重金屬與異丙甲草胺對(duì)斜生柵藻的聯(lián)合毒性及手性選擇性差異研究.pdf

1、有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合污染中農(nóng)藥和重金屬的復(fù)合污染研究日趨受到人們的重視，本文選取手性農(nóng)藥酰胺類除草劑異丙甲草胺與重金屬鋅(Zn2+)、鎘(Cd2+)作為研究對(duì)象，探討其單獨(dú)及聯(lián)合作用對(duì)斜生柵藻的生態(tài)毒性效應(yīng)。主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾部分:
　　(1)研究了Zn2+存在條件下Rac-和S-異丙甲草胺對(duì)斜生柵藻的急性毒性及對(duì)葉綠素含量的影響，探討分析了Zn2+存在對(duì)Rac-和S-異丙甲草胺對(duì)斜生柵藻的立體選擇性毒性的影響。結(jié)果表明，Zn2+存

2、在條件下Rac-、S-異丙甲草胺對(duì)斜生柵藻的生長(zhǎng)趨勢(shì)影響與除草劑單獨(dú)作用時(shí)的趨勢(shì)基本相同，Zn2+的存在降低了高濃度除草劑對(duì)斜生柵藻的生長(zhǎng)抑制作用，處理初期(24 h)0.3 mg·L-1 Rac-和S-異丙甲草胺單獨(dú)對(duì)斜生柵藻生長(zhǎng)的抑制率分別為49.61％和59.73％，與Zn2+聯(lián)合作用其抑制率分別為38.41％和42.52％。Zn2+的存在增加了Rac-和S-異丙甲草胺對(duì)斜生柵藻的立體選擇性毒性差異，使S-異丙甲草胺急性毒性增大的

3、程度大于Rac-異丙甲草胺毒性的增加;與Zn2+的聯(lián)合毒性作用類型表現(xiàn)為除草劑在低濃度下為部分相加作用，高濃度下為拮抗作用;除草劑單獨(dú)及與Zn2+聯(lián)合作用處理96 h后的斜生柵藻葉綠素含量變化與其生長(zhǎng)趨勢(shì)基本一致。
　　(2)研究了Cd2+與S-異丙甲草胺單獨(dú)及聯(lián)合作用對(duì)斜生柵藻的急性毒性影響。Cd2+與S-異丙甲草胺單獨(dú)作用對(duì)斜生柵藻的生長(zhǎng)抑制率隨著有毒物質(zhì)濃度的升高和暴露時(shí)間的延長(zhǎng)而增大，存在劑量效應(yīng)和時(shí)間效應(yīng)關(guān)系;高濃度Cd

4、2+與高濃度S-異丙甲草胺聯(lián)合作用對(duì)斜生柵藻的生長(zhǎng)抑制率低于高濃度Cd2+與高濃度S-異丙甲草胺單獨(dú)作用時(shí)的抑制率，高濃度Cd2+與高濃度S-異丙甲草胺的聯(lián)合作用表現(xiàn)為拮抗作用，這與根據(jù)聯(lián)合毒性評(píng)價(jià)方法得到的結(jié)論一致;Cd2+與S-異丙甲草胺單獨(dú)作用時(shí)的EC50值均隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)而減小，24、48、72、96h時(shí)，Cd2+單獨(dú)作用的EC50值分別為0.27、0.17、0.16、0.16 mg·L-1，S-異丙甲草胺單獨(dú)作用的EC50

5、值分別為0.24、0.16、0.14、0.13 mg·L-1，且S-異丙甲草胺的急性毒性作用大于Cd2+。
　　(3)研究了Cd2+與S-異丙甲草胺單獨(dú)及聯(lián)合作用對(duì)斜生柵藻的超氧化物歧化酶(SOD)活性和細(xì)胞通透性的影響。暴露96 h后，在Cd2+與S-異丙甲草胺單獨(dú)及聯(lián)合作用下，斜生柵藻細(xì)胞總可溶性蛋白含量隨有毒物質(zhì)濃度的升高而降低;Cd2+單獨(dú)作用對(duì)斜生柵藻細(xì)胞蛋白含量的影響顯著于S-異丙甲草胺單獨(dú)作用時(shí)的影響;暴露96 h后

6、，在Cd2+與S-異丙甲草胺單獨(dú)及聯(lián)合作用下，斜生柵藻細(xì)胞超氧化物歧化酶活性隨有毒物質(zhì)濃度的升高呈先激活后抑制的趨勢(shì);高濃度Cd2+與高濃度S-異丙甲草胺聯(lián)合作用時(shí)藻細(xì)胞內(nèi)SOD酶活性的抑制作用明顯，這可能是由于聯(lián)合作用對(duì)斜生柵藻細(xì)胞生長(zhǎng)抑制率較大而導(dǎo)致的，聯(lián)合毒性效應(yīng)雖表現(xiàn)為拮抗作用，但毒性還是很強(qiáng)，導(dǎo)致大量自由基生成從而使細(xì)胞的抗氧化酶能力下降。Cd2+與S-異丙甲草胺單獨(dú)及聯(lián)合作用對(duì)斜生柵藻細(xì)胞膜通透性的影響總體上呈逐漸增大的趨勢(shì)

7、，72 h時(shí)，Cd2+單獨(dú)作用下處理組所產(chǎn)生的熒光信號(hào)強(qiáng)度隨著Cd2+濃度的增加分別是空白組的1.46、4.11和7.20倍，且S-異丙甲草胺單獨(dú)作用對(duì)藻細(xì)胞膜通透性的影響顯著于Cd2+單獨(dú)作用的影響;在高濃度S-異丙甲草胺條件下，Cd2+與S-異丙甲草胺聯(lián)合作用對(duì)藻細(xì)胞膜通透性的影響逐漸減弱，且隨著Cd2+濃度升高，聯(lián)合毒性越小，表現(xiàn)為拮抗作用。
　　(4)研究了Cd2+與S-異丙甲草胺單獨(dú)及聯(lián)合作用對(duì)斜生柵藻葉綠素含量及葉綠素

8、熒光特性的影響。暴露96 h后，Cd2+與S-異丙甲草胺單獨(dú)及聯(lián)合作用時(shí)斜生柵藻葉綠素的含量變化趨勢(shì)與其生長(zhǎng)趨勢(shì)基本一致;Cd2+單獨(dú)作用對(duì)斜生柵藻Fv/Fm、Fv/F0、Y(Ⅱ)、qP、NPQ以及rETR的影響要顯著于S-異丙甲草胺單獨(dú)作用的影響;Cd2+與S-異丙甲草胺單獨(dú)及聯(lián)合作用對(duì)斜生柵藻Y(Ⅱ)、qP、NPQ以及rETR的影響總體上隨有毒物質(zhì)濃度的升高而增加，高濃度Cd2+與高濃度S-異丙甲草胺的聯(lián)合毒性效應(yīng)表現(xiàn)為拮抗作用，但