Cd、Cr单一及复合污染对赤子爱胜蚓的毒理研究

发布时间：2017-05-25 07:14

  本文关键词：Cd、Cr单一及复合污染对赤子爱胜蚓的毒理研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：土壤是环境的重要组成部分,作为大约90%污染物质的承担者,是一个典型的复合污染体系。本文以Cd和Cr两种重金属为供试污染物,以土壤动物赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)为受体生物,将分子生态毒理学和传统蚯蚓毒理学相结合,在重金属对蚯蚓的急性毒性研究基础上,分析了重金属对蚯蚓蛋白含量、应激防御蛋白、抗氧化酶和生物转运酶的影响等生态毒理效应。其中应激防御蛋白选择的是金属硫蛋白(MT);抗氧化酶选择的是超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT);生物转运酶选择的是谷胱甘肽转硫酶(GST)。1.对蚯蚓进行急性毒性试验,滤纸接触法和自然土壤法均发现Cr的毒性略强于Cd。滤纸接触法得到Cd的半致死浓度为259 mg·L 1(24 h)、194 mg·L 1(48 h);Cr的半致死浓度为213 mg·L 1(24 h)、135 mg·L 1(48 h)。自然土壤法得到Cd的半致死浓度为1395 mg·kg 1(7 d)、810 mg·kg 1(14 d);Cr的半致死浓度为889 mg·kg 1(7 d)、582 mg·kg 1(14 d)。自然土壤中Cd和Cr属中等毒性。Cd-Cr复合污染对蚯蚓的急性毒性具有明显的拮抗作用,其中Cd为主效应因子。2.蚯蚓回避试验表明,两种重金属浓度相同时,Cd污染比Cr污染下的蚯蚓回避率高。3.利用自然土壤染毒,研究Cd-Cr单一及复合污染对蚯蚓蛋白含量的影响,结果表明单一低剂量的重金属刺激可增加蚯蚓体内的蛋白含量,而随着重金属浓度的增高,蛋白含量会呈现下降趋势。Cd污染中不同的Cd浓度是主要影响因素,Cr污染中时间是主要影响因素。Cd-Cr复合污染试验对蚯蚓蛋白含量不存在明确的毒理学效应。4.利用自然土壤染毒,研究Cd-Cr单一及复合污染对蚯蚓MT、SOD、CAT和GST的影响。MT含量影响试验结果表明,单一的Cr和Cd都可诱导蚯蚓体内产生大量MT,且MT含量随时间的变化显著;Cd-Cr复合污染中,不同浓度的Cd是影响复合污染对蚯蚓MT含量影响的主要因素。SOD活力影响试验结果表明,单一重金属刺激下,蚯蚓体内SOD活力出现先升高后降低的变化趋势;Cd-Cr复合污染中,Cr浓度为主效应因子。CAT活力影响试验结果表明,单一重金属刺激下,蚯蚓体内CAT活力出现先升高后降低再升高再降低的变化趋势;Cd-Cr复合污染中,Cd浓度和Cr浓度对CAT的活力影响未达到显著性水平,时间是复合污染对CAT活力影响的主要因素。GST活力影响试验结果表明,单一重金属刺激下,蚯蚓体内GST活力出现先升高后降低的变化趋势;Cd-Cr复合污染对蚯蚓的GST活力影响中,三者之间的复合关系不明显。
【关键词】：Cd Cr 赤子爱胜蚓 复合污染 生态毒理效应
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X171.5;X53
【目录】：

• 摘要5-7
• 英文摘要7-14
• 第一章 综述14-34
• 1.1 重金属污染14-18
• 1.1.1 重金属的定义14
• 1.1.2 重金属污染的定义14
• 1.1.3 重金属污染分类14-16
• 1.1.4 土壤重金属污染概念16-17
• 1.1.5 土壤重金属污染危害17-18
• 1.2 复合污染18-21
• 1.2.1 复合污染概念18-19
• 1.2.2 复合污染分类19-20
• 1.2.3 复合污染研究方法20-21
• 1.2.4 重金属复合污染机理研究内容21
• 1.3 生态毒理学21-26
• 1.3.1 生态毒理学研究内容22-23
• 1.3.2 生态毒理学研究发展23-24
• 1.3.3 生态毒理学研究方法24-26
• 1.4 蚯蚓生态毒理学26-32
• 1.4.1 蚯蚓简介26-27
• 1.4.2 蚯蚓生态毒理学研究方法27-29
• 1.4.3 生物标志物在蚯蚓生态毒理学中的应用29-31
• 1.4.4 蚯蚓生态毒理研究展望31-32
• 1.5 立题依据与研究主要内容32-34
• 1.5.1 立题依据32
• 1.5.2 研究内容32-34
• 第二章 重金属CD、CR对蚯蚓的急性毒性试验34-41
• 2.1 供试动物及供试土壤34
• 2.1.1 供试动物34
• 2.1.2 供试土壤34
• 2.2 主要试剂及仪器34-35
• 2.3 试验方法35-36
• 2.3.1 蚯蚓清肠35
• 2.3.2 滤纸接触法35
• 2.3.3 自然土壤法35-36
• 2.3.4 数据处理36
• 2.4 试验结果36-38
• 2.4.1 重金属Cd滤纸接触试验结果36
• 2.4.2 重金属Cr滤纸接触试验结果36-37
• 2.4.3 重金属Cd自然土壤试验结果37
• 2.4.4 重金属Cr自然土壤试验结果37-38
• 2.5 分析与讨论38-41
• 2.5.1 Cd对生物的毒性作用机理38
• 2.5.2 Cr对生物的毒性作用机理38-39
• 2.5.3 重金属Cd、Cr毒性评价39-41
• 第三章 重金属CD、CR对蚯蚓形态学影响及毒性回避试验41-46
• 3.1 供试动物及供试土壤41
• 3.2 主要试剂及仪器41
• 3.3 试验方法41-42
• 3.3.1 重金属污染对蚯蚓的形态学影响41-42
• 3.3.2 蚯蚓回避试验42
• 3.3.3 数据处理42
• 3.4 试验结果42-44
• 3.4.1 重金属Cd、Cr对蚯蚓的形态学影响结果42-44
• 3.4.2 重金属Cd、Cr回避试验结果44
• 3.5 分析与讨论44-46
• 3.5.1 形态学观察现象分析44-45
• 3.5.2 回避现象分析45-46
• 第四章 重金属CD、CR复合污染对蚯蚓的急性毒性试验46-51
• 4.1 供试动物及供试土壤46
• 4.2 主要试剂及仪器46
• 4.3 试验方法46
• 4.3.1 蚯蚓清肠46
• 4.3.2 复合急性毒性试验46
• 4.3.3 数据处理46
• 4.4 试验结果46-48
• 4.4.1 Cr对Cd的复合毒性试验结果47
• 4.4.2 Cd对Cr的复合毒性试验结果47-48
• 4.5 分析与讨论48-51
• 第五章 重金属CD、CR单一及复合污染对蚯蚓蛋白含量影响试验51-61
• 5.1 供试动物及供试土壤51-52
• 5.2 主要试剂及仪器52
• 5.3 试验方法52-54
• 5.3.1 蚯蚓清肠52
• 5.3.2 毒性试验52-53
• 5.3.3 蚯蚓蛋白含量的测定及标准曲线绘制53-54
• 5.3.4 数据处理54
• 5.4 试验结果54-59
• 5.4.1 蛋白含量标准曲线54-55
• 5.4.2 单一重金属污染对蛋白含量的影响55-57
• 5.4.3 复合重金属污染对蛋白含量的影响57-59
• 5.5 分析与讨论59-61
• 5.5.1 单一重金属污染对蛋白含量的影响分析59
• 5.5.2 复合重金属污染对蛋白含量的影响分析59
• 5.5.3 重金属污染对蛋白含量影响的原因分析59-61
• 第六章 重金属CD、CR单一及复合污染对蚯蚓MT含量影响试验61-73
• 6.1 供试动物及供试土壤61
• 6.2 主要试剂及仪器61-62
• 6.3 试验方法62-64
• 6.3.1 蚯蚓清肠62
• 6.3.2 毒性试验62-63
• 6.3.3 蚯蚓MT含量的测定及标准曲线绘制63-64
• 6.3.4 数据处理64
• 6.4 试验结果64-69
• 6.4.1 MT含量标准曲线64-65
• 6.4.2 单一重金属污染对MT含量的影响65-68
• 6.4.3 复合重金属污染对MT含量的影响68-69
• 6.5 分析与讨论69-73
• 6.5.1 单一重金属污染对MT含量的影响分析69-70
• 6.5.2 复合重金属污染对MT含量的影响分析70-72
• 6.5.3 MT结合重金属的作用机理72-73
• 第七章 重金属CD、CR单一及复合污染对蚯蚓SOD酶活力影响试验73-83
• 7.1 供试动物及供试土壤73
• 7.2 主要试剂及仪器73-74
• 7.3 试验方法74-76
• 7.3.1 蚯蚓清肠74
• 7.3.2 毒性试验74-75
• 7.3.3 蚯蚓SOD酶活性的测定75-76
• 7.3.4 数据处理76
• 7.4 试验结果76-80
• 7.4.1 蛋白含量标准曲线76
• 7.4.2 Cd污染对SOD活力的影响76-77
• 7.4.3 Cr污染对SOD活力的影响77-79
• 7.4.4 复合污染对SOD活力的影响79-80
• 7.5 分析与讨论80-83
• 7.5.1 单一重金属污染对SOD活力的影响分析80
• 7.5.2 复合重金属污染对SOD活力的影响分析80-82
• 7.5.3 SOD解毒机理分析82-83
• 第八章 重金属CD、CR单一及复合污染对蚯蚓CAT酶活力影响试验83-93
• 8.1 供试动物及供试土壤83
• 8.2 主要试剂及仪器83-84
• 8.3 试验方法84-85
• 8.3.1 蚯蚓清肠84
• 8.3.2 毒性试验84
• 8.3.3 蚯蚓CAT酶活力的测定84-85
• 8.3.4 数据处理85
• 8.4 试验结果85-89
• 8.4.1 蛋白含量标准曲线85-86
• 8.4.2 Cd污染对CAT活力的影响86-87
• 8.4.3 Cr污染对CAT活力的影响87-88
• 8.4.4 复合污染对CAT活力的影响88-89
• 8.5 分析与讨论89-93
• 8.5.1 单一重金属污染对CAT活力的影响分析89-90
• 8.5.2 复合重金属污染对CAT活力的影响分析90-92
• 8.5.3 CAT解毒机理分析92-93
• 第九章 重金属CD、CR单一及复合污染对蚯蚓GST酶活力影响试验93-101
• 9.1 供试动物及供试土壤93
• 9.2 主要试剂及仪器93-94
• 9.3 试验方法94-95
• 9.3.1 蚯蚓清肠94
• 9.3.2 毒性试验94
• 9.3.3 蚯蚓GST酶活力的测定94
• 9.3.4 数据处理94-95
• 9.4 试验结果95-98
• 9.4.1 蛋白含量标准曲线95
• 9.4.2 Cd污染对GST活力的影响95-96
• 9.4.3 Cr污染对GST活力的影响96-97
• 9.4.4 复合污染对GST活力的影响97-98
• 9.5 分析与讨论98-101
• 9.5.1 单一重金属污染对GST活力的影响分析98-99
• 9.5.2 复合重金属污染对GST活力的影响分析99-100
• 9.5.3 GST解毒机理分析100-101
• 第十章 结论101-103
• 参考文献103-110
• 致谢110-111
• 作者简介111

【参考文献】

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