1,2,4-TCB在模擬水環(huán)境中的遷移分布及毒性機(jī)理研究.pdf

1、1，2，4-三氯苯(1，2，4-TCB)是工業(yè)中最常見(jiàn)的一類重要的氯苯類化合物(CBs)，在各種水體中均已檢測(cè)到很高的殘留量，水生生物可以通過(guò)食物鏈的傳遞或直接從水體中吸收環(huán)境污染物。因而研究1，2，4-TCB在環(huán)境中的行為方式及生態(tài)毒性效應(yīng)，對(duì)于了解1，2，4-TCB在水環(huán)境中的遷移分布及致毒機(jī)理具有重要意義。本論文利用微宇宙模擬水生生態(tài)系統(tǒng)對(duì)1，2，4-TCB在水體環(huán)境中的行為及對(duì)魚(yú)類和植物的生物毒性效應(yīng)進(jìn)行了研究。
　　

2、1.1，2，4-TCB在模擬水生生態(tài)系統(tǒng)中的環(huán)境行為研究
　　 利用微宇宙模擬水生生態(tài)系統(tǒng)對(duì)1，2，4-TCB在水體、生物體(紅劍魚(yú)、銅錢(qián)草、對(duì)蝦)不同介質(zhì)及生物體不同組織和器官中含量、分布、富集積累等動(dòng)態(tài)變化過(guò)程進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，水環(huán)境中1，2，4-TCB10d內(nèi)有66.7％向大氣中揮發(fā)，而剩余的1，2，4-TCB向不同生物體內(nèi)轉(zhuǎn)移或代謝，其中植物體含量?jī)?nèi)占有1.8％，魚(yú)體含量占22.68％，對(duì)蝦體內(nèi)含量占8.78％。進(jìn)一

3、步對(duì)其在各種生物體內(nèi)的吸附過(guò)程進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，植物銅錢(qián)草對(duì)1，2，4-TCB有一定程度的吸收且其吸附過(guò)程是一個(gè)物理吸附過(guò)程，在處理10d時(shí)1，2，4-TCB在植物體內(nèi)達(dá)到最高隨后逐漸降低，到第15d后，植物體內(nèi)的1，2，4-TCB維持在平衡狀態(tài)；且在莖組織中富集量高于葉片；對(duì)蝦和魚(yú)對(duì)1，2，4-TCB有不同程度的吸附和積累，在前10d，1，2，4-TCB進(jìn)入各組織中的速率最快，隨后進(jìn)入魚(yú)體和蝦體的速率減慢，最后均維持在一個(gè)平衡狀態(tài)。魚(yú)體內(nèi)

4、各組織富集程度：心臟>鰓>性腺>腸>肌肉。這說(shuō)明1，2，4-TCB在各組織中積累量與不同組織中脂肪含量密切相關(guān)。由于對(duì)蝦甲殼的保護(hù)作用，在前10d其體內(nèi)1，2，4-TCB含量變化較魚(yú)體各組織變化緩慢，且低于魚(yú)體各組織中含量。1，2，4-TCB在魚(yú)體內(nèi)富集最高，其次是對(duì)蝦，水草中富集最低。
　　 2.1，2，4-TCB的生物毒性效應(yīng)
　　 (1)以水培銅錢(qián)草為材料，研究1，2，4-三氯苯(1，2，4-TCB)染毒引起植株葉

5、綠素、類胡蘿卜素和可溶性蛋白含量等生理指標(biāo)的毒性響應(yīng)，并從葉片丙二醛(MDA)含量及各種抗氧化酶(超氧化物歧化酶(SOD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)和過(guò)氧化物酶(POD))的改變探討了1，2，4-TCB的毒性作用機(jī)理。結(jié)果表明：低濃度1，2，4-TCB(5、10 mg·L-1)處理，銅錢(qián)草葉片各種生理代謝指標(biāo)與1，2，4-TCB處理呈現(xiàn)一定濃度-效應(yīng)和時(shí)間-效應(yīng)關(guān)系，但與對(duì)照組間無(wú)顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。葉綠素含量、葉綠素a/b和可溶性蛋白含量均隨

6、著1，2，4-TCB處理時(shí)間延長(zhǎng)先升高后降低；MDA含量隨處理時(shí)間和濃度增加而增加，SOD、CAT和POD活性隨處理時(shí)間延長(zhǎng)先升高后降低。相同處理時(shí)間，低濃度(5、10 mg·L-1)組銅錢(qián)草葉片抗氧化酶活性增加，在10 mg·L-11，2，4-TCB處理4～6 d時(shí)，各種抗氧化酶活性均達(dá)到最大。而高濃度(15、20 mg·L-1)組抗氧化酶活性與對(duì)照組相比，顯著降低，各組間也呈現(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　 (2)以半靜態(tài)生物試驗(yàn)方式研

7、究1，2，4-TCB對(duì)斑馬魚(yú)的毒性和胚胎發(fā)育毒性。結(jié)果表明1，2，4-TCB初加入時(shí)會(huì)引起斑馬魚(yú)跳動(dòng)、亂竄、呼吸急促等毒性癥狀，在24、48、72 h其半數(shù)致死濃度(LC50)分別為4.33、4.26、2.72 mg·L-1。1，2，4-TCB對(duì)斑馬魚(yú)胚胎體外染毒及對(duì)成年斑馬魚(yú)染毒其胚胎發(fā)育均產(chǎn)生各種毒性癥狀，可導(dǎo)致胚胎發(fā)育畸形，主要的毒性特征為：原腸胚外凸，尾短，心包囊水腫，脊椎彎曲，甚至死亡。不同階段斑馬魚(yú)胚胎發(fā)育的毒理學(xué)終點(diǎn)不同。

8、1，2，4-TCB對(duì)斑馬魚(yú)正常受精和產(chǎn)卵數(shù)量均有一定影響。對(duì)成年斑馬魚(yú)染毒，隨著1，2，4-TCB處理濃度的升高，斑馬魚(yú)產(chǎn)卵數(shù)量下降，且正常受精卵數(shù)量減少。胚胎死亡率和致畸率均有所增加，其幼魚(yú)出膜時(shí)間超過(guò)72h。斑馬魚(yú)胚胎體外染毒毒性效應(yīng)比胚胎在成年斑馬魚(yú)體內(nèi)染毒毒性效應(yīng)敏感。
　　 (3)采用1，2，4-TCB對(duì)成年斑馬魚(yú)染毒，研究了其對(duì)斑馬魚(yú)及幼魚(yú)體內(nèi)SOD、CAT和堿性磷酸酶(AKP)活性影響，對(duì)1，2，4-TCB接觸對(duì)斑

9、馬魚(yú)的毒性機(jī)制進(jìn)行分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，低濃度(2、4、8 mg·L-1)1，2，4-TCB處理對(duì)SOD活性有一定的應(yīng)激作用，且在暴露8 d后均高于對(duì)照組，而后酶活性降低。當(dāng)16 mg·L-11，2，4-TCB接觸時(shí)，斑馬魚(yú)體SOD活性明顯抑制。各處理組CAT活性隨暴露時(shí)間延長(zhǎng)先升高后降低。1，2，4-TCB處理的斑馬魚(yú)體細(xì)胞AKP活性在處理前4 d無(wú)顯著變化，2、4 mg·L-1處理組AKP活性在暴露8 d后與對(duì)照組相比呈極顯著的升高。16