（环境工程专业论文）一种检测遗传毒性物质的荧光生物传感器的构建.pdf

ad i s s e r t a t i o ns u b m i t t e dt og u a n g d o n g u n i v e r s i t yo f t e c h n o l o g yf o rt h ed e g r e eo fm a s t e ro fe n v i r o n m e n t a l _ 一 l g n g l n e e r l n g c o n s t r u c t i o nabi o l u m i n e s c e n c es e n s o rt od e t e c tt h e g e n o t o x o c i t y m s c a n d i d a t e ：z h a n gj i a q i a n g s u p e r v i s o r s ：p r o f s u ng u o p i n ga n dp r o f z h a n gg u o x i a m a y 2 0 1 0 s c h o o lo fe n v i r o n m e n t a ls c i e n c ea n de n g i n e e r i n g g u a n g d o n gu n i v e r s i t yo ft e c h n o l o g y g u a n g z h o u ，g u a n g d o n g ，p r c h i n a ，5 10 0 0 6 摘要 摘要 水环境中的有毒有害人工合成有机污染物主要来源于各种点源排放途径汇 集到水体。其中许多已经被证实即使在极其微量的情况下也会对机体产生诸如致 突变、致癌、破坏生殖、干扰内分泌等危害。同时部分水中有机污染物具有高生 物富集性与环境高滞留性，对人类健康产生严重的负面影响。由于水中有机污染 物常以混合的方式联合作用于人体，其遗传毒性与致癌性之间存在一定的相关 性，所以，常通过检测水中混合有机物的遗传毒性来评价其对人体健康的影响。 检测水体遗传毒性的方法很多，但是真正通过验证的方法很少，不超过l o 种，特别是快速的成熟、可靠检测方法更少。为了高效、快速检测水中遗传毒性， 本研究通过基因工程的手段，构建了一种灵敏度高的检测遗传毒性物质的微生物 发光传感器，并优化了其检测性能。 用p c r 的方法分别扩增出强启动子p c d a 和编码绿色荧光蛋白e g f p 的基因， 用p c r 方法把两者连接起来，与载体p 2 0 连接构建成重组质粒p s k e g f p ，经 测序比对后，转化到鼠伤寒沙门氏菌t a l 5 3 5 得到重组工程菌株。采用紫外光激 发和荧光显微镜观察，菌体发出绿色荧光，表明重组发光工程菌构建成功。 分别对培养温度、培养时问、p h 和不同细胞密度等影响反应条件进行优化。 先测定了1 2 h 的生长曲线，重组发光细菌在2 8h 为对数生长期，为实验反应最 佳时间。对不同培养温度比较，发现3 0 培养的相对3 7 荧光强度更高，响应 关系较好。不同初始p h 值反应条件优化，发现以纯净水作为培养条件的荧光强 度p h6 5 比p h7 0 高，响应关系较好。对不同初始o d 值培养条件进行对比， 当o d 6 0 0 为0 8 左右时，响应关系为最好。 利用不同阳性物质对重组发光细菌进行了敏感度的测试。用丝裂霉素c ( m m c ) 进行浓度梯度测试，发现重组发光细菌对m m c 的响应最好，在1 0 一1 0 由 1 t g m l 浓度范围内，其荧光强度随着浓度的增加而增加。当浓度低至1 0 西1 t g m l 范围，其相对荧光强度2 左右，达到统计学显著差异水平，表明重组发光细菌 t a l 5 3 5 的对m m c 的最低检测浓度为1 0 击i t g m l 。对4 - n q o 的浓度梯度测试， 发现在浓度l o 1 0 4g g m l 浓度范围内，其荧光强度随着浓度的增加而增强。当 浓度为o 11 t g m l 时，响应最好。当浓度为1 0 4 9 9 m l ，荧光强度和1 9 9 m l 基本一 广东工业大学工学硕士学位论文 致，其相对荧光强度低于1 5 ，其响应较差。我们得出4 - n q o 浓度1 0 。4 l a g m l 重 组发光细菌的检测下限。敌克松的浓度梯度测试结果，发现重组发光细菌对敌克 松响应较差，当浓度为3l a g m l 时，敌克松诱导绿色荧光蛋白表达达到最大，其 相对荧光强度超过2 。随着浓度的继续下降，荧光强度也呈现下降的趋势。当浓 度为3 x1 0 0l a g m l 时，其荧光强度和阴性对照相差不大，所以我们推断，重组 发光细菌5 对敌克松的最低检测下限为3x1 0 。3g g m l 。 关键词：检测技术，遗传毒性，生物发光，传感器，绿色荧光蛋白 n a b s t r a c t a b s t r a c t w a t e ro r g a n i cp o l l u t a n t sd e d v e f r o mv a r i o u sa r t i f i c i a l l ys y n t h e s i z e do r g a n i c s u b s t a n c e s t h e ya r en u m e r o u si nv a r i e t ya n dq u i t ed i f f e r e n ti nn a t u r e m a n yo ft h e m w e r ep r o v e dt ob eh a r m f u lt oh u m a nb o d yw i t hm u t a g e n i c i t y , c a r c i n o g e n i c i t y , i n j u r y i nr e p r o d u c t i v ea n de n d o c r i n a ls y s t e me v e na te x t r e m e l yl o wl e v e l s o m ew a t e r o r g a n i cp o l l u t a n t sc h a r a c t e r i z e di nh i g hb i o l o g i c a le n r i c h m e n ta n de n v i r o n m e n t a l r e t e n t i o n ( e x i s ti ne n v i r o n m e n tf o rv e r yl o n gt i m e ) ，c o u l db ee n h a n c e di nt o x i c i t yi n g r a d eb yf o o dc h a i na n dr e s u l ti ns e v e r ed a m a g et ot h eh e a l t ho fm a n k i n d s i n c ew a t e r o r g a n i cp o l l u t a n t su s u a l l ya c to nh u m a nb o d yc o o p e r a t i v e l ya n de x i s tar e l a t i o n s h i p b e t w e e nt h eg e n o t o x i c i t ya n dt h ec a r c i n o g e n i c i t y , e x a m i n a t i n gg e n o t o x i c i t yo fw a t e r o r g a n i cp o l l u t a n t si sr o u t i n e l yt a k e nt oa s s e s si t si n f l u e n c ef o rh u m a nh e a l t h h o wt od e t e c tg e n o t o x i c i t yo fw a t e re f f i c i e n t l y ? i nt h i ss t u d y ，w ec o n s t r u c t e da r e c o m b i n a n tl u m i n e s c e n tb a c t e r i a ls t r a i nu s e d g e n e t i ce n g i n e e r i n g t od e t e c t g e n o t o x i c i t y t h e g e n ec o d i n ge n h a n c e dg r e e n f l u o r e s c e n tp r o t e i n ( e g f p ) a n ds t r o n g p r o m o t e rp c d aw e r ea m p l i f i e da n dj o i n t e dt o g e t h e r ，t h e nc l o n e di n t ot h ep l a s m i dp 一2 0 a f t e rc o n f i r m a t i o nb ys e q u e n c i n g ，t h er e c o m b i n a n tv e c t o rw a st r a n s f o r m e di n t o s a l m o n e l l at y p h i m u r i u mt a1535b yu s i n ge l e c t r o p o r a t i o n u n d e ru ve x c i t a t i o n , f l u o r e s c e n c em i c r o s c o p yo b s e r v a t i o nt h eb a c t e r i a lc e l l se m i t t e dg r e e nf l u o r e s c e n c e t h a t s u g g e s t e d t h er e c o m b i n a n tl u m i n e s c e n tb a c t e r i a ls t r a i nw a s s u c c e s s f u l l y c o n s t r u c t e d s o m ec u l t u r ec o n d i t i o n so ft h el u m i n e s c e n tr e c o m b i n a n ts u c ha st e m p e r a t u r e ，p h ， o p t i c a ld e n s i t y ( o dv a l u e ) w e r eo p t i m i z e d a12hg r o w t hc u r v es h o w e dt h a t2 - 8hi s t h e b e s tt i m ef o rt h et e s tr e a c t i o nb e c a u s ei ti st h el o g a r i t h m i cg r o w t hp h a s eo f r e c o m b i n a n tl u m i n e s c e n tb a c t e r i a c u l t u r et e m p e r a t u r e3 0 ca n d3 7 1 2w e r ec o m p a r e d w ef o u n dt h a th i g h e rf l u o r e s c e n c ei n t e n s i t yb e t t e rr e s p o n s er e l a t i o n s h i pw a sa t3 0 c o p t i m i z a t i o no fc u l t u r ep hv a l u ei n d i c a t e dt h a tf l u o r e s c e n c ei n t e n s i t ya n dr e s p o n s e r e l a t i o n s h i pa tp h6 5b e t t e rt h a np h7 0 ，b a s e do np u r ew a t e ra st h eb e s tc u l t u r e o d v a l u e si nd i f f e r e n tc u l t u r ec o n d i t i o n sw e r ec o m p a r e d ，a n do d 6 0 0 = 0 8h a dt h eb e s t i i i r e s p o n s er e l a t i o n s h i p s e n s i t i v i t yt e s to ft h el u m i n e s c e n tr e c o m b i n a n tw a st e s t e du s i n gs o m ep o s i t i v e t o x i cm a t e r i a l s c o n c e n t r a t i o ng r a d i e n to fm i t o m y c i nc w a st e s t e d ，t h er e s u l ts h o w e d t h a tl u m i n e s c e n tr e c o m b i n a r i ti nt h eb e s tr e s p o n s et om m c i nt h er a n g eo f10 q 10 - 6 i _ t g m l ，a n dt h ef l u o r e s c e n c ei n t e n s i t yi n c r e a s e dw i t ht h ec o n c e n t r a t i o n w h e nt h e c o n c e n t r a t i o na sl o wa s10 石p g m l ，t h er e l a t i v ef l u o r e s c e n c ei n t e n s i t yw a s2a st h e s t a t i s t i c a l l ys i g n i f i c a n tl e v e l ，a n dt h em i n i m u m d e t e c t a b l ec o n c e n t r a t i o no fm m cm a y b e 嬲l o w 嬲l o i t g m 1 w h e n4 - n q oc o n c e n t r a t i o n si nt h er a n g eo f1 0 q 1 0 珥i ，t e g r r a w e r et e s t e d ，t h ef l u o r e s c e n c ei n t e n s i t yi n c r e a s e dw i t ht h ec o n c e n t r a t i o n ，a n dt h eb e s t 目录 目录 摘j 要i a b s t r a c t i i i 目录v ( ：o n t e n t s 第一章绪论1 1 1 遗传毒性研究的理论及实际意义1 1 2 我国水体遗传毒性研究现状2 1 2 1 水体有机化合物污染概述2 1 - 2 2 我国水体遗传毒性研究4 1 3 遗传毒性检测技术的国内外研究现状5 1 3 1 短期遗传毒性检测技术6 1 3 2 生物传感器技术应用于遗传毒性检测技术8 1 3 3 生物传感器在水体监测中的应用1 1 1 3 4 小结1 4 1 4 本研究课题的来源及主要内容1 4 第二章重组发光菌株的构建15 2 。1 材料1 5 2 1 1 培养基1 5 2 1 2 缓冲液及试剂1 5 2 1 3 实验仪器1 7 2 1 4 实验菌株及质粒1 8 2 2 实验原理及方法1 9 2 2 1 试验原理1 9 2 2 2 实验方法2 0 2 3 重组载体构建2 3 2 3 1 重组策略2 3 2 3 2 引物设计2 4 2 3 3p e r 结果2 5 v 广东工业大学工学硕士学位论文 2 4 无抗性菌株筛选及验证2 8 2 5 重组发光菌株及其验证2 9 2 5 1 含重组质粒t o p i o 菌株构建2 9 2 5 2 重组发光细菌t a l 5 3 5 构建3 0 2 6 重组发光菌株保存3 2 第三章荧光传感器的优化3 3 3 1 生长曲线3 3 3 1 1 实验步骤3 3 3 1 2 实验结果3 3 3 1 3 分析和讨论3 4 3 2 不同培养温度的影响3 4 3 2 1 实验步骤3 4 3 2 。2 实验结果3 4 3 2 3 分析和讨论3 8 3 3 不同p h 值影响3 9 3 3 1 实验步骤3 9 3 3 2 实验结果3 9 3 3 3 分析和讨论4 0 3 4 不同0 d 条件下优化4 1 3 4 1 实验步骤4 1 3 4 2 实验结果4 l 3 4 3 分析和讨论4 2 3 5 紫外激发验证4 2 3 5 1 实验步骤4 3 3 5 2 分析和讨论4 3 3 6 不同阳性物质测试4 4 3 6 1 实验步骤4 4 3 6 2m m c 浓度梯度4 4 3 6 34 - n 0 0 浓度梯度4 6 v i 目录 3 6 4 敌克松浓度梯度4 9 第四章结论与展望5 2 4 1 结论5 2 4 2 展望5 3 参考文献5 4 攻读学位期间发表的论文5 9 独创性声明6 0 到【谢61 v i l 广东工业大学工学硕士学位论文 c o n t e n t a b s t r a c t ( c h i n e s e ) i a b s t r a c t ( e n g l i s h ) i i i c h a p t e r li n t r o d u c t i o n 1 1 1t h e o r e t i c a la n dp r a c t i c a ls i g n i f i c a n c eo f g e n o t o x i c i t y 2 1 2c u r r e n ts i t u a t i o no f g e n o t o x i c i t ys t u d yo f w a t e r 2 1 2 1 0 v e r v i e wo f o r g a n i cp o l l u t i o no f w a t e r 4 1 2 2s t u d yi ng e n o t o x i c i t yo f w a t e ri nc h i n a 5 1 3s t u d i e so nd e t e c t i o no fg e n o t o x o c i t yo fw a t e ri nd o m e s t i ca n da b r o a d 6 1 3 1s h o a t e r md e t e c t i o no f g e n o t o x o c i t y 8 1 3 2b i o l u m i n e s c e n c es e n s o rf o rd e t e c t i o no f g e n o t o x i c i t y 1 1 1 3 3 s u m m a r y 1 4 1 4s o u r c ea n dc o n t e n t so f r e s e a c h 1 4 c h a p t e r 2c o n s t r u c t i o no far e c o m b i n a n tl u m i n e s c e n tb a c t e r i a ( r l b ) 1 5 2 1 m a t e r i a l s 。1 5 2 1 1m e d i u m s 1 5 2 1 2b u f f e ra n dr e a g e n t s 1 5 2 1 3i n s t r u m e n t s 1 7 2 1 4t e s tb a c t e r i a ls t r a i na n dp l a s m i d 1 8 2 2t h e o r ya n dm e t h o d s 1 8 2 2 1t h e o r yo f t e s t 1 8 2 2 2m e t h o d so f t e s t 1 9 2 3c o n s t r u c t i o n o f ar e c o m b i n a n t p l a s m i d 一2 3 2 3 1 r e c o m b i n a n ts t r a t e g y 2 3 2 3 2p r i m e rd e s i g n 2 4 2 3 3p e rr e s u l t 2 4 2 4v e i l f yn o n r e s i s t a n ts t r a i n s 2 8 2 5t e s ta n dv e r i f yt h ei m l 2 9 2 5 1c o n s t r u c t i o no f r e c o m b i n a n ts t r a i n st o p l o 2 9 v i i i c o n t e n t 2 5 2c o n s t r u c t i o no f r e c o m b i n a n ts t r a i n st a l 5 3 5 3 0 2 6r l b p r e s e r v a t i o n ：i ：! c h a p t e r 3c o n s t r u c t i o no fb i o l u m i n e s c e n c es e n s o r 3 3 3 1g r o w t hc u r v e 3 3 3 1 1e x p e r i m e n t a lp r o c e d u r e s 3 3 3 1 2e x p e r i m e n t a lr e s u l t s 3 3 3 1 3a n a l y s i sa n dd i s c u s s i o n 3 3 3 2o p t i m i z a t i o no f d i f f e r e n tt e m p e r a t u r e 3 4 3 2 1e x p e r i m e n t a lp r o c e d u r e s 3 4 3 2 2e x p e r i m e n t a lr e s u l t s 。：；4 3 2 3a n a l y s i sa n dd i s c u s s i o n 。： 8 3 3o p t i m i z a t i o no f d i f f e r e n tp h 3 9 惹 3 3 1e x p e r i m e n t a lp r o c e d u r e s ：；9 3 3 2e x p e r i m e n t a lr e s u l t s 3 9 3 3 3a n a l y s i sa n dd i s c u s s i o n 4 0 3 4o p t i m i z a t i o no f d i f f e r e n to d 4 l 3 4 1e x p e r i m e n t a lp r o c e d u r e s 4 1 g 譬7 3 4 2e x p e r i m e n t a lr e s u l t s 4 l 3 4 3a n a l y s i sa n dd i s c u s s i o n 。z i ：1 3 5v e r i f i c a t i o nb yu ve x c i t a t i o n z ：1 3 5 1e x p e r i m e n t a lp r o c e d u r e s 4 3 3 5 2 a n a l y s i sa n dd i s c u s s i o n 。4 3 3 6v e r i f i c a t i o nb yd i f f e r e n tp o s i t i v em a t e r i a l s 4 4 3 6 1e x p e r i m e n t a lp r o c e d u r e s 4 4 3 6 2c o n c e n t r a t i o ng r a d i e n to f m m c 4 4 3 6 3c o n c e n t r a t i o ng r a d i e n to f 4 - n q o 4 6 3 6 4c o n c e n t r a t i o ng r a d i e n to f f a 4 9 c h a p t e r 4c o n c l u s i o n sa n dp r o s p e c t 5 2 4 1m a i nc o n c l u s i o n s 5 2 4 2t h en e x tw o r k i n gp l a na n dp r o s p e c t 5 3 i x 广东工业大学工学硕士学住论文 r e f e r e n c e s 5 4 a c h i e v e m e n t s 5 9 a n n o u n c e m e n t 6 0 a c k n o w l e d g e 。“6 l x 第一章绪论 第一章绪论弟一早珀t 匕 引言 水是生命之源，是人类社会稳定与可持续发展的基本要素之一。近年来由于 工业的发展，特别是化工行业的迅速发展，有机物的种类与产量与日俱增，其废 弃物，几经周折终将汇入到作为居民饮用水源的水体中。饮用水源污染由7 0 年 代人们较为注意的病原微生物污染，8 0 年代的重金属污染转变为现在以有机污 染为主。全世界由地面水中检测出的有机污染物有2 2 2 1 种，美国卫生研究所在 美国的自来水中鉴定出7 6 7 种有机化学污染物，其中1 0 9 种为致癌、促癌和致突 变物【l 】。流行病学调查研究也表明：我国癌症发病率和死亡率最高的一些地区， 都是水污染最为严重的地区，如饮用水受污染地表水的居民肝癌死亡率约为饮用 深井水居民的5 倒2 捌。 传统水体质量检测主要集中在单个化学指标的测量，例如c o d ，b o d ，t n 等。物化的分析方法可以衡量单个指标，具有快速、简便等优点，但不能检测未 知化合物和混合物以及有效评价各种污染物对环境的综合影响，遗传毒性测试方 法可以有效弥补这一不足。遗传毒理学效应指的是对环境中混合物对人类健康或 生态系统效应的作用后果进行直接评估评价。所有环境污染物质在我们生存的环 境中本来就是以混合物状态存在，因此，对这些混合物成分作出综合效应的评价 比对它们中单一成分的评价，更接近自然界的原来情况。 近十几年来，各方学者在近十几年来，都致力于方便、快速、灵敏、可靠的 在线监测并能体现综合毒性的方法，生物传感器符合上述要求。其中的细菌发光 传感器因其独特的生理特性与现代光电检测手段完美匹配的特点而备受关注。本 研究为了开发一种基于基因工程技术的细菌发光传感器用于水体遗传毒性检测。 1 1 遗传毒性研究的理论及实际意义 进入自然环境的有机污染物日益增多，尤严重的是，其中一些物质能直接损 伤d n a 而使基因和染色体发生改变，这类物质称为遗传毒物( g e n o t o x i ca g e n t ) ， 又称致突变物或诱变费u ( m u t a g e n ) 。这类物质不仅损伤当代人体的遗传物质或干扰 广东工业大学工学硕士学位论文 遗传物质的表达而致癌，而且还能通过生殖细胞垂直传递而危害人类的基因库。 环境遗传毒性主要是研究环境化学物质和物理辐射等环境外源物质诱发的生物 体遗传物质如d n a 或r n a 的变异作用及其在子代中的有害遗传变化效应。一 般主要包括环境物质对生物体健康的致突变作用、致畸作用及致癌作用( 即“三 致”遗传毒性效应) 。 随着人们对遗传毒物研究的加深，诞生了- - f - j 以研究遗传物质受损坏为主要 目的的新学科，即遗传毒理学( g e n e t i ct o x i c o l o g y ) 。它一方面作为测试工具和危 险性的评价方法，以确定环境中的遗传毒物对人类基因库的影响；另一方面阐明 毒物出现与致癌过程的启动作用之间的关系。近2 0 多年来，遗传毒理学又提出 了许多快速而经济的测试方法，这些方法在环境检测还在继续发展，它对判断环 境质量、研究环境污染对于人类健康直接危害效应，确定技术上、经济上都合理 的环境中污染物质的控制标准都是十分重要的。有关环境遗传毒理学的研究广泛 应用于基础医学、环境毒理学、污染生态学的研究中，有关的测试和评估方法已 列入新药研究、环境监测、农药开发、化学物质与食品安全性评价、新型材料研 制等涉及人体健康或环境风险评价的规定试验检测项目。 1 2 我国水体遗传毒性研究现状 近二十年来，我国在遗传毒性研究领域不断发展，其中民生关注的水资源遗 传毒性检测走在研究的前沿。太湖富营养化、松花江污染事件、以及一些地方自 来水厂都有相关的遗传毒性分析。但是由于我国的遗传毒性研究还没有系统化， 检测都只是比较单一检测方法，同时在线检测系统报道少之又少。如何解决水安 全与经济发展带来的矛盾，如何平衡两者之间的关系，需要国家投入更多的科研， 出台相关的法律法规及防范措施。我国的水污染目前主要以有机污染物为主，下 面着重介绍有机污染物及我国在水体遗传毒性方面的研究。 1 2 1 水体有机化合物污染概述 水体污染是指排入水体的污染物在数量上超出了该物质在水体中的本底含 量和水体的环境容量，从而导致水体中的水产生了物理和化学上的变化，破坏了 2 第一章绪论 水体固有的生态自净系统，破坏了水体的功能及其在经济发展和人类活动中的作 用。 污染物按照其种类和性质，一般可分为四大类，即无机无毒物、无机有毒物、 有机无毒物和有机有毒物。除此之外，对水体造成污染的还有放射性物质、生物 污染物质和热源污染等【4 】。我们特别关注的是有毒有机物，其中大部分为持久性 有机污染物( p e r s i s t e n to r g a n i cp o l l u t a n t s ，p o p s ) 。具有高生物富集性与环境高滞 留性的特性，可在环境中长期存在并通过食物链逐级积集放大，对处于食物链最 高营养级的人类的健康产生严重的负面影响。有毒有机物很容易在生物体中累积 起来，并通过各种途径危及人类。它进入生物机体后，其毒性作用机理可分为两 种：一是毒性来自有毒有机物本身特定的化学结构，属于单纯性急性毒性；二是 有毒有机物进入生物体后，在生物体内代谢酶的催化作用下，形成具有较强亲电 能力的中间代谢物，其中一部分易与蛋白质、核酸等生物大分子发生共价结合， 产生不可逆的化学变化，引起组织坏死、细胞死亡、基因突变等后果，即三致效 应。有些有毒有机物在生物体内能转变成另一种比原先毒性更强的物质1 5 】。不同 的有毒有机物，其理化性质有很大的差异，其毒性也大不相同，现根据环境常见 的几个大类，进行简述。 1 卤代烃类可分为脂肪族卤代烃和芳香族卤代烃两大类。氯仿( 三氯甲烷) 是脂肪族卤代烃中研究较多的一种，它被广泛用作溶剂，特别是在漆、塑料、制 冷剂生产中。由于它的排放量大，被认为是一种危害性较大的废弃物。美国癌症 研究所发现，氯仿能使大鼠体内肾脏上皮细胞发生癌变，小鼠肝脏细胞发生癌四 氯化碳是另一种普遍使用的卤代脂肪烃，它引起的危害也受到很多关注。 卤代芳香烃是也是水环境中常见的一类化学物，其中多氯联苯( p c b s ) 的 潜在危害已受到广泛关注。p c b s 是由联苯氯化而成。接触p c b 可引起疼痛、呼 吸道刺激症和肝损伤。p c b 是蓄积性毒物，可通过皮肤被吸收。p c b s 在哺乳动 物中以肝脏为其代谢的主要场所，它可导致某些癌症的发展。除了致癌特性， p c b s 还是已知的致畸引发剂，对动物受精卵及幼虫会产生一定的毒性。 2 农药自本世纪5 0 年代中期开始广泛检测环境中农药污染状况以来，全世 界主要河流和湖泊都发现有农药的存在。水体中最多见的为有机氯农药，其中 d d t ，d d e ，d d d 最常见，其次为狄氏剂、艾氏剂、七氯等。此类农药溶解度 褥 广东工业大学工学硕士学位论文 极低，常附于颗粒物上悬浮于水中，进而可在静止水体或缓流水中逐步沉降，富 集于河流或湖泊底泥中。有机氯农药的急性毒性主要表现在对中枢神经的作用， 症状可有肌肉震颤、阵发性及强直性抽搐，最后可由全身麻痹而死亡。 ：有机磷农药、氨基甲酸酯类农药和除草剂也是水环境中常见的有机物。有机 磷农药对人畜的急性毒性主要是对已酰胆碱酯酶的抑制【6 】。氨基甲酸酯类农药对 有机体的毒性作用与有机磷相似，是一种胆碱酯酶抑制剂。目前已逐渐注意研究 此类农药的致畸、致突变和致用。除草剂是近2 0 年来发展起来的一种农药类型。 在发现了除草剂2 ，2 ，5 涕具有致畸作用后，人们对除草剂的安全性问题给予了较 广泛的关注。一些研究证明氯苯胺灵除草剂可造成鼠的皮肤肿瘤、甲状腺瘤和其 它肿瘤【7 j 。 3 苯酚。它是酚类化合物的一种，为无色针状结晶，有特殊气味，接触空 气和光后变红。苯酚的挥发性低，主要是造成水中污染。苯酚可通过消化道、呼 吸道和皮肤吸收。据报道，苯酚可使小鼠发生肿瘤，引起肿瘤的最低剂量4 m g k g 。 对果蝇进行的试验结果显示苯酚是强诱变剂【8 】。 4 酞酸酯类化合物。包括邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二 甲酸二丁酯等，不同的酞酸酯，其性质差异显著。它对水生生物的急性毒性很低， 但对某些水生种属有蓄积作用，有时也造成生殖系统的损害。 5 多环芳香烃( p a h s ) 。多环芳烃是指两个以上的苯环连在一起的化合物。 到目前为止，已经发现的致癌性多环芳烃及其致癌性衍生物的数目已超过数百 种，按其化学结构特点可分为三类：苯环类、芴及胆蒽类、杂环类。在苯环类中， 苯并芘由于具有极强的致癌性和极广泛的分布，已被公认为是致癌性多环芳烃的 代表，并被世界各国列为环境污染的监测项目之一。 1 2 2 我国水