菲、芘对蚯蚓（Eisenia foetida）的毒性机理研究

论文摘要

本文采用室内模拟试验的方法,研究土壤典型多环芳烃菲（Phe）、芘（Pyr）单一及复合污染对赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）的毒性机理,筛选与土壤生态毒性有关的生物标志物,以期为土壤有机污染物单一复合污染的生态风险预测与诊断提供科学依据。主要研究结果如下：1.采用自然土壤法,研究Phe、Pyr单一及复合污染对赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）的急性毒性效应。单一污染试验表明：蚯蚓对Phe、Pyr两者表现出相似的中毒症状,但Phe对蚯蚓的致死毒性大于Pyr。Phe染毒14d的理论LC50为：45.95 mg/kg。复合污染试验表明：Phe-Pyr复合污染对蚯蚓的急性毒性效应以Phe为主效应。Pyr在各浓度下与Phe复合污染,对蚯蚓的毒性都产生协同作用,且随Pyr浓度升高协同作用增强；Phe在低浓度下与300 mg·kg-1Pyr复合污染,对蚯蚓的毒性产生拮抗作用,Phe在中、高浓度下与Pyr复合污染则产生协同作用,说明复合污染物的组成及各污染物的不同浓度组合是决定复合污染毒性的重要因素。2.采用自然土壤法,研究Phe、Pyr单一及复合污染对赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）体重的影响。结果表明：在实验室单一污染条件下,蚯蚓的体重减少量与污染物剂量呈显著正相关关系。染毒28 d,高剂量12 mg·kg-1Phe组蚯蚓体重抑制率达到最大值,说明Phe对蚯蚓的毒性效应具有蓄积性。Pyr对蚯蚓体重也有显著的抑制效应。Pyr与Phe复合对蚯蚓体重抑制率的影响均大于相应剂量下Pyr单一污染对蚯蚓体重抑制率的影响。从Phe、Pyr复合污染产生明显的协同效应可以推断,有机污染物的复合污染可能使污染物的毒性效应增强。3.采用自然土壤法,研究Phe、Pyr单一及复合污染对赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）抗氧化酶系中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性和丙二醛（MDA）含量的影响。结果表明：Phe、Pyr单一作用时,SOD活性均表现为低剂量激活,高剂量抑制；而MDA含量在暴露2d内明显增加,第14d时与对照基本一致；对于CAT活性,Phe单一作用时呈现先上升后下降的变化规律,而Pyr单一作用时未见明显的变化规律。Phe和Pyr复合作用时,SOD活性受到显著抑制,而MDA含量于暴露28 d时达到最大值,复合污染胁迫促进了蚯蚓的膜脂过氧化作用。在0.5 mg·kg-1Phe胁迫下,Phe和Pyr复合污染时的CAT活性出现明显波动,低剂量Pyr复合污染的CAT活性呈现先上升后下降的变化规律；而当Phe含量为2.5 mg·kg-1,复合污染时的CAT活性总体呈逐渐上升趋势。复合污染胁迫时污染物剂量变化和不同污染物组合会对蚯蚓产生更趋严重和复杂的氧化胁迫效应。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 土壤环境多环芳烃污染
• 1.1.1 多环芳烃的来源
• 1.1.2 多环芳烃在环境中的分布、积累及迁移变化规律
• 1.1.3 土壤多环芳烃污染的生态毒理效应
• 1.2 蚯蚓生态毒理学
• 1.2.1 蚯蚓生态毒理学的研究方法
• 1.2.2 蚯蚓生态毒理学的研究现状及趋势
• 1.3 复合污染研究的新进展
• 1.3.1 复合污染作用类型
• 1.3.2 复合污染机理研究
• 1.4 本课题的研究背景及意义
• 1.5 本课题的研究内容及创新点
• （1） 多环芳烃菲、芘污染对蚯蚓的急性毒性试验
• （2） 多环芳烃菲、芘污染对蚯蚓的亚急性毒性试验
• 第二章 菲、芘单一与复合污染对蚯蚓的急性毒性试验
• 2.1 试验材料
• 2.1.1 供试动物
• 2.1.2 供试土壤
• 2.1.3 药品与试剂
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 试验剂量设计
• 2.2.2 蚯蚓染毒
• 2.2.3 观察及数据分析
• 2.3 结果
• 2.3.1 单一污染对蚯蚓的急性毒性
• 2.3.2 复合污染对蚯蚓的急性毒性
• 2.4 讨论
• 2.4.1 多环芳烃对生物的致毒机理
• 2.4.2 单一污染对蚯蚓的急性毒性探讨
• 2.4.3 复合污染对蚯蚓的急性毒性探讨
• 2.5 小结
• 第三章 菲、芘污染胁迫对蚯蚓体重的影响
• 3.1 试验材料
• 3.1.1 供试动物
• 3.1.2 供试土壤
• 3.1.3 药品与试剂
• 3.2 试验方法
• 3.2.1 试验剂量设计
• 3.2.2 数据分析
• 3.3 结果
• 3.3.1 单一污染对蚯蚓体重的影响
• 3.3.2 复合污染对蚯蚓体重的影响
• 3.4 讨论
• 3.4.1 单一污染对蚯蚓体重影响的探讨
• 3.4.2 复合污染对蚯蚓体重影响的探讨
• 3.5 小结
• 第四章 菲、芘污染胁迫对蚯蚓体内抗氧化酶活性和丙二醛含量的影响
• 4.1 试验材料
• 4.1.1 供试动物
• 4.1.2 供试土壤
• 4.1.3 药品与试剂
• 4.1.4 主要仪器
• 4.2 试验方法
• 4.2.1 溶液配制
• 4.2.2 取样
• 4.2.3 蚯蚓匀浆液的制备
• 4.2.4 蛋白质含量的测定
• 4.2.5 抗氧化酶活性和丙二醛含量的测定
• 4.2.7 数据分析
• 4.3 试验结果
• 4.3.1 蛋白质含量测定标准曲线
• 4.3.2 菲和芘单一作用对蚯蚓体内SOD、CAT活性及MDA含量的影响
• 4.3.3 菲和芘复合作用对蚯蚓体内SOD、CAT活性及MDA含量的影响
• 4.4 讨论
• 4.5 小结
• 第五章 实验总结与展望
• 5.1 全文研究结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 研究生阶段发表论文情况