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我国水环境污染严重,为准确评价污染物对水生生物的暴露和毒性效应,制定合理的水环境管理对策,筛选出三类具有代表性的污染物,包括:常规毒性有机污染物类(硝基苯、2,4-二氯酚)、重金属类(氯化镉)、新型污染物(药物对乙酰氨基酚、溴代阻燃剂多溴二苯醚),研究其对水生物的毒害作用。其中,硝基苯、2,4-二氯酚、氯化镉由于高毒性、难生物降解性、易生物累积性而被确定为优先控制污染物,而对乙酰氨基酚是我仅次于维生素C的第二大原料药。本文以斑马鱼作为受试鱼种,研究这三类物质对斑马鱼成鱼的急性毒性以及胚胎发育毒性,为这三类物质的水环境安全评价和管理提供数据支持。
4,4-二溴二苯醚(BDE-15)、氯苯、硝基苯对斑马鱼的96h急性毒性研究表明,这三种物质的急性毒性LC50大小为BDE-15<氯苯<硝基苯。BDE-15毒性最高,96h LC50为1.19 mg/L,属于中毒物质;氯苯次之,96h LC50为6.18 mg/L,属于中毒物质;硝基苯毒性最低,96h LC50为118 mg/L,属于低毒物质。对乙酰氨基酚对斑马鱼未表现出急性无毒,未能获得预期的96h LC50。
在斑马鱼胚胎的不同发育阶段(0hpf、4hpf)进行硝基苯、2,4-二氯酚、氯化镉、对乙酰氨基酚的暴露,研究表明:
(1)在0hpf染毒,各物质对斑马鱼胚胎的96h LC50大小为2,4-二氯酚<氯化镉(72h)<硝基苯<对乙酰氨基酚,2,4-二氯酚的毒性最大,96h LC50为0.37mg/L;4hpf染毒后对胚胎的9611 LC50大小为氯化镉(72h)<2,4-二氯酚<硝基苯<对乙酰氨基酚,氯化镉的毒性最大,72h LC50为1.21 mg/L。
(2)硝基苯、2,4-二氯酚、氯化镉、对乙酰氨基酚均能对胚胎发育造成畸形,其中氯化镉对胚胎发育最显著的是影响骨骼发育,形态学上表现为脊椎弯曲和尾部弯曲。其它三种化合物对胚胎的致畸性种类较多,如心包囊肿、色素少,但没有典型畸形形态。
(3)硝基苯、2,4-二氯酚,对乙酰氨基酚对胚胎最敏感的非致死性指标均为孵化延迟。在孵化延迟的胚胎中,往往同时存在多种致畸性,如色素少与尾部短小,色素少与腹部涨大,脊椎畸形与尾部短小等。
(4)对乙酰氨基酚对斑马鱼胚胎0hpf染毒的96h LC50为217 mg/L,4hpf染毒的96h LC50为308 mg/L属于无毒物质。由于环境中不可能存在如此高的含量,因此,可以不必考虑对乙酰氨基酚对胚胎的致死性毒性。但高浓度时会抑制胚胎发育,导致色素减少、孵化延迟,部分出现畸形。
此外,由于硝基苯、2,4-二氯酚的疏水性,其在水环境中的溶解度有限,必须考虑在有其它有机物存在下的联合毒性。硝基苯、2,4-二氯酚、氯化镉都是属于易生物累积的物质,能通过生物富集作用放大其对生物的毒害作用,因此应进一步研究其累积毒性。