，男，碩士研究生，主要從事水域生態(tài)修復(fù)研究。E-mail:liberty0117@163.com

*通訊作者(Corresponding author), E-mail: lqwang@shou.edu.cn

10.7524/AJE.1673-5897.20140607001

李典寶，張瑋，王麗卿, 等. 鋸齒新米蝦對Cu2+和毒死蜱毒性響應(yīng)研究[J]. 生態(tài)毒理學(xué)報, 2014, 9(4): 785-792

Li D B, Zhang W, Wang L Q, et al. Research on the response ofNeocaridinaDenticulateto the toxicity of Cu2+and chlorpyrifos [J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2014, 9(4): 785-792 (in Chinese)