苯酚、苯胺及其衍生物对斜生栅列藻的急性毒性及QSAR研究

本文应用OECD标准方法测定了18种酚类、胺类化合物对斜生栅列藻的48h-EC_(50)值.选择参数E_(LUMO)和lgK_(OW)进行了QSAR分析,得到下列回归方程:-lgEC_(50)=2.541-0.649E_(LUMO)+0.299lgK_(OW),n=18,r=0.903,SE=0.314应用所得方程计算了化合物的毒性,探讨了毒性机理.

硝基芳烃类对斜生栅列藻的毒性及中毒症状

藻类实验是水生态毒理学研究中的主要方法。通过ＯＥＣＤ标准藻类阻碍生长实验，得到２５种典型硝基芳烃化合物对斜生栅列藻（Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓｏｂｌｉｑｕｕｓ）的４８ｈ半数有效抑制浓度ＥＣ５０值。其毒性由高到低的顺序为：二硝基氯苯＞二硝基苯＞二硝基苯胺＞二氯硝基苯＝二硝基甲苯＞硝基溴苯＝硝基氯苯＞硝基甲苯＝硝基苯甲醚＝硝基苯酚＞硝基苯胺＞硝基苯。同时在光学显微镜下详细观察到斜生栅列藻的中毒症状：①似亲孢子释放受阻．②质壁分离。③细胞核和细胞器解体；④原生质体解体。

微囊藻和栅列藻光吸收特性的实验研究

在室内模拟槽中,以人工灯为光源,分别检测不同密度的微囊藻和栅列藻细胞悬液的光谱衰减,检测各样品的叶绿素含量和过滤后清液的溶解性有机碳(DOC)含量,并在紫外分光光度计上检测DOC光谱吸收,然后换算成吸收系数。再根据近似的线性加和关系计算出细胞悬液中各组分(藻细胞、水、DOC)的吸收系数。结果表明,微囊藻和栅列藻光衰减的波谱特征相似,在3个较高密度下的衰减系数的变化趋势相近,其衰减系数贡献率的平均值分别为84.95%和88.15%。将衰减系数除以各自的叶绿素浓度即可得到叶绿素的比吸收系数,两种藻3个较高密度的比吸收系数的平均值具有相似的波谱特征,在380～500、660～690nm两个波段有较明显的峰值,栅列藻和微囊藻在435nm的比吸收系数峰值分别为0.1118、0.0413(m2·mg-1chla),在670nm处的峰值分别为0.075、0.032(m2·mg-1chla)。但两者的比吸收系数差异较大,三个密度栅列藻在340～800nm的平均比吸收系数是0.0573(m2·mg-1chla),而微囊藻仅为0.0234(m2·mg-1chla),且微囊藻的所有波长的比吸收系数均小于栅列藻。根据这些参数来讨论两种藻类在分光衰减中的贡献率和光谱特征方面的差异及其生态学意义,以及在浮游植物的遥感监测方面的参考价值。

取代芳烃对斜生栅列藻急性毒性的相关性研究

定义表征原子生物活性的点价为Ei,并由Ei 建立取代芳烃的自相关拓扑指数F(t) .其中F(1)与取代芳烃对斜生栅列藻的急性毒性具有良好的相关性 ,并且计算简单 ,使用方便 。

取代芳烃对绿藻、斜生栅列藻急性毒性的自相关拓扑指数

本文提出新的原子生物活性值 (ai) ,由其建构自相关拓扑指数 ( mL) . 1 6种氯代芳烃对绿藻的急性毒性 ( -lgEC50 )与其0 L ,1L的回归方程为 :-lgEC50 =0 6 1 99+2 6 1 6 3× 1 0 - 6 1L2 5+ 0 0 0 92 0 L ,r=0 936 3. 1 8种苯酚、苯胺类化合物对斜生栅列藻的急性毒性 ( -lgEC50 )可以表示为 :-lgEC50 =1 1 374 + 0 1 4 4 71L0 6+ 0 0 0 2 70 L,r=0 95 35 .用Jackknife法检验 ,以上模型具有总体稳健性 .

硝基芳烃对斜生栅列藻的毒性与结构相关性研究

采用量子化学ＭＮＤＯ法计算了１８种硝基芳烃化合物的分子量低空轨道能（Ｅ（ＬＵＭＯ）），分子最高占有轨道能（Ｅ（ＨＯＭＯ）），生成热之差△（△Ｈｆ），偶极矩μ及净电荷Ｑ－ＮＯ２。用这５种量化参数对斜生栅列藻的急性毒性值进行定量构效关系（ＱＳＡＲ）研究，得到如下３参数方程：－ｌｏｇＥＣ（５０）＝２．９２—０．０７７△（△Ｈｆ）＋０．０８μ＋０．２８Ｅ（ＨＯＭＯ），ｎ＝１８，ｒ＝０．９６１，Ｓ＝０．１７３。应用所得方程计算了所研究系列化合物的毒性，讨论了各类化合物的毒性作用。

微囊藻和栅列藻的垂直迁移及生态学意义

本研究在自制沉降柱中,检测铜绿微囊藻(Microcystisaeroginosa)和斜生栅列藻(Scenedesmusobliquus)不同生长时期的细胞群体在不同光照条件下的垂直迁移。本文首次提出藻密度衰减系数(K)的概念、拟合方法和生态学意义,并根据等细胞密度沉降面的沉降速率来计算细胞沉降速率(Vc),以这两个参数来衡量细胞的沉降特性,对细胞垂直迁移研究的方法进行了的探索。结果表明,两种藻细胞群体在三个生长时期和四种光照条件的沉降特性表现已定的差异。栅列藻细胞密度的衰减系数(K)最小值为-0.0021cm-1(上浮),最大值为0.0065cm-1(下沉);微囊藻的K最小值为-0.0029cm-1(上浮),最大值为0.0036cm-1(下沉)。两种藻沉降曲线的指数拟合的R2大多在0.6以上,说明K值是一个较好的衡量细胞群体沉降特性的参数,细胞密度与深度的关系较好地服从指数规律。细胞沉降速度V的最大值(4.681cm·h-1,下沉)出现在栅列藻的指数期,最大上浮速率-1.790cm·h-1,出现在微囊藻的稳定期。本文得到的活体藻细胞群体的垂直迁移特性差异的实验数据,说明该实验方法的适用性和两种藻沉降特性差异的可检测性。本文讨论了水华优势种形成与藻细胞群体迁移特性之间的关系。

苯胺及其衍生物对斜生栅列藻的毒性研究

用生物监测的方法,研究了苯胺及其衍生物抑制斜生栅列藻生长的毒性。实验结果显示96h的EC50值苯胺衍生物的毒性比母体毒性强,这是由其脂溶性、化学活动性、极性及稳定性的大小而决定的。

微囊藻和栅列藻吸收与散射特性的实验研究

利用分光光度计,分别检测不同浓度梯度的微囊藻和栅列藻的光束衰减系数、吸收系数等。根据线性加和关系计算出2种藻的散射系数。结果表明,400～650 nm光束衰减系数大致呈下降趋势,之后又逐渐上升.在675 nm附近出现由于浮游植物吸收而形成的峰值,微囊藻、栅列藻的c*(675)分别为(0.075±0.007)m^(-1)、(0.079±0.007)m^(-1)。微囊藻、栅列藻吸收系数、比吸收系数在440、675 nm存在明显的吸收峰值,PAR波段积分平均比吸收系数分别为0.0172、0.0178 m^2/(mgCh1a)。散射系数在440、675 nm一般出现谷值,而在550、700 nm一般为峰值。微囊藻、栅列藻PAR波段积分平均比散射系数分别为0.0686、0.0737 m^2/ (mgCh1a),比散射系数明显大于比吸收系数。另外,栅列藻比散射系数均要大于微囊藻.而其比吸收系数则差异不明显。微囊藻、栅列藻吸收系数与叶绿素a浓度存在非常好的线性关系,显示其不存在色素包裹效应。微囊藻、栅列藻平均Q*.值分别为1.13、1.19.均大于1.包襄因子的分析也证明不存在色素包裹效应。实验条件下得到比吸收系数、比散射系数可以用于计算浮游植物的吸收和散射系数。

酚类、醇类抑制斜生栅列藻生长的毒性效应

以生物监测方法 ,利用国际标准指示生物斜生栅列藻研究酚及其衍生物和丁醇及其异构体的急性毒性规律。试验表明 ,苯酚衍生物的毒性比母体强得多 ,而后者的毒性比丁醇及异构体更大。

栅列藻蛋白质提取液促进人子宫颈癌细胞的生长研究

本文采用ＭＴＴ［３（４，５ｄｉｍｅｔｈｙｌｔｈｉａｚｏｌ－２ｙｌ）－２，５ｄｉｐｈｅｎｙｌｔｅｔｒａｚｏｌｉｕｍｂｒｏｍｉｄｅ］快速微量比色技术发现斜生栅列藻（Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓｏｂｌｉｑｕｕｓ）蛋白质提取液可促进动物细胞的生长．在０．５％胎牛血清（ＦＢＳ）的ＲＰＭＩ１６４０培养液中，加入９５μｇ／ｍｌ栅列藻提取液可使人子宫颈癌细胞（ＨｅＬａｃｅｌ）比对照组细胞增殖３倍左右．这种刺激动物细胞生长的活性物质分子量在３５００－８０００道尔顿（ｄａｌｔｏｎｓ）之间。

重金属离子对斜生栅列藻毒性的研究

应用斜生栅列藻作为生物指示物,对16种重金属化合物的单一毒性进行毒性评价,并分别从微观和宏观角度分析了重金属的致毒机理。实验结果表明:它们的毒性大小顺序为Ag+>Cd2+>Cu2+>Zn2+>Sr2+>Pb2+>Hg2+>Sn4+>Al3+>Cr+>Ni2+>Mn2+>Ba2+>Fe3+>Co2+>Li+。

凤眼莲根系分泌物对栅列藻膜系统及光合作用的影响

研究了凤眼莲报系分泌物对栅列藻超微结构及光合放氧速率的影响。在培养栅列藻的玻璃缸中植入凤眼莲，六天后即可见叶绿体中类囊体片展发生肿胀甚至解体；线粒体嵴消失；细胞膜、核膜均受到不同程度的伤害。培养三十天时，可见原生质体收缩；叶绿体外包膜消失；细胞几乎成一空腔。随着培养时间的改变，栅列藻细胞的光合放氧的速率呈现持续下降的趋势。

硝基芳烃对斜生栅列藻毒性的定量构效关系研究

用DFT-B3LYP方法分别在STO-3G,6-31G*,6-311G**基组水平上对25种硝基芳烃化合物进行全优化计算获得了相应量子化学参数,利用线性逐步回归法(LSR)建立硝基芳烃对斜生栅列藻毒性的定量构效关系(QSAR)模型,采用内部及外部双重验证的办法深入分析和检验模型的稳健性,选出最佳模型.与此同时,利用人工神经网络误差反传算法(BP网络)建立了非线性QSAR模型.LSR和BP建模的复相关系数(R2),去一法(LOO)交互检验复相关系数(R2cv),外部预测样本复相关系数(R2ext)分别为0.926,0.866,0.843和0.938,0.763,0.843,表明所建立的QSAR模型的稳定性和预测能力良好.结果表明:硝基芳烃对斜生栅列藻的毒性与次最低空轨道能、最正的硝基净电荷和前沿轨道能级差的相关性较好.

酮类化合物对斜生栅藻的联合毒性研究

以国际标准生物指示物斜生栅列藻为实验生物,采用相加指数法,在单一毒性基础上进行1:1的浓度配比实验,研究了丙酮与15种酮类化合物的联合毒性。结果表明:丙酮和环己酮、环戊酮、3-戊酮、苯丁酮、4-硝苯乙酮、间硝基苯乙酮、硝基苯乙酮表现为协同作用,丙酮和乙酰乙酮、丁酮、2,3-丁二酮、苯乙酮、间氨基苯乙酮、2-辛酮、2-癸酮、4-氨基苯乙酮表现为拮抗作用。

低pH及铝和钙对三种藻生长的影响

本文在实验室条件下研究了低pH对污席藻(Phormidium lucidum)、斜生栅列藻(Scenedsmus obeiquus)、角菱形藻(Nitzschia angustata)生长的影响,同时还研究了低pH和铝对上述三种藻的协同作用以及钙离子在低pH和铝离子对藻类联合毒性中的缓解作用.结果表明:在pH4.0～6.0的培养条件下,三种藻的生长速率随pH的下降而降低.污席藻和斜生栅列藻6天EC_(50)值分别为pH5.88±0.10、pH5.42±0.02、角菱形藻8天EC_(50)值为pH5.29±0.08.。三种藻对低pH的敏感性顺序为:污席藻>斜生栅列藻>角菱形藻.在酸性pH下加铝以后三种藻的生长均受到抑制.污席藻和斜生栅列藻6天EC_(50)值分别为0.38mgAl/l和0.89mgAl/l.角菱形藻8天EC_(50)值为0.98mgAl/l.在钙浓度增大时这三种藻在低pH(加铝或不加铝)下的生长有一定程度的恢复.

垃圾焚烧飞灰浸出液中重金属对藻类的毒性

采用斜生栅列藻、月牙藻、四尾栅藻作为生物指示物,用静水式急性毒性实验监测方法,测试了3种城市固体垃圾焚烧飞灰浸出液(MSWFAL)中的重金属抑制藻类生长的毒性。结果表明:当pH值为5和8时,同一受试物具有相差不大的急性毒性;同一藻类,受试物的毒性顺序为:MSWFALⅠ>MSWFALⅢ>MSWFALⅡ;不同的藻类,对同一种受试物表现出的敏感性顺序为:月芽藻>四尾栅藻>斜生栅列藻。进而对各个受试物的毒性机理进行分析。

澄湖浮游藻类的周年变化

澄湖隶属苏州市,面积为45km^2,平均水深1.83m,湖内水生维管束植物甚少,主要放养的鱼类有鲢、鳙等.浮游藻类计7门94属,主要的优势种有铜色微胞藻、颗粒直链藻、四尾栅列藻等.数量和生物量的季节变化均以春季最高、秋季最低.但前者以夏季次之,而后者以冬季为次之.最后就澄湖浮游藻类秋季低产的原因及对该湖鱼产潜力进行了讨论.

工业废水与河流水体对藻类的毒性实验

采用静水式急性毒性和亚急性毒性两种实验方法,分别对5大类共14种工业废水与河流水体进行了抑制斜生栅列藻生长的毒性实验。结果表明,电子类废水对斜生栅列藻的生长影响毒性最大,其次为农药类、化工类、纺织类和食品类。未经处理的废水有急性毒性,部分废水处理后对水生斜生栅列藻仍然存在亚急性致毒因子。实验还发现大多数处理后的废水含氨氮比例较高促进斜生栅列藻的生长,也会导致河流水体富营养化。

取代芳烃对五种生物急性毒性的QSAR研究

提出成键原子的生物活性点价(Ai),并建构蕴含有机物的生物活性的自相关拓扑指数(mQ).使用1Q,距离指数(L)分别与16～30种取代芳烃(含F,Cl,Br,I,NO2,OH,NH2,甲氧基,甲醛基,甲酰胺基,乙酮基,烷基等)对绿藻,斜生栅列藻,日本长腿蛙蝌蚪,发光菌,呆鲦鱼等的毒性数据关联,相应二元相关系数依次为0.9361,0.9559,0.9733,0.9354,0.9599.以上QSAR模型的估算结果均优于相应的文献成果.