指导文件5-毕业设计（论文）开题报告-张鑫

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1、指导文件5：毕业设计（论文）开题报告化学与环境工程学院学院2015届题目混合污染物联合毒性机制研究课题类型论文课题来源国家自然科学基金学生姓名张鑫学号201105030031专业环境工程年级班11-1指导教师田大勇职称讲师填写日期：2015年3月30日一、本课题研究的主要内容、目的和意义生物体在环境中很少甚至不可能暴露于单一污染物，而是同时或顺序暴露于多种污染物。这种多种物质的联合作用与一种物质的单独作用可能完全不同。毒理学中把这种多种生物活性物质同时或先后在数分钟内作用于机体的生物学作用称为联合作用。随着

2、工农业的发展，大量有毒有害物质进入天然水体中，造成水体不同程度的污染。特别是多种有毒物质共存于水环境和土壤环境中造成的混合污染尤为严重。随着单一和混合毒性的研究的深入，在研究单一污染物和混合污染物对生物体的毒性作用的基础上研究混合物联合毒性的机制已经显得尤为重要。污染物进入生物体后，可能导致生物体产生一系列生理生化特征变化，因此，测定生物体生理生化指标及酶活性变化有助于揭示毒性作用机制。对于混合物暴露时，氧化应激机制与单一污染物暴露是否相似？联合毒性效应变化与氧化应激机制有何内在关系？是这一部分要关注的主要

3、内容。本研究拟采用采用Bradford法考察生物体蛋白含量变化情况；超氧化物歧化酶（SOD）的活性采用氮蓝四唑（NBT）光化还原法测定；脂质过氧化产物丙二醛（MDA）的含量用TBA比色法测定。蛋白质的测定通过用G-250（考马斯亮蓝）分光光度法。我们通过测定了7种重金属在不同浓度下对羊角月牙藻的胁迫作用，并绘制出剂量—效应曲线，计算出EC50。并在此基础上测定了96h后不同浓度下的SOD、MDA和蛋白质的含量并绘制出剂量—效应—SOD含量、剂量—效应—MDA含量、剂量—效应—蛋白质含量的三维关系图，分析并找

4、到并揭示重金属单一毒性机制。为了揭示重金属联合毒性机制，我们从7重金属中任意选取2种进行等比毒性测试，但由于重金属对藻的毒性每次都有所差别最后在计算TU时以实测的EC50对实用的EC50倍数作为比例关系从而计算出TU值。之后分别测定单一重金属和联合重金属在不同浓度下的SOD、MDA和蛋白质的含量。并绘制出剂量—效应—SOD含量、剂量—效应—MDA含量、剂量—效应—蛋白质含量的三维关系图，找到并揭示重金属联合毒性机制。二、文献综述（国内外相关研究现况和发展趋向）化合物间相互作用的复杂性以及影响联合效应的因素的

5、多样性，决定了联合毒性作用机理的复杂性。联合毒性作用机理包括竞争活性点位、干扰生物正常的生理过程、改变细胞的结构与功能、影响酶的活性、干扰生物大分子的结构与功能、鳌合或络合及沉淀作用等。联合毒性作用机理的研究是进行联合毒性作用研究的重点之一，但目前关于这方面的研究国内外都还处于起步阶段，缺少深入的研究。化合物问相互作用的复杂性以及影响联合效应的因素的多样性，决定了其作用机理的复杂性。目前对联和毒性机制的研究主要集中在混合物通过影响生物的细胞结构和干扰生物正常的生理活动与功能以及干扰生物正常的生理过程等方面，

6、在前两个方面的研究尤其突出。在好氧生物体内普遍存在着由SOD、POD、GPX、APX、CAT等酶组分和GSH(谷胱甘肽)、维生素C、类胡萝卜素等非酶组分组成的抗氧化防御系统。在生物正常的代谢中产生的活性氧的含量在这个系统的作用下维持在一个正常的水平。当生物处于毒物的作用下时活性氧自由基含量增加，此时生物体内的抗氧化防御系统会清除过量的超氧化自由基从而维持细胞的正常代谢。在抗氧化防御系统中SOD是一种非常关键的酶，其功能主要是清除超氧阴离子自由基（O2-•），将O2-•催化反应变为H2O2和O2。之后H2O2

7、被其他的一些酶催化反映生成H2O。陈吟等测试了铜镉两种重金属在不同浓度下对羊角月牙藻的MDA、蛋白质和叶绿素的含量的影响并从含量的变化上初步揭示了毒性机制，随着浓度的升高细胞膜脂质过氧化越来越严重，细胞膜遭到破坏，MDA含量上升。因此可以用MDA的含量反映毒性效应的大小。孟范平等用试剂盒测试了同一浓度下不同时间和同一时间不同浓度下BDE-47对4种海洋微藻抗氧化酶活性的影响。结果显示在同一时间下低浓度时SOD的含量有一个上升趋势而在高浓度时SOD的含量下降。在同一浓度下不同时间时SOD的含量也是先升高后下降

8、。这种现象为在低浓度时表现为刺激效应，而在高浓度时为抑制效应。刘霞]等测试了同一浓度下不同时间和同一时间不同浓度下壬基酚对海洋微藻的SOD和MDA含量的影响，其结果表明：结果显示在同一时间下随着浓度的升高SOD的含量逐渐上升，同一浓度不同时间下SOD的含量和孟范平的研究结果一致。李义刚研究了不同浓度下三氯生对羊角月牙藻的GSH、CAT、GST三种酶的活性以及MDA含量的变化，其结果和孟范平的研究结果相一致，三种酶