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鱼类在水体中扮演着重要的角色,同时也是人类主要经济资源之一,对水生生态系统中的生态平衡及正常的能量流动、物质循环,以及充分发挥水体生产力和提高经济效益方面均起着重要作用。有机氯农药硫丹作为一种典型的持久性有机污染物(persistent organic pollutants, POPs)曾广泛应用于农业生产,目前我国部分地区仍在大量使用。硫丹作为一种重要的污染物通过地表径流、淋、溶、干／湿沉降等方式进入水体,在直接影响大型水生植物和浮游藻类的同时,给鱼类等水生动物也带来了一定的毒性效应。由于其半衰期较长、迁移能力强、富集性高,在水体环境中已普遍检测出硫丹的存在,因此,对硫丹的水生生态安全性评价显得十分重要。本研究以草鱼为指示生物,利用传统环境毒理学试验方法测定硫丹的急性毒性,在掌握了其半致死浓度的基础上,通过亚急性毒性试验,测定了硫丹对草鱼解毒系统酶、抗氧化防御系统和遗传物质损伤方面的影响,系统讨论了硫丹的生态毒性和遗传毒性。1.采用半静水染毒进行毒性试验,得出硫丹对草鱼的24h、48h、72h和96h的LC50分别为3.82gg/L、2.52gg/L、1.86μg/L和1.42gg/L；安全质量浓度为0.33gg/L,试验鱼的死亡率随硫丹暴露质量浓度的升高而增大,表现出明显的剂量—效应关系,根据化学物质对鱼类毒性分级标准,硫丹对草鱼为剧毒。2.试验设置0.18μg/L、0.36gg/L和0.71μg/L共3个暴露浓度组和1个空白对照组,分别在试验24h、72h、120h和168h时取样测定各指标。结果表明,24h时,0.36和0.71μg/L暴露组草鱼肝脏氨基比林-N-脱甲基酶(APND)活性与对照组相比显著升高,72h时受到显著抑制；120后各暴露组APND活性与对照组相比均表现为受到显著抑制。红霉素-N-脱甲基酶(ERND)活性总体表现为受诱导。谷胱甘肽-S-转移酶(GST)活性总体呈先受诱导后受抑制的变化趋势；0.36和0.71μg/L暴露组GST活性均在72h时达到最高值,之后随暴露时间的延长缓慢降低,并在168h时表现为受抑制；0.18μg/L暴露组在120h时达到最大值,之后降低,168h时活性与对照组水平相当。3.硫丹暴露24h后,草鱼肝脏及肌肉超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性受到显著影响,表现出先诱导后缓慢降低的趋势,120h后SOD活性显著低于对照组水平,GSH-Px活性与对照组无显著差异。在抗氧化酶受到影响的同时,鱼体脂质过氧化(LPO)程度不断上升,组织丙二醛(MDA)含量逐渐增大,96h达到最高值。4.微核试验显示,草鱼红细胞微核率、核异常率及总核异常率随硫丹暴露浓度的增加而逐渐上升,呈现较明显的剂量—效应关系。在一定的时间范围内(≤96h),各暴露组草鱼红细胞微核率、核异常率及总核异常率均呈现时间—效应关系,但96h后较高浓度组(0.36gg/L、0.71μg/L)红细胞微核率、核异常率及总核异常率随暴露时间的延长并未进一步提高。单细胞凝胶电泳试验显示,在0.18～0.71μg/L硫丹暴露浓度下,经24～168h暴露后草鱼肝细胞DNA明显受损。硫丹对核酸物质具有较强的毒性,能导致大量DNA片段的产生,线性回归分析结果表明,硫丹对草鱼肝细胞DNA的损伤存在显著的时间—效应与剂量—效应关系。