沈洪艷,楊杰頻,曹志會(huì),王 冰,趙 月
(1.河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,河北石家莊 050018;2.河北省藥用分子化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河北石家莊 050018)
全氟辛烷磺酸對(duì)大型蚤的慢性毒性研究
沈洪艷1,2,楊杰頻1,2,曹志會(huì)1,王 冰1,趙 月1
(1.河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,河北石家莊 050018;2.河北省藥用分子化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河北石家莊 050018)
采用大型蚤21天暴露和子代21天恢復(fù)實(shí)驗(yàn)法,研究了PFOS對(duì)大型蚤的慢性毒性效應(yīng)及其子代F1(1st)和F1(3rd)的恢復(fù)情況。結(jié)果顯示:PFOS質(zhì)量濃度高于20 mg/L時(shí),F(xiàn)0代總產(chǎn)卵量、終點(diǎn)體長(zhǎng)和內(nèi)稟增長(zhǎng)率都受到顯著抑制。3個(gè)指標(biāo)在最高濃度組與空白組相比,依次降低了62.2%,40.6%,34.0%(p<0.01)。隨PFOS暴露濃度增加,其對(duì)大型蚤毒性逐漸加重,PFOS暴露濃度與對(duì)大型蚤毒性之間具有明顯的劑量-效應(yīng)關(guān)系。當(dāng)PFOS質(zhì)量濃度高于30 mg/L時(shí),F(xiàn)1(lst)代總產(chǎn)卵量和終點(diǎn)體長(zhǎng)受到顯著抑制。F1(3rd)代比F1(1st)代大型蚤恢復(fù)程度更好,除暴露于50 mg/L的總產(chǎn)卵量、終點(diǎn)體長(zhǎng)和內(nèi)稟增長(zhǎng)率仍受顯著抑制,其他指標(biāo)都恢復(fù)到接近空白組水平。大型蚤總產(chǎn)卵量、終點(diǎn)體長(zhǎng)和內(nèi)稟增長(zhǎng)率作為最敏感的指標(biāo),建議將其用于評(píng)價(jià)PFOS的慢性毒性。
全氟辛烷磺酸;大型蚤;恢復(fù)實(shí)驗(yàn);慢性毒性
全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonate,PFOS)是一種典型的表面活性劑,最早由美國3M公司成功研制[1]。PFOS是至今發(fā)現(xiàn)的性能最優(yōu)異的表面活性劑[2],由于其表面活性高、耐熱性高和化學(xué)穩(wěn)定性高,自然條件下很難水解、光解和生物降解[3],可用于高溫作業(yè)或與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿接觸的作業(yè),因而在產(chǎn)品包裝涂層、殺蟲藥劑、印刷、半導(dǎo)體以及紡織品、皮革制品和電鍍等工業(yè)得到廣泛應(yīng)用。然而,大范圍的使用導(dǎo)致了全球范圍內(nèi)的廣泛分布和殘留。特別是由于PFOS揮發(fā)性小而水溶性大,生產(chǎn)廢水屬于高濃度有機(jī)廢水[4],排放后易駐留在水環(huán)境當(dāng)中[5],并能通過生物的濃縮、食物鏈的傳遞影響高等動(dòng)物和人類健康。相關(guān)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示每天2 mg/kg的PFOS攝入量即可導(dǎo)致死亡,因此被定義為耐久性的有機(jī)污染物為世界各國環(huán)保組織所禁用[6-8]。PFOS含氟烴基既憎水又憎油[9],在動(dòng)物體內(nèi)易附著在血液和肝臟中的蛋白質(zhì)上。毒理學(xué)研究表明,PFOS具有生殖毒性、神經(jīng)毒性以及對(duì)性腺、甲狀腺的干擾作用[10]。研究表明重金屬污染是中國水體污染的主要問題[11],但是金一和等研究表明中國境內(nèi)水環(huán)境中也普遍存在著PFOS污染[12]。因此研究PFOS對(duì)水生生物慢性毒性效應(yīng),可以為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù),研究意義重大。
本研究選取國際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)生物大型蚤作為受試生物,采用21天暴露實(shí)驗(yàn)法,研究PFOS對(duì)大型蚤母代及其子代第1胎和第3胎:F1(1st)和F1(3 rd)在21 d恢復(fù)期的慢性毒性效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)指標(biāo)終點(diǎn)體長(zhǎng)和繁殖情況(每個(gè)母蚤產(chǎn)幼蚤數(shù)、第1次懷卵和產(chǎn)卵的天數(shù)、每個(gè)母蚤的胎數(shù))是用來評(píng)價(jià)個(gè)體的參數(shù),而內(nèi)稟增長(zhǎng)率(r)是用來評(píng)估種群的參數(shù)。本研究以期為揭示PFOS對(duì)水生生物的環(huán)境毒性和受害機(jī)制提供科學(xué)依據(jù),了解不同指標(biāo)的敏感程度,為今后選擇恰當(dāng)?shù)闹笜?biāo)預(yù)測(cè)PFOS對(duì)水蚤種群的影響提供數(shù)據(jù)支持。
1.1實(shí)驗(yàn)材料
1)實(shí)驗(yàn)生物
本實(shí)驗(yàn)受試生物為大型蚤,取自南開大學(xué)。在1~2 L的魚缸中,注入500~1 000 mL曝氣3 d的實(shí)驗(yàn)室用水,再放入10~20個(gè)大型水蚤,在室內(nèi)光照條件下進(jìn)行培養(yǎng)。培養(yǎng)溫度為15~25 ℃,pH值為7.5±0.5,溶解氧質(zhì)量濃度為2 mg/L以上,硬度(以 CaCO3計(jì))為(250±25)mg/L。采用實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的斜生柵藻培養(yǎng)液喂養(yǎng)大型蚤,按1∶1(藻液與稀釋水體積比,下同)或1∶2接種。每周全換培養(yǎng)液1~2次。
在顯微鏡下觀察選擇出懷卵量高的水蚤單獨(dú)培養(yǎng),投喂充足的餌料,在實(shí)驗(yàn)前24 h用孔徑為1 mm的篩子將幼水蚤濾去,在實(shí)驗(yàn)前6~12 h進(jìn)行第2次過篩,得到出生6~24 h的幼水蚤,將幼水蚤再繼續(xù)培養(yǎng)2 d,即得出生72 h的實(shí)驗(yàn)水蚤。從中篩選健康、無病菌、有活力、沒有受傷的幼蚤進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
2)實(shí)驗(yàn)藥品
PFOS(CAS:1763-23-1),雙蒸水。
3)實(shí)驗(yàn)設(shè)備
倒置顯微鏡,100 mL燒杯,BBC-226STV型Haier家用電冰箱(青島海爾股份有限公司);JPBJ-608型便攜式溶解氧測(cè)定儀(上海精密科學(xué)與儀器有限公司);FE20型pH計(jì)(梅特勒-托利多儀器上海有限公司);微型溫度計(jì)和水硬度計(jì)(WAD-TH)等。
1.2實(shí)驗(yàn)方法
1)大型蚤21天染毒實(shí)驗(yàn)
本實(shí)驗(yàn)參照OECD標(biāo)準(zhǔn)方法[13],采用21天連續(xù)暴露法進(jìn)行。急性毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示PFOS對(duì)大型蚤暴露的24 h LC50為150.34 mg/L(質(zhì)量濃度,下同;95%置信區(qū)間為132.21~179.03),72 h LC50為70.65 mg/L(95%置信區(qū)間為65.32~77.21)。本實(shí)驗(yàn)設(shè)置6個(gè)質(zhì)量濃度梯度的PFOS,依次為0,10,20,30,40,50 mg/L。每個(gè)燒杯中盛放50 mL實(shí)驗(yàn)溶液,放1只出生6~24 h的幼蚤。設(shè)置1個(gè)空白組和10個(gè)平行組(暴露組)。實(shí)驗(yàn)期間采用半靜態(tài)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),24 h更換1次實(shí)驗(yàn)溶液,保證24 h內(nèi)藥品濃度為起始濃度的80%以上。期間用新鮮的柵藻喂養(yǎng)大型蚤。實(shí)驗(yàn)中及時(shí)分離出新出生的小蚤,把死亡的大型蚤用吸管挑出來,以免影響其他大型蚤的健康生長(zhǎng)。記錄大型蚤的繁殖情況。實(shí)驗(yàn)溫度控制在(20±2) ℃,培養(yǎng)液中溶解氧應(yīng)保持在80%飽和度左右。光暗比為14 h∶10 h,pH值為7.8±0.2。
2)子代21天恢復(fù)實(shí)驗(yàn)
分別選取每個(gè)實(shí)驗(yàn)處理組中母蚤所生的第1胎幼蚤F1(lst)和第3胎幼蚤F1(3rd)10只,即平行組(暴露組)10個(gè),分別放在50 mL沒有PFOS的培養(yǎng)液中(恢復(fù)期),進(jìn)行21天的恢復(fù)培養(yǎng),其他條件與以上的慢性毒性實(shí)驗(yàn)相同。
實(shí)驗(yàn)期間每24 h觀察1次,取出新生幼蚤,紀(jì)錄母蚤蛻皮、死亡情況,第1次懷卵和產(chǎn)卵時(shí)間、第1次產(chǎn)卵數(shù)、成活率,以及整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中的產(chǎn)卵次數(shù)和總產(chǎn)卵量。將第1天的水蚤取出,在顯微鏡下測(cè)量其體長(zhǎng)(從頭盔至殼刺部的長(zhǎng)度)。計(jì)算最終體長(zhǎng)、大型蚤的凈生殖率(R0)、內(nèi)稟增長(zhǎng)率(r),計(jì)算方法見式(1)—式(3)。
R0=∑LXmX,
(1)
T=∑XLXmX/∑LXmX,
(2)
r=lnR0/T。
(3)
式中:LX為存活率;mX為大型蚤每次產(chǎn)幼蚤數(shù);T為世代周期;X為天數(shù)。
1.3數(shù)據(jù)處理
慢性毒性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Origin8.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和作圖,用t檢驗(yàn)法比較平行組(暴露組)與空白組之間的顯著性差異,當(dāng)t
本實(shí)驗(yàn)中F0代水蚤及其后代的生存未受到影響,但其繁殖受到顯著抑制作用。第1胎F1(lst)和第3胎F1(3rd)的21天恢復(fù)實(shí)驗(yàn)中,未發(fā)現(xiàn)死亡蚤、雄蚤和冬卵現(xiàn)象。
2.1不同濃度PFOS的暴露下F0代大型蚤和子代21天恢復(fù)實(shí)驗(yàn)的生長(zhǎng)和繁殖指標(biāo)
在不同濃度PFOS的暴露下F0代大型蚤生長(zhǎng)和繁殖指標(biāo)的變化見表1。從表1中可以看出,大型蚤的各項(xiàng)指標(biāo)都受到不同程度的影響。當(dāng)PFOS質(zhì)量濃度在40~50 mg/L時(shí),各生長(zhǎng)繁殖指標(biāo)都受到顯著抑制。PFOS質(zhì)量濃度達(dá)到50 mg/L時(shí),除總胎數(shù)外,其他各項(xiàng)指標(biāo)均受到極顯著抑制。受抑制最明顯的就是總產(chǎn)卵量和終點(diǎn)體長(zhǎng)2個(gè)指標(biāo)。整個(gè)暴露組的總產(chǎn)卵量都受到顯著抑制,PFOS質(zhì)量濃度高于20 mg/L時(shí),終點(diǎn)體長(zhǎng)也受到了顯著抑制,表明總產(chǎn)卵量和終點(diǎn)體長(zhǎng)作為最敏感的指標(biāo),相對(duì)于其他指標(biāo)更加適合用于衡量PFOS的慢性毒性。
表1 在不同質(zhì)量濃度PFOS的暴露下F0代大型蚤生長(zhǎng)和繁殖指標(biāo)Tab.1 Growth and reproduction of the F0 generation exposed to different concentration of PFOS
注:*代表暴露組和空白組t檢驗(yàn)差異顯著,0.01
隨PFOS暴露濃度的增加,大型蚤生長(zhǎng)和繁殖受抑制的情況隨之加重。暴露于10 mg/L的PFOS大型蚤的第1次懷卵時(shí)間為6.8 d,隨著暴露濃度的增加第1次懷卵時(shí)間逐漸增長(zhǎng),與空白組的6.0 d相比增加了0.8~3.0 d。暴露于PFOS大型蚤第1次產(chǎn)卵時(shí)間比對(duì)照組增加了0.5~2.6 d,第1次產(chǎn)卵量降低了2.7~9.6枚。暴露組的總產(chǎn)卵量比空白組降低了12.6~83.2枚,終點(diǎn)體長(zhǎng)降低了0.10~1.38 mm,這說明PFOS對(duì)F0代大型蚤的生長(zhǎng)和繁殖都有比較嚴(yán)重的影響,并且隨著PFOS暴露濃度的增加,該毒性效應(yīng)趨于嚴(yán)重,形成明顯的劑量-效應(yīng)關(guān)系。劉曉玲研究也有相似發(fā)現(xiàn),沐浴露對(duì)大型蚤的抑制效應(yīng)與其濃度呈明顯正相關(guān)關(guān)系[14]。
表2 F1(1st)代大型蚤在不同質(zhì)量濃度PFOS暴露后的恢復(fù)實(shí)驗(yàn)中生長(zhǎng)和繁殖指標(biāo)的變化Tab.2 Growth and reproduction of the F1(1st) generation in the recovery testafter the F1 generation's exposure to different concentration of PFOS
注:*代表暴露組和空白組t檢驗(yàn)差異顯著,0.01
表2為F1(1st)代大型蚤在不同質(zhì)量濃度PFOS暴露后的恢復(fù)實(shí)驗(yàn)中生長(zhǎng)和繁殖指標(biāo)的變化情況。從表中數(shù)據(jù)顯著性分析可知,相對(duì)于F0代大型蚤,子代Fl(lst)在沒有PFOS的影響下,其各項(xiàng)生長(zhǎng)和發(fā)育指標(biāo)都有所恢復(fù)。但與空白組相比較,仍有部分生長(zhǎng)指標(biāo)受到顯著抑制。當(dāng)PFOS質(zhì)量濃度高于30 mg/L時(shí),總產(chǎn)卵量和終點(diǎn)體長(zhǎng)受到顯著抑制。質(zhì)量濃度小于40 mg/L時(shí),其他各項(xiàng)指標(biāo)與空白組沒有顯著差異。在其他毒物的研究中有相同結(jié)論,如葉偉紅等研究表明,暴露于氟氯菊酯的母代大型蚤所產(chǎn)F1(1st)代在恢復(fù)實(shí)驗(yàn)中總胎數(shù)、第1次產(chǎn)卵時(shí)間和第1次產(chǎn)卵量與空白組基本沒有差異,而終點(diǎn)體長(zhǎng)和總產(chǎn)卵量仍受到顯著抑制[15]。
暴露于PFOS的F1(1st)代大型蚤的總產(chǎn)卵量隨著濃度的增加依次降低,范圍為88.7~125.1枚,而F0代總產(chǎn)卵量為50.5~121.1枚,兩者相比F1(1st)代受抑制作用明顯有所恢復(fù),但與空白組總產(chǎn)卵量132.6枚相比仍有很大差異。從表2可以看出其余各項(xiàng)指標(biāo)均有逐漸恢復(fù)的趨勢(shì)。這說明高濃度的PFOS通過母代大型蚤傳遞給子代。
表3 F1(3rd)代大型蚤在不同質(zhì)量濃度PFOS暴露后的恢復(fù)實(shí)驗(yàn)中生長(zhǎng)和繁殖指標(biāo)的變化Tab.3 Growth and reproduction of the F1(3rd) generation in the recovery test after the F1 generation's exposure to different concentration of PFOS
注:*代表暴露組和空白組t檢驗(yàn)差異顯著,0.01
表3為F1(3rd)代大型蚤在不同質(zhì)量濃度PFOS暴露后的恢復(fù)實(shí)驗(yàn)中生長(zhǎng)和繁殖指標(biāo)的變化情況。從表中可以看出,F(xiàn)1(3rd)代大型蚤在沒有PFOS影響的情況下,其生長(zhǎng)和毒性指標(biāo)與F0代和Fl(lst)代大型蚤相比更加接近正常水平。說明雖然母代大型蚤受PFOS污染后生長(zhǎng)繁殖明顯受到毒性影響,但是子代在沒有PFOS的環(huán)境中可通過自身代謝或者某些酶的調(diào)節(jié),恢復(fù)健康狀態(tài)。F1(3rd)代比Fl(lst)代恢復(fù)狀況更良好,說明晚期產(chǎn)的子代比早期產(chǎn)的子代恢復(fù)能力更強(qiáng),這可能是因?yàn)槟复笮驮橹饾u適應(yīng)了PFOS的暴露環(huán)境,在暴露后期通過本能的調(diào)節(jié)使得PFOS傳遞到卵中的殘留量減少。戴朝霞等研究表明,大型蚤在毒物環(huán)境暴露初期耐受力降低,在暴露48~96 h后逐漸恢復(fù)[16]。但是在有些研究中得到了相反的結(jié)論:恢復(fù)實(shí)驗(yàn)中隨著子代序列的增加,生長(zhǎng)繁殖受抑制更為顯著。如胡方華等的研究表明,三唑酮對(duì)于第2代大型蚤,染毒的影響比對(duì)第1代的影響更大[17]。這說明毒物在大型蚤世代中的富集效應(yīng)與毒物本身性質(zhì)有關(guān)。
但是PFOS質(zhì)量濃度分別為40,50 mg/L時(shí),總產(chǎn)卵量和終點(diǎn)體長(zhǎng)2個(gè)指標(biāo)仍受到顯著抑制(0.01
2.2PFOS暴露下的大型蚤F0代及其F1(1st)代、F1(3rd)代在恢復(fù)期的內(nèi)稟增長(zhǎng)率
內(nèi)稟增長(zhǎng)率是一種生態(tài)指標(biāo),可以反映一個(gè)種群在無限制的環(huán)境中的生長(zhǎng)趨勢(shì),是生物生存和繁殖兩種能力的綜合反映。內(nèi)稟增長(zhǎng)率降低的主要原因是種群繁殖能力下降。
圖1 不同質(zhì)量濃度PFOS暴露下的大型蚤F0代和F1(1st)代、F1(3rd)代在恢復(fù)期的內(nèi)稟增長(zhǎng)率Fig.1 Innate rates of increase of F0 generation exposed to different concentration of PFOS and F1(1st), F1(3rd) generations after recovery
圖1為不同質(zhì)量濃度PFOS暴露下的大型蚤F0代及其F1(1st)代、F1(3rd)代在恢復(fù)期的內(nèi)稟增長(zhǎng)率。從圖中可以看出,暴露于20 mg/L的PFOS的F0代大型蚤內(nèi)稟增長(zhǎng)率為0.326,顯著低于空白組(p<0.01),其降幅為13.5%。暴露于40 mg/L和50 mg/L的PFOS的F0代大型蚤內(nèi)稟增長(zhǎng)率分別為0.270和0.249(p<0.01)。F1(1st)代大型蚤內(nèi)稟增長(zhǎng)率有所恢復(fù),在PFOS質(zhì)量濃度為30 mg/L時(shí),內(nèi)稟增長(zhǎng)率為0.351,顯著低于空白組(0.01
暴露于PFOS的F0代大型蚤的內(nèi)稟增長(zhǎng)率隨著暴露濃度的增加依次降低,說明較高濃度的PFOS對(duì)大型蚤繁殖生長(zhǎng)能力影響更大。付保榮等研究表明,隨著暴露毒物濃度的增加大型蚤內(nèi)稟增長(zhǎng)率依次降低[18]。這與本研究所得結(jié)果一致。
除PFOS暴露質(zhì)量濃度20 mg/L外,F(xiàn)1(1st)代大型蚤內(nèi)稟增長(zhǎng)率隨著暴露濃度的增加依次降低,范圍為0.320~0.360(降幅為3.7%~15.4%),說明較高濃度PFOS可能由母代富集在體內(nèi)并轉(zhuǎn)移到了F1(1st)代體中,使其恢復(fù)起來比較緩慢,進(jìn)而影響了水蚤種群的發(fā)展。
21天毒性實(shí)驗(yàn)及其子代恢復(fù)情況的研究結(jié)果,說明自然界中存在亞致死濃度的PFOS對(duì)大型蚤種群的發(fā)展足以構(gòu)成威脅。
PFOS對(duì)F0代大型蚤的生長(zhǎng)和繁殖有比較嚴(yán)重的影響。當(dāng)PFOS質(zhì)量濃度高于20 mg/L時(shí),F(xiàn)0代總產(chǎn)卵量、終點(diǎn)體長(zhǎng)和內(nèi)稟增長(zhǎng)率都受到顯著抑制,并且隨著PFOS暴露濃度的增加,該毒性效應(yīng)趨于嚴(yán)重,PFOS暴露濃度與大型蚤毒性之間具備明顯的劑量-效應(yīng)關(guān)系。相對(duì)于F0代大型蚤,F(xiàn)l(lst)代和F1(3rd)代在沒有PFOS的影響下,各項(xiàng)生長(zhǎng)和發(fā)育指標(biāo)都有所恢復(fù)。當(dāng)PFOS暴露質(zhì)量濃度高于30 mg/L時(shí),F(xiàn)l(lst)代總產(chǎn)卵量和終點(diǎn)體長(zhǎng)受到顯著抑制。暴露質(zhì)量濃度小于40 mg/L時(shí),其他各項(xiàng)指標(biāo)與空白組沒有顯著差異。F1(3rd)代比Fl(lst)代大型蚤恢復(fù)程度更好,除最高濃度組的總產(chǎn)卵量、終點(diǎn)體長(zhǎng)和內(nèi)稟增長(zhǎng)率仍受顯著抑制,其他指標(biāo)都接近空白組。
大型蚤總產(chǎn)卵量、終點(diǎn)體長(zhǎng)和內(nèi)稟增長(zhǎng)率作為最敏感的指標(biāo),在以后的研究中,建議將其用于評(píng)價(jià)PFOS的慢性毒性。高濃度PFOS可由母代富集在體內(nèi)并轉(zhuǎn)移到子代中,進(jìn)而影響水蚤種群的發(fā)展。因此,自然界中存在亞致死濃度的PFOS對(duì)大型蚤種群甚至整個(gè)水生生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展足以構(gòu)成威脅,進(jìn)一步研究PFOS在水中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律,并制定嚴(yán)格的安全排放濃度,對(duì)維系水體質(zhì)量和水生生物安全具有重要的意義。
/
[1] TAVES D R. Evidence that there are two forms of fluoride in human serum[J]. Nature, 1968, 217(5133): 1050-1051.
[2] D'EON J C, MABURY S A. Production of perfluorinated carboxylic acids (PFCAs) from the biotransformation of polyfluoroalkyl phosphate surfactants (PAPS): Exploring routes of human contamination[J]. Environmental Science & Technology, 2007, 41(13): 4799-4805.
[3] 胡 芹.全氟辛烷磺酸(PFOS)對(duì)斑馬魚胚胎發(fā)育及成魚的毒性效應(yīng)研究[D].武漢:華中農(nóng)業(yè)大學(xué),2009. HU Qin. Embryo Developmental and Maternal Toxicity of Perfluorooctane Sulfonate (PFOS) in the Zebrafish[D]. Wuhan: Huazhong Agricultural University, 2009.
[4] 劉 瑩,楊毅華,劉守信.提高TiO2光催化處理廢水效率的研究進(jìn)展[J].河北科技大學(xué)學(xué)報(bào),2014, 35(1):58-63. LIU Ying, YANG Yihua, LIU Shouxin. Ways to enhance the efficiency of TiO2-photocatalytic in wastewater treatment and the research progress[J]. Journal of Hebei University of Science and Technology, 2014, 35(1): 58-63.
[5] 路國慧,沈亞婷,何 俊,等.高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定黃河河口段水中全氟化合物的初步研究[J].巖礦測(cè)試,2012(1):147-153. LU Guohui, SHEN Yating, HE Jun, et al. Preliminary study on perfluorinated compounds in waters from the Yellow River estuary area by utilizing liquid chromatography-mass spectrometry/mass spectrometry[J]. Rock and Mineral Analysis, 2012(1): 147-153.
[6] JOHANSSON N, FREDRIKSSON A, ERIKSSON P. Neonatal exposure to perfluorooctane sulfonate (PFOS) and perfluorooctanoic acid (PFOA) causes neurobehavioural defects in adult mice[J]. Neuro Toxicology, 2008, 29(1): 160-169.
[7] TITTLEMIER S A, PEPPER K, SEYMOUR C, et al. Dietary exposure of Canadians to perfluorinated carboxylates and perfluorooctane sulfonate via consumption of meat, fish, fast foods, and food items prepared in their packaging[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2007, 55(8): 3203-3210.
[8] 范 慶,鄧述波,周 琴,等.城市污水處理廠中全氟化合物的存在及去除效果研究[J].環(huán)境污染與防治,2011, 33(1):30-35. FAN Qing, DENG Shubo, ZHOU Qin, et al. Occurrence and removal of perfluorinated compounds in municipal wastewater treatment plants[J]. Environmental Pollution and Control, 2011, 33(1): 30-35.
[9] 胡 芹,周 珍,周群芳,等.全氟辛烷磺酸(PFOS)急性暴露對(duì)斑馬魚鰓顯微結(jié)構(gòu)的影響[J].生態(tài)毒理學(xué)報(bào),2009, 4(4):530-536. HU Qin, ZHOU Zhen, ZHOU Qunfang, et al. Acute effects of periluorooctane sulfonate on microstructure of the gill of zebrafish(Daniorerio)[J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2009, 4(4): 530-536.
[10] BECKER A M, GERSTMANN S, FRANK H. Perfluorooctane surfactants in waste waters, the major source of river pollution[J]. Chemosphere, 2008, 72(1): 115-121.
[11] 程?hào)|祥,李緒謙.固定化WAS吸附劑凈化Pb(Ⅱ)和Hg(Ⅱ)污染水體影響因素研究[J].河北科技大學(xué)學(xué)報(bào),2010, 32(2):181-186. CHENG Dongxiang, LI Xuqian. Study on influence factors on immobilized WAS sorbent to purify Pb(Ⅱ) and Hg (Ⅱ) in polluted water[J]. Journal of Hebei University of Science and Technology, 2010, 32(2): 181-186.
[12] GIESY J P, KANNAN K. Global distribution of perfluorooctane sulfonate in wildlife[J]. Environmental Science & Technology, 2001, 35(7): 1339-1342.
[13] Organisation for Economic Co-operation and Development.Method 211 Test Guidelines for Chesting of hemicalsDaphaniaMagnaReproduction Test[M].Paris:Environment Health and Safety Publication,1998.
[14] 劉曉玲.水、土環(huán)境中護(hù)膚品污染的生態(tài)毒理效應(yīng)研究[D].天津:南開大學(xué),2008. LIU Xiaoling. Ecotoxicological Toxicity Skin Care Products Pollution in Water and Soil Environment[D]. Tianjin: Nankai University, 2008.
[15] 葉偉紅,劉維屏,譚亞軍.氟氯菊酯對(duì)大型蚤的亞慢性毒性及其恢復(fù)實(shí)驗(yàn)[J].農(nóng)藥,2004, 43(2):86-89. YE Weihong, LIU Weiping, TAN Yajun.Daphniamagnatoxicity and subsequent recovery during a subchronic toxicity test with bifenthrin[J]. Agrochemicals, 2004, 43(2): 86-89.
[16] 戴朝霞,王世和.鋰電池泄露對(duì)大型蚤的急性和慢性毒性[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2012, 40(26):13057-13058. DAI Zhaoxia, WANG Shihe. Acute toxicity and chronic toxicity test of Lithium battery leakag onDaphniamagna[J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences, 2012, 40(26): 13057-13058.
[17] 胡方華,宋文華,丁 峰,等.三唑酮對(duì)大型溞21天慢性毒性效應(yīng)[J].生態(tài)毒理學(xué)報(bào),2012, 7(2):171-176. HU Fanghua, SONG Wenhua, DING Feng, et al. 21-d chronic toxicity of triadimefon toDaphniamagna[J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2012, 7(2): 171-176.
[18] 付保榮,張 楠,武 暕,等.不同濃度納米二氧化鈦對(duì)大型溞的繁殖及富集和自凈能力的影響[J].生態(tài)科學(xué),2012, 31(6):601-605. FU Baorong, ZHANG Nan, WU Jian, et al. Effects of different concentrations of TiO2nanoparticle on the reproduction,and bioaccumulation and depuration ofDaphniamagna[J]. Ecologic Science, 2012, 31(6): 601-605.
Research on chronic toxicity of perfluorooctane sulfonate toDaphniamagna
SHEN Hongyan1,2, YANG Jiepin1,2, CAO Zhihui1, WANG Bing1, ZHAO Yue1
(1.School of Environmental Science and Engineering, Hebei University of Science and Technology, Shijiazhuang Hebei 050018, China; 2.Hebei Province Key Laboratory of Medical Molecular Chemistry, Shijiazhuang Hebei 050018, China)
Though an experiment of exposingDaphniamagnaand recovering its offspring for both 21 days, the chronic toxicity of perfluorooctane sulfonate (PFOS) toDaphniamagna and its first and third broods F1(1st) and F1(3rd) were investigated. Results show that when the mass concentration of PFOS is higher than 20 mg/L, the number of offspring, length and innate increase rate are significantly inhibited. Compared with the control group, the reduction of the three indicators under the highest exposure concentration are 62.2%, 40.6%, 34.0%(p<0.01), respectively. The toxic effect becomes more serious with gradually increasing of exposure concentration, which shows an obvious dose-response relationship between PFOS concentration of exposure and the toxicity toDaphniamagna. The number of offspring and length of the F1(1st) generation are significantly inhibited when PFOS mass concentration is higher than 30 mg/L. The F1(3rd) generation's recovery extent is better than that of the F1(3rd) generation, and all the indicators recover closely to those of the control group except that the number of offspring, length and innate rate of increase are significantly inhibited when theDaphniamagnais exposed to the PFOS of 50 mg/L. As the most sensitive indicator, the number of offspring, length and innate rate of increase ofDaphniamagnaare suggested for evaluation of PFOS chronic toxicity.
perfluorooctane sulfonate;Daphniamagna; recovery experiments; chronic toxicity
2014-04-01;
2014-05-18;責(zé)任編輯:王海云
河北省自然科學(xué)基金(B2014208068);河北省藥用分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)室開放基金;河北省環(huán)保廳公益課題;河北省重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)基金
沈洪艷(1971-),女,天津人,教授,博士,主要從事污染物環(huán)境行為及效應(yīng)方面的研究。
1008-1542(2014)04-0354-07
10.7535/hbkd.2014yx04008
TQ453;X52
A
沈洪艷,楊杰頻,曹志會(huì),等.全氟辛烷磺酸對(duì)大型蚤的慢性毒性研究[J].河北科技大學(xué)學(xué)報(bào),2014,35(4):354-360.
SHEN Hongyan, YANG Jiepin, CAO Zhihui, et al.Research on chronic toxicity of perfluorooctane sulfonate toDaphniamagna[J].Journal of Hebei University of Science and Technology,2014,35(4):354-360.