某市供水系统饮用水中有机物的毒性及其影响因素

为了解某市饮用水中有机物的生物毒性及其影响因素,在2018年6月至2019年9月期间采集该市A、B两个水厂的水源水、出厂水和管网水,测定水样有机提取物对费式弧菌(Vibrio fischeri)发光的抑制作用,计算引起50%发光抑制的浓度(EC_(50)),并分析其与水样在254 nm波长处的紫外吸光度值(UV_(254))、溶解性有机碳(DOC)浓度的关联。结果表明:饮用水有机提取物EC_(50)值范围为0.23~98.97 REF(相对富集系数),中位数为3.37 REF。水文期、常规饮用水处理工艺、管网输送过程及水源水UV_(254)和DOC浓度水平对饮用水中有机物的毒性无明显影响。饮用水UV_(254)、DOC浓度与有机提取物EC_(50)的Spearman相关系数分别为-0.025(P=0.807)、-0.237(P=0.020),表明不能用UV_(254)、DOC浓度检测代替毒性测试来监测饮用水有机物污染的潜在健康风险。

紫外线照射对羟基吡啶毒性效应的影响

吡啶类化合物广泛存在于各种环境介质中,本文以羟基吡啶(2-羟基吡啶(2-py)、3-羟基吡啶(3-py)、4-羟基吡啶(4-py)和2,6-二甲基-3-羟基吡啶(2,6-dm-3-py))为研究对象,利用费氏弧菌和基因重组大肠杆菌,评估4种羟基吡啶经紫外线照射后急性毒性、遗传毒性和氧化应激效应变化规律.结果表明,2-py、3-py和2,6-dm-3-py经365 nm和312 nm紫外线照射后,毒性随照射时间延长而增强,其急性毒性相较于未照射前,分别增强了24.7%—99.4%和84.0%—99.9%(照射8 h后).而4-py经两种波长的紫外线照射后毒性变化不同,经365 nm紫外线照射后,急性毒性降低;但经312 nm紫外线照射8 h后,急性毒性增强77.7%,说明4-py经两种波长紫外线照射后生成了不同的降解产物.遗传毒性测试结果表明,4种羟基吡啶及其降解产物对DNA损伤和修复过程具有浓度依赖性,在20—100 mg·L^(−1)C浓度下,细胞SOS响应和氧化还原应激相关基因表达显著,但在6.4—10 mg·L^(−1)C浓度范围内,毒性相关基因表达变化不大,说明4种羟基吡啶及其降解产物在20—100 mg·L^(−1)C内可引起DNA损伤和氧化应激效应.

废弃农药厂污染场地浅层地下水生态毒性诊断研究

选择大型溞、斜生栅藻、发光菌为试验生物,对某废弃农药厂污染场地4个不同区域土壤剖面浅层地下水编号为CP01、CP02、CP03、CP04的4种水样进行了急性毒性试验,同时对水样进行了化学分析。结果表明,4种水样对大型溞的24h-EC50分别为0.29%、5.12%、0.83%、1.99%;对斜生栅藻的96h-EC50分别为11.04%、50.44%、12.21%、41.66%;对费舍尔弧菌的发光抑制率分别为95%、66%、88%、75%。化学检测结果表明,CP01中的主要污染物为苯系物与少量烷烃、烯烃类多种物质,CP02中的污染物质只有少量二氯甲烷与1,2-二氯乙烷两种物质,CP03、CP04中的主要污染物为苯系物与烷烃多种物质。毒性试验结果与化学检测结果具有较好的相关性,3种试验生物的毒性效应结果相一致。该研究方法简单快速,可以用于污染场地水样污染毒性诊断,快速筛选出敏感区域,同时提供污染物质的联合毒性基础数据,为场地进一步危害识别与风险评估提供依据。

利用对斑马鱼的在线监测实现对水体重金属铬污染的预警

以发光细菌和斑马鱼为试验对象,利用DeltaTox毒性检测仪和多物种净水监测仪(MFB)来监测水体中的重金属铬(Cr6+)。目的是通过与国际标准认证的方法—发光细菌方法(Del-taTox)进行比较,探讨使用MFB作为预警系统的可行性。结果表明:发光细菌发光强度有20%、50%变化时DeltaTox对Cr6+的检出限分别是35.2mg/L、60mg/L;斑马鱼行为强度有20%、50%变化时MFB对Cr6+的检出限分别是26.9mg/L、57.9mg/L。结果表明:MFB与DeltaTox对Cr6+监测的检出限很接近,使用MFB作为预警系统实现对重金属铬(Cr6+)的监测是可行的。

磺胺与金属氧化物纳米颗粒对发光菌的急性联合毒性及其机制初探

磺胺与金属氧化物纳米颗粒同作为抗菌剂对环境与人体健康皆有危害。为探究其对细菌的毒性作用,测定了4种磺胺,包括磺胺氯哒嗪(SCP)、磺胺吡啶(SPY)、磺胺甲基异恶唑(SMZ)、磺胺嘧啶(SD),与3种金属氧化物纳米颗粒,纳米ZnO(n-ZnO)、纳米CuO(n-CuO)、纳米Cr_2O_3(n-Cr_2O_3)对发光菌(Vibriofischeri)的单一毒性及二元急性联合毒性。结果表明,SCP对V.fischeri的单一毒性明显大于其他3种磺胺;n-ZnO的单一毒性远大于n-CuO和n-Cr_2O_3;磺胺与金属氧化物纳米颗粒的二元急性联合毒性效应表现为拮抗、相加和协同,协同居多,说明金属氧化物纳米颗粒增加了磺胺的生物毒性,两者在环境中的共存带来了更大的环境生态风险。

城市污水厂污泥倾倒对海洋生物的毒性研究

以广州市和佛山市的5个城市污水处理厂的污泥为实验对象,选取费氏弧菌、蒙古裸腹溞、卤虫、裸项栉鰕虎鱼仔鱼4种不同营养级的海洋生物为受试对象,结合化学分析方法,研究广州区域周边污水污泥浸出液的生物毒性效应。结果显示各污水污泥浸出液的毒性均较大,且浸出液的Cu污染浓度较高;广州市污水污泥对4种受试生物的毒性效应要高于佛山市。从污泥毒性对受试生物的选择性方面分析,发现卤虫筛分能力强且灵敏度高,而费氏弧菌则相关性好且方法简捷。研究结果为反映城市污泥的生物毒性强度和选择合适毒性评价受试生物提供基础数据。

大黄鱼体表溃烂症病原菌的鉴定

从网箱养殖的患体表溃烂症的大黄鱼心、肝、肾、脾等组织分离到8株细菌,大黄鱼人工感染试验表明分离菌株XS01为致病菌。对该菌株进行形态、生理生化试验鉴定为费氏弧菌(Vibriofischeri)。药敏试验结果表明,该菌株对磺胺甲基异恶唑等13种药物敏感,对氨苄青霉素等8种药物不敏感。进行了该菌株对温度和盐度的耐受性试验,认为该菌有较广的温度和盐度适应范围。

麻保沙星对主要海洋致病性弧菌的体外抗菌活性及抗菌后效应

采用牛津杯法和试管二倍稀释法分别测定麻保沙星对溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)、哈维氏弧菌(V.harveyi)、费氏弧菌(V.fischeri)及灿烂弧菌(V.splendidus)的敏感性、最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC),并与盐酸二氟沙星、盐酸恩诺沙星、诺氟沙星及氟苯尼考进行比较;采用菌落计数法测定麻保沙星对溶藻弧菌、哈维氏弧菌和灿烂弧菌的抗菌后效应(PAE)。结果表明,麻保沙星对4种弧菌的体外抗菌活性与氟苯尼考相近,高于盐酸二氟沙星、盐酸恩诺沙星和诺氟沙星;麻保沙星在1×MIC、2×MIC和4×MIC浓度时,对溶藻弧菌、哈维氏弧菌和灿烂弧菌的PAE值分别为:0.49h、0.87h和1.17h;0.64h、0.98h和1.22h;0.75h、1.02h和1.25h,表明麻保沙星对溶藻弧菌、哈维氏弧菌和灿烂弧菌均有不同程度的抗菌后效应,且PAE值与药物浓度呈正相关。

发光弧菌快速检测液态奶中的三聚氰胺

以发光的费氏弧菌为检测菌种,应用SKALAR TOXTRACER毒素分析仪测定液态奶中三聚氰胺对费氏弧菌的毒性效应。结果表明:发光强度的抑制率与三聚氰胺溶液质量浓度呈正相关,相关系数在0.83～0.99之间;发光强度的抑制率与液态奶中的三聚氰胺质量浓度呈负相关,相关系数在0.79～0.94之间。发光菌对液态食品中三聚氰胺等毒性物质的检测具有快速、简便、灵敏和低廉的特点,发光菌的生物毒性检测法有望在食品安全方面得到广泛应用。

二元含汞重金属混合物对费氏弧菌的联合毒性研究

以费氏弧菌（Vibrio fischeri）作为毒性测试物种,测定了Hg^2＋、Pb^2＋、Cu^2＋、Cd2＋、Zn^2＋、Cr^6＋对费氏弧菌的单一毒性;采用等毒性配比法研究了Hg^2＋/Pb^2＋、Hg^2＋/Cr^6＋、Hg^2＋/Cu^2＋、Hg^2＋/Zn^2＋、Hg^2＋/Cd2＋5种二元混合体系的联合毒性作用。结果表明,重金属离子单独存在时均会对费氏弧菌产生毒性作用,发光菌的相对发光强度均与重金属离子质量浓度呈负相关关系,线性相关系数为0.876 4-0.973 0。Hg^2＋、Pb^2＋、Cu^2＋、Cd2＋、Zn^2＋、Cr^6＋单独存在时对费氏弧菌的EC50分别为0.045 mg/L、0.181 mg/L、0.300 mg/L、0.117 mg/L、0.614 mg/L、23.000 mg/L,重金属离子毒性从大到小为Hg^2＋、Cd2＋、Pb^2＋、Cu^2＋、Zn^2＋、Cr^6＋。而与单一重金属相比,其二元混合物对费氏弧菌的生物毒性效应和强度完全不同。Hg^2＋/Pb^2＋、Hg^2＋/Cr^6＋二元混合体系表现为拮抗作用,Hg^2＋/Cu^2＋、Hg^2＋/Zn^2＋均表现为协同作用,Hg^2＋/Cd2＋表现为加和作用。

保护剂对费氏弧菌冻干粉复苏及毒性检测的影响

通过正交试验探究不同浓度脱脂乳、甘油和海藻糖组成的复合保护剂对费氏弧菌的保护作用,确定最佳保护剂配比,并进一步研究保护剂对冻干粉发光复苏特性和毒性检测准确性的影响。结果表明,15%脱脂乳、5%甘油和12.5%海藻糖组成的复合保护剂保护效果最好。添加保护剂后,干粉发光复苏稳定时间从传统的15 min缩短至5～10 min,并能准确检测4种金属的毒性大小。在最佳冷冻保护剂的保护下,费氏弧菌冻干粉在缩短了复苏时间的同时对金属的毒性检测没有影响,有利于费氏弧菌在环境监测中使用。

费氏弧菌综合毒性法对不同种类污染物的应急监测试验研究

以突发水环境污染事件中常见的重金属、农药和工业有机物三大类污染物为研究对象,利用海洋发光菌费氏弧菌进行发光菌综合毒性法试验研究。结果表明:采用冻干菌粉快速复苏技术对重金属、农药和工业有机污染物进行应急监测时,与发光菌的接触时间可用10min代替传统的推荐接触时间15min;重金属、农药以及工业有机污染物对费氏弧菌的发光抑制率随特定污染物浓度增加而增大,不同特定污染物对费氏弧菌的影响程度不同,可实现发光菌综合毒性法进行水质应急监测。

牛奶中土霉素对青海弧菌和费氏弧菌的毒性作用测定

本文通过应用费氏弧菌和青海弧菌,探究了牛奶中土霉素对这两种发光细菌的毒性抑制作用规律。牛奶中,一定浓度下,土霉素对青海弧菌生物发光的抑制率随作用时间呈对数趋势增加,在0.45mg/L作用下,该关系方程为y=0.3007ln(x)-0.1940,R2=0.9934;作用5min时,土霉素抑制率随着浓度变化的规律呈直线关系,之后呈对数关系,E50值在5min时为0.75mg/L,30min时降低至0.12mg/L;土霉素对费氏弧菌生物发光的抑制率随作用时间呈对数趋势增加,在0.55mg/L作用下,y=0.2742ln(x)-0.0942,R2=0.9961;其抑制率随着浓度变化的规律在5min呈指数关系,之后呈对数关系,在作用10min时,y=0.5524ln(x)+0.9045,R2=0.9949,E50值在5min时为0.75mg/L,40min时降低至0.09mg/L。

对硫磷与敌百虫对发光菌的联合毒性效应

研究了对硫磷和敌百虫对发光菌的单一毒性及以毒性单位1∶1、1∶44、∶1配比的二元混合物的联合毒性,并且对联合毒性进行评价。结果表明,采用毒性单位法(TU)、相加指数法(AI)、相似性参数(λ)得出二元混合物的联合作用均为拮抗作用,混合毒性指数法(MTI)与前3种方法的评价结果略有不同。

常见重金属对费氏弧菌的生物毒性研究

以费氏弧菌作为毒性测试物种,研究Hg2+、Pb2+、Cu2+、Cd2+、Zn2+、Cr6+对费氏弧菌的生物毒性。同时,对相对发光强度和金属离子浓度进行线性回归后计算了EC50值(半数效应浓度值),并比较了该菌种对各金属化合物的敏感度差异。结果表明,发光菌的相对发光强度均与重金属离子浓度呈负相关,线性相关系数为0.8764~0.9730。Hg2+、Pb2+、Cu2+、Cd2+、Zn2+、Cr6+对费氏弧菌的EC50分别为0.045、0.181、0.300、0.117、0.614、23.000 mg/L,毒性大小依次为Hg2+>Cd2+>Pb2+>Cu2+>Zn2+>Cr6+,可见Hg2+对费氏弧菌的毒性最大,但该发光菌对Cr6+的敏感性较小。

聚丙烯酰胺类油田添加剂生物毒性测试方法

为了有效解决明亮发光细菌T3价格暴涨且供货不稳定的问题,采用费氏弧菌为测试菌种,ZnSO4·7H2O为参比毒物,通过单因素实验探讨了不同时间内费氏弧菌的稳定性,考察了不同浓度的参比毒物对菌种发光强度和抑制率的影响,研究了费氏弧菌在油田添加剂生物毒性测试中的应用.结果表明:费式弧菌在测试过程中存活性高、稳定性好;参比毒物ZnSO4·7H2O浓度越大,发光强度越低,抑制率越高;费氏弧菌测得的降滤失剂的毒性大于包被剂,最佳测试时间为15~30 min.

磺胺类抗生素与群体感应抑制剂对发光菌的联合毒性及其机制初探

以Vibrio fischeri为模式生物,3类群体感应抑制剂(呋喃酮、吡咯酮和吡咯)与典型磺胺类抗生素为研究对象,测定了群体感应抑制剂与磺胺类抗生素联合急性毒性效应,通过群体感应抑制剂与信号分子竞争结合LuxR的实验和结合能Ebinding的测定,初步探讨了其联合毒性作用机制.结果显示,呋喃酮类化合物与磺胺类抗生素的二元等毒性比下的联合效应表现为协同与加和,吡咯酮类、吡咯类化合物与磺胺类抗生素的二元等毒性比下的联合效应分别表现为加和与拮抗;它们与LuxR的竞争结合力的差异,可能是它们与磺胺类抗生素等毒性比下的联合效应不同的原因.

典型抗生素与群体感应抑制剂对费氏弧菌的三元慢性联合毒性

群体感应抑制剂(quorum sensing inhibitor,QSIs)广泛应用之后与环境中现有抗菌药物共存的趋势不可避免。为了评价QSIs和现有抗菌药物共存所引起的生态环境效应,本文以费氏弧菌(Vibrio fischeri)作为模式生物,磺胺类抗生素磺胺氯哒嗪(SCP)、磺胺类增效剂甲氧苄嘧啶(TMP)和群体感应抑制剂4-溴-5-溴亚甲基-2(5氢)-呋喃酮(FC-30)为研究对象,测定了以上3个化合物对Vibrio fischeri的单一/混合慢性毒性效应。单一慢性毒性结果表明,3个化合物的毒性大小如下:FC-30<SCP<TMP,混合慢性毒性结果表明三元混合体系联合效应为拮抗。进一步分析可知,SCP+FC-30和TMP+FC-30两个混合体系的拮抗作用是三元混合体系为拮抗效应的根本原因。最后指出,因为SCP、TMP和FC-30的三元混合体系是拮抗作用,所以从环境生态风险角度分析,三者联合用药对环境的影响小于单一用药。

2,4-二硝基甲苯与硝基苯衍生物对发光菌的联合毒性

测定了2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)与5种硝基苯衍生物对发光菌的单一毒性和在等剂量下二元混合物的联合毒性.采用毒性单位(TU)、相加指数(AI)、相似性参数(λ)和混合毒性指数(MTI)进行联合毒性评价,结果表明,5种二元混合物的联合作用均为协同作用;比较了不同对位取代基对混合物协同作用强弱的影响,采用混合毒性指数的评价结果与其它3种方法略有不同,但在以2,4-DNT为底物的二元混合体系中,对硝基氯苯的协同作用最弱.

采用发光菌法评价果汁中亚硝酸钠生物毒性

在研究亚硝酸钠与费氏弧菌发光抑制率存在相关性的基础上,建立了评价亚硝酸钠生物毒性的方法,并将其应用于果汁中亚硝酸钠综合毒性的检验。结果显示,发光强度抑制率与亚硝酸钠溶液质量浓度呈正相关,相关系数在0.953 3～0.957 3,最佳检测平衡时间为15 min,误差限范围在0.615 0～2.346 6;发光强度抑制率与果汁中亚硝酸钠质量浓度同样呈正相关,相关系数在0.955 5～0.997 0,最佳检测平衡时间为15 min,误差限范围在0.085 2～2.448 3。