苯酚對(duì)斑馬魚行為學(xué)影響及毒理學(xué)效應(yīng)研究.pdf

1、隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，有機(jī)物種類和數(shù)量日益增加，有機(jī)物污染造成水環(huán)境質(zhì)量下降，給人類及水生生物的健康帶來極大風(fēng)險(xiǎn)。論文以斑馬魚作為模式生物，以苯酚有機(jī)物污染水為研究對(duì)象，借助水質(zhì)安全在線生物預(yù)警系統(tǒng)(BEWs)和水質(zhì)毒性生物在線監(jiān)測儀(RTB)，實(shí)時(shí)在線監(jiān)測苯酚脅迫下斑馬魚運(yùn)動(dòng)行為變化，并與斑馬魚毒理學(xué)效應(yīng)研究相結(jié)合，探討苯酚染毒后斑馬魚行為變化與毒理學(xué)指標(biāo)之間的相關(guān)性。試驗(yàn)研究主要內(nèi)容及結(jié)論如下。
　　(1)采用半靜態(tài)試驗(yàn)法進(jìn)行

2、苯酚對(duì)斑馬魚急性毒性試驗(yàn)研究，得出不同時(shí)間內(nèi)苯酚對(duì)斑馬魚的半致死濃度(LC50)。結(jié)果表明，對(duì)斑馬魚來說，苯酚屬于中等毒性物質(zhì)，LC50-48h、LC50-96h分別為18.548、13.554mg/L，苯酚對(duì)斑馬魚安全濃度為1.355mg/L;對(duì)比苯酚對(duì)其他魚類的LC50-96h，斑馬魚對(duì)苯酚的耐受力較低，敏感度高。30、40、50mg/L苯酚脅迫下，斑馬魚死亡率達(dá)到100％的時(shí)間分別為48、12、12h，斑馬魚12、24、48、96

3、h死亡率依次為27％、53％、66％、86％。
　　(2)在苯酚對(duì)斑馬魚急性毒性試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用信號(hào)波原理監(jiān)測苯酚脅迫下斑馬魚行為變化，分析苯酚與斑馬魚綜合行為強(qiáng)度的效應(yīng)關(guān)系。試驗(yàn)期內(nèi)，0.18-36mg/L試驗(yàn)組斑馬魚行為強(qiáng)度顯著減弱(p＜0.05)，苯酚濃度在0.18mg/L(0.01TU)及以上時(shí)通過分析48h內(nèi)斑馬魚行為強(qiáng)度變化，實(shí)現(xiàn)水體污染的報(bào)警。與低濃度(0.18、0.9mg/L)試驗(yàn)組相比，高濃度（18、36mg/

4、L）組斑馬魚行為強(qiáng)度達(dá)到峰值的時(shí)間提前了約1h，行為強(qiáng)度趨于穩(wěn)定的時(shí)間也延長了10h左右。
　　(3)采用運(yùn)動(dòng)圖像監(jiān)測原理在線監(jiān)測苯酚脅迫下斑馬魚游動(dòng)行為（游動(dòng)速度、游動(dòng)高度）、通訊行為（通訊距離、通訊分散度）等運(yùn)動(dòng)行為參數(shù)變化，并反應(yīng)水質(zhì)健康指數(shù)。研究表明，低濃度(0.18、0.9mg/L)、中等濃度(1.8、9mg/L)、高濃度（18、36mg/L）試驗(yàn)組水質(zhì)健康指數(shù)與對(duì)照組差值依次為15％、20％、30％。對(duì)照組與試驗(yàn)組水質(zhì)

5、健康指數(shù)差異性顯著(p＜0.05)，其變化趨勢(shì)與BEWs基本一致。與低濃度相比，高濃度試驗(yàn)組斑馬魚游動(dòng)行為、通訊行為達(dá)到峰值的時(shí)間分別縮短了1-2h、2-4h。其中，游動(dòng)高度達(dá)到峰值的時(shí)間比游動(dòng)速度滯后了1-2h，苯酚脅迫下斑馬魚游動(dòng)速度比游動(dòng)高度更敏感，可以選取速度作為在線監(jiān)測苯酚污染后的行為異常指標(biāo)。
　　(4)進(jìn)行了苯酚對(duì)斑馬魚毒理學(xué)效應(yīng)的研究。通過考察試驗(yàn)組斑馬魚體內(nèi)ATP酶、乙酰膽堿酯酶(AChE)、超氧化物歧化酶(SO

6、D)、過氧化氫酶(CAT)活性的變化，探究污染物脅迫下斑馬魚運(yùn)動(dòng)行為學(xué)變化與毒理學(xué)效應(yīng)的相關(guān)性。由試驗(yàn)可知，苯酚脅迫初期（6h內(nèi)），與對(duì)照組相比，低濃度(0.18、0.9mg/L)組ATP酶、AChE、SOD、CAT活性分別增加了10-18％、20％、0.5-8％，呈現(xiàn)“毒性興奮效應(yīng)”。短時(shí)間脅迫下，苯酚可誘導(dǎo)酶活性，隨染毒時(shí)間延長，誘導(dǎo)作用減弱，甚至表現(xiàn)出抑制作用;隨苯酚濃度增加，ATP酶、AChE活力逐漸降低，SOD、CAT活力逐漸