纳米四氧化三铁对水生生物毒理效应及其风险评估研究

纳米四氧化三铁对水生生物毒理效应及其风险评估研究

论文摘要

为了解纳米四氧化三铁对水生生态环境的风险,通过纳米四氧化三铁对斑马鱼和水丝蚓的毒性实验,分析超氧化物歧化酶(SOD)、金属硫蛋白(MT)、丙二醛(MDA)、自由基(ROS)及磷酸化组蛋白H2AX(λH2AX)的变化,确定其毒性效应,运用综合生物标志物指数(IBR)法对其进行生态风险评价。实验结果如下:1)在96h急性毒性实验中,随着暴露时间的延长,纳米四氧化三铁悬浊液发生沉淀;纳米四氧化三铁以呼吸或者摄入的方式进入斑马鱼机体;5200mg·L-1暴露组纳米四氧化三铁对水丝蚓的96h半数致死浓度为47.507mg·L-1。2)在13d对斑马鱼亚急性毒性实验中,高浓度组ROS含量先于低浓度组达到该浓度组的最大值。空白组SOD活性为“M”型变化趋势,暴露组为倒“N”型。空白组和低浓度组MDA含量变化较小,高浓度组为“V”型。MT含量对25mg·L-1的纳米四氧化三铁胁迫更为敏感。空白组γH2AX含量变化平稳,暴露组为“Λ”型变化趋势,且γH2AX含量高于空白组,DNA双键断裂表现明显,造成的损伤不可修复。3)在13d对水丝蚓亚急性毒性实验中,ROS含量对20mg·L-1和40mg·L-1的纳米四氧化三铁胁迫更为敏感。机体为抵御外来物质而产生自我保护反应,SOD活性上下波动。20mg·L-1暴露组MDA含量先其余暴露组达到该组试验期间的最小值,40mg·L-1暴露组MDA含量达到试验期间的最大值(2.081nmol·mgrot-1),对水丝蚓机体损伤最大。空白组MT含量为“V”型变化趋势,暴露组为“Λ”型。空白组和暴露组γH2AX含量为“Λ”型变化趋势,DNA双键断裂表现明显。4)通过IBR分析,斑马鱼最敏感的生物指标为MDA,水丝蚓最敏感的生物指标为λH2AX。随着浓度的增加,暴露风险逐渐增加。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  •   1.1 研究背景
  •   1.2 纳米材料的生物毒性研究现状
  •     1.2.1 国内研究现状
  •     1.2.2 国外研究现状
  •   1.3 生态风险评价的方法
  •   1.4 研究内容及路线
  •     1.4.1 研究目的及意义
  •     1.4.2 研究内容
  •     1.4.3 受试生物
  •     1.4.4 研究方案
  •     1.4.5 技术路线
  • 第2章 纳米四氧化三铁对斑马鱼毒性试验
  •   2.1 纳米材料表征
  •   2.2 急性毒性试验
  •     2.2.1 材料与方法
  •     2.2.2 实验结果
  •   2.3 亚急性毒性试验
  •     2.3.1 材料与方法
  •     2.3.2 数据处理
  •   2.4 结果与分析
  •     2.4.1 纳米四氧化三铁对斑马鱼ROS的影响
  •     2.4.2 纳米四氧化三铁对斑马鱼SOD的影响
  •     2.4.3 纳米四氧化三铁对斑马鱼MDA的影响
  •     2.4.4 纳米四氧化三铁对斑马鱼MT的影响
  •     2.4.5 纳米四氧化三铁对斑马鱼γ-H2AX的影响
  •   2.5 本章小结
  • 第3章 纳米四氧化三铁对水丝蚓毒性试验
  •   3.1 纳米材料表征
  •   3.2 急性毒性试验
  •     3.2.1 材料与方法
  •     3.2.2 实验结果
  •   3.3 亚急性毒性试验
  •     3.3.1 材料与方法
  •     3.3.2 数据处理
  •   3.4 结果与分析
  •     3.4.1 纳米四氧化三铁对水丝蚓ROS的影响
  •     3.4.2 纳米四氧化三铁对水丝蚓SOD的影响
  •     3.4.3 纳米四氧化三铁对水丝蚓MDA的影响
  •     3.4.4 纳米四氧化三铁对水丝蚓MT的影响
  •     3.4.5 纳米四氧化三铁对水丝蚓γ-H2AX的影响
  •   3.5 本章小结
  • 第4章 生态风险评价
  •   4.1 综合生物标志物指数(IBR)
  •   4.2 纳米四氧化三铁的生态风险评价
  •     4.2.1 纳米四氧化三铁对斑马鱼的风险评价
  •     4.2.2 纳米四氧化三铁对水丝蚓的风险评价
  •   4.3 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间所发表的论文
  • 致谢
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 高问

    导师: 沈洪艳

    关键词: 纳米四氧化三铁,斑马鱼,水丝蚓,氧化应激,生态风险评价

    来源: 河北科技大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 生物学,环境科学与资源利用

    单位: 河北科技大学

    分类号: X171.5

    总页数: 64

    文件大小: 4099K

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