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三氯生与氟西汀对水生生物的单独及复合毒性效应

穆磊

三氯生与氟西汀对水生生物的单独及复合毒性效应

穆磊1
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作者信息

  • 1. 中国科学院大学
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摘要

进入到环境中PPCPs的主要来源为人为排放,近年来由于PPCPs类物质的大量使用,该类物质对生态环境造成的影响也受到越来越广泛的关注。虽然PPCPs进入环境的途径多种多样,其主要途径通过是城市污水处理厂的出水进入到环境中(由于进入到城市污水处理系统中的PPCPs不能被完全去除)。环境中的PPCPs类物质多以混合物质的形态存在,所以对混合物质对生物的影响的相关研究就显得尤为重要。而在众多PPCPs中被广泛使用的抑菌剂三氯生(Triclosan,TCS)和抗抑郁药物氟西汀(Fluoxetine,FLX)对生态环境及其中生物所造成的影响也成为环境研究的热点问题。 本研究探讨了TCS,FLX及其混合物对7种绿藻及麦穗鱼的毒性效应。通过96h的急性毒性试验确定7种绿藻对以上两种物质的敏感性差异,以及混合物质在绿藻细胞内的可能作用方式。确定了以上两种物质在绿藻体内的可能作用机制。基于绿藻对TCS和FLX的敏感性差异,深入探讨绿藻在污染环境中的可能消亡次序。另选择东北地区土著生物麦穗鱼作为实验的生物材料,进行为期42d的暴露,于4h,21d和42d分阶段采样,探讨了TCS,FLX及其混合物质对麦穗的慢性毒性效应,考察了暴露时间对物质生物毒性的影响。通过检测相关的生理生化指标,对比单一物质与混合物质对麦穗鱼产生毒性效应的差异。本研究主要结果如下: 绿藻急性暴露试验结果表明,经过96h的急性暴露,7种绿藻对TCS的毒性敏感反应为:杜氏藻~栅藻>小球藻~衣藻;对FLX的毒性敏感反应为:杜氏藻~栅藻>衣藻>小球藻。FLX对绿藻的生长抑制作用高于TCS对绿藻的生长抑制作用,单一物质对绿藻的生长抑制作用表现出种间差异性。将混合物质对绿藻的生长抑制作用进行模型拟合,结果发现Concentration Addition(CA)模型能够更好的预测混合物质(FLX+TCS)对绿藻产生的生长抑制作用。在受试的7种绿藻中,FLX和TCS在4种绿藻中表现为相加作用,在3种绿藻中表现为拮抗作用,并未发现有协同作用的发生。 麦穗鱼42d的长期暴露试验结果表明,TCS和FLX及其混合物质对麦穗鱼的神经酶和消化酶都表现为低浓度诱导高浓度抑制的作用。而对不同器官的抗氧化酶以及脂质过氧化的检测发现,不同的器官中抗氧化酶被外源化学物质(TCS,FLX及其混合物质)诱导的水平表现出器官的差异性。肝部作为外源化学物质的主要代谢器官,其脂质过氧化损伤的程度更为严重。虽然基于本研究的结果并不能确定TCS和FLX在麦穗鱼体内共同存在时的相互作用方式,但可以确定的是混合物质的毒性效应显著高于TCS或FLX单独作用时对麦穗鱼产生的毒性效应。由于TCS对麦穗鱼暴露后7-乙氧基-3-异吩唑酮-脱乙基酶(EROD)活性与对照组相比并未出现显著差异,从而推断P4501A1可能并未参与TCS的代谢过程。而经过FLX及TCS、FLX复合暴露的麦穗鱼肝部的CYP4501A1被显著抑制,说明其代谢过程除受到已报道的CYP4502家族的酶影响外,也可能受到CYP4501A1的调节。

关键词

三氯生/氟西汀/水生生物/毒性效应

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授予学位

硕士

学科专业

环境科学

导师

谢凌天

学位年度

2017

学位授予单位

中国科学院大学

语种

中文

中图分类号

R9
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