摘要：以3种含氮消毒副产物(N-DBPs)溴乙腈(BAN)、二溴乙腈(DBAN)和二氯乙酰胺(DCAM)为研究对象,运用直接均分和均匀设计射线法分别设计了3个二元混合物体系(BAN-DBAN、BAN-DCAM、DBAN-DCAM)和1个三元混合物体系(BAN-DBAN-DCAM),采用时间毒性微板分析法(t-MTA)系统测定3种N-DBPs及其混合物体系对青海弧菌(Q67)的毒性,应用浓度加和模型(CA)分析混合物的毒性相互作用,并采用剂量减小指数(DRI)来表征混合物中各个组分对毒性相互作用的贡献情况.结果表明,BAN、DBAN和DCAM对Q67的浓度效应曲线为“S”型,具有明显的急性毒性,长期毒性均高于急性毒性(BAN-pEC_(50)-0.25h=4.16DRI_(max,BAN)(=38.166)>DRI_(max,DCAM)(=2.658),故推测3种组分对协同作用的贡献度为:DCAM>DBAN>BAN.

摘要：为探讨两类典型农药(除草剂与杀虫剂)对水生生物的联合毒性效应,以两种除草剂:氰草津(cyanazine,CYA)、敌草快(diquat,DIQ)和两种杀虫剂:敌百虫(dipterex,DIP)、杀线威(oxamyl,OXA)为研究对象,采用直接均分射线法(direct equipartition ray,EquRay)设计4组二元除草剂-杀虫剂混合物体系,应用时间毒性微板分析法(Time-dependent microplate toxicity analysis,t-MTA)系统研究目标化合物及其二元混合物体系对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)在不同暴露时间(12、24、28、72、96 h)的毒性效应,分别应用浓度加和(concentration addition,CA)模型、绝对残差(deviation from CA,dCA)模型和拓展等效线图法分析除草剂和杀虫剂对***的联合毒性作用。结果表明,4种农药的毒性由强到弱依次为CYA>DIQ>OXA>DIP,且两种除草剂在48—96 h的半数效应浓度(EC50)值均比两种杀虫剂的EC50值高出1—2个数量级;3种模型对混合物的毒性作用评估基本一致,除草剂与杀虫剂二元混合物OXA-CYA、OXA-DIQ、DIP-CYA的毒性作用整体上呈现由加和作用向拮抗作用转变,DIP-DIQ则呈现由加和作用向较弱的协同作用转变,且各混合物体系的毒性作用都具有时间依赖性和浓度比依赖性;3个模型各有优缺点,CA是最经典的模型,可以直观地描述所有混合物毒性作用的动态变化规律,dCA模型可以定量描述混合物毒性作用的强度,拓展等效线图可以直观的描述两元混合物各组分间相互作用的浓度比依赖关系。

摘要：除了浓度外,时间也是影响污染物对生物毒性作用的重要因素。为了考察持续暴露下青霉素类抗生素对大肠杆菌(Escherichia coli,***)的联合抑菌作用,以哌拉西林钠(piperacillin sodium,PIP)、青霉素G钾(penicillin G potassium,PEN)和青霉素V钾盐(penicillin V potassium salt,PHE)为研究对象,以96孔微板为实验载体,通过调整培养基成分比例、培养条件、测试时间、毒性指标计算以及微板设计等进行优化,建立了基于***的时间毒性微板分析法(time-dependent microplate toxicity a-nalysis,t-MTA),系统考察了3种抗生素以及均匀设计射线法设计的三元混合物体系(PIP-PEN-PHE)对***在不同暴露时间0.25、2、4、8和12 h的抑菌作用,运用浓度加和(concentration addition,CA)模型分析了抗生素联合抑菌作用类型。结果表明,建立的t-MTA可以测定3种青霉素类抗生素及其混合物对***在不同暴露时间、不同暴露浓度的抑菌作用数据,且3种抗生素及其三元混合物对***的抑菌作用均具有明显的时间依赖性,浓度-效应曲线均为“S”型;以半数效应浓度的负对数(pEC_(50))为毒性大小指标,在暴露8~12 h时,3种抗生素对***抑菌活性为PIP(pEC_(50)=4.46~5.21)>PEN(pEC_(50)=4.16~4.39)>PHE(pEC_(50)=4.01~4.39),三元混合体系的5条射线对***的抑菌作用为R4>R5>R3>R2>R1,且与混合物组分中的PIP浓度比正相关(R=0.9189,RMSE=0.0703),即混合物毒性具有时间和组分浓度比依赖抑菌性;3种抗生素及其三元混合物对***的抑菌作用,在同一暴露时间与药物的浓度呈正相关,暴露浓度相同时,与暴露时间呈正相关;依据CA模型,三元混合体系整体表现为典型的加和作用。

摘要：随着消毒剂在全球范围内的大量使用,越来越多的消毒剂进入环境中,对环境健康构成了威胁。以3种常见的季铵盐类消毒剂为研究对象,包括双十二烷基二甲基溴化铵(didodecyl dimethyl ammonium bromide,DAB)、苯扎溴铵(benzalkonium bromide,BKB)和度米芬(domiphen bromide,DOM),采用均匀设计射线法设计消毒剂的三元混合体系,应用基于蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa,***)的时间依赖微板毒性分析法(time-dependent microplate toxicity analysis,t-MTA)系统考察了消毒剂及其混合物的毒性效应,采用浓度加和(concentration addition,CA)模型定性评估混合物毒性相互作用,并应用拟合归零法动态定量表征毒性相互作用。结果表明,3种消毒剂对***均具有时间依赖毒性效应,在96 h,3种消毒剂的毒性顺序为DOM>BKB>DAB;时间-浓度-效应三维曲面图适合描述效应在空间浓度分布较为均匀的毒性随时间变化规律,在同一暴露时间,消毒剂三元混合物体系对***具有浓度依赖毒性效应,在同一暴露浓度下,消毒剂三元混合体系对***具有时间依赖毒性效应;依据CA模型,三元混合体系的5条射线在24~96 h均表现出时间依赖协同作用;依据拟合归零法,在24~96 h,随时间的延长,5条射线的最大协同作用强度都在逐渐增强,在96 h,5条射线的最大协同作用强度分别为0.3227、0.3507、0.3105、0.2804和0.2626。与CA模型相比,拟合归零法实现了对毒性相互作用的定量表征,更加清晰地呈现出不同浓度水平的毒性相互作用随时间的动态变化规律,为客观评估环境风险提供方法和数据参考。

摘要：抗生素的滥用,对人类及其生存环境均造成了影响。以3种氨基糖苷类抗生素:硫酸阿布拉霉素(apramycin sulfate,APR)、双氢链霉素(dihydrostreptomycin sulfate,DIH)和新霉素硫酸盐(neomycin sulphate,NEO)为研究对象,以大肠杆菌(Escherichia coli,***)为受试生物,运用均匀设计射线法设计抗生素的三元混合物体系,共5条具有不同浓度配比的射线,应用时间毒性微板分析法系统测定抗生素及其三元混合物在5个不同暴露时间(0.25、2、4、8和12 h)的抑制效果,应用浓度加和模型分析毒性相互作用,并应用拟合归零法定量表征毒性相互作用强度,通过电镜扫描分析***细胞的变化情况。结果表明:APR、DIH、NEO及其三元混合物对***的抑制率均具有明显的时间依赖性,暴露时间不同,3种抗生素的半数浓度效应(EC 50)的负对数(pEC 50)值大小顺序不同,在12 h大小顺序为DIH>APR>NEO;5条混合物射线对***在2~8 h时呈现出既有协同又有拮抗作用,随着暴露时间的延长,协同作用强度不断减小,在12 h转变为拮抗作用;随着浓度的增大,组分间的相互作用强度(dCA值)先增强后减小,其中射线R4在4 h时,浓度为2.74E-06 mol·L^(-1),混合物的dCA值达到最大值15.70%;3种抗生素及其三元混合物对***作用主要是通过破坏其细胞形态和结构,使其出现内陷、坍塌和变形。

摘要：尼泊金酯类防腐剂广泛用于化妆品、食品等领域,可能会随使用过程进入环境中,给环境健康带来威胁。以3种尼泊金酯类防腐剂尼泊金甲酯(methylparaben,MET)、尼泊金乙酯(ethylparaben,ETH)、尼泊金丙酯(propylparaben,PRO)为研究对象,运用直接均分和均匀设计射线法分别设计3个二元混合物体系(MET-ETH、MET-PRO、ETH-PRO)和一个三元混合物体系(METETH-PRO),采用时间毒性微板分析法(t-MTA)测定3种防腐剂及其混合物体系对发光菌青海弧菌(Vibrio qinghaiensis sp.-Q67,Q67)在暴露时间0.25、2、4、8和12 h的毒性数据,应用浓度加和(CA)模型分析混合物体系的联合毒性相互作用,并采用绝对残差模型(dCA)定量评估毒性相互作用强度。结果表明,3种防腐剂MET、ETH、PRO对Q67的浓度-效应曲线呈现“S”型,具有明显的急性毒性,但时间依赖性不明显;3种防腐剂的所有混合体系对Q67的毒性均具有浓度依赖性,即混合污染物的毒性随着混合体系的浓度增大而增大,但随暴露时间的延长毒性逐渐减小;3个二元混合体系的毒性大小(pEC_(50))与混合物体系的组分浓度比(p_(i))呈良好的线性关系,但三元混合体系的线性关系不明显;CA和dCA对3种防腐剂的联合毒性相互作用分析结果一致:所有混合体系均呈现出毒性相互作用,其中MET-ETH混合体系呈现协同作用,MET-PRO、ETH-PRO和MET-ETH-PRO混合体系呈现拮抗作用,且均具有时间依赖性;依据dCA三维曲面图,4个混合物体系的毒性相互作用强度(dCA绝对值)均受暴露时间和混合物浓度的影响,在二元混合体系中,MET-PRO-R5射线在混合物体系浓度为6.26E-4 mol·L^(-1)、暴露时间为12 h的拮抗作用强度最大,其dCA绝对值的最大值为0.380;在三元混合体系MET-ETH-PRO中,R4射线在混合物体系浓度为6.34E-4 mol·L^(-1)、暴露时间为12 h时的协同作用强度最大,其dCA绝对值的最大值为0.384。dCA三维曲面图可以直观且定量地评估3种尼泊金酯类防腐剂污染物的毒性相互作用,可用于评估混合污染物的生态环境风险。

摘要：文章为考察环境中典型污染物农药与重金属复合污染物对生态环境的影响,选取氨化菌这一自然界中的常见菌种作为实验对象,以种植土壤作为菌源,分离筛选得到一株氨化菌(Z1)。经鉴定,菌株Z1为假单胞菌属,12 h氨化速率可达0.792 mg/(L·h),48 h氨氮生成量达到22.500 mg/L。以草甘膦(GLY)和重金属镉(Cd)为目标污染物,应用直接均分射线法设计二元混合物体系,运用时间毒性微板分析法系统测定GLY、Cd及其二元混合物体系对氨化菌Z1在不同暴露时间的浓度-效应数据,应用拟合归零法分析GLY-Cd混合物组分间的相互作用类型及强度。结果表明,单个污染物对Z1的毒性随浓度升高逐渐增强,具有浓度和时间依赖毒性,且Cd对Z1的毒性始终大于GLY。GLY-Cd混合物体系的5条射线(R1~R5)具有浓度、时间和组分比依赖毒性,毒性相互作用主要表现为拮抗作用,其中R3在第8小时dCA值最大,可达65.4%,GLY与Cd的复合污染使得它们在土壤中的毒性和生物利用度有所降低。

摘要：自然条件下,污染物以各种形式或浓度混合存在,其累积毒性与相互作用对环境健康存在潜在风险,而pH对化学物质的毒性产生非常重要的作用.为了探究不同pH值下污染物的累积毒性与相互作用,该研究以硫酸阿米卡星(Amikacin sulfate,AMI)和五水硫酸铜(CuSO_(4)·5H_(2)O,Cu)为目标污染物,以青海弧菌(Vibrio qinghaiensis sp.-Q67)为受试生物,选用6.0、7.0、8.0、9.0共4个pH值条件分别进行实验,采用直接均分射线法(Direct equipartition ray,EquRay)设计不同浓度配比的代表性混合物,应用时间毒性微板分析法(Time-dependent microplate toxicity analysis,t-MTA)测定其时间-浓度-效应数据,以独立作用(independent action,IA)为参考模型,分析混合物的毒性相互作用,并应用改进的面积浓度比法(the modified area-concentration ratio method,MACR)评价AMI与Cu之间的毒性相互作用强度.结果表明:(1)Cu在不同pH值条件下对Q67的毒性大小顺序为(pH=9)>(pH=7)>(pH=8)>(pH=6),AMI在4个pH值条件下的毒性总体来说相差较小,AMI的毒性高Cu的毒性2-3数量级.(2)Cu和AMI混合物体系毒性具有明显的组分依赖性,混合物体系随AMI组分增加,毒性呈增大趋势,且随着暴露时间的增长,毒性差异更为显著.(3)不同pH值条件下,pH值为6的混合物体系的pEC_(50)值较小,明显低于pH值为7、8、9混合物体系的pEC_(50)值,pH值为7、8、9的混合物体系之间的毒性值则相差不大.(4)4个pH值条件下的混合物体系共20条射线,存在协同或加和作用;pH值为6的混合物体系的MACR值低于pH值为7、8、9混合物体系的值,即pH值较低的混合物体系出现的协同作用强度较弱,pH值为7、8、9的混合物体系之间的MACR值则相差不大,毒性相互作用强度较为一致.

摘要：抗生素滥用带来严重的细菌耐药性,威胁生态环境和人体健康。群体感应抑制剂(quorum sensing inhibitors,QSIs)作为一种理论上难以引发细菌耐药性的新型潜在抗生素替代品,被建议单独使用或与传统抗生素联合使用。因此,考察抗生素与QSIs联合作用效应及其作用机理对其在环境中可能产生的联合暴露风险评估具有重要的参考意义。以应用较广泛的2种氟喹诺酮类药物氧氟沙星(ofloxacin,OFL)、左氧氟沙星(levofloxacin,LEV)和1种新型抗菌剂群体感应抑制剂4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)呋喃酮(4-hydroxy-2,5-dimethyl-3(2H)-furanone,HDMF)为研究对象,运用直接均分法和均匀设计射线法分别设计3个二元和1个三元混合物体系,每个体系包含5条具有不同组分浓度比的射线。应用时间毒性微板分析法测定3种药物及其混合物体系对大肠杆菌(Escherichia coli,***)的毒性,应用拟合归零法分析混合物的毒性相互作用及相互作用强度,采用分子间对接技术来探讨可能存在的作用机理。结果表明,HDMF、OFL、LEV对***均具有浓度、时间依赖毒性,以半数效应浓度负对数为毒性指标,3种药物在同一暴露时间毒性顺序:LEV>OFL>HDMF。3种药物的二元混合物体系相互作用类型有拮抗/协同作用,而三元混合物体系的作用类型为协同作用,且作用类型和强度受混合物组分、暴露时间和浓度影响。氟喹诺酮类药物混合物体系中,因药物竞争结合蛋白点位而呈现出拮抗作用。在氟喹诺酮类药物和QSIs混合体系中,QSIs会破坏细菌的生物膜,使氟喹诺酮类药物更容易接触细菌造成损伤,从而呈现协同作用。但随着暴露时间的延长,氟喹诺酮类药物会对DNA造成损伤进而减少QSIs作用蛋白的产生,呈现出拮抗作用。

摘要：增塑剂(plasticizers,PLAs)是工业生产中广泛使用的高分子材料助剂,伴随着主产品的使用而进入环境中,很可能会对环境中的生物甚至人类的健康产生危害。因此,以3种常见的PLAs:双酚A(bisphenol A,BPA)、双酚S(bisphenol S,BPS)和三丁氧基乙基磷酸酯(tris(2-butoxyethyl)phosphate,TBEP)为研究对象,运用直接均分和均匀设计射线法分别设计二元和三元混合物体系,应用时间微板毒性分析方法系统测定3种污染物及其混合物体系对淡水发光菌青海弧菌(Vibrio qinghaiensis sp.-Q67,Q67)的毒性,应用浓度加和(concentration addition,CA)分析混合物的毒性相互作用,采用绝对残差(deviation from CA model,dCA)定量评估毒性相互作用强度,并结合热图法分析相互作用强度变化规律。采用电镜扫描分析Q67细胞形态,二苯胺显色法和考马斯亮蓝法测定Q67细胞的DNA和可溶性蛋白质大分子的泄露情况来探究3种PLAs及其混合物可能的毒性作用机理。结果表明,BPA、BPS、TBEP对Q67均具有明显的急性毒性,且急性毒性均大于长期毒性;以半数效应浓度负对数值为毒性指标,3种PLAs在同一暴露时间的毒性顺序:BPA>BPS>TBEP;混合物体系BPA-BPS呈现协同作用,而BPS-TBEP、BPA-TBEP、BPA-BPS-TBEP呈现拮抗作用,且相互作用强度均受暴露时间和混合物浓度的影响;BPA-BPS-R4射线的协同作用强度最强,dCA绝对值为0.411,BPA-BPS-TBEP-R1射线的拮抗作用最明显,dCA绝对值为0.670;3种PLAs及其混合物对Q67的作用主要通过破坏细胞的结构和形态,使其DNA和可溶性蛋白质大量流失,造成细胞大量死亡。