Cu^(2+)对伸展摇蚊及黄色羽摇蚊幼虫的急性毒性研究

采用急性毒性实验方法,研究了Cu2+对伸展摇蚊及黄色羽摇蚊的急性毒性.以死亡率、口器畸形率为观测指标,计算水体中Cu2+对摇蚊的半致死浓度(lethal concentration 50,LC50).结果表明,Cu2+对三龄伸展摇蚊幼虫的24 h、48 h、96 h半致死浓度(LC50)分别为9.26 mg·L-1、3.81 mg·L-1、1.40 mg·L-1;对三龄黄色羽摇蚊的24 h、48h、96 h半致死浓度(LC50)分别为19.11 mg·L-1、8.71 mg·L-1、2.72 mg·L-1.当Cu2+浓度为10 mg·L-1;20 mg·L-1、40mg·L-1、80 mg·L-1、160 mg·L-1时,伸展摇蚊口器畸形率分别为5.00%、8.33%、15.00%、25.00%、33.33%、41.67%;黄色羽摇蚊口器畸形率分别为5.00%、6.77%、12.28%、18.75%、22.64%、25.00%.摇蚊幼虫死亡率及口器畸形率与Cu2+暴露浓度存在显著正相关.

Cd^(2+)对伸展摇蚊及黄色羽摇蚊幼虫的毒性效应研究

依据《化学品沉积物-水系统中摇蚊毒性试验加标于沉积物法》(GB/T 27859—2011),以死亡率、羽化率、羽化时间和口器畸形率为观测指标,分别研究了加标水体和沉积物中Cd2+(Cd Cl2·2.5H2O)对伸展摇蚊(Chironomus riparius)和黄色羽摇蚊(Chironomus flaviplumus)的急性(96 h)和慢性(20 d)毒性。结果表明,摇蚊幼虫存活率与水和沉积物中Cd2+浓度呈显著负相关(P<0.01),水中Cd2+对三龄伸展摇蚊幼虫和黄色羽摇蚊幼虫的96 h半致死浓度(LC50)分别为22.39 mg·L-1和33.41 mg·L-1,沉积物中Cd2+对伸展摇蚊幼虫及黄色羽摇蚊幼虫的20 d LC50分别为226.26 mg·kg-1和351.84 mg·kg-1。摇蚊幼虫口器畸形率与Cd2+浓度显著正相关(P<0.01);伸展摇蚊羽化时间与Cd2+浓度无显著相关关系,黄色羽摇蚊羽化时间与Cd2+浓度显著正相关(P<0.05)。死亡率和口器畸形率表明,伸展摇蚊对镉污染的敏感性要高于黄色羽摇蚊。

广东清远电子垃圾处理地沉积物对伸展摇蚊的慢性毒性效应

电子垃圾拆解引起的环境污染和生态风险已成为全球关注的热点问题,不适当的电子垃圾拆解过程造成处理区水体沉积物受到多类有机化合物和重金属污染,直接威胁生活在沉积物中的底栖动物。在典型电子垃圾处理地广东清远采集沉积物,测定样品中以烃类为主的色谱难分离混合物(unresolved complex mixture,UCM)的含量,开展伸展摇蚊全生命周期慢性毒性测试。结果表明,清远沉积物中的UCM浓度(0.08±0.01)%接近于这类污染物对伸展摇蚊的慢性半致死性效应浓度(0.073±0.022)%。同时发现清远沉积物对以摇蚊为代表的底栖无脊椎动物具有显著慢性毒性效应,且可通过测定UCM含量初步估算。这为开展以电子垃圾处理地沉积物为代表的,受到以麻醉作用为主要致毒机制的混合物污染的沉积物的毒性评价提供了一种有效方法。

环境条件对伸展摇蚊实验种群繁育的影响

以伸展摇蚊为研究对象,重点考察了温度、光强对各生命阶段存活率和发育速率、成虫性别比和繁殖力以及种群动态的综合影响。通过F检验不同温度相同光照条件下摇蚊卵、幼虫和蛹的存活率的回归方程和和回归系数,发现了在相同的光强(800 lx或2000 lx)条件下,15—35℃温度范围内,摇蚊幼虫和蛹两种形态存活率与温度之间均呈显著相关,而幼虫期摇蚊的存活率比蛹期更易受温度影响,但是,温度变化并没有显著影响卵的存活率;且15℃和35℃两个极端温度不适合摇蚊的生存和繁育。其次通过正交试验,对在2个温度(15℃和30℃)和2种光强(800 lx和2000 lx)两种因素组合作用下的摇蚊存活率和发育速率进行极差分析和双因素方差分析,得到伸展摇蚊种群繁育的最佳条件为25℃,800 lx的结论,且两种因素对于摇蚊成虫的雌雄比影响并不显著,但是温度对三者(存活率、发育速率和雌雄比)的影响远大于光强。最后通过单因素方差分析关于不同光照和温度下对成虫繁殖力的结果,以及相同光照和温度下不同湿度(45%、65%、85%和95%)对成虫繁殖力的结果,总结出在25—30℃,800 lx光强下伸展摇蚊维持良好生命活力、顺利完成繁殖发育过程,85%—95%的相对湿度可以使羽化成虫保持较高的产卵水平。并根据所观察的种群生殖力资料计算得到相应温度(25℃和30℃)和光照条件(800 lx和2000 lx)组合下的实验种群繁殖特征生命表。结果表明在800 lx光强、25—30℃条件下,摇蚊能维持较高的种群净增殖率(R_0)与内禀增长率(r_m)。综上所述,25℃温度,800 lx光强和85%的湿度的条件更适合伸展摇蚊种群繁育。此结果为建立伸展摇蚊室内繁育的标准化条件及相应的种群发展规律和构建本土摇蚊种的毒性测试方法奠定了基础。

水体和沉积物加标法评估BPAP对摇蚊的毒性

为了研究水体加标法和沉积物加标法摇蚊毒性测试的差异,采用水体和沉积物加标法对比测试了双酚AP(BPAP)对伸展摇蚊(Chironomus tentans)全生命周期的繁殖发育毒性。实验结果表明,在水体添加法摇蚊全生命周期毒性试验中,60~900μg·L-1BPAP处理组对两代摇蚊的羽化率、发育率、性别比和繁殖力均无显著影响(P>0.05);而在沉积物添加法试验中,3 200μg·kg-1及更高浓度处理组亲代羽化率和子代羽化率、发育率显著降低(P<0.05)。水体加标法和沉积物加标法得到的BPAP对摇蚊两代发育、繁殖无显著影响浓度(NOEC)分别为≥900μg·L-1和1 600μg·kg-1(即0.00070‰和0.00035‰,以BPAP在水-沉积物系统所占质量比计)。因此BPAP沉积物添加法对摇蚊的繁殖发育毒性效应大于水体添加法。在化学品危害评估中,摇蚊慢性毒性测试方法或数据的选择应考虑实际环境中该化学品进入水-沉积物系统的方式。

3种氯代烷基有机磷阻燃剂对摇蚊幼虫的毒性效应

3种氯代烷基有机磷阻燃剂(OFRs-Cl)指磷酸三(1,3-二氯-2-丙基)酯(TDCPP)、磷酸三(2-氯-丙基)酯(TCPP)和磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)。采用加标于水法研究3种新型环境污染物OFRs对伸展摇蚊(Chironomus riparius)四龄幼虫的毒性效应。结果表明,ρ(TDCPP)和ρ(TCEP)为5. 0 mg·L-1时能促进摇蚊幼虫羽化,且TDCPP的促进效果更强。3种OFRs-Cl暴露对摇蚊幼虫抗氧化酶产生较大影响,幼虫体内超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性随浓度增加均被诱导增加,丙二醛(MDA)含量在5. 0 mg·L-1条件下均增加。热休克蛋白同源物(HSC70基因)分别在ρ(TDCPP)和ρ(TCEP)为5. 0 mg·L-1时显著上调,ρ(TCPP)为5. 0 mg·L-1时显著下调(P<0. 05)。细胞色素P450家族(CYP4G基因)在3种OFRs-Cl胁迫下均下调,而TDCPP胁迫的下调效果最为显著。进一步分析发现,TDCPP对幼虫SOD和MDA有剂量-效应关系,不同酶和基因对3种OFRs-Cl的敏感性不同,解毒酶和相关基因未呈显著相关性,故可选择不同指标作为生物标志物监测OFRs-Cl对摇蚊幼虫的毒性大小。