本文關鍵詞：苯酚對斑馬魚行為學影響及毒理學效應研究

  更多相關文章： 水質預警 斑馬魚 苯酚 運動行為學 毒理學

【摘要】：隨著工業(yè)化進程的加快,有機物種類和數(shù)量日益增加,有機物污染造成水環(huán)境質量下降,給人類及水生生物的健康帶來極大風險。論文以斑馬魚作為模式生物,以苯酚有機物污染水為研究對象,借助水質安全在線生物預警系統(tǒng)(BEWs)和水質毒性生物在線監(jiān)測儀(RTB),實時在線監(jiān)測苯酚脅迫下斑馬魚運動行為變化,并與斑馬魚毒理學效應研究相結合,探討苯酚染毒后斑馬魚行為變化與毒理學指標之間的相關性。試驗研究主要內容及結論如下。(1)采用半靜態(tài)試驗法進行苯酚對斑馬魚急性毒性試驗研究,得出不同時間內苯酚對斑馬魚的半致死濃度(LC50)。結果表明,對斑馬魚來說,苯酚屬于中等毒性物質,LC50-48h、LC50-96h分別為18.548、13.554mg/L,苯酚對斑馬魚安全濃度為1.355mg/L；對比苯酚對其他魚類的LC50-96h,斑馬魚對苯酚的耐受力較低,敏感度高。30、40、50mg/L苯酚脅迫下,斑馬魚死亡率達到100%的時間分別為48、12、12h,斑馬魚12、24、48、96h死亡率依次為27%、53%、66%、86%。(2)在苯酚對斑馬魚急性毒性試驗的基礎上,采用信號波原理監(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度的效應關系。試驗期內,0.18-36mg/L試驗組斑馬魚行為強度顯著減弱(p0.05),苯酚濃度在0.18mg/L (0.01TU)及以上時通過分析48h內斑馬魚行為強度變化,實現(xiàn)水體污染的報警。與低濃度(0.18、0.9mg/L)試驗組相比,高濃度(18、36mg/L)組斑馬魚行為強度達到峰值的時間提前了約1h,行為強度趨于穩(wěn)定的時間也延長了10h左右。(3)采用運動圖像監(jiān)測原理在線監(jiān)測苯酚脅迫下斑馬魚游動行為(游動速度、游動高度)、通訊行為(通訊距離、通訊分散度)等運動行為參數(shù)變化,并反應水質健康指數(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)試驗組水質健康指數(shù)與對照組差值依次為15%、20%、30%。對照組與試驗組水質健康指數(shù)差異性顯著(p0.05),其變化趨勢與BEWs基本一致。與低濃度相比,高濃度試驗組斑馬魚游動行為、通訊行為達到峰值的時間分別縮短了1-2h、2-4h。其中,游動高度達到峰值的時間比游動速度滯后了1-2h,苯酚脅迫下斑馬魚游動速度比游動高度更敏感,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。(4)進行了苯酚對斑馬魚毒理學效應的研究。通過考察試驗組斑馬魚體內ATP酶、乙酰膽堿酯酶(AChE)、超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)活性的變化,探究污染物脅迫下斑馬魚運動行為學變化與毒理學效應的相關性。由試驗可知,苯酚脅迫初期(6h內),與對照組相比,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”。短時間脅迫下,苯酚可誘導酶活性,隨染毒時間延長,誘導作用減弱,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活力逐漸上升。由于反應的滯后作用,0.18-36mg/L六個試驗組CAT活性達到峰值的時間比SOD滯后約24h。各種生物酶活性受苯酚影響,導致神經(jīng)系統(tǒng)、大腦、肌肉等器官功發(fā)生改變,進而影響動物的行為變化,斑馬魚的運動行為強度與體內酶活性之間存在明顯劑量效應關系。
【關鍵詞】：水質預警 斑馬魚 苯酚 運動行為學 毒理學
【學位授予單位】：山東建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X171.5
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 斑馬魚在水質監(jiān)測中的應用12-16
• 1.2.1 斑馬魚在線生物監(jiān)測技術現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 斑馬魚急性毒性研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 斑馬魚行為學研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.4 斑馬魚毒理學研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 課題來源及研究內容16-19
• 1.3.1 課題來源16
• 1.3.2 研究目的及意義16-17
• 1.3.3 研究內容與技術路線17-19
• 第2章 苯酚對斑馬魚急性毒性試驗研究19-25
• 2.1 試驗材料和方法19-21
• 2.1.1 斑馬魚培養(yǎng)條件19
• 2.1.2 試驗儀器與材料19-20
• 2.1.3 試驗方法20-21
• 2.1.4 數(shù)據(jù)分析處理方法21
• 2.2 結果與分析21-24
• 2.2.1 中毒特征及行為表現(xiàn)21-22
• 2.2.2 苯酚對斑馬魚毒性分析22-24
• 2.3 本章小結24-25
• 第3章 苯酚對斑馬魚行為學效應試驗研究25-43
• 3.1 試驗材料和方法25-28
• 3.1.1 試驗儀器與材料25-26
• 3.1.2 試驗方法26-27
• 3.1.3 數(shù)據(jù)處理方法27-28
• 3.2 結果與分析28-41
• 3.2.1 信號波監(jiān)測苯酚脅迫下斑馬魚行為學變化28-30
• 3.2.2 運動圖像監(jiān)測苯酚脅迫下斑馬魚行為學變化30-41
• 3.3 本章小結41-43
• 第4章 苯酚對斑馬魚毒理學效應的研究43-56
• 4.1 試驗材料和方法43-47
• 4.1.1 試驗儀器與材料43-44
• 4.1.2 試驗方法44-45
• 4.1.3 酶的活性及蛋白質含量測定及計算方法45-47
• 4.2 結果與分析47-54
• 4.2.1 苯酚對ATP酶活力的影響47-49
• 4.2.2 苯酚對AChE酶活力的影響49-50
• 4.2.3 苯酚對抗氧化酶活力的影響50-52
• 4.2.4 苯酚對斑馬魚行為學影響與毒理學效應相關性52-54
• 4.3 本章小結54-56
• 第5章 結論與建議56-59
• 5.1 結論56-57
• 5.2 建議57-59
• 參考文獻59-65
• 致謝65-66
• 攻讀碩士學位期間論文發(fā)表及科研情況66

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馬中雨;陳家全;陳興廳;宋武昌;逯南南;孫韶華;賈瑞寶;;斑馬魚對水源特定污染物的水質監(jiān)測預警[J];中國環(huán)境監(jiān)測;2015年01期

2 黃毅;張金松;韓小波;黃廷林;;斑馬魚群體行為變化用于水質在線預警的研究[J];環(huán)境科學學報;2014年02期

3 馬健;白延梅;;陜北蘭炭工業(yè)廢水處理現(xiàn)狀及建議[J];延安大學學報(自然科學版);2013年03期

4 張亞輝;曹瑩;周騰耀;王一U，

本文編號：538370