6种重金属的发光菌毒性效应及其海洋生物物种敏感度分析
重金属对微生物毒性效应研究
武汉工业学院毕业论文论文题目：重金属对微生物毒性效应研究姓名学号院系化学与环境工程学院专业环境工程指导教师2010年5月15日目录中文摘要 (Ⅰ)英文摘要 (Ⅱ)1.前言 (1)1.1 重金属对微生物毒性研究现状 (1)1.2 本实验研究的目的和意义 (3)2．大肠杆菌、荧光假单胞菌和枯草芽孢杆菌的简介 (4)2.1 大肠杆菌的简介 (4)2.2 荧光假单胞菌的简介 (4)2.3 枯草芽孢杆菌的简介 (5)3．汞，铬，镉，铅对大肠杆菌，荧光假单胞菌，枯草芽孢杆菌毒性的实验研究 (7)3.1 细菌在重金属污染下存活数量 (7)3.1.1 实验材料和仪器 (7)3.1.2 实验步骤 (7)3.1.3 结果与分析 (7)3.2 细菌在受到重金属污染后在细胞水平上的研究 (9)3.2.1实验材料和仪器 (9)3.2.2 实验步骤 (9)3.2.3 结果与分析 (10)3.3 单细胞凝胶实验 (12)3.3.1 实验材料和仪器 (12)3.3.2 实验步骤 (12)3.3.3 结果与分析 (13)4．微生物和重金属相互作用的应用范围及发展前景 (15)4.1 微生物和重金属相互作用的应用范围 (15)4.1.1 重金属污染的微生物学评价 (15)4.1.2 微生物在环境保护中的应用 (15)4.2 重金属和微生物相互作用的发展前景...................．16 谢辞 (17)参考文献 (18)摘要微生物不仅种类繁多，数量极大，分布广泛，而且具有繁殖迅速，个体微小，比表面积大，对环境适应能力强等特点，因而成为人类最宝贵、最具开发潜力的资源库之一。
作为分解者，微生物在地球生态系统的物质循环过程中起着“天然环境卫士”的作用。
众所周知，重金属不能被微生物降解并且对它们有毒害作用，本次实验是以四种常见的重金属离子+2H g、+6Cd、+2P b对大肠杆菌、荧光假单Cr、+2胞菌、枯草芽孢杆菌三种细菌生长过程的毒性研究。
海水中重金属对养殖扇贝种苗的毒性效应研究
海水中重金属对养殖扇贝种苗的毒性效应研究引言：随着工业化的发展和人类活动的增加，海洋环境中的重金属污染日益严重，对海洋生物造成了严重的威胁。
扇贝作为常见的贝类养殖物种之一，对于海洋生态系统的健康具有重要意义。
然而，海水中的重金属对于扇贝种苗的生存和发展可能带来潜在的毒性效应。
因此，本研究旨在探讨海水中重金属对养殖扇贝种苗的毒性效应，并分析其可能的机制。
1. 海水重金属污染的来源及影响海洋环境中的重金属污染主要来自工业废水、农业和城市排污、船舶废弃物以及自然因素等。
常见的海水重金属污染物包括铅、汞、镉、铜、锌等。
这些重金属在海水中长期积累，通过生物链逐渐富集在养殖物种中。
重金属对扇贝种苗的毒性效应主要表现为生长抑制、生育力下降、免疫功能损害和生物累积等。
其中，铅和汞对于扇贝种苗的毒性效应较为明显。
这些重金属可以通过干扰鲍鱼的养殖环境以及直接进入鲍鱼体内，对其生理和生化过程产生负面影响。
2. 养殖扇贝种苗对海水重金属的敏感性养殖扇贝种苗对海水中重金属的敏感性与其生命周期的不同阶段有关。
扇贝种苗在生长的早期阶段对重金属的敏感性较高，而随着身体的成熟和壳的形成，其对重金属的抵抗能力逐渐增强。
此外，养殖扇贝种苗的抗氧化系统、解毒酶体系和免疫功能也会对重金属的毒性效应产生影响。
因此，在养殖扇贝种苗的毒性效应研究中，需要考虑不同阶段的差异和生理机制的作用。
3. 海水重金属对养殖扇贝种苗的毒性机制海水中重金属对养殖扇贝种苗的毒性机制十分复杂，包括生理水平和分子水平的改变。
在生理水平上，重金属可能通过抑制鲍鱼的生长、抑制鲍鱼体内酶活性、损害鲍鱼的呼吸、循环和排泄功能等方式对鲍鱼产生毒性作用。
在分子水平上，重金属可能会干扰鲍鱼体内氧化还原平衡、引发细胞膜损伤、损伤DNA和RNA、干扰基因表达和蛋白质合成等。
这些作用机制相互交织，对养殖扇贝种苗的毒性效应产生综合影响。
4. 减轻海水重金属污染对养殖扇贝种苗的影响策略为了减轻海水重金属污染对养殖扇贝种苗的影响，需要采取一系列的措施。
发光细菌法检测水土环境毒性的进展和评价分析
发光细菌法检测水土环境毒性的进展和评价分析摘要：发光细菌法是一种快速、灵敏的生物测试方法，被人们广泛应用在水土环境毒性测试工作中，取得了理想的成绩。
文章在阐述发光细菌法测定原理的基础上，就发光细菌法在水土环境毒性测定中的应用问题进行探究。
关键词：发光细菌法；水土环境；毒性；检测在现代工业的快速发展下，金属开始通过各个途径进入到土壤、水文、大气等生态系统中，这个期间会对系统中的生物体产生不良反应，进而使得整个生态系统遭受到破坏。
为了能够确保工业发展的安全有效，需要相关人员按照规范的标准研究金属生物毒性以及其在生态系统中的潜在危害。
生物毒性是指生物体在毒物的作用下所产生的不良效应，为了能够更为精准的把握这种反应，可以借助生物测试方法，比如发光细菌法来测试生物体中的毒性。
一、发光细菌法的测定原理生物发光是一种普遍的自然现象，在自然环境中，可见光的生物有发光细菌、真菌、放射虫类等。
发光是发光细菌的一种生理过程，在分子氧作用、细胞内荧光酶催化作用下会将还原态的黄素单核苷酸和长链脂肪醛氧化为黄素单核苷酸和长链脂肪酸。
在发生化学反应之后还会释放出波长在450nm到490nm的蓝绿光。
从实际发展情况来看，发光过程很容易受到外界环境的影响，这个期间，能够干扰或者损害细菌呼吸、生理过程的任何因素都会使得细菌的发光强度出现变化。
在有毒有害物质和发光细菌出现接触的时候，发光强度会出现变化，且随着毒性物质浓度的增加，发光也会日渐减弱。
基于这个特点，可以利用发光细菌作为指示微生物，将发光强度的变化作为重要参考指标，在此基础上深入测定环境中有毒有害物质的生物毒性，从而帮助相关人员全面的了解环境中的污染物质。
二、发光细菌法检测水土环境毒性检测使用发光细菌进行毒性测试可以从以下几个方面进行：第一，利用野生型发光细菌来开展毒性测试，细菌发光强度和毒性物质的浓度会呈现出一种反比的关系。
在具体测试分析中会通过发光抑制率来体现水土环境中的毒性大小。
水生生物重金属毒性及其解毒机制研究
水生生物重金属毒性及其解毒机制研究随着工业的发展和人类活动的增多，大量重金属元素被释放到环境中，导致环境中重金属污染的日益严重。
在水体中，最容易受到污染的是水生生物，而水生生物对于重金属的毒性反应比其他生物更加显著，因为水生生物对于环境中的物质相对更为敏感。
水生生物中重金属主要包括铬、镉、铅、汞等元素。
这些元素进入水体后可通过水生生物的摄食、吸附、触角等方式被摄入体内，而摄入的重金属元素会积累在生物体内，对其造成毒性影响。
重金属毒性对水生生物的影响主要体现在生殖、生长、代谢、免疫等方面。
其中，一些元素比如汞等具有较高的毒性，直接攻击和损害鱼体内的肝、肾、脑等组织器官，可能导致慢性毒性反应，严重的甚至会引起鱼体的死亡。
针对水生生物中重金属毒性的问题，研究人员已经发现了一些解决方法。
这些方法主要包括生物富集，解毒和生物修复等方式。
通过生物富集，生物体可以吸收和积累较高浓度的重金属元素，避免其在环境中的积累。
而解毒则是通过生物体内的化学反应来减轻它对于重金属元素的毒性效应，比如一些重金属元素中毒者，可以通过皮下和静脉注射卡昔康定注射液等药物来解毒。
而生物修复则是通过生物体内的代谢作用来修复和净化环境中的重金属元素。
然而，这些方法存在一些问题。
例如，在生物富集中，生物体内密集存储的重金属元素可能会在生物死亡后释放到环境中，影响环境安全。
在解毒过程中，解毒药物的使用可能会对人体产生不良反应，需要谨慎使用。
在生物修复中，生物体的生命周期较短，无法处理所有的重金属污染问题。
因此，研究人员正在探索更加完善的解决方案。
最近，研究发现一些生物可以通过特殊的代谢作用来减少对重金属元素的毒性反应。
例如，鳞翅目植食性昆虫内部共生菌可以分解镉和铅等重金属元素，减少其毒性作用。
另外，一些微生物也可以分解重金属元素，以实现环境的净化。
通过研究这些生物的解毒代谢机制，我们可以探索更加完善和绿色的重金属污染主治方法。
综上所述，水生生物重金属毒性对于环境的污染和水生生物的健康有很大的影响。
重金属对水生生物的毒理作用
重金属对水生生物的毒理作用摘要：随着社会的不断地发展，人类片面追求经济效益，致使我们生存的环境日益恶化。
尤其是近年来，环境污染问题成了全世界各国家最关注的问题。
工业生产排放的“三废”物质、农业中杀虫剂、农药的大量使用、城市生活的废弃物等等，使我们的水环境受到各种有机污染物、无机污染物、重金属离子和放射性物质的污染，致使水生生物生存受到威胁。
其中重金属作为一类主要的污染物对水生生物的毒害作用，也日益受到人们的关注。
不为水生生物所必需如汞、镉、铅等不具备任何生理功能相反影响生物生长，以及如铜、锌、镍等在高离子浓度下，具有明显毒性。
水体中的过量重金属除直接对水生生物造成毒害外，还能经由生物体富集和食物链传递，通过海产品进入人体并造成危害。
世界八公害里的日本水俣病、痛痛病都是由重金属所引起的群体性疾病。
关键词：重金属，水污染，疾病随着工、农业的日益发展，人类赖以生存的环境受到越来越严重的干扰和破坏，各种环境污染问题凸显。
尤其是工、农业废水的排放，造成水体环境中重金属污染日趋严重；此外，大气尘粒的沉降和雨水对地面的冲刷，都使重金属进入江河湖泊中造成水体污染，毒害到水生生物乃至对人类的健康造成极大威胁。
相应水域的重金属污染日趋严重，水生生物的生存环境面临极大隐患。
水生生物对重金属的富集和累积作用，超过它们的承受能力，从而给它们的繁殖、发育、生长、生理机能等方面带来毒性危害；同时还造成它们遗传基因发生变异和突变，面临生存、物种多样性、免疫抵抗力等方面的挑战，也会对水产养殖业造成很大损失；重金属在水生生物的富集和积累并通过食物链最终传递给人，给人们身体健康带来危害。
因此，研究重金属对水生生物的毒害作用已刻不容缓，研究重金属对水生生物的毒性作用有很大的理论价值和经济意义。
1 重金属的来源、形态和理化特征1.1 重金属的来源所谓重金属，就是指密度大于5g/Cm3的金属，对于生物体而言，有些对于它们是必须的，如铜、铁、锌、镁、锰等，有些是非必须的，如镉、汞、铬、铅、镉等。
部分重金属与酚类混合物对淡水发光菌的毒性研究
部分重金属与酚类混合物对淡水发光菌的毒性研究摘要：应用微板毒性分析方法,分别测定了CdCl2·2.5H2O、CoSO4·5H2O、Cu(NO3)2·3H2O、Fe(NO3)3·3H2O、ZnSO4·7H2O、Ni(NO3)2·6H2O 6种重金属化合物和苯酚、邻甲基苯酚、间甲基苯酚、邻硝基苯酚及间硝基苯酚5种酚类化合物对淡水发光菌——青海弧菌Q67的抑制毒性,设计了EE-50(等EC50)、EE-10(等EC10)、EE-05(等EC05)3个等效应浓度比混合物,应用剂量加和(DA)与独立作用(IA)原理分析混合物的毒性。
关键词：青海弧菌Q67 重金属酚类混合物剂量-效应曲线联合毒性随着工业生产的不断发展，重金属对人类赖以生存的水源污染日益严重。
在美国环保署( EPA) 公布的水环境中存在的129 种优先污染物中，重金属类化合物就占12种。
另一方面, 含酚废水危害大、污染范围广。
在许多工业领域诸如冶金、机械制造、玻璃、石油化工、化学有机合成工业、塑料、医药、农药、油漆等工业排出的废水中均含有酚(陈延君等)。
人们对重金属和酚的毒性展开了广泛的研究，然而现实环境中，生物往往更多地、也更普遍地暴露在多种组分污染物存在的复杂混合体系中，因此，研究两者的联合毒性有着非常重要的意义。
1 材料与方法1.1 菌种及主要仪器、试剂青海弧菌Q67 (Vibrio-qinghaiensis sp.─Q67)，华东师范大学提供，培养基配方及培养方法参见文献(莫凌云等，2006)。
Veritas?微板光度计(美国Turner Biosystems 公司)；LS-B50L型立式压力蒸汽灭菌器(上海医用核子仪器厂)；Pipetman?型移液器(P型移液器，P20，2~20μL；P100，20~100μL；PUM 12×300，20~300μL)(法国吉尔森公司)；LRH-150Z型恒温振荡培养箱(广东医疗器械厂)。
海洋环境中的重金属及其对海洋生物的影响
重金属划分为必须金属和非必须金属对研究海 洋环境 中的重金属污染具有重要 的意义 。
１ 重金属的来源及其化学性质
１ 重金属 的来源及其进入海洋环境 的几种途径 ． １ 由图 ｌ 可见，海洋 中重金属 的来源可分为天然来源和人为来源两大类 。 天然来源如海底火 山喷发将地壳深处的重金属带上海底 ， 经过海洋水流的作用把重金属
构成了海洋重金属 的环境本底值。 环境本底值对于判断海洋环境污染程度和评定海洋环境质 量 的优 劣具 有 重要 的意 义 。
人为来源如矿 山与海洋油井的开采 、 工农业污水、 废水 的排放 （ 如电镀 、 冶金、 蓄电池、 制革 、 颜料、 涂料以及化工厂 的排水、重金属农药厂废水 的排放和重金属农 药的流失等 ）８ 【。 】 近半个世纪 以来，由于工农业生产的快速发展， 特别是沿海地区的轻工业和重工业的快 速发展， 导致 了世界范围内的海洋环境重金属污染 日益严重 。 由于多数重金属元素通过河流
素或有机物的结合而不同。 如汞在 自然界以金属汞、无机汞和有机汞的形式存在， 有机汞的 毒性比金属汞和无机汞要大【。
２ 几种海洋生物对重金属的富集效应
重金属因其生物富集性而对海洋生态系统造成 了极大威胁 ， 因此重金属成为海洋污染检
测研究的热点。下面重点介绍较敏感且研究较多的几类 生物 。
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第 ３ 卷第 ３期 １
２０ ０ ６年 ９月
广 州 化 学
Ｇｕ ｎ ｚ ｏ ｅ ｓｒ ａ ｇ ｈ ｕ Ｃｈ ｍｉｔ ｙ
Ｖｏ ． ． ． １ ３１ Ｎｏ ３ Ｓ ｐ．２ ０ ｅｔ ０ ６ ，
海洋生物体重金属检测方法
海洋生物体重金属检测方法海洋生物体重金属检测方法随着人类经济活动的增加，环境中的重金属污染也越来越严重。
而海洋生物是海洋生态系统的重要组成部分，其体内积累的重金属不仅会对其自身的生长和发育产生影响，还可能对人类健康构成潜在威胁。
因此，海洋生物体内重金属的检测越来越受到关注。
本文将介绍几种常见的海洋生物体内重金属检测方法。
1. 原子荧光光谱法原子荧光光谱法是一种检测重金属含量的常用方法。
该方法利用样品中的金属元素与特定的波长下原子荧光的量之间的关系进行定量测定。
该方法具有高灵敏度、高精度和高分辨率等优点，可以同时测定多个金属元素的含量。
但是，该方法需要使用昂贵的仪器设备，并且需要对样品进行前处理，使用比较繁琐。
2. 感应耦合等离子体质谱法感应耦合等离子体质谱法是一种高分辨率的检测重金属的方法。
该方法利用离子源产生的等离子体在外加电场下发生振荡，进而激发样品中的原子，使其发射特定波长的光谱线。
该方法具有高灵敏度、高分辨率和高特异性等优点，可以同时测定多种金属元素的含量。
但是，该方法需要昂贵的仪器设备，并且对样品进行前处理，使用相对复杂。
3. 原子吸收光谱法原子吸收光谱法是一种常用的检测重金属的方法。
该方法利用金属元素在特定波长下吸收特定的光谱线，从而测定样品中重金属元素的含量。
该方法具有高精度、高特异性和高重复性等优点，可以同时测定多种金属元素的含量。
但是，该方法需要对样品进行前处理，使用相对繁琐。
综上所述，针对海洋生物体内重金属的检测，我们可以选用适当的方法进行检测。
在具体检测时，需要根据不同的样品特性和需要检测的金属元素，选择合适的检测方法。
同时，在样品前处理过程中，需要注意防止样品受到污染，确保检测的准确性和可靠性。
刺参养殖池塘重金属分布规律及生态风险分析
悬浮物对刺参肠内重金属暴露起到了主要的贡献,而沉积物的影响则相对较小,显示出池塘封闭水体与外海开放水体的差异性。悬浮物中的重金属主要是通过沉积物,经由刺参的摄食活动进入肠内,溶解析出后被机体吸收运转至体壁等部位。
3.通过对比我国现行限量标准,刺参食用部分(体壁、纵肌)Cu、Cd、Hg均未超标,个别样品Pb、Cr、Ni、As有不同程度的超标。其中,Pb、Cr的超标量和超标率均偏高,存在食用风险。
4.按照单金属的危害系数,7种重金属的潜在危害性依次为Ni<Cr<As<Cd<Cu<Pb<Hg。从多重金属的危害指数来看,刺参养殖池塘重金属污染程度为中等。
刺参养殖池塘重金属分布规律及生态风险分析
近年来,随着国民经济和工业现代化的发展,陆源污染对近岸水体的影响日趋严重。重金属因其特殊的理化性质及毒源自效应,表现出高度的危害性和难治理性。
刺参为底栖杂食性动物,生长过程中会受到重金属污染物不同程度的影响,导致其食用安全性受到威胁。本研究在一年中的5月、7月、9月、11月共四个月份,采集了辽宁庄河刺参养殖池塘内的刺参、悬浮颗粒物和表层沉积物样品,通过检测三类样品中的7种重金属Pb、Cd、Hg、As、Cr、Cu、Ni元素的含量,探寻不同重金属在池塘水体内的分布规律,对刺参体内重金属的含量与分布做出分析,并以沉积物数据对刺参养殖池塘内重金属的潜在生态危害做出评估。
重金属对活性污泥微生物毒性的比较研究
第一作者:李娟英,女,1978年生,博士,副教授,主要从事水污染控制研究。
*上海市教委一般创新项目(No.10YZ128);上海海洋生物学重点学科项目(No.J50701);同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室开放课题资助项目(No.PCRRF09007);上海大学生创新基金计划项目(No.B 294002072007201)。
重金属对活性污泥微生物毒性的比较研究*李娟英1 赵庆祥2 王 静1 陈 洁1 高 峰1(1.上海海洋大学生命学院,上海201306;2.华东理工大学资源与环境学院,上海200237)摘要 采用发光细菌毒性、活性污泥脱氢酶毒性、硝化抑制毒性3种方法测定H g 、Cd 、Zn 、Pb 4种重金属对活性污泥微生物的毒性,并对测定结果进行了比较。
结果表明,发光细菌毒性测定方法的灵敏度最高,测得的重金属半数有效浓度(E C50)最低,4种重金属对发光细菌发光强度的抑制程度由大到小顺序依次为H g>Cd>Zn>Pb;活性污泥脱氢酶毒性和硝化抑制毒性的测定结果与发光细菌毒性测定结果相比,灵敏度相对较低,测得的重金属E C50相对较高,测得的活性污泥脱氢酶活性的抑制程度由大到小顺序依次为Cd>H g>Zn >Pb,与测得的活性污泥硝化速率抑制程度大小顺序一致,但2者测得的EC50有所差别。
为了更准确的判定重金属对活性污泥微生物的毒性影响,至少应取不同的重金属毒性终点指示指标做一组毒性实验,而不能以发光细菌毒性测定结果作为唯一的判定依据,这可能会过分夸大重金属对污水处理工艺的冲击能力,导致污水处理成本无谓增加。
关键词 重金属 发光细菌 脱氢酶 硝化抑制Compara tive study on the biotoxicity of heavy metals pollutants Li J ua nying 1,Zhao Qingxia ng 2,Wang J ing 1,Chen J ie 1,Gao F eng 1.(1.College of F isher ies a nd lif e science ,Shanghai Ocea n Univer sity ,Sha ngha i 201306;2.School of R esour ce and Envir onmenta l E ngineer ing ,East China University of Science a nd Technology ,Sha ngha i 200237)Abstr act: The bio 2toxicity of Hg,Cd,Zn and P b on microor ganism in activated sludge was detect ed by the three methods of detecting luminous bact er ia toxicit y,dehydr ogenase activit y of act ivated sludge and nitrification inhi 2bit ion rate.The results showed that luminescent bact eria toxicity method pr esented the highest sensitivity and the lowest EC50value;the bio 2toxicity of 4heavy metals followed the sequence of H g>Cd>Zn >P b.T he ot her two methods had r elatively low sensit ivity and high EC50value,and the order of heavy metal bio 2toxicity was Cd>H g>Zn>Pb.In or der to determine the toxicity of heavy metal pollutants mor e accurately,at least one set of t oxicity test should be targeted at activat ed sludge,luminescent bacteria biotoxicity could not be the sole basis to determine the short 2ter m impact on the wastewater t reatment capacity,which would r esult in unnecessary costs of wastewater tr eat 2ment significant ly.Keywor ds: heavy metals;luminescent bact eria;dehydrogenase;nitr ification inhibition目前,在重金属对生态环境的毒性影响方面最常用的毒性测定方法是生物试验法,即通过生物体或细胞的存活时间和繁殖量来判断毒性的大小,从而获得重金属毒性的相关信息[1]。
环境污染物的毒性效应及其分析方法
环境污染物的毒性效应及其分析方法近年来，环境污染日益严重，各种污染物质不断释放进入环境中，引起了人们的高度关注。
环境污染物的毒性效应是对生物的影响，其研究对于环境监测和保护具有重要意义。
本文将从环境污染物的毒性效应及其分析方法两个方面进行阐述。
一、环境污染物的毒性效应环境污染物的毒性效应是环境化学领域重要的研究方向，对环境市场贡献重大。
污染物在环境中分布广泛，对人类健康造成了严重威胁，长期接触可能引发多种疾病。
其中主要分为以下三个方面：1. 对生物的毒性影响环境污染物对于生物产生毒性影响，长期暴露于污染环境中的生物体被危害的情况越来越严重。
环境污染物中的重金属、有机物质等破坏了生物体的正常身体机能，认为地影响到其发育、免疫等方面。
2. 影响生态系统平衡环境污染物的释放导致生态系统平衡被破坏，植物和动物之间相互关系发生变化，造成各种生态问题。
集中在某一区域污染物的释放对于当地生活环境造成很大的影响，对生态系统的稳定性也很有影响。
3. 对医学造成负面影响环境污染物中的毒性物质会进入人体，对医学也造成负面影响。
尤其是致癌物，在长期接触后会引发严重的疾病。
人们应该关注环境的卫生问题，减少污染物的排放，降低污染物浓度。
二、环境污染物的分析方法环境污染物的分析方法是整个毒性效应研究的基础，只有准确了解各种污染物的浓度才能确定侵害程度，进而制定有效的控制措施。
1. 生物监测法生物监测法是指通过一种生物体来监测其中污染物浓度的方法。
这种方法是无创的，可以直接从生物体内提取或分析生物体的污染物质。
生物体的选择要与污染物种类相对应，常见的有鱼类监测、海洋贝壳、羊等动物。
2. 土壤监测法土壤监测法是指检测土壤中化学物质的浓度，以确定土壤受污染程度的方法。
该方法的特点是准确度较高、响应速度快、花费较少等诸多优势。
3. 物理化学监测法物理化学监测法指在物理化学方法条件下，对污染物浓度进行测定的方法。
这种方法通常要求对污染物进行物理、化学处理，然后才能进行分析。
重金属对斑马鱼的毒性效应及作用机制研究
重金属对斑马鱼的毒性效应及作用机制研究一、概述重金属，如铅、汞、镉、铬等，是环境污染物中的一类重要成分，其广泛存在于工业废水、汽车尾气、农药使用等环境中。
这些重金属具有不易降解、生物累积性强等特性，对生态环境和生物健康构成了严重威胁。
斑马鱼作为一种重要的水生生物模型，因其繁殖周期短、基因组小、易于饲养和观察等特点，在环境毒理学研究中被广泛应用。
近年来，随着环境问题的日益突出，重金属对斑马鱼的毒性效应及作用机制成为了环境科学、生态学、生物学等多个领域的研究热点。
重金属对斑马鱼的毒性效应主要表现在生长发育、繁殖、行为、生理机能等多个方面。
研究表明，重金属暴露会导致斑马鱼生长迟缓、体长减小、繁殖力下降等现象。
同时，重金属还会影响斑马鱼的行为，如游泳速度、逃避反应等。
在生理机能方面，重金属会导致斑马鱼氧化应激、免疫抑制、基因表达异常等。
重金属对斑马鱼的毒性作用机制十分复杂，主要涉及重金属在斑马鱼体内的吸收、分布、转化和排泄等过程。
重金属进入斑马鱼体内后，会通过食物链、水体等途径进入体内，与蛋白质、核酸等生物大分子结合，导致生物大分子结构和功能的改变。
重金属还会干扰斑马鱼体内的信号传导、基因表达等生物学过程，进而引发一系列毒性效应。
深入研究重金属对斑马鱼的毒性效应及作用机制，对于评估重金属对水生生态系统的影响、制定环境保护措施、推动环境科学的发展具有重要意义。
本文将围绕重金属对斑马鱼的毒性效应及作用机制展开研究，以期为相关领域的研究提供理论支持和实践指导。
1. 斑马鱼作为生物毒性测试模型的优势斑马鱼（Danio rerio）作为生物毒性测试模型，在环境毒理学领域具有显著的优势。
斑马鱼生命周期短，繁殖速度快，便于进行大规模实验。
成年斑马鱼在适宜条件下可以每日产卵，每对成年斑马鱼每周可产卵数百枚，这为毒性测试提供了充足的研究材料。
斑马鱼胚胎透明，便于观察胚胎发育过程中的毒性效应。
在重金属暴露实验中，可以通过显微镜直接观察胚胎发育异常，如心率变化、脊柱弯曲等，这些直观的观察结果有助于评估重金属的毒性。
重金属对细菌生长的毒性效应
重金属对细菌生长的毒性效应细菌是一类微生物，它们广泛存在于自然界的各种生物和非生物环境中，如水体、土壤、空气等。
对于重金属污染物质的生物治理，细菌类微生物是有重要作用的一个相关研究领域。
然而，由于重金属污染严重，高浓度的重金属对细菌生长发挥着毒性效应，也就是说，重金属污染会对细菌造成极大的危害。
因此，本文将探讨一下重金属对细菌的毒性效应。
一、重金属的种类及影响细菌生长和发展的机制重金属是指具有较高比重、密度和毒性的金属元素，广泛应用于工业和日用品生产中，如石油、原油化工、轻金属、化肥、电子和电器等生产领域，它们的广泛应用和排放产生了大量的重金属污染。
重金属分为两大类，一是非生物活性的重金属污染物质，如铅、汞、镉、银和铜等，另一种是对细菌有生物活性的重金属污染物质，如锰、钴、镍、锌、铁等。
重金属对细菌的毒性效应是以细胞膜的生理和生化功能为基础的，主要表现为细胞膜通透性、蛋白质含量和细胞DNA等基本生物学指标的改变。
实验研究表明，细胞膜的通透性和蛋白质含量在受到较高浓度的重金属污染后会大大降低，而DNA的含量则会随着重金属的浓度的增加而锐减。
这些变化是由于重金属对电子传递、代谢产物合成和调节细胞酶等机制的直接干扰和破坏所导致的。
二、重金属对不同种类细菌生长的影响重金属在不同种类的细菌生长中会产生不同的效应。
有些细菌可以利用重金属持续存活和生长，而其他一些细菌则会受到严重地干扰和破坏，这取决于细菌的生存环境以及其代谢和分解重金属污染物的能力。
以下是重金属对不同种类细菌生长的影响：1. 铜和镍对蓝藻的生长没有显著的影响。
蓝藻可以以重金属为代谢物而不造成生长受影响。
2. 镍、锌等重金属对梭菌和链球菌等成分以上的细菌的生长有抑制作用。
3. 镉能使大肠杆菌、耶氏菌等细菌的生长受到重大影响，导致生长速度和生物量降低。
三、利用细菌去除重金属污染物的前景由于细菌对重金属有非常高的代谢分解和沉积能力，因此人们将其用于重金属污染物的去除受到了广泛关注。
发光细菌法急性毒性实验课件
实验目的与内容
一、实验目的
1.掌握发光细菌毒性测试的标准方法； 2.根据发光细菌发光强度的变化判断
受试化合物的毒性； 3.初步了解发光细菌毒性测试的影响因素。
二、实验内容
1.发光细菌的复苏； 2.发光细菌发光强度的测定； 3.受试化合物毒性的计算。
实验目的与内容
发光细菌是一种非致病性的普通细菌，具有发光能力，在正 常条件下经培养后能发出肉眼可见的兰绿色光，这种发光过程 是细菌体内一种新陈代谢反应，是氧化呼吸链上的一个侧支。 发光细菌的发光反应模式图(1)所示。发光细菌发光反应途径可 简单概述为:
3. 仪器： 生物发光光度计，配制2或5 ml测试管，当氯化汞标
准液浓度为0.10 mg/L时，发光细菌的相对发光度为50 ％，其误差不超过10％。2或5 ml 测试样品管，具标准 磨口塞，为制造比色管的玻璃料制作，由专业玻璃仪 器厂制造，分别适用于相应型号的生物放光光度计。 注射器(1 ml)、微量注射器(10 μl)、定量加液瓶(5 ml)、 吸管(2.10、25 ml)、试剂瓶(100 ml)、量桶(100、500 ml)、棕色容量瓶(50、250、1000 ml)、半微量滴定管 (配磨口试液瓶，全套仪器均为棕色，10 ml)等若干。
发光细菌的复苏 从冰箱内取出含有0.5 g 发光细菌冻干粉和氯化钠
溶液, 置于含有冰块的小号保温瓶, 用1 ml注射器吸取 0.5 ml冷的氯化钠2.0 g/100 ml溶液(适用于5ml的测试 管)或1 ml 冷的氯化钠2.5％溶液(适用于2 ml的测试管) 注入冻干粉中, 充分混匀。2 min后菌即复苏发光, 可在 暗室观察, 肉眼可见微光。备用。
简介
采用现代光电检测手段(生物发光光度计)的发光菌生物 毒性实验是毒理学中生物测定的方法之一。 该方法快速、 简便、灵敏、廉价,在有毒物质的筛选, 环境污染生物学评 价等方面有重要的意义, 因而备受各国有关研究者的关注。
大亚湾经济类海洋生物体的重金属含量分析_王增焕
第5卷第1期2009年2月南 方 水 产Sou t h Ch i na F isheries Sc i enceV o l 15,N o 11F eb 1,2009do:i 1013969/j 1issn 11673-2227120091011004收稿日期:2008-07-17;修回日期:2008-08-28资助项目:科技部社会公益研究专项资金项目(2000DIB50175)作者简介:王增焕(1969-),男,副研究员,从事海洋生态环境与水产品质量安全研究。
E-m ai:ltiand i 1hao @hot m ail 1co m大亚湾经济类海洋生物体的重金属含量分析王增焕,林 钦,王许诺,杨美兰(中国水产科学研究院南海水产研究所,广东广州510300)摘要:文章讨论了大亚湾主要经济类海洋生物体内重金属含量的变化特征及其富集能力。
结果表明,甲壳类重金属元素的含量最高、头足类的含量次之、鱼类的含量最低。
生物体重金属含量从高到低依次为锌(Zn)>铜(Cu)>铅(Pb)U 砷(A s)>镉(Cd)>汞(H g)。
大亚湾海域经济类海洋生物对Cu 和Zn 的富集能力最高,对A s 的富集能力最低。
大亚湾经济类海洋生物体重金属含量低于/无公害食品-水产品有毒有害物质限量0标准值。
潜在危害系数的计算结果表明,Cd 、Pb 和H g 存在一定的潜在危害,Cu 的潜在危害性很低。
关键词:大亚湾;海洋生物;重金属;生物富集中图分类号:X 835 文献标识码:A文章编号:1673-2227-(2009)01-0023-06Analysis of heavy m et al conte nts in m arine organis m s fro m Daya BayWANG Zenghuan ,LI N Q i n ,WANG Xunuo ,YANG M e ilan(Sout h Ch i na Sea F isher ies Research Instit u te ,Chinese A cad e m y of F ishery S ciences,G uangzhou 510300,China )Abstrac t :T he va riati on feature and b i o l og ical concentra ti on factors of heavy m e tal ele m ent i n comm ercia lm ari ne org an i s m s from D aya Bay w ere discussed i n this paper 1It sho w ed tha t the heavy m eta l contents i n crustacean sa m ples we re t he hi ghest and the heavy m eta l contents i n fi sh samp l es were t he l ow est a m ong the three ki nds o f organ is m s 1T he order o f heavy m eta l con tents i n the o rganis m s w as zi nc (Zn)>copper (Cu)>lead (Pb)U arsen ic (A s)>cad m i u m (Cd)>m ercury (H g ).T he biolog i ca l concentrati on factors of Cu and Zn w ere hi gher than t he other e l em ents ,wh ile t he facto rs o fA s w as the lo w est a m ong the e le m ents 1The m ar i ne o rganis m heavy m eta l contents w ere l ow er than the t hreshold va l ues of "non -env ironmenta l po ll uti on food ,the li m it f o r t he de leter i ous m atters i n the a -quatic product".A cco rd i ng to the result o f po ten ti a l r isk fac tors ,t here w ere som e potenti a l risk o f Cd ,Pb and H g ,wh ile the po tentia l risk of Cu w as l ow 1K ey word :D aya Bay ;m ari ne organ is m s ;heavy m e ta;l biolog i ca l concentra tion20世纪50~60年代,日本发现水俣病,人类充分认识到重金属污染物危害的严重性。
发光菌的生物毒性测试方法
发光菌的生物毒性测ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 方法
实验原理
1 发光菌的发光机理 细菌生物发光反应是由分子氧作用，胞内荧光酶催化， 将还原态的黄素单核苷酸(FMNH2)及长链脂肪醛氧化为 FMN 及长链脂肪酸，同时释放出最大发光强度在波长 为450-490nm处的蓝绿光。 2 实验原理 当发光细菌接触有毒污染物时,细菌新陈代谢则受到影 响,发光强度减弱或熄灭,发光细菌发光强度变化可用发 光检测仪测定出来。在一定浓度范围内,有毒物浓度大 小与发光细菌光强度变化成一定比例关系,因此可通过 发光细菌来监测环境中的有毒污染物。发光细菌应用最 多的是明亮发光杆菌,可以监测各种水体,对气体中可溶 性有毒物质,可先通过吸收、溶解在溶液中,再来观察其 对发光细菌的影响。
结果与数据处理
1 相对发光度的平均值
相对发光度（%）=Hgcl2管或样品管发光量/CK管发光量 再求相对发光度平均值 2 建立并检验HgCl2浓度与其相对发光度均值的相关关系 先求出线性回归方程，再在一定的P值条件下查表进行r检测， 验证相关方程成立，然后做出两者的关系曲线，按照同样的方 法检测样品浓度与其相对发光度均值的相关性。
4仪器检验复苏发光细菌冻干粉质量3细菌冻干菌剂复苏1仪器的预热15min和调零2试管排列和滴加3nacl及样液取出含有05g发光细菌冻干粉的安瓿瓶和nacl溶液将安瓿瓶置于含有冰块的保温瓶中注入nacl溶液混匀2min后菌即复苏发光取2ml测试管加2mlnacl3溶液10l复苏发光菌液颠倒摇匀测试发光量倍率调至x2发光量高于600mv此冻干粉可用5给各测试液加复苏菌液发光菌液复苏满15min用10l微量注射器准确吸取10l复苏菌液逐一加入各管摇匀精确计时记录到秒6读数拔出样品室的盖子红指示灯亮将待测样品液比色管放入盖好盖子抓住盖子顺时针旋转此时只绿指示灯亮约12s读数抓住盖子顺时针旋转至原处只红指示灯亮向上拔出盖子取出样品
大气重金属离子的来源分析和毒性效应_刘爱明
·839·
【综述】
大气重金属离子的来源分析和毒性效应刘爱Fra bibliotek 1，杨柳 2，3
1.深圳市国家气候观象台，广东 深圳 518040；2.华中科技大学同济医学院；3.武汉钢铁集团第二职工医院
实际上，大部分重金属具有不同化学价态的离子形式[18]，既 有高价态离子形式，也有低价态离子形式，如 Cr 有 Cr6+和 Cr3+， As 有 As3+和 As5+，Pb 有 Pb2+和 Pb4+，Hg 有 Hg22+和 Hg2+，Fe 有 Fe2+ 和 Fe3+，Mn 有 Mn2+、Mn3+、Mn5+和 Mn7+，这些重金属离子的不同 价态能在非生物体系中发生一系列的氧化还原反应或在其他 物质的氧化还原化学反应中充当催化剂，起催化作用，从而加 快二次大气污染物质的产生，部分重金属不同的氧化态和分别 对应的还原态如表 2 所示[19]。
元素类别 地壳元素
污染元素
表 1 大气重金属分类及主要来源[8-9]
重金属元素
主要来源
Mn，Fe
自然源，来自火山灰及沙土扬尘等一
次颗粒物，主要分布在粗颗粒中；大气
环境下生成的二次颗粒物，主要分布
在细颗粒中。
Cd，Cr，Pb，Cu， 人为源，来自金属冶炼、火力发电和其
Ni，Hg，As，Se 他化工企业、汽车尾气、汽车轮胎与地
关键词：空气污染；大气颗粒物；金属，重；毒性效应；化学价态；粒径 中图分类号：R994.6 文献标志码：A 文章编号：1001-5914（2011）09-0839-04
发光细菌法测生物毒性
主要任务1.对常用钻井液材料进行生物毒性分析，遴选出符合环保要求的材料。
2.通过进行生物毒性分析，对不符合环保要求的钻井液材料，如果是必备材料而且目前又找不到相同功能的替代品，则研制新型的符合环保要求的替代品材料。
3.在遴选出的钻井液材料中，择优选用价格性能比较好的材料，通过室内钻井液性能综合试验研究，研制出一种钻井液性能优良，能保证钻探施工顺利进行，符合环境保护要求的新型钻井液体系。
4.现场试验两口井，通过实践检验其钻井液综合性能，整理试验数据，编写研究报告。
一、完成了符合环保要求的钻井液材料的遴选1．生物毒性测定方法的选择（1）糠虾生物试验法（2）微毒性分析法（3）发光细菌法通过对发光细菌法与糠虾法试验结果对比，我们发现发光细菌法的EC50值与糠虾生物试验法的LC50值之间具有一定的相关性：EC50值总是小于LC50值，实验结果见表1。
这说明相同数值的EC50值和LC50值相比，EC50值比LC50值对环境的毒性污染更小，更安全可靠。
表1 四种钻井液体系的EC 50值与LC 50值比较因此本项目采用发光细菌法，测定钻井液单剂及体系的生物毒性，用EC50(相对发光率50%时)来表征被测物的生物毒性，EC50值越大，表明被测物的生物毒性越小；EC50值越小，表明被测物的生物毒性越大。
我们参照糠虾法的排放标准，以EC50＞30000ppm 作为钻井液单剂及体系允许排放的标准。
并参照糠虾生物毒性试验法的生物毒性分级标准，将生物毒性等级划分为六个等级(表2)，以此作为本项目的环境可接受性评价方法和标准。
表2 生物毒性等级分类2．常用钻井液材料的生物毒性评价按发光细菌法对常用钻井液材料进行毒性评价，结果见表3表3 常用钻井液材料生物毒性结果二、完成环保型高效润滑剂的研制和应用在地质调查金刚石取心钻探中，因转速较高，要求钻井液具有良好的润滑性；在石油天然气钻探中，定向井、水平井和深井所占的比例日益增加，钻井液的润滑性成为关键指标之一，因此，钻井液用润滑剂成为一种重要的常用的钻井液材料，其市场需求量日益增加，在钻井液化学处理剂中呈大幅度增长趋势，而目前的润滑剂仍在使用有毒性的矿物油材料（如柴油等）作基础原料，必然会被日益严格的环境保护要求所限制。
微生物在环境监测中的作用
六、核酸探针与环境监测
核酸探针 通过制备特定菌种 DNA 序列的特定的核酸荧 光探针来检测环境中的特异性污染物质，以此分析和辨认 污染源的构成和污染物的来源。 可将核酸探针分为基因组DNA探针、cDNA探针、RNA探针 和人工合成的寡核苷酸探等几类。 利用核酸探针技术,快速精确检测环境中的致病菌,如大 肠杆菌、沙门氏菌等腹泻性菌成为可能。此外，核酸探针 技术在食品行业、化妆品行业等也越来越受到重视，例如 检测食品中的痕量微生物等，随着技术的发展，今后核酸 探针可能发展成为一种快速可靠并能代替常规微生物检测 的方法。
谢谢观赏
大肠杆菌指标 大肠菌群指数:每100ml水中所含大肠菌群细菌的个数。
大肠菌群值:指水样中可检出一个大肠菌群细菌的最小水 样量，此值越大表示水中大肠菌群数越少，水质越好。 大肠菌群值 =1000/大肠菌群指数
我国生活饮用水中规定的水质标准为每升水中总大肠菌 群指数不得超过 3个，即大，含有荧光素、荧光酶、ATP等 发光要素，在有氧条件下通过细胞内生化 反应而产生微弱荧光。
反应式: FMNH2+02+RCHO→FMH+RCOOH+H2O+光
常用菌种: 明亮发光杆菌 特点:操作简单,灵敏度高,结果准确。
• 发光细菌检测有毒物质的原理 菌体是借助活 体细胞内具有ATP、萤光素（FMN）和萤光素酶发 光的。该光波长在490nm左右。这种发光过程极易 受到外界条件的影响。凡是干扰或损害细菌呼吸 或生理过程的任何因素都能使细菌发光强度发生 变化。当有毒有害物质与发光菌接触时，发光强 度立即改变，并随着毒物浓度的增加而发光减弱。 这种发光强度的变化，可用一种精密测光仪定量 地测定。
一、大肠菌群与环境监测
水体中的致病菌有可能引起各种传染病。因此，水质的细 菌学检验对于保护人群健康具有重要意义。 用大肠菌群作为水质的指示菌的原因有： ①在人粪中大量存在，因此在为人粪所污染的水体中 容易测到； ②检验方法比较简便； ③对氯的抵抗力相似于致病的肠道细菌。 可以认为：消灭了大肠菌群，致病肠道细菌也已消灭， 水可供饮用。 大肠菌群：需氧及兼性厌氧，在37℃能分解乳糖产酸 产气的革兰氏阴性无芽胞杆菌。 • 检测大肠菌群的方法 发酵法 滤膜法
文档：酶活测定方法
已有研究表明，PBDEs可以诱导动物体活性氧的产生，因而可以将抗氧化酶作为PBDEs的生物标记物()研究发现，多数海洋发光菌中有SOD酶()污染物进入生物体后，可能导致生物体产生一系列生理生化特征变化，因此，测定生物体生理生化指标及酶活性变化有助于揭示毒性作用机制。
对于混合物暴露时，氧化应激机制与单一污染物暴露是否相似？联合毒性效应变化与氧化应激机制有何内在关系？是这一部分要关注的主要内容。
本研究拟采用扫描电子显微镜（SEM）观察混合暴露后生物体细胞性状的变化；采用Bradford 法考察生物体蛋白含量变化情况；用分光光度法测定斜生栅藻暴露于混合物后叶绿素a 含量变化情况。
超氧化物歧化酶（SOD）的活性采用氮蓝四唑（NBT）光化还原法测定；脂质过氧化产物丙二醛（MDA）的含量用TBA 比色法测定[7,14,26]。
为了分析联合毒性机制，我们在测定筛选出的6 组加和、协同、拮抗混合物的剂量——效应曲线的同时，设置与剂量——效应曲线浓度系列一致、染毒时间相同的一系列混合体系样品，测定它们的叶绿素a 含量、SOD 活性、MDA 含量变化情况，绘制出剂量——效应——叶绿素a 含量、剂量——效应——SOD 活性、剂量——效应——MDA 含量三维关系图，考察混合体系联合毒性效应变化与生理生化指标变化之间的关系，并与单一化合物的相应结果进行比对，结1、粗酶液的提取()方法1()：参照孙利芹等［19］的方法，量取待测藻液50 mL，4 000 r /min 下离心15 min，收集藻细胞沉淀物，加入适量0．05 mol /L 磷酸缓冲液，置于冰水浴中超声波破碎藻细胞，超声功率为150 W，超声时间20 min，镜检无完整细胞后，4 ℃下离心15 min，取上清液用于酶活性分析。
方法2：取0.2g（可视情况调整）样品（新鲜叶片或根系）洗净后置于预冷的研钵中，加入2ml 50mmol/L预冷的磷酸缓冲液（pH7.8）在冰浴上研磨成匀浆，转入离心管中在4℃、12000g下离心20min，上清液即为酶液。
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第2 期
李 真， 等： 6 种重金属的发光菌毒性效应及其海洋生物物种敏感度分析
177
［11 ］
够刺激动植物的生长， 但因其无法降解排出体外， 过量 重 金 属 会 对 生 物 造 成 严 重 危 害 倒分类标准和评价程序 》
［56 ］ ［34 ］
参照国标法
［10 ］
和毒性微板分析法
， 使用
。我 国
第 34 卷第 2 期 2015 年 4 月
海 洋 环 境 科 学 MAＲINE ENVIＲONMENTAL SCIENCE
Vol． 34 No． 2 April 2015
6 种重金属的发光菌毒性效应及其 海洋生物物种敏感度分析
李 真， 苗晶晶， 潘鲁青
（ 中国海洋大学 海水养殖教育部重点实验室 ， 山东 青岛 266003 ） 摘 要： 以明亮发光杆菌（ Photobacteriumphosphoreum） 为受试生物， 采用微孔板毒性测试法， 测定 6 种重金
Tab． 1 Model parameters for the doseresponse curve of the heavy metals on the luminescence inhibition of P． phosphoreum
COSTAＲ 96 微孔板、 BIOTEK 多 功 能 酶 标 仪 测 定发光菌的发光强度。首先取一支明亮发光杆菌 冻干粉（ 北京滨松光子 ） 置于 20℃ 平衡 10 min 后 加入复苏稀释液制成菌悬液， 将 100 μL 菌悬液 （ 密度为 10 6 / mL） 与 100 μL 待测重金属溶液在微 孔中进行混合， 放入酶标仪中每 5 min 读取各孔 发光值一次， 读板前震荡 10 s， 每个浓度设置 3 个 平行， 以复苏稀释液作为对照， 重复测定 3 次， 相 对偏差须小于 15% 。 待测化合物毒性测试结果 以发光相对抑制率 I 表示 I = （ 1 － ＲLU） × 100% 式中： ＲLU 为相对发光强度值。 为保证发光细菌活性及稳定性， 每个 96 微孔 板均设置第一排 12 个孔为空白对照， 第2 ～3 排 为 ZnSO4 · 7H2 O 系列浓度阳性对照
2 合物的模型参数和拟合相关系数 Ｒ 以及半数效
剂量 － 效应曲线如图 应浓度 LogEC50 如表 1 所示， 1 所示。
178
表1
化合物 ZnSO4 ·7H2 O HgCl2 CdCl2 ·2． 5H2 O Pb（ NO3 ） K2 Cr2 O7 CuSO4 ·5H2 O
2
海
洋
环
境
科
学
பைடு நூலகம்
第 34 卷
6 种重金属化合物对明亮发光杆菌相对发光率的剂量 － 效应曲线模型参数
模型 Weibull Weibull Weibull Weibull Weibull Logistic Ｒ2 0． 999 0． 996 0． 999 0． 997 0． 992 0． 997 X0 1． 129 0． 063 4． 463 2． 762 5． 737 4． 703 LogEC50 0． 34 － 1． 21 1． 34 0． 99 1． 66 1． 42
随着海洋环境中污染物数量和种类日益增 多， 发展快速有效的海洋环境生物监测技术对于
海洋生物的保护具有重要意义
［12 ］
。 重金属是海
海水中微量重金属能 洋环境中常见典型污染物，
0203 ， 0313 修订日期： 2014收稿日期： 2014— —生物毒性快速检测技术研究（ 20110501009 ） 基金项目： 国家海洋公益性行业科研专项课题 ： 海洋倾废监测、 管理技术研究示范— ）， Email： oet@ ouc． edu． cn 作者简介： 李 真（ 1987女， 山东济南人， 硕士， 主要从事海洋环境毒理学研究， Email： jmiao@ ouc． edu． cn 通讯作者： 苗晶晶， 讲师， 硕士生导师，
［12 ］
、 《疏浚物海洋倾 GB3097 － 1997《海水水质标准》 中均将重金属 Hg、 Cd、 Cr、 Pb、 Zn、 Cu 等污染物列为海洋环境污染必 测项目， 如何快速有效的评价海洋环境中这些重 金属的生态风险对于研究与制定相关环境标准或 决策具有重要意义。 1981 年 Bulich 等
K2 Cr2 O7 、 HgCl2 、 属化合物的发光抑制毒性并对毒性数据进行非线性拟合和预测 ， 结果表明 ZnSO4 ·7H2 O、 CuSO4 · CdCl2 ·2． 5H2 O 和 Pb（ NO3 ） 2 5 种重金属化合物的毒性作用关系均可以用 Weibull 模型有效描述， 5H2 O 的毒性作用关系可用 Logistic 模型有效描述。几种重金属的毒性顺序为 K2 Cr2 O7 ＜ CuSO4 ·5H2 O ＜ CdCl2 ＜ Pb（ NO3 ） 2 ＜ ZnSO4 ·7H2 O ＜ HgCl2 。明亮发光杆菌对 6 种重金属离子的 EC50 值分布在由其它海 蚤类、 贝类和虾蟹类相比， 明亮发光 洋生物毒性效应值拟合的物种敏感度分布模型范围内 。与海洋鱼类、 杆菌对 Cu
， 空白对
照整个检测周期（ 30 min） 内发光菌强度变化应在 0． 6 ～ 1． 8 之间［13］， 阳性对照 LogEC50 值在 0． 29 ～ 0． 39 范围内为正常可用。 1． 2 物种敏感度分布曲线 根据美国 EPA 和我国已有鱼类、 双壳贝类、 虾蟹类和蚤类等海洋生物的急性毒性值 照保护水生生物水质基准推导方法
DOI:10.13634/ki.mes.2015.02.004
Toxicity effectofheavy metals on Photobacteriumphosphoreum and the species sensitivity comparison with other marine organisms
2+
的毒性灵敏度较差， 但是对 Cd
2+
、 Pb2 + 、 Hg2 + 、 Zn2 + 、 Cr6 + 5 种重金属离子的毒性灵敏度较高 ，
多数海洋生物对 6 种重金属的毒性响应顺序与明亮发光杆菌一致 ， 说明发光菌毒性测试法对于海洋环境 重金属污染的生态毒理效应具有重要预测价值 。 关键词： 发光菌； 重金属； 毒性效应； 物种敏感度分布 中图分类号： X830． 2 文献标识码： A 6336 （ 2015 ） 02017608 文章编号： 1007-
LI Zhen， MIAO Jingjing， PAN Luqing
（ The Key Laboratory of Mariculture，Ministry of Education，Ocean University of China，Qingdao 266003 ，China）
Abstract： Heavy Metal toxicities are assessed with Photobacteriumphosphoreum and the doseresponse curvefor ZnSO4 ·7H2 O，K2 Cr2 O7 ，HgCl2 ，CdCl2 ·2． 5H2 O and Pb（ NO3 ） 2 can be described by Weibull model while for CuSO4 ·5H2 O can be described by Logistic model in which the values of Log2 EC50 were easily predicted． The P． phosphoreum was most sensitive to Hg， followed by Zn， Pb， Cd， Cu， andthe least sensitive to Cr． The EC50 of the P． phosphoreum fell within the scope of the species sensitivity distribution model predicted with other marine organisms． Compare to fish，daphnia，decapods and bivalves，P． phosphoreum is at a low level of sensitivity to Cu2 + ，but at higher levels of sensitivities to Cd2 + ，Pb2 + ，Hg2 + ，Zn2 + and Cr6 + ． Most of the marine species have the same order of the response to the six different heavy metals，indicating that toxicity testusing P． phosphoreum is very important for predicting heavy metal effects in marine ecosystem． Key words： Photobacteriumphosphoreum； heavymetals； toxicityeffect； speciessensitivity distributions
［24 ］ ［1423 ］
， 参
， 根据各物
种急性毒性数据分别计算种急性毒性平均值和属 GMAV ） （ 二者均为几何 急性毒性平均值 （ SMAV、 平均值） ， 假设各毒性数据符合一定的概率函数， 将 GMAV 按照大小排序， 并统一编号为 Ｒ （ Ｒ = 1 ， 2， 3 … N） ， Ｒ 为急性毒性数据的个数， 其中， 计算 P= 每个毒性数据的毒性百分数 P （ 累积概率 ） ， Ｒ / （ N + 1） ， 展示各物种 以 GMAV 为纵坐标作图， 毒性效应值。 2 2． 1 结果与讨论 6 种重金属对发光细菌的剂量效应曲线 利用 Sigmaplot 软件中的非线性拟合模块选 6 种重金属化 择剂量 － 效应曲线最优拟合模型，