【摘要】：土壤是環(huán)境的重要組成部分,承擔(dān)著環(huán)境中大約90%的來自各方面的污染物質(zhì),是一個典型的復(fù)合污染體系。土壤中有機(jī)污染物-重金屬復(fù)合污染的情況非常普遍。其中,多環(huán)芳烴、重金屬是經(jīng)常共存、廣泛分布的典型土壤環(huán)境污染物。開展有機(jī)污染物-重金屬復(fù)合污染研究,對于正確評價復(fù)合污染條件下污染物遷移轉(zhuǎn)化的行為,幫助人們采取合理的診治措施,解決土壤的環(huán)境污染問題具有非常重要的理論和實踐意義。作為土壤動物區(qū)系的代表類群——赤子愛勝蚓(Eisenia foetida),是生態(tài)毒理學(xué)研究的主要載體。本文采用自然土壤法,開展了典型重金屬(鎘)-典型有機(jī)污染物(苯并[a]芘、多氯聯(lián)苯)單一污染對赤子愛勝蚓(Eisenia foetida)的生態(tài)毒性效應(yīng)研究,在此基礎(chǔ)上,初步比較研究了鎘和苯并[a]芘在單一和復(fù)合污染條件下對蚯蚓體內(nèi)污染物的分配和分子響應(yīng)機(jī)制的影響,以期為有機(jī)污染物-重金屬單一和復(fù)合污染條件下的生態(tài)風(fēng)險研究提供科學(xué)依據(jù)和實踐指導(dǎo),主要研究結(jié)果如下:1.鎘、苯并[a]芘和多氯聯(lián)苯污染可以抑制蚯蚓的生長,引起氧化應(yīng)激效應(yīng),導(dǎo)致DNA損傷。其中DNA損傷是最敏感的指標(biāo)。具體結(jié)果:(1)鎘可以引起蚯蚓超氧化物歧化酶活性的升高,同時抑制蚯蚓過氧化氫酶和過氧化物酶活性。在高濃度時,蚯蚓體內(nèi)的丙二醛含量顯著升高。暴露時間與土壤類型顯著影響蚯蚓的生長、DNA損傷和抗氧化酶活性。(2)苯并[a]芘可以引起蚯蚓體內(nèi)的過氧化氫酶活性顯著的升高,超氧化物歧化酶活性呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,過氧化物酶活性只在低濃度升高,蚯蚓體內(nèi)的丙二醛含量在高濃度時有顯著的上升。暴露時間與土壤類型顯著影響蚯蚓的生長、DNA損傷、過氧化氫酶和超氧化物歧化酶活性,此外暴露時間還會影響過氧化物酶活性。(3)多氯聯(lián)苯引起蚯蚓體內(nèi)的抗氧化酶活性隨著污染物濃度的升高而升高,蚯蚓體內(nèi)的丙二醛含量略有下降。暴露時間和土壤性質(zhì)顯著影響體重的變化率、DNA損傷、過氧化氫酶活性和超氧化物歧化酶活性,此外暴露時間還會影響過氧化物酶活性和丙二醛含量。2.污染物在蚯蚓體內(nèi)的分布具有異質(zhì)性,不同污染物以及是否復(fù)合會造成污染物在蚯蚓體內(nèi)分布的變化。(1)在組織水平上,鎘主要分布在表皮,苯并[a]芘主要分布于腸道和體腔液。復(fù)合污染時,僅在14天時的高濃度復(fù)合污染組中,蚯蚓各部分鎘和苯并[a]芘含量出現(xiàn)降低,其他處理差異不大。(2)在亞細(xì)胞水平上,鎘的分布規(guī)律為:細(xì)胞溶質(zhì)部分細(xì)胞碎片固體顆粒部分;苯并[a]芘主要分布在細(xì)胞碎片部分,隨后是固體顆粒部分和細(xì)胞溶質(zhì)部分。復(fù)合污染時,僅在細(xì)胞溶質(zhì)部分的鎘含量顯著升高,其他部分鎘含量不變;蚯蚓各部分的苯并[a]芘含量沒有明顯變化。(3)在亞機(jī)體水平上,鎘和苯并[a]芘均主要分布在生殖環(huán)節(jié)后端。在復(fù)合污染時,僅在14天時的高濃度復(fù)合污染組中,生殖環(huán)節(jié)后端的鎘和苯并[a]芘含量發(fā)生顯著下降,其他部分濃度不變。3.不同污染物以及單一還是復(fù)合會對蚯蚓體內(nèi)污染物濃度、酶活性和基因表達(dá)產(chǎn)生影響(1)蚯蚓體內(nèi)污染物含量隨土壤污染物濃度增加而增加,與單一污染物相比,中濃度復(fù)合污染組中的蚯蚓體內(nèi)污染物含量升高,而高濃度復(fù)合污染組中蚯蚓體內(nèi)污染物含量顯著的降低。(2)蚯蚓過氧化氫酶,超氧化物歧化酶活性和基因表達(dá)量隨鎘濃度的增加而增大,過氧化氫酶活性和基因表達(dá)量不隨苯并[a]芘的濃度發(fā)生變化,超氧化物歧化酶活性和基因表達(dá)量在低濃度組中顯著升高,而在中濃度和高濃度組中不發(fā)生變化。在復(fù)合污染時,中濃度組發(fā)生協(xié)同促進(jìn)作用,高濃度組發(fā)生拮抗作用。蚯蚓過氧化物酶活性僅在高濃度組中升高,丙二醛含量在高濃度組中顯著升高。在復(fù)合污染下,中濃度組中蚯蚓丙二醛含量顯著升高,高濃度組中的蚯蚓丙二醛含量呈現(xiàn)下降趨勢。(3)蚯蚓金屬硫蛋白基因表達(dá)量主要受鎘濃度影響,僅在中濃度組的復(fù)合污染時出現(xiàn)上升。熱休克蛋白70基因表達(dá)量受鎘和苯并[a]芘濃度的影響,在高濃度組的復(fù)合污染時出現(xiàn)降低。翻譯調(diào)節(jié)腫瘤蛋白基因表達(dá)量受苯并[a]芘濃度影響,在中濃度組的復(fù)合污染時,蚯蚓翻譯調(diào)節(jié)腫瘤蛋白基因表達(dá)量上升,而在高濃度組的復(fù)合污染時,蚯蚓翻譯調(diào)節(jié)腫瘤蛋白基因表達(dá)量降低。
【學(xué)位授予單位】：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X171.5;X53
【圖文】：

Ｆｉｇ．邋２－２邋Ｅｆｆｅｃｔｓ邋ｏｆ邋Ｃｄ邋ｏｎ邋ｃａｔａｌａｓｅ邋（ＣＡＴ）邋ａｃｔｉｖｉｔｙ邋ｉｎ邋僅‘ｓｅｗ？幻幻．（ａ）民ｅｄ邋ｓｏｉｌ邋ａｎｄ邋（ｂ）邋ｆｌｕｖｏ－ａｑ山Ｃ邋ｓｏｉｌＴｈｅ邋Ｋｓｕｌｔｓ邋ｏｆ邋ｏｎｅ－ｗａｙ邋ＡＮＯＶＡ邋ｗｅｒｅ邋ｐｉ＇ｅｓｅｎｔｅｄ邋ｉｎ邋也ｅ邋ｇｒａｐｈｓ．邋Ｂａｒｓ邋ｗｉｔｈ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｌｏｗｅｒｃａｓｅ邋ａｎｄ逡逑ｕｐｐｅｒｃａｓｅ邋ｌｅｔｔｅｒｓ邋ｉｎｄｉｃａｔｅ邋ｓｔａｔｉｓｔｉｃ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ邋ｂｅｔｗｅｅ打邋ｔｒｅａｔｍｅ打ｔｓ邋ｉ打邋ｔｈｅ邋ｖａｌｕｅｓ邋ｏｆ邋７－ｄａｙ邋ａ打ｄ邋１４－ｄａｙ逡逑ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ邋（ＬＳＤ邋化Ｓｔ，Ｐ＜邋０．０５）．逡逑２．３．４福對姐蝴體內(nèi)超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）的影響逡逑重復(fù)測量方差（表２－２）顯示，止壤類型、暴露濃度及暴露時間均顯著影響贓的ＳＯＤ酶活性（戶巧．０１），暴露時間與暴露濃度（戶＜０．０１）存在顯著的交互作用。逡逑由圖２－３可知，在紅壤中整個暴露周期中，在０．１邋ｍｇ邋ｋｇ－ｉ處理組中賄蝴的ＳＯＤ活性與對照組相比沒有顯著的差異，而在１邋ｍｇ邋ｋｇ－ｉ處理組中贓蝴的ＳＯＤ酶活性明高于對照組（戶＜０．０５），并且隨著暴露濃度的增加，隨蝴的ＳＯＤ酶活性呈現(xiàn)上升的趨勢在潮±中，當(dāng)暴露時間為７天時，１邋ｍｇ邋ｋｇ－ｉ處理組中跑蝴的ＳＯＤ酶活性明顯高于照組，并且隨著[濃度的升高，處理組中化蝴的ＳＯＤ酶活性不斷升高。１４天時，Ｏ．ｌｍｋｇ＇ｉ處理組中胞蝴的ＳＯＤ酶活性明顯高于對照組，并且隨福濃度的增加而升高。隨暴露時間的增加，處理組中贓蜘的ＳＯＤ酶活性呈現(xiàn)增加的趨勢。在相同暴露濃度下

重復(fù)測量方差（表２－２）顯示，止壤類型、暴露濃度及暴露時間均顯著影響跑蝴逡逑的ＰＯＤ酶活性（戶＜０．０１），暴露時間與暴露濃度（戶＜０．０１）存在顯著的交互作用。逡逑由圖２－４可知，在紅壤中當(dāng)暴露７天時，處理組中祀蝴的ＰＯＤ酶活性與對照組相，逡逑比沒有明顯的變化。在１４天時，Ｉｍｇｋｇ－ｉ處理組中跑蝴的ＰＯＤ酶活性明顯低于對照逡逑組（Ｐ＜０．０５），隨著儒濃度的增加，各處理組中ＰＯＤ酶活性沒有顯著的變化。在潮±中，逡逑當(dāng)暴露時間為７天時，Ｉｍｇ邋ｋｇ－ｉ處理組中拖蝴的ＰＯＤ酶活性明顯低于對照組（尸＜０．０５），逡逑而隨著Zf濃度的升高，處理組中跑頓的ＰＯＤ酶活性沒有顯著變化。１４天時，Ｉｍｇｋｇ－ｉ逡逑處理組中虹蝴的ＰＯＤ酶活性明顯低于對照組（尸＜０．０５），隨著

本文編號：2717580