论文部分内容阅读
1,2,4-三氯苯(1,2,4-TCB)与纳米二氧化钛(nano-TiO2)均是目前工业生产应用残留比较多的物质之一,nano-TiO2与其他污染物联合作用的研究很少。本研究拟通过nano-TiO2、1,2,4-TCB单独和联合作用于斑马鱼,对斑马鱼进行病理切片观察、微核试验、彗星试验及生理生化指标测定,分析nano-TiO2与1,2,4-TCB联合作用对斑马鱼鳃组织及细胞遗传毒性效应,并观察其抗氧化酶的变化。从而了解nano-TiO2和1，2,4-TCB联合作用的毒性,为水生态环境保护和nano-TiO2光催化剂的安全应用提供理论依据。结果如下：(1) nano-TiO2(40nm)与1,2,4-TCB联合处理对斑马鱼的毒性症状及鳃结构损伤的研究表明：nano-TiO2和1,2,4-TCB对斑马鱼存在毒性作用,毒性症状表现为焦躁,窜动,焦虑不安,猛烈游动,跳动,此外,出现部分鱼死亡。nano-TiO2和1,2,4-TCB联合染毒引起斑马鱼出现鳃部红肿、肺部肿大、脊柱弯曲等中毒症状。鳃是两种污染物联合作用的靶器官之一nano-TiO2和1,2,4-TCB联合染毒会导致斑马鱼鳃组织结构模糊、鳃小片排列紊乱,表层细胞断失,柱细胞异形,鳃小片上皮细胞坏死脱落,柱细胞原有构造消失,鳃组织功能受损。(2) nano-TiO2与1,2,4-TCB联合处理对斑马鱼遗传毒性的研究表明：短期内(7d)染毒,单独nano-TiO2 (1、10、20、30 mg·L-1)未导致斑马鱼鳃细胞染色体和DNA损伤,不存在遗传毒性；而单独的1,2,4-TCB(5、10、20 mg·L1)组斑马鱼鳃细胞的染色体、DNA损伤与1,2,4-TCB间存在浓度——效应关系,当1,2,4-TCB浓度≧10 mg·L-1时,染色体、DNA的损伤显著增加；1,2,4-TCB与nano-TiO2联合组斑马鱼鳃细胞的微核率,彗星试验的彗星细胞百分率、尾部DNA百分率、尾长、尾矩均随1,2,4-TCB或nano-TiO2浓度升高而升高,呈现浓度——效应关系。经二因子析因分析,nano-TiO2与1,2,4-TCB联合对斑马鱼存在协同遗传毒性,增强了各自的遗传毒性。此外,还发现nano-TiO2粒径越小,暴露时间越长,遗传损伤越强。3) nano-TiO2与1,2,4-TCB联合处理对斑马鱼抗氧化酶的影响研究表明：短期内(7d)染毒,单独nano-TiO2 (1、10、20、30mg·L-10组斑马鱼SOD、CAT活性的降低处于正常范围中,与对照组间不存在显著差异；而单独的1,2,4-TCB(5、10、20mg·L-1)组斑马鱼的SOD、CAT活性均与1,2,4-TCB间存在浓度——效应关系,当1,2,4-TCB浓度≧10 mg.L-1时,SOD、CAT活性显著降低。nano-TiO2与1,2,4-TCB联合组斑马鱼的SOD、CAT活性随1,2,4-TCB或nano-TiO2浓度增加而减少,呈现浓度——效应关系。经二因子析因分析,nano-TiO2与1,2,4-TCB联合会协同抑制斑马鱼的SOD、CAT活性,影响斑马鱼抗氧化防御系统。此外,相同浓度染毒组的斑马鱼的SOD、CAT活性均随暴露时间增加而先增加后减少,具有短期诱导,长期抑制的特点,呈现时间——效应关系。另外,发现nano-TiO2粒径越小,暴露时间越长,对SOD、CAT活性影响越大。(4) nano-TiO2与1,2,4-TCB引起的鳃组织损伤、染色体损伤及DNA损伤与其诱发的抗氧化酶(如SOD和CAT)活性降低有关。在不同毒物浓度、染毒时间、粒径下,nano-TiO2和1,2,4-TCB均是通过干扰抗氧化防御系统,而最终导致氧化损伤。