本研究以菲作为实验毒物,选择河蚬作为研究对象,运用生态毒理学的原理和方法,其中涉及生物化学、形态学、生理学,及气相色谱质谱联用(GC-MS)等技术手段,综合研究了菲对河蚬的毒性作用。主要研究结论如下：1.菲对河蚬的急性毒性效应研究在实验条件下通过半静态实验方式,根据对数间距法设置了5个菲浓度梯度,观察菲对河蚬(Corbicula fluminea)96h内毒性致死效应。结果得到菲对河蚬24、48、72和96h的LC5o值分别为123.75、67.59、56.44和46.76mg/L,安全浓度SC为4.676mg/L,根据化学物质对水生生物急性毒性的评价标准可推断出菲对河蚬为高毒物质；但相对于已报道的其他物种,河蚬是对菲污染耐受性较强的物种,暗示河蚬机体可能存在降解代谢菲的物质和途径,或河蚬可能对菲在机体内的积累具有较高的承受能力。但无论如何,本实验还发现,在高于安全浓度(4.676mg/L)菲溶液暴露条件下,菲浓度与河蚬死亡率间具有明显的时间-效应和浓度-效应,其中24h、48h、72h、96h河蚬死亡率与菲浓度之间的拟合度达到了0.8691、0.9263、0.9361和0.9747,其他各浓度组(70、56.64、45.83和30.08mg/L)河蚬死亡率与暴露时间之间也是高度拟合,拟合度分别为0.9491、0.9503、0.9528和0.8065。说明当进入较高耐受物种河蚬机体内的菲量超出了其降解代谢能力或其机体所能承载的积累量后,引起了机体损伤,最终导致个体水平上的死亡。而自然界水环境中菲的含量往往不会超过对河蚬的安全浓度,因此可以利用河蚬耐菲污染,并且其机体对菲有一定积累能力等特点,选择亚洲淡水水体广布种底栖息动物河蚬作为已污染水体的修复物种之一。2.菲对河蚬抗氧化酶活性的影响基于急性毒性实验的研究结果,在安全浓度以下设置5个菲浓度梯度(50μg/L、250μg/L、500μg/L、1mg/L和2mmg/L),采用单因子梯度试验方法,研究了河蚬暴露于菲溶液中21d过程中,河蚬肝胰腺、鳃、外套膜和肌肉中谷胱甘肽转移酶(GST)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性与菲溶液浓度及暴露时间之间的关系。结果发现,一系列菲暴露浓度与河蚬组织内抗氧化酶活性之间存在一定的浓度-效应关系,其中以河蚬暴露21d时为例,发现CAT和GST活力均随菲暴露浓度的增大而先升高后降低,SOD活力各浓度组之间无显著差异,GPx则随着菲浓度的增大而显著降低。结果还发现,菲暴露时间与河蚬组织内抗氧化酶活性之间存在明显的时间-效应关系,且河蚬体内各种酶活力对菲的敏感度不同。研究在菲浓度为250μg/L暴露条件下为例进行生物标志物的筛选,可考虑将CAT作为河蚬受菲胁迫的主要敏感性酶指示物,SOD、GPx可作为辅助敏感性酶指示物。3.菲对河蚬肝胰腺和鳃显微结构的影响将河蚬暴露于浓度为0、250、1000μg/L的菲溶液中,分别于第0、3、14、21d后取样,观察河蚬肝胰腺和鳃组织显微结构损伤状况。研究发现,与第Od的空白组相比,暴露于菲溶液中第3、14、21d后河蚬肝胰腺结构发生了明显的损伤,其中肝管开始从中间出现裂缝而破裂,管腔区域明显增大：随着菲暴露浓度的增大,肝胰腺组织内泡状上皮细胞开始逐渐消失,至1000μg/L后几乎全部消失；柱状上皮细胞开始破裂并从基底膜上开始脱离瓦解；细胞核散乱分布在肝管内,部分细胞核发生融合；因基底膜发生溶解或断裂,而使得肝管细胞内的物质外泄,细胞碎片增多。与此同时,在低浓度菲(250μg/L)菲暴露下,河蚬鳃组织也发生了明显的结构损伤,其中暴露第3d后前纤毛明显变得杂乱无章,并逐渐从鳃小瓣顶端脱离；水管区域逐渐减小；菲暴露21d后,瓣间连接和鳃小瓣体型开始恢复。4.菲对河蚬的蓄积研究在实验条件下研究250μg/L菲胁迫0、1、3、5、7、14d后河蚬(Corbicula fluminea)肝胰腺、鳃、肌肉和外套膜组织中菲的累积含量变化及各组织抗氧化酶(SOD、CAT、GST和GPx)活性与其组织中菲含量的相关性。研究结果发现,河蚬不同组织内菲累积量达到最高值的时间略有不同,具体为先是肝胰腺、鳃和外套膜,之后是肌肉组织；此外,菲在河蚬组织内的累积量随着菲暴露时间的延长而升高,达到一定的累积量之后又随时间的延长而下降,暗示河蚬对低浓度菲有一定的代谢能力。河蚬四种组织中菲累积含量与其组织中抗氧化酶活力间的相关性分析结果显示,河蚬肝胰腺中菲累积含量与其组织内GST活性显著相关(P<0.05),相关系数为0.6961；相应地鳃中菲累积含量与其组织中GST活性达到了极显著相关(P<0.01),相关系数为0.9076；而肌肉和外套膜中菲累积含量与其各自组织中SOD、CAT、GPx和GST活性的相关性不强(P>0.05),说明GST活性可以作为河蚬肝胰腺和鳃中菲污染的敏感性指标。