5种重金属对萼花臂尾轮虫的急性和慢性毒性作用研究

发布时间：2020-03-18 19:03

【摘要】：重金属复合污染问题一直以来都受到人们的高度关注。萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)是水生态毒理学研究的模式生物之一。本文以萼花臂尾轮虫为受试生物,研究了铜、锌、镉、铬和锰等5种重金属对萼花臂尾轮虫单一和联合急性毒性作用；评价了不同浓度的组合下,铜、锌、镉、铬和锰等5种重金属混合物中短期和长期暴露对萼花臂尾轮虫的慢性毒性作用；以锌、镉为例,考察了温度和藻密度对重金属复合污染对萼花臂尾轮虫毒性作用的影响。主要研究内容和结果如下：1.单一急性毒性实验结果显示,铜、锌、镉、铬和锰等5种重金属对萼花臂尾轮虫24 h半数致死浓度分别为：0.00616 mg L-1,12.62 mg L-1,2.89 mg L-1,17.29 mg L-1和67.32 mg L-1。联合急性毒性实验结果显示,等毒性配比的铜-铬和等浓度配比的铜-锌、铜-镉、铜-铬、锌-镉等二元联合作用结果显示为拮抗效应,其它二元联合作用结果则均显示是协同效应；等毒性配比的铜-铬-锰和等浓度配比的铜-镉-锰三元联合作用结果显示为拮抗效应,其它三元联合作用结果则均显示是协同效应；等浓度配比的铜-锌-镉-铬、铜-锌-镉-铬、铜-锌-铬-锰等四元联合作用结果显示为拮抗效应,其它四元联合作用的结果则均显示是协同效应；等浓度和等毒性配比的铜-锌-镉-铬-锰五元联合的作用结果均显示是协同效应。重金属对萼花臂尾轮虫的联合急性毒性效应可能会因为混合物浓度配比方式的不同而改变。2.采用生命表技术研究了铜(0.001和0.01 mg L-1)、锌(0.01和0.1 mg L-1)、镉(0.01和0.1 mg L-1)、铬(0.01和0.1 mg L-1)和锰(0.1和1 mg L-1)等5种重金属在不同浓度组合下对萼花臂尾轮虫净生殖率、世代时间、生命期望和种群内禀增长率的影响。结果显示,铜浓度和其他4种重金属混合液浓度的交互作用、锌浓度和其他4种金属混合液浓度的交互作用、镉浓度和其他4种重金属混合液浓度的交互作用、铬浓度和其他4种重金属混合液浓度的交互作用显著影响轮虫种群内禀增长率；锌浓度和其他4种重金属混合液浓度的交互作用显著影响轮虫净生殖率；锰浓度和其他4种重金属混合液浓度的交互作用显著影响轮虫生命期望。重金属之间交互作用效应随着混合物各组分相对浓度的变化而改变。3.利用3天种群增长和4天休眠卵产量的实验方法研究了铜(0.001和0.01 mgL-1)、锌(0.01和0.1 mg L-1)、镉(0.01和0.1 mg L-1)、铬(0.01和0.1 mg L-1)和锰(0.1和1 mg L-1)等5种重金属在不同浓度组合下对萼花臂尾轮虫种群增长和有性生殖发生的影响。结果显示,铜浓度和其他4种重金属混合物浓度的交互作用显著影响轮虫混交雌体和非混交雌体的比值和轮虫混交雌体百分率；锌浓度与其他4种重金属混合物浓度的交互作用显著影响轮虫混交雌体和非混交雌体的比值、轮虫混交雌体百分率、轮虫混交雌体受精率、轮虫种群瞬时增长率和轮虫4天休眠卵产量；镉浓度与其他4种重金属混合物浓度的交互作用显著影响轮虫混交雌体和非混交雌体的比值、轮虫混交雌体受精率和轮虫4天休眠卵产量；铬浓度与其他4种金属混合物浓度的交互作用、锰浓度与其他4种重金属混合物浓度的交互作用均显著轮虫混交雌体和非混交雌体的比值和轮虫种群瞬时增长率。总体上来看,随着混合物毒物浓度由低变高,各参数均出现了先上升后下降的变化趋势。4.研究了萼花臂尾轮虫长期(18天)暴露于铜(0.001和0.01 mg L-1)、锌(0.01和0.1 mg L-1)、镉(0.01和0.1 mg L-1)、铬(0.01和0.1 mg L-1)和锰(0.1和1mg L-1)等5种重金属不同浓度组合的混合液中的轮虫种群变化情况。结果显示,铜浓度和其他4种重金属混合液浓度的交互作用、锌浓度和其他4种重金属混合液浓度的交互作用、镉浓度和其他4种重金属混合液浓度的交互作用、铬浓度和其他4种重金属混合液浓度的交互作用、锰浓度和其他4种重金属混合液浓度的交互作用均显著影响轮虫种群增长率；锌浓度和其他4种重金属混合液浓度的交互作用显著影响轮虫最大种群密度。高浓度混合物均显著降低了轮虫种群增长率和轮虫种群最大密度。5.研究了3个温度(15、20和25℃)、3个藻密度(0.5、1.0和2.0×106 cellsml-1斜生栅藻Scenedesmus obliquus)环境下,不同浓度锌(0.315、0.63和1.26 mg L-1)、镉(0.073、0.145和0.289 mg L-1)以及锌-镉混合物(0.315 mg L-1锌+0.073 mg L-1镉、0.63 mg L-1锌+0.145 mg L-1镉和1.26 mg L-1锌+0.289 mg L-1镉)对萼花臂尾轮虫3天种群增长率和混交雌体百分率的影响。结果显示,锌浓度、锌浓度和温度的交互作用、锌浓度和藻密度交互作用、锌浓度、温度和藻密度三者交互作用均显著影响轮虫种群增长率；镉浓度、镉浓度和温度的交互作用、镉浓度和藻密度的交互作用均显著影响轮虫种群增长率；镉浓度和镉浓度和温度的交互作用均显著影响轮虫混交雌体百分率；锌-镉混合液浓度、锌-镉混合液浓度和温度的交互作用、锌-镉混合液浓度和藻密度的交互作用均显著影响轮虫种群增长率；锌-镉混合液浓度、温度和藻密度三者的交互作用显著影响轮虫混交雌体百分率。总的说来,随着温度的上升和藻密度的下降,锌、镉以及它们的混合液对轮虫的毒性影响在增加,锌-镉协同作用效应也逐渐体现。
【学位授予单位】：安徽师范大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X171.5

【参考文献】