取代苯對紅裸須搖蚊生物標(biāo)志物系統(tǒng)的影響.pdf

1、取代芳烴類化合物多屬有機(jī)污染物,隨著工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)徑流水、生活污水流人水體,對水生生物的生長、發(fā)育和繁殖構(gòu)成危害,破壞了水生生態(tài)系統(tǒng)平衡,而且對人體健康具有潛在危害。搖蚊是一種分布廣泛且種類數(shù)量眾多的底棲生物,常作為水體質(zhì)量監(jiān)測的重要指示生物。本文在中國水中優(yōu)先控制污染物黑名單的基礎(chǔ)上,按照取代基的類型、位置及取代基個(gè)數(shù)的不同篩選出12種取代苯化合物,以紅裸須搖蚊(Propsilocerus akamusi Tokunaga)4齡幼蟲為

2、研究對象,測定了12種取代苯對其急性毒性、聯(lián)合毒性以及亞致死劑量(0.4、4、40mg/L)的4種取代苯對搖蚊生長發(fā)育和體內(nèi)6種生物化學(xué)標(biāo)志物(GST、CarE、CAT、POD、SOD)的影響。結(jié)果如下:
　　 (1)搖蚊幼蟲暴露于取代苯類污染物溶液中表現(xiàn)出典型的中毒癥狀:甲苯、氯苯、苯酚和對氯苯酚溶液中的幼蟲表現(xiàn)出活動(dòng)減慢和行動(dòng)遲緩；苯酚溶液中幼蟲體表粘性增大；對苯二胺溶液中的幼蟲體色變黑,部分體節(jié)還會出現(xiàn)炭黑色的點(diǎn)或環(huán)狀斑。

3、這些現(xiàn)象表明取代苯具有麻痹性、腐蝕性和灼傷性的毒性特點(diǎn)。搖蚊幼蟲對取代苯類有機(jī)污染物的忍耐性較高,12種取代苯類對搖蚊4齡幼蟲24 h LC50范圍為90～1100 mg/L,其中最小的是對氯苯酚,LC50為90.07mg/L,最大的是苯胺,LC50為1069.71mg/L。按照有機(jī)物的毒性作用機(jī)制區(qū)分:苯、苯胺、氯苯和鄰、間、對-二甲苯為非極性麻醉性化合物；苯酚、對氯苯酚和硝基苯為急性麻醉性化合物；對苯二胺和間苯二胺為反應(yīng)性有機(jī)化合物

4、。取代苯類有機(jī)污染物苯環(huán)上取代基不同,其毒性不同,基團(tuán)毒性的貢獻(xiàn)為:-NO2>-OH>-Cl>-CH3>-NH2:3種二甲苯同分異構(gòu)體毒性大小依次為鄰二甲苯>間二甲苯>對二甲苯；二苯胺同分異構(gòu)體毒性大小依次為對苯二胺>間苯二胺。
　　 (2)4種指數(shù)法對19組二元取代苯聯(lián)合毒性結(jié)果的評價(jià)并不完全一致:對聯(lián)合毒性結(jié)果的定性判斷上,TU法和MTI法評價(jià)結(jié)果完全一致,Al法和λ法的評價(jià)結(jié)果完全一致；對聯(lián)合毒力強(qiáng)弱程度的判斷上TU法與λ

5、法一致,Al法和MTI法一致。4種評價(jià)方法對于協(xié)同和簡單相加毒性效應(yīng)的評價(jià)結(jié)果一致,對于部分相加和拮抗作用的評價(jià)結(jié)果則有所不同。綜合4種評價(jià)方法結(jié)果表明一半以上(52.63％)的二元取代苯在等比毒性配比下的聯(lián)合作用類型為協(xié)同作用；極少數(shù)(0.05％)表現(xiàn)為簡單相加作用,其余(42.11％)表現(xiàn)為部分相加和拮抗作用。
　　 (3)苯酚影響搖蚊生長發(fā)育。亞致死劑量(0.4、4、40 mg/L)苯酚降低搖蚊幼蟲干濕重和化蛹率,這表明搖

6、蚊幼蟲生長和化蛹過程中對苯酚的脅迫敏感,可將其作為慢性毒性效應(yīng)指標(biāo)。搖蚊幼蟲體內(nèi)的生物標(biāo)志物(SOD、CAT、GST、CarE、ACP、ALP)對于4種亞致死劑量取代苯溶液的脅迫表現(xiàn)一定的時(shí)間一劑量效應(yīng)。對于暴露時(shí)間最為敏感的生物化學(xué)標(biāo)志物是SOD和CarE,暴露于苯酚和對氯苯酚6 h,搖蚊體內(nèi)SOD和CarE就呈現(xiàn)出應(yīng)答反應(yīng)。對于濃度最為敏感的指標(biāo)是SOD,搖蚊體內(nèi)的SOD能響應(yīng)0.4mg/L對氯苯酚和對苯二胺的脅迫。對于劑量效應(yīng)響應(yīng)

7、最為明顯的指標(biāo)是GST和CarE,搖蚊體內(nèi)的GST和CarE均隨著濃度增加,活性被誘導(dǎo)增強(qiáng)。綜合時(shí)間.劑量效應(yīng)及酶響應(yīng)程度來看,6種生物化學(xué)指標(biāo)對于取代苯脅迫的敏感性大小依次為SOD>CAT>GST>CarE>ALP>ACP。
　　 本研究結(jié)果表明取代苯類有機(jī)污染物對搖蚊幼蟲具有慢性毒性,生長發(fā)育指標(biāo)化蛹率對苯酚脅迫敏感,可以作為慢性毒性效應(yīng)的標(biāo)志物之一。搖蚊幼蟲體內(nèi)酶系CAT、SOD、GST和CarE參與了取代苯類有機(jī)污染物脅