国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

樂果、銅和鋅對水生生物的聯(lián)合毒性研究

2022-01-24 07:53:12丁英杰諸寅沈玲金蔡佳玲
關(guān)鍵詞:樂果斑馬魚混合物

丁英杰,諸寅,沈玲金,蔡佳玲

(浙江清華長三角研究院,浙江 嘉興 314006)

在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)日益發(fā)展的同時,農(nóng)藥大量使用和重金屬排放對生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響。2014 年發(fā)布的全國污染狀況調(diào)查公報(bào)顯示,銅、鋅污染物點(diǎn)位超標(biāo)率分別為2.1%和0.9%。雖然銅和鋅是生物體不可缺少的微量元素,但土壤中過量的銅和鋅會對植物生長造成影響,并產(chǎn)生毒害作用[1]。且銅和鋅等重金屬一旦進(jìn)入生態(tài)環(huán)境則難以被生物降解[2]。我國是農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)藥使用量居世界第一,每年進(jìn)入環(huán)境的農(nóng)藥高達(dá)使用量的80%~90%[3]。我國有機(jī)磷農(nóng)藥產(chǎn)量占全球產(chǎn)量的1/3,有機(jī)磷農(nóng)藥占國內(nèi)農(nóng)藥的1/2以上。據(jù)丁浩東等[4]對環(huán)境中有機(jī)磷污染情況進(jìn)行的統(tǒng)計(jì),全國水體中農(nóng)藥平均濃度最高的是樂果(187.37 ng·L?1),其在杭嘉湖被檢出的最大濃度達(dá)到30 180 ng·L?1。

方貴楨等[5]的研究表明,發(fā)光菌在重金屬離子毒性測試方面具有較高的靈敏度。賈玉玲等[6]的研究表明,發(fā)光菌檢測已經(jīng)充分應(yīng)用于有機(jī)磷農(nóng)藥檢測。宋明霞等[7]和岳東等[8]的研究表明,重金屬和有機(jī)磷農(nóng)藥都具有一定的胚胎發(fā)育毒性。此外,在環(huán)境廢水生物毒性檢測中發(fā)現(xiàn),重金屬和農(nóng)藥混合后普遍存在聯(lián)合毒性效應(yīng)[9]。在生態(tài)環(huán)境中會遇到有機(jī)磷農(nóng)藥與重金屬的混合污染情況,其中樂果與重金屬的混合污染也會存在,現(xiàn)已有學(xué)者對兩者的單一毒性效應(yīng)和機(jī)理進(jìn)行了研究,但對這兩類物質(zhì)聯(lián)合毒性的研究還很少。

本試驗(yàn)采用明亮發(fā)光桿菌和斑馬魚胚胎作為受試模式生物,研究銅、鋅與樂果的單一毒性以及構(gòu)成的二元混合體的聯(lián)合毒性。通過混合毒性指數(shù)法(MTI法)評價其聯(lián)合毒性效應(yīng),為有機(jī)磷農(nóng)藥與重金屬復(fù)合污染的生態(tài)風(fēng)險評估提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

倒置顯微鏡,日本Nikon MFA33402;細(xì)胞培養(yǎng)板,美國Corning Costar;微孔板型多功能檢測儀,美國Promega公司GloMax?Multi2011ZSIR0369US。

主要試劑七水硫酸銅、醋酸鋅、氯化鈉和氯化汞均為分析純;樂果為市售常規(guī)乳油劑型農(nóng)藥,有效成分含量40%(以下均用樂果簡稱)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 發(fā)光菌生物毒性試驗(yàn)

從?20 ℃儲藏室取出明亮發(fā)光細(xì)菌凍干粉,用移液槍吸取1 mL 2.5%氯化鈉注入凍干粉西林瓶,冰水浴復(fù)蘇備用。取復(fù)蘇后的發(fā)光菌液0.1 mL,用2.5%氯化鈉溶液稀釋到10 mL,使用微孔多功能檢測儀測定初始發(fā)光強(qiáng)度。

(1)單一毒性試驗(yàn)

按對數(shù)將樣品液稀釋成5 個濃度,分別為100%、10%、1%、0.1%和0.01%,每個濃度設(shè)置3 個平行,同時將96 孔板第一行設(shè)置為陰性質(zhì)控,第二行為陽性質(zhì)控。各孔中加入樣品液1 μL,3%氯化鈉溶液179μL 和菌液20μL,總體積為200μL,放入儀器進(jìn)行測試。在預(yù)試驗(yàn)得到的抑制率范圍0~100%之間設(shè)計(jì)5濃度,進(jìn)行毒性測試。暴露時間分別為15 min 和30 min,并計(jì)算EC50。

(2)聯(lián)合毒性試驗(yàn)

根據(jù)銅、鋅和樂果對明亮發(fā)光桿菌的單一毒性試驗(yàn)結(jié)果,配制相應(yīng)濃度的樂果?銅和樂果?鋅溶液?;旌衔镏懈鹘M分的濃度為各自暴露15 min 時EC50的濃度,將混合物進(jìn)行毒性測試,并計(jì)算15 min 和30 min時的EC50。

1.2.2 斑馬魚胚胎發(fā)育毒性試驗(yàn)

取用實(shí)驗(yàn)室純化培養(yǎng)的斑馬魚成魚孵化胚胎,并用倒置顯微鏡篩選出正常分裂的斑馬魚胚胎備用。

(1)單一毒性試驗(yàn)

設(shè)定預(yù)試驗(yàn)的濃度為100%、50%、25%、12.5%、6.25%,每個濃度設(shè)置3個平行。選用透明24 孔細(xì)胞培養(yǎng)板進(jìn)行測試,每塊板均設(shè)置4 個空白對照組,將培養(yǎng)板置于(26±0.5)℃的培養(yǎng)箱中進(jìn)行測試。每隔24 h 用顯微鏡觀察斑馬魚胚胎死亡情況并記錄,最終結(jié)果以72 h 半致死率LC50表示,并根據(jù)此結(jié)果得到正式試驗(yàn)的染毒濃度。在預(yù)試驗(yàn)得到的抑制率范圍0~100%之間設(shè)計(jì)5 濃度,再進(jìn)行毒性測試。

(2)聯(lián)合毒性試驗(yàn)

根據(jù)銅、鋅和樂果對斑馬魚胚胎的單一毒性試驗(yàn)結(jié)果,配制相應(yīng)濃度的樂果?銅和樂果?鋅溶液?;旌衔镏懈鹘M分濃度為各自72 h半致死率LC50的濃度,將混合物進(jìn)行毒性測試,測得72 h致死率LC50濃度。

1.3 數(shù)據(jù)處理

1.3.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用Origin 軟件對各稀釋濃度的抑制率、致死率進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合,根據(jù)擬合后的曲線計(jì)算獲得明亮發(fā)光桿菌暴露15 min 和30 min 的EC50以及斑馬魚胚胎的半致死率LC50。

1.3.2 混合毒性指數(shù)法計(jì)算聯(lián)合毒性

式中:Ui為混合物中各組分的毒性單位;Ui,max為混合物中所有組分毒性單位的最大值。IMT為混合毒性指數(shù)[10]。

根據(jù)IMT值對聯(lián)合毒性的類型進(jìn)行判斷:當(dāng)IMT=1時,為簡單相加作用;當(dāng)IMT<0 時,為拮抗作用;當(dāng)IMT>1 時,為協(xié)同作用;當(dāng)IMT=0 時,為獨(dú)立作用;當(dāng)0<IMT<I時,為部分相加作用。

2 結(jié)果與討論

2.1 明亮發(fā)光桿菌

2.1.1 單一毒性

樂果和重金屬銅、鋅對明亮發(fā)光桿菌的單一毒性結(jié)果見表1,從表中可知,樂果、銅和鋅對明亮發(fā)光桿菌的急性毒性不同。在一定濃度范圍內(nèi)明亮發(fā)光桿菌的抑制率與樣本濃度呈正比,且對明亮發(fā)光桿菌的急性毒性順序?yàn)殂~>鋅>樂果,銅和鋅的毒性順序與其他學(xué)者的研究結(jié)果[11]一致。單一毒性試驗(yàn)結(jié)果顯示,明亮發(fā)光桿菌對銅和鋅更敏感,可能原因是重金屬會引起水生細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的活性氧,從而直接導(dǎo)致細(xì)菌死亡。此外試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)菌液的初始濃度對于試驗(yàn)結(jié)果也有較大影響,所以試驗(yàn)中需要將發(fā)光菌菌液的濃度控制在一定的范圍。從表1 可知,暴露30 min 的毒性相較于15 min 增加不明顯,故不再延長暴露時間。

表1 樂果、銅和鋅對明亮發(fā)光桿菌的EC50(mg·L?1)Table 1 The EC50 of dimethoate,copper and zinc to photobacterium phoshoreum(mg·L?1)

2.1.2 聯(lián)合毒性

樂果和重金屬銅、鋅對明亮發(fā)光桿菌的聯(lián)合毒性測試結(jié)果列于表2。通過IMT進(jìn)行評價,從表3 可知兩類物質(zhì)同時存在對明亮發(fā)光菌的毒性增強(qiáng),其部分相加毒性作用機(jī)制可能是由于兩類物質(zhì)形成了親脂性絡(luò)合物,從而促進(jìn)了細(xì)胞對金屬離子的吸收和累積。

表2 混合物中對生物產(chǎn)生半抑制影響的各組分濃度(mg·L?1)Table 2 Concentrations of components in a mixture with half inhibitory effects on organisms(mg·L?1)

表3 樂果與銅、鋅混合物聯(lián)合毒性評價Table 3 The joint toxicity evaluation of dimethoate?copper and dimethoate?zinc

2.2 斑馬魚胚胎法

2.2.1 單一毒性

樂果、重金屬銅和鋅對斑馬魚胚胎暴露72 h后的LC50分別是0.31、1.67 mg·L?1和369 mg·L?1。從測試結(jié)果可知,在一定濃度范圍內(nèi)斑馬魚胚胎的致死率與樣本濃度呈正比,且對斑馬魚胚胎的急性毒性順序?yàn)闃饭俱~>鋅。從結(jié)果中可以看出銅的毒性遠(yuǎn)大于鋅,這可能是因?yàn)殂~會引起細(xì)胞氧化應(yīng)激反應(yīng),從而導(dǎo)致線粒體數(shù)量減少進(jìn)而造成細(xì)胞凋亡。而樂果具有抗膽堿酯酶的作用,可降低斑馬魚鰓和肝臟的活性,因此可能導(dǎo)致比重金屬對斑馬魚胚胎更大的影響。

2.2.2 聯(lián)合毒性

樂果和重金屬銅、鋅對斑馬魚胚胎的聯(lián)合毒性測試結(jié)果列于表4。從聯(lián)合毒性測試結(jié)果可知,樂果?重金屬二元混合物的濃度與其對斑馬魚胚胎的致死率相關(guān)。通過IMT進(jìn)行評價,從表5可知兩類物質(zhì)同時存在時對斑馬魚胚胎的聯(lián)合毒性有明顯的增強(qiáng)。樂果在杭嘉湖地區(qū)污染嚴(yán)重,且土壤環(huán)境中銅和鋅含量普遍較高,因此兩者的混合污染不可避免地對生物造成危害。同時長時間暴露導(dǎo)致的兩類物質(zhì)的聯(lián)合毒性不容忽視,其中樂果與銅的聯(lián)合毒性風(fēng)險更大。

表4 混合物中對斑馬魚胚胎產(chǎn)生半致死影響的各組分濃度(mg·L?1)Table 4 The concentration of each component in the mixture with half lethal effect on zebrafish(Danio rerio)eggs(mg·L?1)

表5 樂果與銅、鋅混合物聯(lián)合毒性評價Table 5 The joint toxicity evaluation of copper?dimethoate and zinc?dimethoate

3 結(jié)論

(1)在單一物質(zhì)情況下,重金屬銅和鋅比有機(jī)磷農(nóng)藥樂果對水生細(xì)菌的急性毒性更強(qiáng),而有機(jī)磷農(nóng)藥樂果對斑馬魚胚胎的影響比重金屬更大。

(2)在混合物充分暴露的條件下,樂果?銅和樂果?鋅的混合物對明亮發(fā)光桿菌和斑馬魚胚胎的聯(lián)合毒性均得到增強(qiáng),表明兩類物質(zhì)同時存在時會促進(jìn)雙方的急性毒性。

(3)聯(lián)合毒性測試結(jié)果表明,樂果?銅和樂果?鋅的斑馬魚胚胎混合毒性指數(shù)高于明亮發(fā)光桿菌,表明樂果與重金屬的聯(lián)合毒性對斑馬魚胚胎的影響更大。兩類物質(zhì)在環(huán)境中的殘留會對水生生物及其他生物造成潛在危害。

猜你喜歡
樂果斑馬魚混合物
斑馬魚天生就能辨別數(shù)量
多組分纖維混合物定量分析通用計(jì)算模型研制
正丁醇和松節(jié)油混合物對組織脫水不良的補(bǔ)救應(yīng)用
小斑馬魚歷險記
可樂果,尼日爾的快樂果
瓜蔞不同部位對斑馬魚促血管生成及心臟保護(hù)作用
中成藥(2017年6期)2017-06-13 07:30:35
神奇美味可樂果
秘密
清明(2016年6期)2016-12-17 15:35:25
混合物按照歐盟CLP進(jìn)行分類標(biāo)簽
萃取精餾分離甲苯-正庚烷混合物的模擬研究
齐河县| 衡南县| 巴南区| 繁峙县| 克什克腾旗| 隆林| 江永县| 山东省| 漯河市| 六盘水市| 大足县| 彭水| 普陀区| 吉隆县| 平顺县| 呼玛县| 沁阳市| 海晏县| 滨海县| 伊春市| 武义县| 达拉特旗| 白城市| 霍州市| 乐亭县| 景宁| 古蔺县| 宁阳县| 将乐县| 华池县| 县级市| 吴江市| 西昌市| 同江市| 布尔津县| 三门峡市| 阜阳市| 莱州市| 会泽县| 崇州市| 兖州市|