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陆地生物配体模型(t-BLM)初探:镁离子降低铜离子对小麦根的毒性 被引量：14
1
作者 罗小三 李连祯 周东美 《生态毒理学报》 CAS CSCD 2007年第1期41-48,共8页
生物配体模型(BLM)同时考虑了水中金属离子的化学形态以及阳离子与金属离子在生物配体(BL)上的竞争对其毒性的影响,能成功预测水体金属的生物毒性/有效性.最近,BLM呈现出向土壤环境中拓展的趋势,发展能预测重金属对土壤生物毒性的陆地... 生物配体模型(BLM)同时考虑了水中金属离子的化学形态以及阳离子与金属离子在生物配体(BL)上的竞争对其毒性的影响,能成功预测水体金属的生物毒性/有效性.最近,BLM呈现出向土壤环境中拓展的趋势,发展能预测重金属对土壤生物毒性的陆地生物配体模型(t-BLM)正成为最新的国际研究热点.论文模拟土壤溶液,以土壤溶液中的主要阳离子Mg2+为例,通过单因素浓度控制-恒pH营养液培养-陆生植物根伸长抑制试验,定量探讨了不同浓度Mg2+存在下,铜离子(Cu2+)对小麦(Triticum aestivum)根的毒性.结果表明,Mg2+浓度升高显著减弱了Cu2+对小麦根的毒性,即呈现出保护效应.证实陆地生态系统中也存在阳离子对重金属植物毒性的保护效应,支持了BLM中阳离子和重金属离子在生物配体上存在竞争结合的假设,即BLM概念适用于陆生植物.定量分析表明,小麦根生长抑制的毒性效应指标EC50(以自由铜离子活度表示)与自由镁离子活度间存在良好的相关性,线性回归方程为:pEC50(Cu2+)=-0.36(Mg2+)+6.47(r2=0.9976),Mg2+对Cu2+毒性的影响强度可以通过该方程进行预测.论文积累了重金属铜对典型陆生受试植物小麦的毒性数据,探讨了t-BLM的构建方法学,并为其发展提供了思路.联合了土壤理化性质、金属形态及生物积累和毒性效应的t-BLM,将提供一个环境风险评价和制定土壤质量标准的新工具. 展开更多
关键词 陆地生物配体模型(t—blm) 土壤重金属 毒性预测 生物有效性 小麦根伸长抑制试验
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两种生物配体模型(BLM)预测Zn对大型蚤急性毒性的比较 被引量：5
2
作者 陈中智 朱琳 +2 位作者 姚琨 李燕 刘硕 《安全与环境学报》 CAS CSCD 2008年第4期5-8,共4页
通过天津地区一系列景观水体和配制的模拟溶液,评价应用于大型蚤(Daphnia magna)毒性预测的两种急性Zn-生物配体(BLM)模型(模型A和模型B)的预测能力。采用Visual MINTEQ 2.5.2进行BLM的相关计算和金属形态分析。对一定水化学参数的测定... 通过天津地区一系列景观水体和配制的模拟溶液,评价应用于大型蚤(Daphnia magna)毒性预测的两种急性Zn-生物配体(BLM)模型(模型A和模型B)的预测能力。采用Visual MINTEQ 2.5.2进行BLM的相关计算和金属形态分析。对一定水化学参数的测定表明,根据Zn对大型蚤的急性毒性数据建立的模型B能够在Zn的生态风险评价中考虑其生物有效性,预测结果准确;以鱼类为对象开发并下调LA50后应用于水蚤毒性预测的模型A的预测值普遍高于实测值。可见,通过调整LA50拓展模型适用性的方法过于简单,还有待进一步研究。 展开更多
关键词 生态毒理学 生物配体模型(blm) 生物有效性 ZN 大型蚤
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水、沉积物和土壤中重金属生物有效性／毒性的生物配体模型研究进展 被引量：15
3
作者 罗小三 周东美 +1 位作者 李连祯 陈怀满 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期535-543,共9页
重金属以多种化学形态存在于环境介质中,仅根据环境中重金属元素总量已不能对其生物效应进行良好预测,因此在制定重金属环境质量标准和进行环境风险评价时,明确考虑其生物有效性逐渐受到重视。水体重金属的生物有效性和毒性很早就被认... 重金属以多种化学形态存在于环境介质中,仅根据环境中重金属元素总量已不能对其生物效应进行良好预测,因此在制定重金属环境质量标准和进行环境风险评价时,明确考虑其生物有效性逐渐受到重视。水体重金属的生物有效性和毒性很早就被认识到是水化学性质的函数,并形成了一些机理描述模型,如自由离子活度模型(FIAM)、鱼鳃点位交互作用模型(GSIM)和生物配体模型(BLM)。BLM在FIAM和GSIM的基础上,同时考虑了水中金属离子的化学形态以及阳离子与金属离子在生物配体(BL)上的竞争对其毒性的影响,能成功预测水体金属的生物有效性/毒性,并被用于水质金属基准的制定。本文对BLM在水环境中的概念模型、发展状况及软件应用做了全面介绍,并对BLM在沉积物和陆地环境中的拓展作了综述,重点介绍了针对植物、土壤动物和微生物的陆地生物配体模型(t-BLM),提出了土壤重金属t-BLM的概念模型并对其构建方法学等进行了探讨。联合了土壤理化性质、金属形态及生物积累和毒性效应的t-BLM,将提供一个环境风险评价和制定更合理土壤环境质量标准的新工具。 展开更多
关键词 生物配体模型(blm) 重金属 生物有效性 毒性预测 环境标准 风险评价
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应用生物配体模型研究湘江水体中铜的生物有效性 被引量：4
4
作者 王春艳 陈浩 +1 位作者 郑丙辉 安立会 《生态毒理学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期998-1004,共7页
为评估湘江水体中铜的生物有效性,通过铜对青鳉的急性毒性实验确定铜对青鳉的半致死浓度(LC50),然后利用生物配体模型(Biotic Ligand Model,BLM)确定青鳉的累积半致死浓度(LA50)。同时对湘江水样的预测结果表明,铜对青鳉的LA50为12.43 n... 为评估湘江水体中铜的生物有效性,通过铜对青鳉的急性毒性实验确定铜对青鳉的半致死浓度(LC50),然后利用生物配体模型(Biotic Ligand Model,BLM)确定青鳉的累积半致死浓度(LA50)。同时对湘江水样的预测结果表明,铜对青鳉的LA50为12.43 nmol·gw-1;BLM预测的与实验观测的LC50差异倍数小于2,表明BLM预测结果比较准确。在此基础上预测铜对青鳉LC50预测范围为344.70～761.96μg·L-1。湘江各点水质最终急性值(FAV)相差不大(11.04～14.25μg·L-1),但水中溶解态铜含量相差较大(0.29～10.48μg·L-1),同时毒性单位值(TU)相差较大(0.06～1.48μg·L-1),其中最小值在舂陵水入湘江下游采样断面,最大值在株洲断面。在全部调查断面中,只有株洲断面TU大于1(1.48),说明株洲断面水中铜含量超过了该断面水中BLM确定的水质基准的1.48倍。 展开更多
关键词 生物配体模型(blm) 湘江 铜 半致死浓度(LC50) 青鳉
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我国土壤中重金属铜的生物配体模型的建立与应用 被引量：2
5
作者 李波 马义兵 王学东 《生态毒理学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期632-639,共8页
关于重金属污染的风险评价及其预测模型日益成为环境领域的研究热点。近年来,一种用于预测和评价环境中重金属生物毒性的机理性模型一生物配体模型(BLM)被广泛应用于水体及陆地生态系统。本研究以我国土壤的陆地生物配体模型(TBLM)建构... 关于重金属污染的风险评价及其预测模型日益成为环境领域的研究热点。近年来,一种用于预测和评价环境中重金属生物毒性的机理性模型一生物配体模型(BLM)被广泛应用于水体及陆地生态系统。本研究以我国土壤的陆地生物配体模型(TBLM)建构为目标,以土壤溶液系统为媒介,通过17种土壤上重金属铜离子与大麦根长的相互作用关系,发现了土壤中Cu-TBLM的主要影响因素为Cu^(2+)、CuOH^+、Mg^(2+)以及铜离子与大麦根系表面的专性结合能力。基于模型大麦根长预测值与实测值之间的相关关系,通过数学拟合功能求得TBLM中各参数值为logK_(CuBL)=4.87、logK_(CuOH)+=7.62、logK_(MgBL)=1.91、f^(50%)=0.103、β=1.09。本研究所得到的TBLM模型能很好地预测我国土壤中铜对大麦根长的毒害程度,预测值与实测值的相关性达到了90%。本研究结果不仅可以为我们降低重金属离子生物有效性提供有力的理论借鉴,更对我国土壤环境质量保护和长期良性可持续发展具有重要意义。文160余篇。 展开更多
关键词 铜 大麦根长 陆地生物配体模型 毒性预测
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应用BLM研究辽河与太湖水体中镉对大型溞急性毒性 被引量：2
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作者 覃璐玫 曹莹 +2 位作者 曾鸿鹄 张亚辉 刘征涛 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期15-20,共6页
应用生物配体模型（BLM）所得累积半致死浓度（LA50）预测我国辽河与太湖4个点位Cd对大型溞的急性毒性,同时与实际水样Cd的加标实验结果对比。生物急性毒性试验的48 h-LC50（183.74~267.31μg/L）与BLM预测的48 h-LC50（134.91~376.35μ... 应用生物配体模型（BLM）所得累积半致死浓度（LA50）预测我国辽河与太湖4个点位Cd对大型溞的急性毒性,同时与实际水样Cd的加标实验结果对比。生物急性毒性试验的48 h-LC50（183.74~267.31μg/L）与BLM预测的48 h-LC50（134.91~376.35μg/L）结果具有较好的一致性,表明以大型溞急性毒性数据所调整LA50为基础的预测结果较为可靠。其中太湖点位水样Cd的毒性高于辽河点位,可能是辽河点位较高溶解性有机碳（DOC）和碱度浓度对Cd的毒性具有一定的影响。 展开更多
关键词 生物配体模型(blm) Cd 大型溞 累积半致死浓度(LA50)
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砷硒胁迫对小麦毒性效应及预测模型研究 被引量：3
7
作者 李建秋 龚冰 +2 位作者 季节 周子琛 仇浩 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期239-246,共8页
为阐明含氧阴离子型类金属As-Se的联合毒性及其相互作用,以小麦(TriticumaestivumL.)作为模式植物,溶液体系为毒性测试介质,以小麦相对根伸长为毒性终点,系统考察了As、Se单独和复合情况下对小麦的毒性效应,并构建兼具机理性与普适性的... 为阐明含氧阴离子型类金属As-Se的联合毒性及其相互作用,以小麦(TriticumaestivumL.)作为模式植物,溶液体系为毒性测试介质,以小麦相对根伸长为毒性终点,系统考察了As、Se单独和复合情况下对小麦的毒性效应,并构建兼具机理性与普适性的模型来预测和评估As-Se的生态毒性效应和风险。结果表明:As、Se单独作用于小麦时,二者都具毒性,基于自由离子活度的EC50值分别为2.88μmol L-1和43.51μmol L-1,说明As的毒性远大于Se。在As-Se混合体系中,不论是何种剂量表达形式(溶解浓度和自由离子活度剂量),一种阴离子金属的存在都会影响另一种阴离子金属的植物毒性。利用传统浓度加和及独立作用(CA/IA)模型分析和预测As-Se联合毒性作用时,两种模型均高估了其联合毒性,表明As-Se联合作用于小麦时表现为强烈的拮抗作用。进一步将As-Se交互作用纳入在内,构建的阴离子型金属生物配体模型(BLM),可以很好地解释并预测As-Se混合物的交互作用及毒性,拟合度达到0.90,As、Se和生物配体的络合平衡常数分别为logKAsBL=3.28和logKSeBL=1.93。研究表明:BLM框架可拓展应用于含氧阴离子型类金属的毒性预测,为含氧阴离子型类金属联合毒性的精确预测与风险评估提供有效手段。 展开更多
关键词 含氧阴离子型金属 小麦 急性毒性 生物配体模型(blm) CA/IA模型
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不同pH值条件下镍对大麦的急性毒性 被引量：7
8
作者 张璇 华珞 +2 位作者 王学东 马义兵 韦东普 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期640-645,共6页
采用水培实验,研究不同pH值条件下镍对大麦的急性毒性.结果表明,当溶液pH值从4.5增加到8.3,以Ni2+活度表示的大麦根伸长的半抑制浓度[EC50(Ni2+)]降低了86%.基于生物配体模型理论方程的线性分析表明,pH值改变引起的EC50(Ni2+)的变化不... 采用水培实验,研究不同pH值条件下镍对大麦的急性毒性.结果表明,当溶液pH值从4.5增加到8.3,以Ni2+活度表示的大麦根伸长的半抑制浓度[EC50(Ni2+)]降低了86%.基于生物配体模型理论方程的线性分析表明,pH值改变引起的EC50(Ni2+)的变化不完全是H+竞争的作用.在形态分析的基础上,采用剂量效应方程对数据进行了拟合,同时考虑了Ni2+和NiCO3毒性以及H+竞争后,显著提高了方程的拟合程度,预测和实测大麦根伸长也具有较好的相关性(R2=0.95).因此,pH值的改变导致H+与生物配体(大麦根)结合的Ni2+竞争,并引起Ni2+向NiCO3形态的转化. 展开更多
关键词 镍 碳酸镍 pH值 生物配体模型(blm)
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不同阳离子影响下小麦根吸收镉的动力学过程 被引量：3
9
作者 李丹丹 汪鹏 +1 位作者 李连祯 周东美 《生态毒理学报》 CAS CSCD 2010年第4期580-586,共7页
生物配体模型(BLM)是基于稳定态假设的一个平衡模型,能够较准确地运用于预测重金属的毒性及其生物有效性.根据BLM模型的假设条件模拟土壤溶液,研究了Ca2+、Mg2+、Cu2+和Ni2+对小麦根吸收Cd2+动力学的影响,阐述了BLM在应用中存在的局限性... 生物配体模型(BLM)是基于稳定态假设的一个平衡模型,能够较准确地运用于预测重金属的毒性及其生物有效性.根据BLM模型的假设条件模拟土壤溶液,研究了Ca2+、Mg2+、Cu2+和Ni2+对小麦根吸收Cd2+动力学的影响,阐述了BLM在应用中存在的局限性.结果表明:在8h内的短期动力学吸收实验中,小麦根对Cd的吸收及吸附量呈线性增加,但未达到稳定值,这说明Cd2+在根-液界面未达到稳定平衡;并且小麦根对Cd的吸收是受溶液中Cd2+扩散速率影响的.小麦根对Cd的吸收通量与Cd2+浓度[Cd2+]和Cd与小麦根表上的配体结合浓度{Cd-Rcel}l都具有较好的线性关系,但随着Cd2+浓度的增加稳定常数KM-Rcell、渗透常数p和同化速率常数kint均呈降低趋势.Ca2+、Mg2+和Cu2+降低了小麦根对Cd2+的吸收通量,而Ni2+对Cd2+的竞争作用不显著.由于Cd与Ca、Ni有共同的吸收通道,Ca通道吸收达到饱和后可降低小麦根对Cd的吸收,但是Ca2+、Mg2+和Cu2+通过降低内化速率常数也可使小麦根对Cd的内化通量减少,因此不能完全用竞争效应解释其结果.另外,阳离子的存在会改变小麦根表的性质,Ca2+、Mg2+的存在会增加亨利系数KCd,即生物配体浓度{Rcel}l和(或)离子与生物配体结合稳定常数KCd-Rcell会增加,同时这些离子的存在还会降低渗透常数p和kint;Cu2+、Ni2+的存在会降低KCd;且p和k在低浓度Cd(0.01～0.05μM)条件下增加,在高浓度Cd条件下降低. 展开更多
关键词 生物配体模型blm 重金属 生物有效性 阳离子
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重金属对大型溞生态毒理学研究进展 被引量：5
10
作者 尹东鹏 赵文 《大连海洋大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期631-636,共6页
大型溞Daphnia magna作为重金属污染监测的重要受试生物,在重金属的单一和联合毒性试验研究中已得到广泛应用,本文综述了水环境中重金属积累途径,以及重金属对大型溞生态毒理学研究中的主要成果、应用现状及最新研究进展,并针对重金属... 大型溞Daphnia magna作为重金属污染监测的重要受试生物,在重金属的单一和联合毒性试验研究中已得到广泛应用,本文综述了水环境中重金属积累途径,以及重金属对大型溞生态毒理学研究中的主要成果、应用现状及最新研究进展,并针对重金属的毒性作用机理、生物配体模型、毒性试验设计与应用等进行了讨论和展望,旨在为研究应用大型溞进行水域重金属的污染监测及其生态风险防控提供参考。 展开更多
关键词 大型溞 重金属 单一和联合毒性试验 生物配体模型(blm) 生态毒理学
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