苯酚對斑馬魚行為學影響及毒理學效應研究.pdf

1、隨著工業(yè)化進程的加快，有機物種類和數(shù)量日益增加，有機物污染造成水環(huán)境質量下降，給人類及水生生物的健康帶來極大風險。論文以斑馬魚作為模式生物，以苯酚有機物污染水為研究對象，借助水質安全在線生物預警系統(tǒng)(BEWs)和水質毒性生物在線監(jiān)測儀(RTB)，實時在線監(jiān)測苯酚脅迫下斑馬魚運動行為變化，并與斑馬魚毒理學效應研究相結合，探討苯酚染毒后斑馬魚行為變化與毒理學指標之間的相關性。試驗研究主要內容及結論如下。
　　(1)采用半靜態(tài)試驗法進行

2、苯酚對斑馬魚急性毒性試驗研究，得出不同時間內苯酚對斑馬魚的半致死濃度(LC50)。結果表明，對斑馬魚來說，苯酚屬于中等毒性物質，LC50-48h、LC50-96h分別為18.548、13.554mg/L，苯酚對斑馬魚安全濃度為1.355mg/L;對比苯酚對其他魚類的LC50-96h，斑馬魚對苯酚的耐受力較低，敏感度高。30、40、50mg/L苯酚脅迫下，斑馬魚死亡率達到100％的時間分別為48、12、12h，斑馬魚12、24、48、96

3、h死亡率依次為27％、53％、66％、86％。
　　(2)在苯酚對斑馬魚急性毒性試驗的基礎上，采用信號波原理監(jiān)測苯酚脅迫下斑馬魚行為變化，分析苯酚與斑馬魚綜合行為強度的效應關系。試驗期內，0.18-36mg/L試驗組斑馬魚行為強度顯著減弱(p＜0.05)，苯酚濃度在0.18mg/L(0.01TU)及以上時通過分析48h內斑馬魚行為強度變化，實現(xiàn)水體污染的報警。與低濃度(0.18、0.9mg/L)試驗組相比，高濃度（18、36mg/

4、L）組斑馬魚行為強度達到峰值的時間提前了約1h，行為強度趨于穩(wěn)定的時間也延長了10h左右。
　　(3)采用運動圖像監(jiān)測原理在線監(jiān)測苯酚脅迫下斑馬魚游動行為（游動速度、游動高度）、通訊行為（通訊距離、通訊分散度）等運動行為參數(shù)變化，并反應水質健康指數(shù)。研究表明，低濃度(0.18、0.9mg/L)、中等濃度(1.8、9mg/L)、高濃度（18、36mg/L）試驗組水質健康指數(shù)與對照組差值依次為15％、20％、30％。對照組與試驗組水質

5、健康指數(shù)差異性顯著(p＜0.05)，其變化趨勢與BEWs基本一致。與低濃度相比，高濃度試驗組斑馬魚游動行為、通訊行為達到峰值的時間分別縮短了1-2h、2-4h。其中，游動高度達到峰值的時間比游動速度滯后了1-2h，苯酚脅迫下斑馬魚游動速度比游動高度更敏感，可以選取速度作為在線監(jiān)測苯酚污染后的行為異常指標。
　　(4)進行了苯酚對斑馬魚毒理學效應的研究。通過考察試驗組斑馬魚體內ATP酶、乙酰膽堿酯酶(AChE)、超氧化物歧化酶(SO

6、D)、過氧化氫酶(CAT)活性的變化，探究污染物脅迫下斑馬魚運動行為學變化與毒理學效應的相關性。由試驗可知，苯酚脅迫初期（6h內），與對照組相比，低濃度(0.18、0.9mg/L)組ATP酶、AChE、SOD、CAT活性分別增加了10-18％、20％、0.5-8％，呈現(xiàn)“毒性興奮效應”。短時間脅迫下，苯酚可誘導酶活性，隨染毒時間延長，誘導作用減弱，甚至表現(xiàn)出抑制作用;隨苯酚濃度增加，ATP酶、AChE活力逐漸降低，SOD、CAT活力逐漸