生物标志物法研究污水处理厂出水暴露对高背鲫鱼的影响

【摘要】：环境内分泌干扰物(EDCs)是环境中普遍存在的一类化学物质,它们的存在能够干扰人类和野生动物的内分泌系统,导致生殖、发育和行为的异常,影响人类的健康和持续繁衍,甚至威胁生物种族的存亡。污水处理厂由于汇集了大量的生活污水和工农业废水,其中含有的化学物质在处理过程中又不可能被完全去除,因此污水处理厂出水被认为是水环境中EDCs污染的重要来源。污水处理厂出水中EDCs的检测及其对水生生物的影响已成为当前EDCs研究工作的重点和热点。近年来,卵黄蛋白原(Vtg)作为一种理想的环境雌激素和类雌激素的生物标志物,在EDCs的研究中得到了越来越广泛的应用。 本论文选择滇池的土著鱼类高背鲫鱼为模型动物,以Vtg作为生物标志物,并辅以肥满度(CF)、肝脏指数(HSI)和性腺指数(GSI)等指标作为测试终点,开展了滇池网式放养、城市污水处理厂出水网箱暴露和实验室清水回放实验,深入探讨污水处理厂出水中多种EDCs暴露对高背鲫鱼不同生命阶段(生命早期阶段、产卵前和产卵后)的影响,并考察这种影响能否随EDCs暴露停止而有所减弱或消失。 (1)在滇池受EDCs污染程度较轻的滤食性生物净化示范基地网式放养高背鲫鱼作为污水处理厂出水暴露研究的真实环境对照组。研究结果表明,滇池网式放养的高背鲫鱼的CF、HSI、GSI以及血浆中Vtg的含量变化基本符合生长发育过程中正常的季节性波动,在生命早期阶段,随暴露时间的增加而增长,产卵前达到最大值,其中,CF、GSI及Vtg浓度在产卵后回落,HSI则一直维持在该水平。高背鲫鱼各项评价指标在正常变化范围内,受水体中EDCs污染的影响较小。 (2)2010年8月至2011年5月期间,在昆明市第五污水处理厂出水口对高背鲫鱼进行了网箱暴露,深入研究了污水处理厂出水中EDCs对高背鲫鱼不同生命阶段的生物效应。研究结果表明,污水处理厂出水暴露未对高背鲫鱼产生急性毒性,高背鲫鱼生长状况良好。高背鲫鱼的性腺发育受到抑制,导致GSI在生命早期阶段低于对照组,在产卵前后又高于对照组；肝脏负荷增大,HSI升高；处于生命早期阶段的高背鲫鱼体内大量合成非正常表达的Vtg,血浆中Vtg浓度增加。产卵前后,高背鲫鱼体内的Vtg主要由内源性雌激素刺激产生,水体中EDCs(?)勺贡献较小。本研究结果证实了鱼类生命早期阶段对EDCs的敏感性。 (3)从暴露开始后的第21天起,在实验室可控条件下饲养经过污水处理厂出水暴露的高背鲫鱼,使其不受外源性EDCs的影响,研究清水回放对消除EDCs生物效应的作用。结果表明,清水回放30天能够在一定程度上缓解EDCs带来的雌激素效应,包括肝脏的肥大和性腺发育受到抑制,并能够降低由外源性EDCs暴露诱导产生的Vtg。但是,与真实水环境中天然食物相比,清水回放实验中供给的商业饵料营养物质不足,高背鲫鱼生长发育状况不佳,体型相对瘦小。 【关键词】：环境内分泌干扰物 污水处理厂出水 高背鲫鱼 卵黄蛋白原 不同生命阶段
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X174
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-8
• 目录8-11
• 插图和附表清单11-12
• 縮略词表12-14
• 第一章 绪论14-17
• 1.1 课题背景和意义14-15
• 1.2 研究内容及方法15-16
• 1.3 课题来源16
• 1.4 创新点16-17
• 第二章 文献综述17-32
• 2.1 环境内分泌干扰物17-26
• 2.1.1 环境内分泌干扰物简介17
• 2.1.2 环境内分泌干扰物的来源和种类17-18
• 2.1.3 环境内分泌干扰物的危害18-19
• 2.1.4 环境内分泌干扰物的生物标志物研究19-22
• 2.1.5 鱼类中环境内分泌干扰物的研究22-25
• 2.1.6 污水处理系统中环境内分泌干扰物的研究现状25-26
• 2.2 卵黄蛋白原26-32
• 2.2.1 卵黄蛋白原简介26-27
• 2.2.2 卵黄蛋白原的合成27-28
• 2.2.3 卵黄蛋白原的分析检测28-30
• 2.2.4 卵黄蛋白原在污水处理厂环境内分泌干扰物研究中的应用30-32
• 第三章 滇池网式放养研究32-42
• 3.1 网式放养基地概况32-33
• 3.2 实验部分33-37
• 3.2.1 试剂33-34
• 3.2.2 实验仪器及材料34
• 3.2.3 实验鱼类及暴露网箱34-35
• 3.2.4 样品的采集35
• 3.2.5 卵黄蛋白原的测定35-37
• 3.2.6 数据处理37
• 3.3 结果与讨论37-41
• 3.3.1 生长状况37-38
• 3.3.2 肝脏指数38-39
• 3.3.3 性腺指数39-40
• 3.3.4 血浆中Vtg含量40-41
• 3.4 小结41-42
• 第四章 城市污水处理厂暴露研究42-52
• 4.1 昆明市第五污水处理厂简介42-43
• 4.2 实验部分43-44
• 4.2.1 试剂43
• 4.2.2 实验仪器与材料43
• 4.2.3 实验鱼类及网箱暴露43
• 4.2.4 样品的采集43-44
• 4.2.5 卵黄蛋白原的测定44
• 4.2.6 数据处理44
• 4.3 结果与讨论44-50
• 4.3.1 生长状况44-45
• 4.3.2 肝脏指数45-46
• 4.3.3 性腺指数46-48
• 4.3.4 血浆中Vtg含量48-50
• 4.4 小结50-52
• 第五章 清水回放研究52-58
• 5.1 实验部分52
• 5.1.1 试剂52
• 5.1.2 实验仪器及材料52
• 5.1.3 实验鱼类及方法52
• 5.1.4 样品的采集52
• 5.1.5 卵黄蛋白原的测定52
• 5.1.6 数据处理52
• 5.2 结果与讨论52-56
• 5.2.1 生长状况52-53
• 5.2.2 肝脏指数53-54
• 5.2.3 性腺指数54-55
• 5.2.4 血浆中Vtg含量55-56
• 5.3 小结56-58
• 第六章 结论与展望58-60
• 6.1 结论58-59
• 6.2 展望59-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-74
• 附录A 攻读硕士期间发表论文目录74-75

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