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文檔簡介
1、1,2,4-三氯苯(1,2,4-TCB)是工業(yè)中最常見的一類重要的氯苯類化合物(CBs),在各種水體中均已檢測到很高的殘留量,水生生物可以通過食物鏈的傳遞或直接從水體中吸收環(huán)境污染物。因而研究1,2,4-TCB在環(huán)境中的行為方式及生態(tài)毒性效應,對于了解1,2,4-TCB在水環(huán)境中的遷移分布及致毒機理具有重要意義。本論文利用微宇宙模擬水生生態(tài)系統(tǒng)對1,2,4-TCB在水體環(huán)境中的行為及對魚類和植物的生物毒性效應進行了研究。
2、1.1,2,4-TCB在模擬水生生態(tài)系統(tǒng)中的環(huán)境行為研究
利用微宇宙模擬水生生態(tài)系統(tǒng)對1,2,4-TCB在水體、生物體(紅劍魚、銅錢草、對蝦)不同介質及生物體不同組織和器官中含量、分布、富集積累等動態(tài)變化過程進行了研究。結果發(fā)現(xiàn),水環(huán)境中1,2,4-TCB10d內有66.7%向大氣中揮發(fā),而剩余的1,2,4-TCB向不同生物體內轉移或代謝,其中植物體含量內占有1.8%,魚體含量占22.68%,對蝦體內含量占8.78%。進一
3、步對其在各種生物體內的吸附過程進行研究發(fā)現(xiàn),植物銅錢草對1,2,4-TCB有一定程度的吸收且其吸附過程是一個物理吸附過程,在處理10d時1,2,4-TCB在植物體內達到最高隨后逐漸降低,到第15d后,植物體內的1,2,4-TCB維持在平衡狀態(tài);且在莖組織中富集量高于葉片;對蝦和魚對1,2,4-TCB有不同程度的吸附和積累,在前10d,1,2,4-TCB進入各組織中的速率最快,隨后進入魚體和蝦體的速率減慢,最后均維持在一個平衡狀態(tài)。魚體內
4、各組織富集程度:心臟>鰓>性腺>腸>肌肉。這說明1,2,4-TCB在各組織中積累量與不同組織中脂肪含量密切相關。由于對蝦甲殼的保護作用,在前10d其體內1,2,4-TCB含量變化較魚體各組織變化緩慢,且低于魚體各組織中含量。1,2,4-TCB在魚體內富集最高,其次是對蝦,水草中富集最低。
2.1,2,4-TCB的生物毒性效應
(1)以水培銅錢草為材料,研究1,2,4-三氯苯(1,2,4-TCB)染毒引起植株葉
5、綠素、類胡蘿卜素和可溶性蛋白含量等生理指標的毒性響應,并從葉片丙二醛(MDA)含量及各種抗氧化酶(超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)和過氧化物酶(POD))的改變探討了1,2,4-TCB的毒性作用機理。結果表明:低濃度1,2,4-TCB(5、10 mg·L-1)處理,銅錢草葉片各種生理代謝指標與1,2,4-TCB處理呈現(xiàn)一定濃度-效應和時間-效應關系,但與對照組間無顯著統(tǒng)計學差異。葉綠素含量、葉綠素a/b和可溶性蛋白含量均隨
6、著1,2,4-TCB處理時間延長先升高后降低;MDA含量隨處理時間和濃度增加而增加,SOD、CAT和POD活性隨處理時間延長先升高后降低。相同處理時間,低濃度(5、10 mg·L-1)組銅錢草葉片抗氧化酶活性增加,在10 mg·L-11,2,4-TCB處理4~6 d時,各種抗氧化酶活性均達到最大。而高濃度(15、20 mg·L-1)組抗氧化酶活性與對照組相比,顯著降低,各組間也呈現(xiàn)統(tǒng)計學差異。
(2)以半靜態(tài)生物試驗方式研
7、究1,2,4-TCB對斑馬魚的毒性和胚胎發(fā)育毒性。結果表明1,2,4-TCB初加入時會引起斑馬魚跳動、亂竄、呼吸急促等毒性癥狀,在24、48、72 h其半數(shù)致死濃度(LC50)分別為4.33、4.26、2.72 mg·L-1。1,2,4-TCB對斑馬魚胚胎體外染毒及對成年斑馬魚染毒其胚胎發(fā)育均產生各種毒性癥狀,可導致胚胎發(fā)育畸形,主要的毒性特征為:原腸胚外凸,尾短,心包囊水腫,脊椎彎曲,甚至死亡。不同階段斑馬魚胚胎發(fā)育的毒理學終點不同。
8、1,2,4-TCB對斑馬魚正常受精和產卵數(shù)量均有一定影響。對成年斑馬魚染毒,隨著1,2,4-TCB處理濃度的升高,斑馬魚產卵數(shù)量下降,且正常受精卵數(shù)量減少。胚胎死亡率和致畸率均有所增加,其幼魚出膜時間超過72h。斑馬魚胚胎體外染毒毒性效應比胚胎在成年斑馬魚體內染毒毒性效應敏感。
(3)采用1,2,4-TCB對成年斑馬魚染毒,研究了其對斑馬魚及幼魚體內SOD、CAT和堿性磷酸酶(AKP)活性影響,對1,2,4-TCB接觸對斑
9、馬魚的毒性機制進行分析。結果發(fā)現(xiàn),低濃度(2、4、8 mg·L-1)1,2,4-TCB處理對SOD活性有一定的應激作用,且在暴露8 d后均高于對照組,而后酶活性降低。當16 mg·L-11,2,4-TCB接觸時,斑馬魚體SOD活性明顯抑制。各處理組CAT活性隨暴露時間延長先升高后降低。1,2,4-TCB處理的斑馬魚體細胞AKP活性在處理前4 d無顯著變化,2、4 mg·L-1處理組AKP活性在暴露8 d后與對照組相比呈極顯著的升高。16
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