单酚及多酚污染物体系对青海弧菌Q67的毒性作用研究

摘要

自然环境特别是水环境中的污染物多以混合物的形式出现，并且通常以低浓度存在，而现有的混合物毒性数据非常有限，特别是处于复杂介质中低浓度暴露混合物的混合毒性数据相对缺乏。已有学者发现，多种污染物低浓度暴露也会产生显著的毒性效应，以致使传统的污染物排放标准是否安全受到质疑。而在污染物混合毒性研究中，毒物在实验室中所配制的浓度大多数远远高于其在自然环境中的浓度，从而产生了这样一个疑问：从实验室所建立的混合物毒性预测模型是否可以应用到自然界混合物毒性评价中去。据此本研究选择了20种酚类污染物，以青海弧菌(Q67)作为指示生物，分三部分进行实验。第一部分以廉价的药品建立混合毒性评价模型，第二部分以标准品检验所建立模型的可行性，第三部分以成分更复杂的混合物来进一步检验所建立模型的可行性。研究方法从毒物单独作用时的剂量.效应曲线建立加和作用模型(DA)和独立作用模型(IA)，从而预测其混合物的混合毒性。在多组分混合实验中多数采用“一维”的浓度比例混合如等效应浓度混合(EC50)，本文不仅研究了“一维”的浓度比例，还研究了均匀试验设计法设计的“三维”的浓度空间比例。此外，本文重点考察了部分污染物自然模拟浓度(即污染物浓度等于或小于国家环境排放标准)的混合毒性和NOEC(No Observed Effect Concentration)混合毒性。最后设计了一组不同作用机理的污染物混合实验，检验DA和IA模型的可行性。本文主要研究内容和成果如下： (1)若以污染物在水环境中对Q67半抑制率浓度的负对数(pECs50)为毒性指标，20种物质的毒性作用大小顺序为：间苯三酚<苯胺=水杨醇<间苯二酚<苯酚<邻苯二酚<间甲苯酚<邻氯苯酚<对硝基苯胺<硝基铅<对苯二酚<4，6-二氯-1，3-苯二酚-间氯苯酚<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<2-氯-4-硝基苯酚。 (2)20种物质单独作用时的剂量.效应曲线均可用Weibull和Logit函数有效拟合，拟合的相关系数(R)：80％物质大于0.990、15％大于0.987、5％大于0.975。 (3)以均匀试验设计法、等效应浓度法对20种物质分三组共设计了32个混合物，所有混合物的剂量.效应曲线均可用Weibull和Logit函数进行有效拟合，其R全部大于0.990。DA模型和IA模型对这些混合物毒性的预测值与实验值基本符合。 (4)以酚类物质设计的自然模拟混合物，对Q67只产生了8.6％的抑制毒性，DA模型对其预测基本准确，值为8.0％，IA模型则产生了过高预测为10.3％。 (5)以苯酚、间甲基苯酚、苯胺、对硝基苯胺和硝酸铅5种不同作用机理的物质作为一组。研究了这些物质以等效应浓度混合和NOEC混合(得到混合物分别为：MIX-EC50、MIX-EC1和MIX-NOEC)，IA能准确预测MIX-EC50的混合毒性值，而两个模型都过高预测了MIX-EC1和MIX-NOEC的结果。得出MIX-EC1和MIX-NOEC其混合毒性在10％以下，说明其低于此浓度混合后对人类或水生物还是安全的。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1本研究的相关术语

1.1.1生物测试实验

1.1.2剂量-效应(反应)关系

1.1.3阈剂量和无观察效应浓度

1.2混合物混合毒性评价方法

1.2.1简单加和作用评价

1.2.2简单独立作用评价

1.2.3相互作用评价

1.3混合物毒性评价研究进展

1.4本文研究的主要内容及结构

第2章毒物对青海弧菌Q67毒性测试及数据分析

2.1主要仪器及材料

2.2毒物对青海弧菌抑制毒性机理

2.3 Q67的培养

2.4 Q67的发光及毒物对它的抑制毒性测试

2.5本章小结

第3章9个单酚类污染物对青海弧菌Q67的毒性毒性作用

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1主要试剂

3.2.2实验设计

3.3结果与讨论

3.3.1单酚类物质对发光菌的单一毒性

3.3.2 Q67与其他生物敏感度对照

3.3.3单酚类物质混合毒性

3.4本章小结

第4章8个多酚类污染物对Q67的毒性作用

4.1引言

4.2实验部分

4.3结果与讨论

4.3.1多酚类污染物的单一毒性

4.3.2多酚类物质的混合毒性

4.4本章小结

第5章酚类与其它污染物对Q67的毒性作用

5.1引言

5.2实验部分

5.3结果与讨论

5.3.1污染物的单一毒性

5.3.2污染物的混合毒性

5.4本章小结

第6章结论

致谢

参考文献