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基于PCA的非甾体抗炎药与消毒副产物复杂混合物对2种水生生物的毒性作用比较
1
作者 纪广振 张瑾 +5 位作者 张颖 赵远帆 桂一心 代碧雅 王馨悦 成潜 《生态毒理学报》 北大核心 2025年第1期62-76,共15页
非甾体抗炎药(nonsteroidal anti-inflammatory drugs,NSAIDs)与消毒副产物(disinfection by-products,DBPs)在水环境中广泛存在,很可能对暴露其中的生物产生联合毒性,但不同的生物响应不同。因此,以双氯芬酸钠、布洛芬钠、萘普生钠、... 非甾体抗炎药(nonsteroidal anti-inflammatory drugs,NSAIDs)与消毒副产物(disinfection by-products,DBPs)在水环境中广泛存在,很可能对暴露其中的生物产生联合毒性,但不同的生物响应不同。因此,以双氯芬酸钠、布洛芬钠、萘普生钠、氯乙酸、二氯乙酸和三氯乙酸为目标污染物,采用均匀设计射线法设计它们的复杂六元混合物体系(2个体系,每个体系含7条射线U1~U7),运用时间毒性微板分析法系统测定混合物体系分别对2种指示生物青海弧菌(Q67)和蛋白核小球藻(C.pyrenoidosa)在不同暴露时间的毒性数据,采用浓度加和(CA)与绝对残差(dCA)2种模型对混合物的毒性相互作用进行定性分析和定量表征,并采用主成分分析法(PCA)分析六元混合物体系对2种水生生物的毒性相互作用差异。结果表明:六元混合物对Q67和C.pyrenoidosa均具有时间和浓度比依赖毒性,但变化规律不同,对Q67的毒性除U2和U4随时间先减弱后增强外,其余射线均减弱,而对C.pyrenoidosa除U1、U4和U5毒性随时间减弱外,其余射线均增强。以半数效应浓度的负对数(pEC_(50))为毒性指标,各条射线对Q67和绿藻的毒性差异不明显,对Q67的毒性强弱顺序在12 h为U5>U4>U6>U7>U2>U3>U1,对C.pyrenoidosa毒性强弱顺序在96 h为U5>U7>U4>U6>U2>U3>U1。混合物体系对Q67和C.pyrenoidosa毒性相互作用均存在协同和拮抗作用,也具有浓度比和时间依赖性,但变化规律不同,对Q67协同作用较对绿藻的明显,且出现在8 h的射线U5,而对C.pyrenoidosa的拮抗作用较强,出现在96 h的U1射线,但对2种生物的协同和拮抗作用差异不显著。六元混合物体系均会不同程度的损坏Q67和C.pyrenoidosa的细胞结构,造成细胞内过氧化物过量累积,细胞膜脂质过氧化,破坏细胞膜和细胞器膜,胞内电导液外泄,但Q67细胞的受损程度较C.pyrenoidosa的明显。 展开更多
关键词 非甾体抗炎药 氯消毒副产物 青海弧菌Q67 蛋白核小球藻 混合物毒性
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部分除草剂与重金属混合物对发光菌的毒性 被引量：19
2
作者 宋晓青 刘树深 +1 位作者 刘海玲 葛会林 《生态毒理学报》 CAS CSCD 2008年第3期237-243,共7页
以5种不同类型除草剂和4种重金属为混合物组分,探索混合物毒性变化规律.应用微板毒性分析方法,测定了百草敌、磺草灵、西草净、除草定、环嗪酮、CdCl2·2.5H2O、Ni(NO3)2·6H2O、CoSO4·7H2O和ZnSO4·7H2O对淡水发光菌... 以5种不同类型除草剂和4种重金属为混合物组分,探索混合物毒性变化规律.应用微板毒性分析方法,测定了百草敌、磺草灵、西草净、除草定、环嗪酮、CdCl2·2.5H2O、Ni(NO3)2·6H2O、CoSO4·7H2O和ZnSO4·7H2O对淡水发光菌—青海弧菌Q67(Vibrio qinghaiensis sp.—Q67)的发光抑制毒性.应用非线性最小二乘拟合技术模拟实验剂量-效应数据.结果表明,5种除草剂与4种重金属化合物的剂量-效应曲线(DRC)均可用Weibull函数有效表征.为了全面考察各种不同浓度组成的混合物对Q67的毒性,设计了9个组分同时存在的3个等效应浓度比(EECR)混合物和10个均匀设计浓度比(UDCR)混合物.同样应用微板毒性分析方法测定了各个混合物对Q67的抑制毒性,并应用非线性最小二乘拟合技术模拟了其剂量-效应曲线.通过剂量加和(DA)与独立作用(IA)模型综合分析了各个混合物对发光菌的毒性变化规律.结果表明,不同类型除草剂与多种重金属的各种浓度组合的混合物毒性均可用DA模型进行预测和评估. 展开更多
关键词 青海弧菌 除草剂 重金属 混合物毒性 剂量加和 独立作用
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多组分苯胺类混合物对发光菌的抑制毒性 被引量：31
3
作者 葛会林 刘树深 刘芳 《生态毒理学报》 CAS CSCD 2006年第4期295-302,共8页
以淡水发光菌——青海弧菌(Q67)为指示生物,96微孔板为实验反应载体,微板光度计为发光强度测试设备,测定了苯胺、邻甲基苯胺、对甲基苯胺、邻硝基苯胺、对硝基苯胺及其混合物对发光菌的发光抑制毒性,应用非线性最小二乘拟合技术与剂量加... 以淡水发光菌——青海弧菌(Q67)为指示生物,96微孔板为实验反应载体,微板光度计为发光强度测试设备,测定了苯胺、邻甲基苯胺、对甲基苯胺、邻硝基苯胺、对硝基苯胺及其混合物对发光菌的发光抑制毒性,应用非线性最小二乘拟合技术与剂量加和(DA)及独立作用(IA)原理研究了混合物的毒性规律.1)分别测定每种化合物的剂量-效应数据并进行非线性拟合.结果表明,5种苯胺类化合物的剂量-效应曲线(DRC)均可用Logit与Weibull函数有效表征,从这些模型估算的半数效应浓度负对数值(-logEC50)分别为2.11、2.35、2.49、3.60和3.88(EC50单位:mol·L-1),可知其对发光菌的毒性大小顺序为:苯胺<邻甲基苯胺<对甲基苯胺<邻硝基苯胺<对硝基苯胺.2)根据组分EC50、EC10和EC1设计3个等效应浓度比混合物进行混合物毒性实验,并对混合物剂量-效应数据进行非线性拟合得到混合物DRC.结果表明,混合物DRC可用Box-Cox-Logit与Box-Cox-Weibull函数有效表征.3)根据单一化合物DRC模型,分别应用剂量加和(DA)与独立作用(IA)模型对混合物DRC进行预测.结果表明,无论考察混合浓度比例还是效应水平,剂量加和模型都能准确预测苯胺类混合物的毒性,而独立作用模型倾向于高估混合物毒性. 展开更多
关键词 苯胺衍生物 青海弧菌 混合物毒性 剂量加和 独立作用
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部分离子液体及其混合物对发光菌的毒性作用 被引量：16
4
作者 刘芳 刘树深 刘海玲 《生态毒理学报》 CAS CSCD 2007年第2期164-171,共8页
离子液体(ILs)因其环境安全和良好的非挥发性而得以广泛应用,尽管其理化性质与工程数据一直在不断扩充,但其可用的毒性及生态毒性数据很少.以青海弧菌Q67为指示生物,应用微板发光毒性测试方法,测定了C6H11BF4N(2S1)、C8H15ClN2(S2)、C8H... 离子液体(ILs)因其环境安全和良好的非挥发性而得以广泛应用,尽管其理化性质与工程数据一直在不断扩充,但其可用的毒性及生态毒性数据很少.以青海弧菌Q67为指示生物,应用微板发光毒性测试方法,测定了C6H11BF4N(2S1)、C8H15ClN2(S2)、C8H15BF4N2(S3)、C9H14BF4N(S4)、C9H17BF4N2(S5)、C9H17BrN2(S6)、C11H13BF4N2(S7)、C11H13ClN2(S8)、C12H23BrN2(S9)、C14H27BF4N(2S10)、C14H27ClN(2S11)和C16H31ClN(2S12)等12种ILs对发光菌的发光抑制毒性.结果表明,4种ILs(S9、S10、S11、S12)具有高抑制毒性(pEC50>4.5),而另外8种毒性相对较小(pEC50<3.5).为研究混合ILs的联合毒性,根据单个ILs的剂量-效应关系,构建了两组混合物,即由S9、S10、S11和S12构成的高毒性组(简称H组)以及由S2、S3、S4、S5、S6和S8构成的低毒性组(简称L组)混合物.应用非线性模拟技术与剂量加和(DA)及独立作用(IA)模型对混合物毒性数据进行拟合与预测分析,结果表明,以等效应浓度比法设计的混合物,无论是对于H组的4个混合物还是L组的4个混合物,其联合毒性大小均可用DA模型准确预测.对于均匀试验设计浓度比法设计的混合物,H组的6个混合物的毒性可用DA模型有效预测,而L组的6个混合物由于剂量-效应曲线在低浓度区翘起,其混合物毒性用DA或用IA模型预测均有一定误差. 展开更多
关键词 离子液体 发光菌 青海弧菌 剂量加和 独立作用 混合物毒性
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均分等效面设计法的建立及其用于三组分混合物等效面的构建
5
作者 葛会林 陶珊珊 +2 位作者 朱祥伟 袁宏球 吕岱竹 《生态毒理学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期128-139,共12页
等效线与等效面在化学混合物毒性相互作用评价方面具有综合、直观、有效等特点。但目前等效面尚无有效的绘制方法,主要原因是三元混合物组分浓度配比缺乏有效、直观的试验设计方法。根据三组分混合物等效面的三角形特征,提出了一种新的... 等效线与等效面在化学混合物毒性相互作用评价方面具有综合、直观、有效等特点。但目前等效面尚无有效的绘制方法,主要原因是三元混合物组分浓度配比缺乏有效、直观的试验设计方法。根据三组分混合物等效面的三角形特征,提出了一种新的均分等效面设计(EESD)方法用于三元组分浓度配比试验设计。最终,得到了组分的9个毒性单位(EC50)比,分别是1:1:7、4:1:4、2:2:5、1:4:4、7:1:1、5:2:2、4:4:1、2:5:2、1:7:1。按照惯例还增加一个毒性单位比1:1:1的等毒性浓度比混合物射线。组分两两混合按照直接均分射线法进行毒性单位比1:5、2:4、3:3、4:2、5:1设计15个二元混合物射线。单个组分在浓度轴上的3个ECx点构成了等效面的3个顶点。这28个等效点采用基于三角形的3次插值得到混合物x%效应的观测等效面。基于EESD构建了[BMIM]BF4、灭多威、敌敌畏的混合物对乙酰胆碱酯酶抑制效应为80%、50%、20%的等效面。等效面分析表明,除了1:1:7混合物射线在80%与50%效应时为拮抗作用外,三元混合物体系总体上为加和作用。同时给出了三元混合物EESD方法设计的一般规则。EESD方法可有效用于三元组分的浓度配比优化设计与三维等效面的绘制。 展开更多
关键词 均分等效面设计 混合物毒性 浓度加和 协同/拮抗 等效面 等效线 乙酰胆碱酯酶
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部分重金属化合物对淡水发光菌的毒性研究 被引量：24
6
作者 邓辅财 刘树深 +1 位作者 刘海玲 莫凌云 《生态毒理学报》 CAS CSCD 2007年第4期402-408,共7页
应用微板毒性分析方法,分别测定了CdCl2·2.5H2O、CoSO4·5H2O、Cr(NO3)3·3H2O、Cu(NO3)2·3H2O、Fe(NO3)3·3H2O、MnCl2·9H2O、Na2SeO3、ZnSO4·7H2O、Ni(NO3)2·6H2O9种重金属离子化合物及其混合... 应用微板毒性分析方法,分别测定了CdCl2·2.5H2O、CoSO4·5H2O、Cr(NO3)3·3H2O、Cu(NO3)2·3H2O、Fe(NO3)3·3H2O、MnCl2·9H2O、Na2SeO3、ZnSO4·7H2O、Ni(NO3)2·6H2O9种重金属离子化合物及其混合物对淡水发光菌—青海弧菌Q67(Vibrio-qinghaiensissp.—Q67)的发光抑制毒性.结果表明,9种重金属离子化合物对Q67的剂量-效应关系均可用Weibull或Logit模型有效描述.由拟合剂量-效应曲线得到这9种重金属离子化合物的半数效应浓度EC50的负对数值(-logEC50)分别为4.35、3.08、2.39、3.83、3.34、2.39、3.32、3.93和2.76,说明其毒性顺序为:CdCl2·2.5H2O>ZnSO4·7H2O>Cu(NO3)2·3H2O>Fe(NO3)3·3H2O>Na2SeO3>CoSO4·5H2O>Ni(NO3)2·6H2O>Cr(NO3)3·3H2O≈MnCl2·9H2O.为了研究重金属混合物的毒性规律,设计了4组等效应浓度(EC50、EC15、EC10和EC5)比混合物,测试了其混合物毒性,并应用剂量加和(DA)、独立作用(IA)原理及经典联合毒性评价方法进行了分析.DA与IA分析表明,所研究的4种混合物的毒性具有拮抗特征,而毒性单位法(TU)和混合指数法(MTI)的评价结果均为部分相加作用,相加指数法(AI)的评价结果则为拮抗作用.所选评价方法不同,混合物毒性评价结果可能也不同. 展开更多
关键词 青海弧菌Q67 重金属 剂量-效应曲线 混合物毒性
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利用藻红外测试技术研究多种重金属溶液对滇池铜绿微囊藻的毒性作用 被引量：4
7
作者 林艳 杨鹏飞 +2 位作者 郭蔚华 罗菲尔 李星广 《生态毒理学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期120-128,共9页
为考察多种重金属同时存在的混合溶液对藻类的生物毒性,选择Cr(Ⅲ)、Pb(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)5种重金属,以按照国家饮用水卫生标准限值浓度配制的单一重金属溶液和多种重金属混合溶液为受试样品,并利用本实验室开发的藻红外测试... 为考察多种重金属同时存在的混合溶液对藻类的生物毒性,选择Cr(Ⅲ)、Pb(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)5种重金属,以按照国家饮用水卫生标准限值浓度配制的单一重金属溶液和多种重金属混合溶液为受试样品,并利用本实验室开发的藻红外测试技术,评价了低浓度下单一重金属溶液和多种重金属共存溶液对藻的生物毒性。实验结果显示:按照饮用水标准限值配制的5种单一重金属溶液均未观察到对藻有生物毒性,但在多种重金属共存的27个不同组合的混合溶液中,有73.1%的样品表现出明显的生物毒性;藻响应出现率与混合溶液中重金属的总浓度呈正相关关系(r=0.8942)。当多种重金属以二元至五元混合时,藻响应出现率分别为50%、80%、100%、100%,表明随着重金属组分的增加,混合溶液的毒性作用越来越显著。当不同混合溶液的重金属总浓度大于0.11 mg·L-1时,平均累积藻响应占比显著上升到93%,表明重金属混合溶液中藻的毒性与总浓度之间存在剂量响应关系。采用平均藻响应出现率分析,结果显示混合溶液中不同重金属的相对影响顺序为:Cr(Ⅲ)87.5%>Pb(Ⅱ)和Hg(Ⅱ)58.3%>Cd(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)54.3%,表明Cr(Ⅲ)表现出的藻毒性远高出其他重金属。现行的水质标准通常采用单一指标和限值,本研究结果表明采用单一指标不能有效规避多种污染物共存体系的环境风险。 展开更多
关键词 重金属 藻类 生物毒性 混合物毒性 藻红外测试
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剂量-效应关系两种置信区间的比较 被引量：26
8
作者 朱祥伟 刘树深 +1 位作者 葛会林 刘堰 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期113-117,共5页
毒性实验存在随机误差,同时剂量-效应曲线(DRC)拟合也会产生误差.因此,合理表征剂量-效应关系及其置信区间非常重要.本研究在剂量-效应曲线非线性拟合基础上,阐述了构建拟合函数置信区间(FCI)与实验观测置信区间(OCI)的基本原理.并以对... 毒性实验存在随机误差,同时剂量-效应曲线(DRC)拟合也会产生误差.因此,合理表征剂量-效应关系及其置信区间非常重要.本研究在剂量-效应曲线非线性拟合基础上,阐述了构建拟合函数置信区间(FCI)与实验观测置信区间(OCI)的基本原理.并以对氯苯酚及等效应浓度比混合物为例,说明目前多数文献使用的FCI不能有效地描述真实毒性实验的不确定度,提出以OCI表征DRC,以求真实反映观测毒性效应的不确定度.利用剂量加和与独立作用模型预测了混合物毒性,并与OCI比较,得到混合物毒性作用类型.建议在分析混合物协同、拮抗、独立与加和作用时,应充分考虑OCI. 展开更多
关键词 剂量-效应曲线(DRC) 函数置信区间(FCI) 观测置信区间(OCI) 混合物毒性评价
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