Cu_Zn_Cd_Hg对青海弧菌_Q67菌株_联合毒性作用的研究_刘清
太湖贡湖湾水源地水质青海弧菌Q67急性毒性测试
源水中微囊藻毒素与异味化合物的急性毒性常规监测。在 水质的急性毒性测试中，研究较多的是重金属和持久性污染 物，而对富营养化水体中微囊藻毒素与异味化合物ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ生物毒 性的研究鲜见报道［6 －7］。
微囊藻毒素-LR 是藻毒素中分布最广、毒性最强的生物 毒素，以微囊藻毒素-LR 作为单一污染物进行抑制发光试验 具有典型的代表性。笔者基于微囊藻毒素标准品溶液和水 源地水样中溶解态微囊藻毒素建立微囊藻毒素急性生物毒 性测试方法，研究了适合于太湖贡湖湾水源地水质的快速诊 断方法。 1 材料与方法 1． 1 样品、试剂及仪器 水样采自太湖贡湖锡东水厂取水 口（ 太湖蓝藻消减示范工程区，见图 1） 的表层水样（ 距表层 50 cm） ，置于 4 ℃ 保温箱中，2 h 内运回实验室，过 0． 45 μm 滤膜后，4 ℃ 避光保存待测。淡水发光细菌 － 青海弧菌（ Vibrio qinghaiensis sp． nov） Q67 冻干粉由华东师范大学环境科学 系提供。
20 世纪 70 年代，Bulich（ 1979） 设计了一种以发光细菌 （ photobacterium） 冻干制剂为基础的仪器来测定水体污染物 毒性，该方法被命名为 Microtox@ 水质毒性诊断方法［1］。随 着 Microtox@ 水质急性毒性测试标准的制定，明亮发光杆菌 T3 （ Ptotobacterium phosphoreum T3 ） 几十年来一直作为国际推 荐使用的监测菌种。但由于明亮发光杆菌 T3 是一种海洋生 物，正常发光需要 3． 0% NaCl 的存在，这宜于对海洋污染的 毒性测试。而对于淡水如饮用水水质毒性检测，需调节水样 的盐度才 能 满 足 其 发 光 测 试 条 件。同 时，调 节 水 体 的 盐 度 时，高浓度 Cl － 往往会掩盖被测污染物的毒性［2］。
青海弧菌在环境研究中的应用
青海弧菌在环境研究中的应用【摘要】本文通过阅读大量相关文献，简单介绍了青海弧菌Q67的发现过程、细菌特性和发光过程，列举了青海弧菌在水质监测、土壤急性毒性诊断、农药检测和重金属毒性检测等环境问题研究中的应用，发现运用青海弧菌Q67进行急性毒性实验具有成本低、实验周期短、结果准确度高的优点，具有很好的发展应用前景。
【关键词】发光细菌；青海弧菌；急性毒性1 引言发光细菌在二十世纪30年代首先用于快速评价药物的毒性作用，随着近代工业的快速发展，大量含重金属、多环芳烃、多氯联苯等持久性毒害污染物的工业废水、废气排放进入环境中，环境污染问题日趋严重，也促使科学家们将发光细菌运用于环境监测中。
除了对纯化合物（有机物、无机金属离子）的毒性进行测定外，发光细菌还被广泛应用于水体环境毒性监测、土壤环境毒性监测、大气环境毒性监测、垃圾渗滤液和工业废弃物毒性监测等领域（孙月娣，2010）。
发光细菌具有应用范围广、灵敏度高、相关性好、反应快等优点，但大部分发光细菌都属于海洋发光细菌，对实验条件要求高，对淡水样品必须要加入3%NaCl，部分细菌还要求pH调至7.3-7.5范围内，对样品的有毒组分毒性真实性带来了影响。
而且，现有的淡水发光细菌种类少、大多带有致病菌（朱文杰，2010），不适宜运用在环境监测领域。
因此，青海弧菌Q67的发现和应用在一定程度上填补了该领域的空白，凭借实验条件相对简单、适用范围更广为其后来广泛应用在环境科研领域打下了基础。
2 青海弧菌概况2.1 青海弧菌的发现1985年8月我国学者从青海湖的裸鲤（Gymnocypris przewalskii）体表分离得到一种发光细菌。
经过多次分离纯化得70株，编号为Q1-Q70。
经过表型特性测定、发光光谱的测定、凝胶双向扩散试验、弧菌抑制试验，确定该发光菌为一新种（朱文杰等，1994）。
根据采集地点将该菌命名为青海弧菌（Vibrio qinghaiensis sp. nov.），其典型菌株是Q67（图1）。
青海弧菌Q67冻干粉急性毒性测试方法研究
青海弧菌Q67冻干粉急性毒性测试方法研究张煜;王小兵;胡松学;张朝一;沈光喜【摘要】[目的]研究利用青海弧菌Q67冻干粉进行急性毒性测试的方法.[方法]通过一系列试验,探讨青海弧菌Q67冻干粉复苏及与毒物反应接触时间对毒性测试的影响,筛选出适宜青海弧菌急性毒性测试的毒性参照物,在充分借鉴国际标准ISO 11348的基础上分析现行发光抑制率计算方法的不足,提出了优化的计算方法.[结果]青海弧菌Q67冻干粉复苏的30 ～ 120 min内进行毒性测试,与毒物的反应时间控制在15～ 20 min时,测得数据稳定、可靠.ZnCl2适合用作青海弧菌生物急性毒性测试的毒性参照物.[结论]该研究为制定青海弧菌Q67冻千粉急性毒性测试标准提供理论依据.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2014(000)015【总页数】3页(P4746-4748)【关键词】冻干粉;青海弧菌Q67;测试方法;急性毒性【作者】张煜;王小兵;胡松学;张朝一;沈光喜【作者单位】杭州天泉净水设备有限公司,浙江杭州310024;上海欧萨评价咨询股份有限公司,上海200082;西湖区农业技术推广服务中心,浙江杭州310000;上海欧萨评价咨询股份有限公司,上海200082;杭州天泉净水设备有限公司,浙江杭州310024【正文语种】中文【中图分类】S94发光细菌生物急性毒性测试法是利用一定浓度范围内，有毒物质浓度与发光细菌发光强度变化成一定比例关系，通过检测发光菌与待测物作用前后光强变化来判断待测物毒性大小的综合毒性检测方法，其灵敏度可等同于鱼类96 h急性毒性试验[1]。
因其快速、灵敏、方便[2]，广泛应用于化学品[3]、污水[4]、沉积物[5]和土壤[6]等的毒性测试。
然而，由于新鲜培养物的使用在现场检测时往往受到限制，采用冻干粉复苏发光细菌检测将显得非常必要。
现场检测，冻干粉的复苏质量及与毒物的反应时间是保证毒性测试准确性的关键。
基于青海弧菌Q67的镀锌废水土壤污染的生物毒性效应
电镀工艺在机械工业、轻工业等行业承担着重要的角色，其中镀锌工艺在生产中应用广泛。
镀锌层具有致密、沉积均匀、相对便宜的优势，该镀种在电镀行业所占比例高达45%~65%[1]。
但在镀锌过程中，会产生大量含有锌、铬等物质的有毒废水[2]。
镀锌企业排放的重金属废水污染土壤，也可以通过渗透到地下水和大气沉降[3]等途径威胁环境安全，导致健康问题，使污染区人群的疾病发生率和死亡率明显升高[4]。
在公益诉讼司法实践中，对生态环境损害鉴定的技术需求包含“现场采样-快速检测-筛查定性”等诸基金项目：国家重点研发计划资助项目（2016YFC0503600）作者简介：陈速敏（1994—），女，硕士，主要从事环境损害鉴定研究；E-mail ：********************** 通信作者：张元勋，男，博士，教授，主要从事环境损害鉴定、大气污染源解析研究；E-mail ：***************.cn基于青海弧菌Q67的镀锌废水土壤污染的生物毒性效应陈速敏1，张元勋1，尚晶1，徐国杰2（1.中国科学院大学资源与环境学院，北京100049；2.沧州科技事务司法鉴定中心，河北沧州061000）摘要：目的构建针对土壤的生物毒性快速诊断方法，以准确、快速评估污染场地的毒性，确定主导污染物。
方法以某镀锌工厂的土壤污染案件为例，在检测分析金属浓度水平的同时，建立基于发光细菌（青海弧菌Q67）急性毒性试验的生物毒性快速检测方法，利用逐步多元回归找出主导污染物。
结果推断污染物来自工厂生产过程中直接排放的废水和金属镀件碎屑，污染物浓度与青海弧菌Q67的急性毒性具有相关性，其中主导污染物依次为锌（Zn ）、铝（Al ）和铜（Cu ）。
结论基于青海弧菌Q67的发光细菌毒性检测方法可简便、快速确定污染土壤的毒性损害程度并确定主导污染物，可用于污染土壤的急性毒性评价。
关键词：法医学；司法鉴定；环境微生物学；青海弧菌Q67；工业废弃物；生物毒性；土壤污染；镀锌中图分类号：DF795.1文献标志码：Adoi ：10.12116/j.issn.1004-5619.2020.04.003文章编号：1004-5619（2020）04-0445-08Biological Toxicity Effects of Soil Pollution Caused by Galvanized WastewaterBased on Vibrio Qinghaiensis sp.-Q67CHEN Su-min 1,ZHANG Yuan-xun 1,SHANG Jing 1,XU Guo-jie 2（1.College of Resources and Environment,University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China;2.Cangzhou Science and Technology Judicial Identification Center,Cangzhou 061000,Hebei Province,China ）Abstract ：Objective To establish a rapid diagnosis method for the biological toxicity of soil,accurately and rapidly evaluate the toxicity of contaminated sites and identify the dominant pollutants.Methods Take the soil pollution of a galvanized factory as an example,while the metal concentration level was analyzed and detected,a rapid biological toxicity detection method based on the acute toxicity test of luminescent bacteria （Vibrio qinghaiensis sp.-Q67）was established,and the dominant pollutants were identified by stepwise multiple regression.Results The pollutants came from wastewater and metal plating fragments directly discharged from the manufacturing line of the factory.The concentration of those pollutants was correlated with the acute toxicity of Vibrio qinghaiensis sp.-Q67.The dominant pollutants in the study were zinc （Zn ）,aluminum （Al ）and copper （Cu ）.Conclusion The luminescent bacteria toxicity test method based on Vibrio qinghaiensis sp.-Q67can conveniently and rapidly assess the de-gree of toxic damage of polluted soil and identify the dominant pollutants and can be applied to the acute toxicity evaluation of polluted soil.Keywords ：forensic medicine;judicial expertise;environmental microbiology;Vibrio qinghaiensis sp.-Q67;industrial waste;biotoxicity;soil pollution;galvanization ·环境损害司法鉴定专题·多环节，其中对于快速定性、筛查主导污染物（对毒性贡献大的污染物）技术的要求日益凸显。
单酚及多酚污染物体系对青海弧菌Q67的毒性作用研究的开题报告
单酚及多酚污染物体系对青海弧菌Q67的毒性作用研究的开题报告一、研究背景与意义单酚及多酚污染物是现代工业生产和城市环境中常见的污染源之一，对生态环境和人类健康造成了极大的威胁。
青海弧菌是一种常见的水生细菌，被认为是一种重要的水质指示菌，其在水生态系统中的分布和生态功能受到了广泛关注。
然而，目前对于青海弧菌对于单酚及多酚污染物体系的毒性作用研究还存在较大的空白，因此有必要对此进行深入探究。
二、研究内容与方法本研究将选取广泛分布于自然水体中的青海弧菌Q67作为研究对象，模拟实验体系中将加入不同浓度的单酚及多酚污染物，研究其对青海弧菌Q67细胞增殖、代谢、膜结构和DNA含量等影响，探究单酚及多酚污染物对青海弧菌Q67的毒性作用。
具体方法如下：1. 筛选合适的实验条件和实验细胞首先在自然水体中分离出青海弧菌Q67细胞，经过胶状培养和稳定保藏，筛选适宜的实验条件和实验细胞，确定其形态学特征和生长特性。
2. 确定单酚及多酚污染物体系的加入浓度在实验前通过文献调研和实验筛选，确定单酚及多酚污染物的加入浓度，保证细胞的生长和代谢，避免浓度过高造成严重毒性。
3. 毒性作用的评估和分析使用常规细胞生理生化实验方法检测青海弧菌Q67在单酚及多酚污染物体系中的代谢能力和生长状态，并通过细胞膜渗透性实验、DNA含量检测等方法，评估污染物对于青海弧菌Q67的毒性作用。
4. 数据处理和分析通过对实验结果的统计和分析，得出单酚及多酚污染物对于青海弧菌Q67的毒性作用程度及其可能的毒性机制。
三、预期成果与意义通过以上研究，可以深入探讨单酚及多酚污染物对青海弧菌Q67及水生生态系统的影响，为环境监测和管理提供科学依据；同时也为青海弧菌研究提供新的视角和思路，推动此领域的发展。
3种N-DBPs对青海弧菌Q67的联合毒性作用及贡献度
3种N-DBPs对青海弧菌Q67的联合毒性作用及贡献度桂一心;张瑾;张颖;曾健平;陈如荔【期刊名称】《中国环境科学》【年(卷),期】2024(44)5【摘要】以3种含氮消毒副产物(N-DBPs)溴乙腈(BAN)、二溴乙腈(DBAN)和二氯乙酰胺(DCAM)为研究对象,运用直接均分和均匀设计射线法分别设计了3个二元混合物体系(BAN-DBAN、BAN-DCAM、DBAN-DCAM)和1个三元混合物体系(BAN-DBAN-DCAM),采用时间毒性微板分析法(t-MTA)系统测定3种N-DBPs 及其混合物体系对青海弧菌(Q67)的毒性,应用浓度加和模型(CA)分析混合物的毒性相互作用,并采用剂量减小指数(DRI)来表征混合物中各个组分对毒性相互作用的贡献情况.结果表明,BAN、DBAN和DCAM对Q67的浓度效应曲线为“S”型,具有明显的急性毒性,长期毒性均高于急性毒性(BAN-pEC_(50)-0.25h=4.16<BAN-pEC_(50)-12h=4.93;DBAN--pEC_(50)-0.25h=4.36<BAN-pEC_(50)-12h=4.84;DBAN--pEC_(50)-0.25h=1.41<BAN-pEC_(50)-12h=1.61);BAN-DCAM混合物出现拮抗作用,BAN-DBAN出现协同作用,而DBAN-DCAM与BAN-DBAN-DCAM既出现拮抗作用又出现协同作用;3个二元混合物体系,除BAN-DCAM外,暴露初期均表现为不同强度的协同作用;在BAN-DBAN-DCAM体系中,DRI_(max,DBAN)(=258.706)>DRI_(max,BAN)(=38.166)>DRI_(max,DCAM) (=2.658),故推测3种组分对协同作用的贡献度为:DCAM>DBAN>BAN.【总页数】12页(P2742-2753)【作者】桂一心;张瑾;张颖;曾健平;陈如荔【作者单位】安徽建筑大学环境与能源工程学院;安徽省水污染控制与废水资源化重点实验室【正文语种】中文【中图分类】X503.2【相关文献】1.均匀设计用于研究硝基苯衍生物对青海弧菌Q67的联合毒性2.Cu,Zn,Cd,Hg对青海弧菌（Q67菌株）联合毒性作用的研究3.二元喹诺酮类兽药对青海弧菌Q67联合毒性研究4.基于组合指数法评估抗生素二元混合物对青海弧菌Q67的时间依赖联合毒性5.抗生素与消毒剂对青海弧菌Q67的联合毒性评估因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
9种酚及其混合物对淡水发光菌的毒性作用
9种酚及其混合物对淡水发光菌的毒性作用黄伟英;刘树深;莫凌云;刘保奇【摘要】应用微板发光毒性测试方法,测定了9种取代酚及其混合物对淡水发光菌--青海弧菌(Q67)的发光抑制百分率(即毒性指标),进而通过非线性最小二乘法对测定的剂量-效应曲线进行模拟,以等效应浓度比法设计混合物,借剂量加和(DA)与独立作用(IA)模型评估混合物的混合毒性.试验发现:9种取代酚对Q67的毒性大小(以pEC50表示)依次为:苯酚<间甲苯酚<邻氯苯酚<对甲苯酚<间硝基苯酚<邻硝基苯酚<对氯苯酚<对硝基苯酚<2,4-二氯苯酚;按等效应浓度比,如EC50、EC20、EC10、EC4和EC1构成的5种酚混合物的混合毒性,既可以用DA模型、也可用IA模型进行评估与预测.【期刊名称】《桂林理工大学学报》【年(卷),期】2008(028)001【总页数】4页(P82-85)【关键词】酚类化合物;混合毒性;淡水发光菌;剂量-效应关系【作者】黄伟英;刘树深;莫凌云;刘保奇【作者单位】桂林工学院,材料与化学工程系,广西,桂林,541004;同济大学,环境科学与工程学院,长江水环境教育部重点实验室;桂林工学院,材料与化学工程系,广西,桂林,541004;桂林市产品质量监督检验所,广西,桂林,541002【正文语种】中文【中图分类】TQ243;X131.2现实环境中的污染物一般以混合物形式存在，而人类已有的混合物毒性数据非常有限。
混合物毒性研究在其发展的几十年来只涉及到两两或三三混合［1-3］。
直到1985年 Brenbaum等［4］把 DA模型、2000年Backhaus［5］等把IA模型扩展到多组分混合，化学混合物毒性研究才真正进入多组分领域［6，7］。
酚类污染物在美国、日本已被列为环境重点污染物，在我国也被列为环境检测中五大毒物之一。
因此，笔者选择苯酚、间甲苯酚等9种物质作为研究对象，以淡水发光菌——青海弧菌(Q67)为测试生物，应用VeritasTM微板光度计测定了各种酚及其混合物对发光菌Q67的毒性效应，通过非线性拟合试验剂量-效应曲线，应用DA与IA模型预测混合物毒性。
多菌灵杀菌剂对青海弧菌和斑马鱼的急性毒性研究
多菌灵杀菌剂对青海弧菌和斑马鱼的急性毒性研究熊昭娣;周梦颖;高翔;郭印;谢剑【摘要】[目的]研究农药对农田环境及非靶标有益生物的影响.[方法]选取青海弧菌Q67和斑马鱼作为受试生物,研究多菌灵杀菌剂对其的急性毒性,从而初步评价该杀菌剂农业生产应用中对水生生物的潜在风险.[结果]22%多菌灵杀菌剂对青海弧菌Q67的EC50为7.70 mg/L,pEC50为2.11;22%多菌灵杀菌剂对斑马鱼的24、48、72、96 h LC50分别为8.53、8.39、8.07和7.64 mg/L;斑马鱼的安全浓度为0.76 mg/L.[结论]根据《化学农药环境安全评价试验准则》"鱼类急性毒性试验"对鱼类毒性评价标准,判断22%多菌灵杀菌剂对斑马鱼的毒性属中毒.%[Objective]Effects of carbendazim on agriculture environment andnon-target beneficial organisms were studied.[Method]Q67 and zebra fish were selected as a test organism to study the acute toxicity of carbendazim , thus the potential ecological risks of carbendazim to aquatic organisms was preliminarily evaluated .[Result] EC50 to Q67 of 22% carbendazim was 7.70mg/L, pEC50 was 2.11;the 24 h,48 h, 72 h and 96 hLC50 of 22%carbendazim to the testing fish were 8.53,8.39,8.07 and 7.64 mg/L, respectively.The safe concentration of car-benzim to zebra fish was 0.76 mg/L.[Conclusion]Acute toxicity of 22%carbendazim to fish is medium according to the"Fish Acute Toxicity Test" of the Chemical Pesticide Environmental Safety Evaluation Test Guidelines.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2017(045)033【总页数】3页(P103-105)【关键词】多菌灵;青海弧菌Q67;斑马鱼;急性毒性【作者】熊昭娣;周梦颖;高翔;郭印;谢剑【作者单位】上海农林职业技术学院,上海201699;上海金山区农业技术推广服务站,上海201507;上海农林职业技术学院,上海201699;上海农林职业技术学院,上海201699;湖南省娄底市娄星区畜牧兽医水产局,湖南娄底417000【正文语种】中文【中图分类】S948我国是农业大国，也是生产和消费农药的大国，农药在防治农作物病虫草害方面发挥着重用作用，但在使用过程中70%～80%的农药未达到防治靶标的作用，而是直接分散到环境中，这其中又有部分随地表径流进入水环境，一旦农药进入水环境中，就会单独或与其他污染物混合共同对水体中动植物产生影响，并可能发生迁移转化进入土壤和农作物，在食物链的循环中进入人体，影响生态系统和人类健康[1]。
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第17卷 第4期1997年8月 中 国 环 境 科 学CHIN A EN V IRO N M EN T A L SCI ENCEV ol.17N o,4A ug.1997Cu、Zn、Cd、Hg对青海弧菌(Q67菌株)联合毒性作用的研究*刘 清** 马 梅 童中华 王子健(中国科学院生态环境研究中心,环境水化学国家重点实验室,北京100085)文 摘 采用等毒性混合法(equitoxic mixture)探讨了Cu、Zn、Cd、Hg对青海弧菌(Q67菌珠)的联合毒性作用。
当两种金属作用时,Zn和Cd为拮抗作用,Cu和Zn为加和作用,Cu和Cd、Cu和Hg、Zn和Hg、C d和Hg均为协同作用。
而当3种或4种金属同时作用时,联合毒性作用均趋向于加和作用,其机理还有待于进一步研究。
关键词 重金属,生物毒性,联合作用,青海弧菌。
在自然环境中,污染的发生常常是多组分的。
当这些毒物共同作用于有机体时往往会产生意想不到的结果。
迄今为止的大多数生物毒性试验都是单一污染物的实验,现行的水质标准也是根据单一金属的毒性试验确定的,因而不能有效地反映出重金属的毒性效应。
Biesing er(1)发现,单个金属存在时对大型(D.magna)无毒的溶液,混合后即可观察到明显的毒性作用,Spechar 和Fiandt(2)研究指出,根据美国环保局的水质标准配制的金属混合液,对鱼类和无脊椎动物都有毒性。
Van Leeumen等人(3)也发现荷兰水质标准(8种金属)不足以保护水生生物,因为混合物对生物有不利的影响。
总的来说,对重金属联合毒性作用的研究还处于资料积累阶段。
青海弧菌(Q67菌株)是一种淡水发光菌(4),由本实验室和华东师范大学生物系联合开发应用于环境监测。
其快速、简便、经济,尤其是它在淡水中发光状况良好的特点使其在环境监测中有广阔的应用前景。
本文研究Cu、Zn、Cd、Hg对Q67的联合毒性作用,这对于评价水体质量,预测金属毒性都有十分重要的意义。
1 材料和方法 青海弧菌(Q67菌株)由华东师范大学提供菌种,其培养液基本成分为:1×10-4M KH2PO4;1×10-4M Na2HPO4;1×10-3M Mg-SO4;3×10-3M M g Cl2;3×10-4M CaCl2;0.016M NaHCO3;0.0264M NaCl。
实验中采用新鲜发光菌培养方法,将培养好的发光菌离心分离(2000g,10min),加水稀释至发光单位数在200至400万之间。
配制系列浓度的测试水样(0.9m L),加入上述菌液0.1mL, 20℃时培养20min,然后在发光仪上测定其发光强度(Lumat,LB9501,berthold)。
实验均三组平行进行,取平均值,变异系数小于5%。
EC50是在一定条件下发光强度降低50%时毒性试剂的浓度。
定义为降低的发光强度与剩余发光强度的比率。
实验结束后由平均发光强度计算出 ,再通过log 与浓度对数作回归处理得一直线,在 =1时得到EC50(5)。
实验中所用毒性试剂为Cu(CuSO4・5H2O)、Zn(ZnSO4・7H2O)、Cd(CdCl2・2.5H2O)、Hg(HgCl2),均为分析纯。
在研究联合毒性作用时,采用等毒性混合(equitox ic m ix tur e)方法,通过比较预期EC50exp 和实测EC50obs,由毒性加强指数T EI(tox icity enhancement index)来评价联合作用方式(6)。
2 结果与讨论2.1 单一金属元素的毒性试验收稿日期:1996-07-29*国家自然科学基金资助项目**现在北京市科学技术研究院工作 对每一种金属元素分别设置5个浓度系列,根据损失发光强度与剩余发光强度的比值 对结果进行数据处理。
4种金属对青海弧菌(Q67菌株)的毒性试验结果如表1所示。
表1 单一金属元素的EC50(×10-6M)金属log =alogC+a0r2*EC50Cu y=2.051x+11.240.9549 3.316Zn y=1.133x+6.6320.9247 1.401Cd y=1.001x+5.5820.9582 2.649Hg y=1.535x+8.6050.9582 2.468 注:*r为回归方程的可决系数 从以上实验结果可知,对青海弧菌Q67来说,Zn显示了最强毒性,Cd和Hg的毒性接近,铜的毒性最低。
一般认为金属的毒性与其和硫的亲和力有关(sulfur affinity hypothesis)(7),金属与硫的亲和力越强(如Hg和Cu),对有机体的毒性就越大。
但青海弧菌(Q67菌株)所表现出的行为不同,其机制还有待进一步研究确认。
2.2 联合毒性作用试验根据等毒性混合(equitox ic mixture)设计试验方案,包括2种,3种和4种金属的混合物共11种组合如下:Cu+Zn;Cd+Hg;Cu+Hg;Zn +Cd;Zn+Hg;Cd+Cu;Cu+Zn+Cd;Cu+Zn +Hg;Cu+Cd+Hg;Zn+Cd+Hg;Cu+Zn+Cd +Hg。
根据金属各自的EC50,计算出等毒性试验混合液中各组分浓度,结果如表2所示。
表2 混合溶液中金属的浓度(×10-6M)金属5%10%20%40%60%80%100%C u0.1660.3320.663 1.326 1.990 2.653 3.316Zn0.0700.1400.2800.5600.841 1.208 1.401C d0.1330.2650.530 1.060 1.589 2.120 2.649Hg0.1230.2470.4940.987 1.481 1.974 2.468 对上述11种混合物进行毒性试验,由实验结果计算出 值,进行回归处理,得到EC50obs,再计算出毒性加强指数,结果见表3。
表3 各混合液的回归方程及毒性加强指数混合液组成回归方程EC50o bs T EI Cu+Zn y=0.3019x+0.5433(r2=0.9774)54.33-0.09C u+Cd y=0.7106x+0.3979(r2=0.9676)39.79 0.26Cu+Hg y=0.1174x+0.1564(r2=0.9847)15.64 2.20Zn+C d y=0.4233x+0.8348(r2=0.9972)83.48-0.67Zn+Hg y=0.1114x+0.2458(r2=0.9983)24.58 1.03Cd+Hg y=0.1625x+0.2529(r2=0.9962)25.290.98Cu+Zn+Cd y=0.3425x+0.3022(r2=0.9878)30.22 0.10Cu+Zn+Hg y=0.2695x+0.3908(r2=0.9708)39.08-0.17Cu+Cd+Hg y=0.2587x+0.3515(r2=0.9871)35.15-0.05Zn+Cd+Hg y=0.2496x+0.3181(r2=0.9978)31.81 0.05Cu+Zn+Cd+Hg y=0.2324x+0.2968(r2=0.9924)29.68-0.19 注:y为EC50的百分率,x为log 。
在x=0时,求得EC50o bs(%) 根据混合液的T EI值,从表3可知,在两种金属的混合液中,Zn和Cd呈拮抗作用(TEI= -0.67),Cu和Zn呈加和作用(T EI值接近0),其余均为协同作用,其中Cu-Hg协同作用最明显(TEI= 2.20)。
在3种金属混合和4种金属混合时,T EI均接近于0,因而趋向于加和作用。
在两种金属混合时,Cu、Cd、Hg显示协同效应,但三者共同作用时却趋向于加和作用。
不管两种金属之间作用如何,组分增加时均显示加和效应。
3 小结 重金属联合作用的研究有助于对其污染效应进行分析和评价。
青海弧菌(Q67菌株)在环境污染监测及评价上的应用还处于探索阶段。
本工作探讨了Cu、Zn、Cd、Hg对青海弧菌(Q67菌株)的联合毒性作用。
发现Zn的毒性最强,这与其它实验结果不同,正说明重金属对生物的毒性是随生物而异的。
当金属种类增加时,联合作用302 中 国 环 境 科 学 17卷趋于加和作用,因此,在评价水体中金属污染时,必须综合考虑多种元素。
在联合作用的研究中,已提出一些机理来解释实验现象。
拮抗作用可由竞争点位理论(co m-petitive site theory )来解释(8)。
该理论认为金属离子进入细胞前先与细胞表面的接受点(r ecep-to r site)结合。
由此可以说明Zn 和Cd 对青海弧菌(Q67菌株)的拮抗作用。
当Zn 和Cd 共同作用时,在等毒性溶液中,Cd 的浓度大,可以占据细胞表面的结合位,降低了Zn 的结合机会,从而毒性降低,显示出拮抗效应。
但由此无法说明Zn 和Cu 的加和作用以及Zn 和Hg 的协同作用。
解释拮抗作用的另一理论是认为细胞内金属硫蛋白(MT )的形成,近年来也获得一些实验证据(9)。
对于协同效应,认为金属共同存在时,细胞膜通透性增加,因而毒性增强,产生协同作用(10)。
而Warne 等人(6)研究指出,对于非特异性的化学毒物,联合作用方式将随着组分的增加而趋向于加和作用(funnel hypothesis)。
这与本工作结果相似,说明对青海弧菌(Q 67菌株)而言,这几种金属的毒性作用方式相似。
污染物的联合毒性作用是一个很复杂的问题,其联合作用效应不仅与污染物组成有关,也与测试生物有关。
此外,联合作用效应的性质还与所暴露的剂量有关。
对于联合作用的机理尚知不多,这些都有待于进一步研究。
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