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《华东理工大学》 2017年
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蚯蚓—土壤系统中纳米零价铁和十溴联苯醚的毒性效应研究

梁峻  
【摘要】:十溴联苯醚(BDE209)是电子垃圾拆解场地环境中典型的污染物。近年来,纳米零价铁(nZVI)在污染场地修复中的应用越来越广泛。两种化学品联合作用对土壤生物产生的毒性效应正成为研究热点。本文选取BDE209和nZVI作为研究对象,针对污染物暴露对土壤系统中蚯蚓(赤子爱胜蚓)的毒性效应开展研究。主要结果如下:(1)nZVI与BDE209复合胁迫下,不同浓度nZVI添加能影响BDE209在蚯蚓体内的富集与转化。在暴露中后期(14和28天),低浓度(100 mg kg-1)的nZVI胁迫能促进蚯蚓表皮对BDE209(10 mg kg-1)的吸收,而中高浓度(500 mg kg-1和1000 mg kg-1)的nZVI胁迫则抑制BDE209在蚯蚓体内的富集。此外,GC-MS分析表明BDE209在蚯蚓体内可降解为低溴代联苯醚(BDE208、BDE207、BDE206、BDE203、BDE153、BDE99和BDE28等),且nZVI共存时低溴代联苯醚能被羟基自由基攻击,生成羟基化产物。(2)土壤法急性毒性实验中,暴露14天后,所有nZVI处理组蚯蚓的死亡率均低于50%。亚急性毒性实验表明,100mgkg-1 nZVI显著抑制蚯蚓的生长、呼吸和繁殖行为,并且提升了其回避效应(P0.05)。此外,10mgkg-1 BDE209联合添加显著降低了蚯蚓生理指标的活性(P0.05)。(3)nZVI胁迫下,短期暴露(7天)后,蚯蚓超氧化物歧化酶(SOD)活性显著升高(P0.05),但是在暴露后期(28天),SOD活性在一定程度上降低(P0.05)。而过氧化氢酶(CAT)活性在暴露中前期(7和14天)诱导效应不明显(P0.05),然而在 21 天后被显著诱导(P0.05)。nZVI(100mgkg-1)和 BDE209(10mgkg-1)联合胁迫下蚯蚓体内活性氧自由基(ROS)的累积会导致SOD、CAT活性的扰动和丙二醛(MDA)含量的升高(P0.05),进一步说明脂质过氧化的发生。(4)nZVI和BDE209胁迫下,蚯蚓繁殖基因ANN表达水平有显著的下调效应(P0.05),且符合剂量-效应关系。线性回归结果表明,蚯蚓体内铁含量、蚯蚓繁殖率及相应的繁殖基因转录水平间相关性较好(R0.80)。总体上看,蚯蚓体内ROS、呼吸行为和繁殖基因可能是比较敏感的响应指标。
【学位授予单位】:华东理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:X53;X171.5

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