本文關(guān)鍵詞：有機污染物生物富集與魚體內(nèi)臨界濃度關(guān)系的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：有機污染物在魚體中生物富集因子及其毒性臨界濃度是有機污染物生態(tài)風險評價的重要指標,對它們的研究不但有助于評價有機污染物對魚的潛在危害及毒性效應(yīng),還有助于分析有機污染物的毒性作用機理。建立一個簡單可靠的生物富集因子預(yù)測模型是研究有機污染物臨界濃度的基礎(chǔ),而有機化合物在生物體內(nèi)的臨界靶位效應(yīng)濃度能夠反映有機化合物在生物體內(nèi)的固有濃度,并與暴露途徑無關(guān),因此基于暴露途徑和毒性作用模式研究有機污染在魚體內(nèi)臨界濃度,有助于深入地探討有機污染物對魚的毒性作用機理,為有機污染物的生態(tài)風險評價提供理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。本文研究了有機污染物對魚體生物富集因子與疏水性的關(guān)系,建立了生物富集因子與疏水性的線性和非線性模型,深入地討論了有機污染物在生物富集過程中的影響因素;研究了不同暴露途徑和不同毒性作用模式下的體內(nèi)毒性,分析了生物富集因子與臨界濃度的關(guān)系;測定鄰二硝基苯在斑馬魚體內(nèi)的急性毒性和臨界濃度。論文取得了以下的研究結(jié)果:(1)研究1088種有機污染物的生物富集因子與分子描述符間的關(guān)系,結(jié)果表明生物富集因子與疏水性間存在線性和非線性關(guān)系。對于疏水性化合物,魚體內(nèi)的類脂物是其主要的富集點,有機化合物的疏水性是生物富集的主要驅(qū)動力,生物富集因子隨著疏水性的增加而增加,二者之間存在線性關(guān)系。但是對于親水性化合物,魚體內(nèi)的類脂物不是其主要富集部位,和類脂物相比,其他組織或器官對親水性化合物的吸收起著主要作用,導(dǎo)致親水性化合物生物富集因子與疏水性無關(guān),接近于一常數(shù)。對于高疏水性化合物,隨著疏水性的增加,在水中的生物可用性降低,導(dǎo)致生物富集因子逐漸降低。根據(jù)生物富集因子與疏水性的關(guān)系,通過非線性回歸分析,發(fā)現(xiàn)應(yīng)用高斯模型可以很好地描述有機污染物的生物富集因子與疏水性間的非線性關(guān)系。模型檢驗結(jié)果表明非線性模型具有很好的擬合度,與EPI Suite軟件中生物富集因子預(yù)測方法相比,所建立的非線性模型簡單實用,只使用了一個分子描述符。在此基礎(chǔ)上,探討了一些化合物的生物富集因子產(chǎn)生誤差的原因可能是親水性化合物的富集機理不同、高疏水性化合物的溶解度較低、溶解態(tài)的有機磷酸鹽類的新陳代謝、辛醇/水分配系數(shù)的計算方法等因素均可導(dǎo)致生物富集預(yù)測和實測的不準確。(2)通過研究有機污染物對魚的水環(huán)境暴露急性毒性數(shù)據(jù)(LC50)和腹腔注射毒性數(shù)據(jù)(LD50),探討了有機污染物在魚體內(nèi)的毒性效應(yīng)與暴露途徑的關(guān)系。結(jié)果表明LD50與臨界濃度均不隨疏水性的變化而變化,而LC50與疏水性具有較好的相關(guān)性。同時發(fā)現(xiàn)LC50與LD50具有較差的相關(guān)性,但是在引入疏水性參數(shù)之后二者的相關(guān)性得到了明顯改善,表明暴露途徑可以顯著地影響有機污染物對魚的毒性。研究發(fā)現(xiàn)對于弱惰性化合物和反應(yīng)型化合物,LD50的平均值與臨界濃度的平均值接近,但是基線化合物LD50的平均值高于臨界濃度的平均值,產(chǎn)生這種差異的原因是由于魚體內(nèi)的類脂物是基線化合物的主要作用部位,基線化合物通過腹腔注射進入到魚體內(nèi)之后很容易在脂質(zhì)上累積,導(dǎo)致到達靶器官的濃度較低,因此LD50與臨界濃度有一定的差異。根據(jù)生物富集因子計算的臨界濃度表明,基線和弱惰性化合物的臨界濃度在較小的范圍內(nèi)變化,而反應(yīng)型化合物的臨界濃度變化較大,并且臨界濃度值較低。研究不同毒性作用模式下的生物富集因子與臨界濃度的關(guān)系表明,臨界濃度與生物富集因子具有密切的相關(guān)性,通過比較臨界濃度的計算值和實測值,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)的有機化合物實測值與計算值接近,但是仍然有一些化合物的臨界濃度計算值與實測值存在一定的誤差,產(chǎn)生這些誤差的原因可能是有機體的大小,脂含量差異,代謝轉(zhuǎn)化,暴露時間不同,LC50的實驗誤差等。(3)通過實驗測定了鄰二硝基苯在斑馬魚體內(nèi)的96 h急性毒性和臨界濃度。結(jié)果表明鄰二硝基苯具有較高的毒性,易發(fā)生還原反應(yīng)和親核取代反應(yīng)。生物富集比率隨著鄰二硝基苯在水中濃度的增加而降低,并且均小于模型預(yù)測的生物富集因子。產(chǎn)生這種差異的原因是生物富集實驗的濃度通常遠遠低于毒性實驗的濃度所致,同時暴露時間也會對生物富集因子與生物富集比率產(chǎn)生影響,生物富集比率是96 h條件下測定的,而生物富集因子通常是在平衡狀態(tài)下得到的,其時間可能會遠遠大于96 h。與生物富集因子相比,根據(jù)生物富集比率計算的臨界濃度更接近于臨界濃度實測值。
【關(guān)鍵詞】：有機污染物 生物富集因子 臨界濃度 暴露途徑 疏水性
【學(xué)位授予單位】：東北師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X171.5;X503.225
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 前言11-19
• 1.1 定量結(jié)構(gòu)-活性關(guān)系（QSAR）簡述12-14
• 1.1.1 有機污染物QSAR模型的建立12-13
• 1.1.2 QSAR模型的機理13
• 1.1.3 QSAR模型的應(yīng)用域13
• 1.1.4 QSAR模型的表征13-14
• 1.2 有機污染物對魚體生物富集的QSAR研究14-16
• 1.3 有機污染物對魚體毒性作用機理研究16
• 1.4 不同暴露途徑下有機污染物在魚體內(nèi)毒性的研究16-17
• 1.5 目前研究存在的問題17
• 1.6 研究目的與內(nèi)容17-19
• 第2章 有機污染物在魚體內(nèi)生物富集因子與疏水性的關(guān)系19-32
• 2.1 引言19
• 2.2 材料與方法19-21
• 2.2.1 生物富集數(shù)據(jù)19-20
• 2.2.2 分子描述符20-21
• 2.2.3 統(tǒng)計分析21
• 2.3 結(jié)果與討論21-30
• 2.3.1 非離子型化合物的生物富集因子與疏水性的關(guān)系21-23
• 2.3.2 生物富集因子線性和非線性模型的建立23-24
• 2.3.3 模型檢驗24-25
• 2.3.4 生物富集因子與疏水性間存在非線性關(guān)系的原因25-27
• 2.3.5 生物富集因子的影響因素27-30
• 2.4 本章小結(jié)30-32
• 第3章 有機污染物在魚體內(nèi)臨界濃度及影響因素32-38
• 3.1 引言32
• 3.2 臨界濃度的計算32-34
• 3.3 不同毒性作用模式的臨界濃度34-35
• 3.3.1 麻醉型化合物的臨界濃度34
• 3.3.2 反應(yīng)型化合物的臨界濃度34-35
• 3.4 臨界濃度的影響因素35-37
• 3.4.1 BCF和log.K_ow的關(guān)系35
• 3.4.2 有機體的大小35-36
• 3.4.3 脂含量36
• 3.4.4 代謝轉(zhuǎn)化36
• 3.4.5 暴露時間36-37
• 3.4.6 LC_50數(shù)據(jù)的準確性37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 第4章 不同暴露途徑下臨界濃度與生物富集因子的關(guān)系38-58
• 4.1 引言38
• 4.2 材料與方法38-43
• 4.2.1 生物數(shù)據(jù)38-42
• 4.2.2 生物富集因子42
• 4.2.3 分子描述符42
• 4.2.4 統(tǒng)計分析方法42
• 4.2.5 毒性作用模式判定42-43
• 4.3 結(jié)果43-50
• 4.3.1 毒性作用模式43-44
• 4.3.2 急性毒性（LC_50、LD_50）與log.K_ow的關(guān)系44-45
• 4.3.3 急性毒性LD_50與LC_50的關(guān)系45
• 4.3.4 臨界濃度和LD_5045-50
• 4.4 討論50-57
• 4.4.1 log.1/LC_50、log.1/LD_50與疏水性的關(guān)系50-51
• 4.4.2 LC_50與LD_50的關(guān)系51
• 4.4.3 基線、弱惰性和反應(yīng)型化合物的臨界濃度51-53
• 4.4.4 臨界濃度的離群值53-54
• 4.4.5 不同毒性作用模式下臨界濃度與生物富集因子的關(guān)系54-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 第5章 鄰二硝基苯在斑馬魚體內(nèi)的臨界濃度58-70
• 5.1 引言58
• 5.2 材料與方法58-64
• 5.2.1 實驗材料58-59
• 5.2.2 試劑和儀器59-60
• 5.2.3 實驗設(shè)計60
• 5.2.4 樣品前處理60-61
• 5.2.5 氣相色譜條件及測定61-62
• 5.2.6 質(zhì)量控制62-64
• 5.3 結(jié)果與討論64-69
• 5.3.1 鄰二硝基苯對斑馬魚的急性毒性64-66
• 5.3.2 鄰二硝基苯在斑馬魚體內(nèi) 96.h生物富集比率66-67
• 5.3.3 鄰二硝基苯在斑馬魚體內(nèi)的臨界濃度67-68
• 5.3.4 鄰二硝基苯的毒性作用機理68-69
• 5.4 本章小結(jié)69-70
• 第6章 結(jié)論與創(chuàng)新點70-72
• 6.1 結(jié)論70-71
• 6.2 創(chuàng)新點71-72
• 參考文獻72-84
• 附錄84-134
• 后記134-135
• 在學(xué)期間公開發(fā)表論文及著作情況135-136

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 徐鏡波,景體淞;鯉魚組織ATPase活性抑制和構(gòu)效分析[J];高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報;1998年12期

2 趙元慧,楊常巖,何藝兵,王連生;有機化合物生物富集因子快速測定方法[J];環(huán)境化學(xué);1994年03期

3 盧玲,沈英娃;酚類、烷基苯類、硝基苯類化合物和環(huán)境水樣對劍尾魚和稀有泩鯽的急性毒性[J];環(huán)境科學(xué)研究;2002年04期

4 王宏,楊霓云,沈英娃,王波,王魯昕;海河流域幾種典型有機污染物環(huán)境安全性評價[J];環(huán)境科學(xué)研究;2003年06期

5 劉靜玲，郎佩珍;硝基芳烴類對斜生柵列藻的毒性及中毒癥狀[J];環(huán)境科學(xué);1995年02期

6 劉靜玲,袁星,郎佩珍;2,4-二硝基甲苯與共存硝基芳烴化合物對斜生柵列藻的聯(lián)合毒性[J];環(huán)境科學(xué);1997年05期

7 王宏,沈英娃,盧玲,朱紅梅,陳宏,許永香,高世榮;幾種典型有害化學(xué)品對水生生物的急性毒性[J];應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報;2003年01期

  本文關(guān)鍵詞：有機污染物生物富集與魚體內(nèi)臨界濃度關(guān)系的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：346516