水体铜对黄河鲤毒性的研究

摘要

铜是自然界中大量存在的过渡元素中的一种，也是水生动物必需的营养元素之一，更是许多酶类（如赖氨酰氧化酶、超氧化物歧化酶和细胞色素c氧化酶等）的主要构成成分。但是高浓度的铜将变成一种抑制物或毒性物质，且因为它在生态系统中既不能被分解也不能被消除，因此受到环境科学界的广泛关注。近年来随着工农业的发展、水产养殖中渔药硫酸铜的大量使用和饲料中添加的高铜，重金属铜的污染越来越严重。研究表明溶解态的铜毒性明显高于其它形式的铜，且毒性范围也更加广阔。因此很多学者就这一形态的铜对水生动物的毒性进行了研究。
　　黄河鲤为我国四大名鱼之一，产于黄河，是我国的宝贵鱼类资源。为了研究水体铜对黄河鲤的毒性影响及黄河鲤组织对水体铜的富集和排放，首先采用静水法评估水体铜对黄河鲤的安全浓度、观察对其组织的急性病理变化、检测其肝脏抗氧化酶活力的变化及在其体内的富集。试验设置7个浓度梯度处理组0、0.08、0.16、0.32、0.63、1.26、2.51mg/L，每组两个平行。结果表明:(1)在温度24±1℃、PH值7.4±0.1时，水体铜对黄河鲤为高毒物质;(2)水体铜对黄河鲤24、48、72、96小时的半致死浓度(LC50)分别为5.02 mg/L、2.77 mg/L、1.66 mg/L、1.12 mg/L。安全质量浓度为0.112 mg/L。(3)血液和肌肉中铜浓度随着水体铜浓度的增加呈现先升高后较平稳的趋势，鳃中铜浓度随着水体铜浓度的增加呈先升高后降低、又升高的趋势，肾脏中铜浓度随着水体铜浓度的增加也呈现先升高后降低的趋势，但肝脏中铜浓度随着水体铜浓度的增加而持续升高。(4)铜离子对黄河鲤的鳃、肝脏、肾脏、肌肉、脑、脾脏和心脏均有明显的病理变化，且随着水体铜浓度的增加，病理变化越严重。其中肝脏表现为多发性溶解性坏死，鳃为鳃丝末端肿胀成球状。(5)肝脏中的过氧化氢酶活力随着水体铜浓度的增加呈现先升高后降低的趋势;总SOD活力与铜-锌SOD的活力变化趋势相同，都是先升高后降低，再升高、降低，又升高的趋势;肝脏中的丙二醛的浓度随着水体铜浓度的增加而持续增加。
　　其次采用半静水法，研究在亚急性攻毒状态下水体铜对黄河鲤肝脏的抗氧化酶活性的影响，和在慢性攻毒状态下黄河鲤组织对铜的富集及之后转入清水后对铜的排放。亚急性攻毒试验，试验设置6个浓度梯度处理组0、0.32、0.48、0.72、1.10、1.66 mg/L，每组两个平行。分别测定不同时间，不同浓度下，黄河鲤肝脏的抗氧化酶活力和丙二醛的含量，结果表明:随着铜暴露时间的延长，各浓度组的T-SOD和 Cu-Zn SOD的活力先升高后降低，CAT的活力升高降低又升高，而丙二醛的含量持续降低。在相同时间内，随着浓度的增加，三种酶的活力和丙二醛含量的变化都没有规律。慢性攻毒和排放试验，试验设置7个浓度梯度处理组0、0.21、0.30、0.43、0.60、0.81、1.06 mg/L，每组两个平行，攻毒17天、排放17天。结果表明:(1)17天的攻毒试验，随着铜暴露时间的延长，各试验组血液中的铜含量呈波动式变化;鳃、肾脏、肌肉组织中的铜都在不同时间达到了富集平衡，但肝脏中的铜持续增加;在攻毒试验结束的第17天，随着水体铜浓度的升高，鳃和肾脏对水体铜的富集量没有差异;肝脏和肌肉对铜的富集能力相反，血液对铜的富集没有规律。(2)17天的排毒试验，随着时间的延长，鳃、肌肉、肾脏中的铜都在不同时间达到了排放平衡，但血液中的铜不平衡，肝脏中的铜仍持续增加;至试验结束平均排出率顺序为鳃＞肌肉＞血液＞肾脏。结果提示:黄河鲤对铜的富集能力顺序为:肝脏＞鳃＞肾脏＞肌肉;黄河鲤组织中富集的铜在本试验排放时间内不仅不能完全排出，而且肝脏中的铜还会持续升高。

目录

声明

致谢

摘要

英文缩略表

第一章 水体铜毒性研究进展

1 水生动物对水体铜的吸收、富集和排放

2 组织毒性

3 水体铜对水生动物早期生长、发育、遗传的影响

4 血液、生理生化毒性

4．1 酶活性

4．2 血细胞 氯细胞 渗透压

4．3 金属硫蛋白

4．4 其它

5 铜的急性毒性

6 铜富集量的影响因素

6．1 环境因素对铜富集的影响

6．2 非环境因素对铜富集的影响

7 本试验研究的内容、目的和意义

第二章 水体铜对黄河鲤的急性毒性

1 材料与方法

1．1 试剂和仪器

1．2 试验鱼和条件

1．3 试验方法

1．4 铜含量的检测

1．5 病理切片的制作

1．6 酶活力和丙二醛含量的检测

1．7 数据处理

2 试验结果

2．1 黄河鲤的中毒症状

2．2 黄河鲤的死亡率统计

2．3 黄河鲤各组织的铜含量

2．4 黄河鲤组织的病理变化

2．5 黄河鲤肝脏中酶活力和丙二醛含量的变化

3 分析与讨论

3．1 铜对黄河鲤毒性强度的判定

3．2 铜对黄河鲤安全浓度的评价

3．3 铜在黄河鲤组织中的富集

3．4 铜对黄河鲤组织的病理变化

3．5 铜对黄河鲤肝脏酶活力和丙二醛含量的影响

第三章 水体铜对黄河鲤的亚急性毒性

1 材料与方法

1．1 试剂和仪器

1．2 试验鱼和条件

1．3 试验方法

1．4 酶活力和丙二醛含量的检测

1．5 数据处理

2 试验结果

2．1 过氧化氢酶

2．2 超氧化物歧化酶

2．3 丙二醛

3 分析与讨论

第四章 水体铜对黄河鲤的慢性毒性及黄河鲤对水体铜的排放

1 材料与方法

1．1 试剂和仪器

1．2 试验用鱼

1．3 养殖用水

1．4 试验液的配置

1．5 试验方法

1．6 样品处理和铜含量的测定

1．7 数据处理

2 试验结果

2．1 黄河鲤组织中的铜含量

3 分析与讨论

3．1 铜在黄河鲤组织中的富集

3．2 铜在黄河鲤组织中的排放

参考文献

全文小结