基于生长抑制、生化响应及物种敏感性比较的小萍金属硝酸盐综合生态毒理学评估

《Toxics》：Integrated Ecotoxicological Assessment of Metal Nitrates in Lemna minor Based on Growth Inhibition, Biochemical Responses, and Species Sensitivity Comparison

　　

摘要

水中的重金属因其持久性、毒性和生物富集潜力而成为全球关注的问题，凸显了评估其对水生生物影响的必要性。在一项多层级研究中，评估了八种潜在有毒金属硝酸盐（Cd (0.002 mg/L), Co (0.02 mg/L), Cr (0.02 mg/L), Cu (0.001 mg/L), Mn (0.04 mg/L), Ni (0.005 mg/L), Pb (0.002 mg/L), Zn (0.1 mg/L)，所有金属最高浓度达 1000 mg/L）对水生大型植物小萍的生态毒性。生长反应（以复片数量和平均比生长率衡量）用于生成剂量 - 反应曲线，同时也用于计算 EC₅₀（半数有效浓度）和 E_rC₅₀（基于生长率的 50% 效应浓度）值。基于 EC₅₀，毒性顺序为 Cd > Co > Ni > Zn > Cu > Cr > Pb > Mn，而基于 E_rC₅₀ 的排序为 Cd > Ni > Co > Zn > Cu > Cr > Pb > Mn。金属被分类为高毒（Cd, Ni；基于 EC₅₀ 的 Co），中等毒性（基于 E_rC₅₀ 的 Co，基于 EC₅₀ 的 Zn），微毒（Cu, Cr；基于 E_rC₅₀ 的 Zn，基于 EC₅₀ 的 Pb），或实际无毒（基于 E_rC₅₀ 的 Pb, Mn）。研究了关于光合色素、初级代谢物和氧化应激相关酶的生化反应，揭示了大多数金属的生理效应。基于物种敏感度分布的比较表明，小萍的敏感度在不同金属间有所变化，在更广泛的物种敏感度分布中从典型到相对较低不等。尽管潜在有毒金属对小萍的毒性已被广泛研究，但本研究中调查的几种金属的 ErC50 值数据仍然有限，凸显了进一步生态毒理学研究的必要性。