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目前,河流、湖泊等水生环境中普遍存在重金属污染,不仅对水生态系统造成严重损害,而且间接威胁人类健康。花翅摇蚊是摇蚊中的优势种,广泛分布于我国的淡水环境中,在水生生态系统食物链中占有重要地位。为了探讨花翅摇蚊(Chironmus kiiensis)对重金属Cd2+和Pb2+胁迫响应,本文测定了两种重金属Cd2+和Pb2+对花翅摇蚊4龄幼虫的急性及联合毒性、化蛹率和羽化率的影响以及口器致畸的作用,体内五种生物标志物(SOD、CAT、GST、P450、MT)的变化,以及花翅摇蚊对两种重金属富集作用。主要研究结果如下。1、摇蚊幼虫暴露于两种重金属中随着作用时间延长对重金属的敏感性增大,暴露初期幼虫活动减慢,受刺激的应激反应减弱。而暴露后期中毒而死的幼虫身体僵直,尾部出现“S”型弯曲,体色变为灰绿色。这表明重金属Cd2+和Pb2+对花翅摇蚊具有中毒损伤作用。Cd2+对4龄摇蚊幼虫24 h和48 h的LC50分别为9.29和6.35 mmol/L;Pb2+对4龄摇蚊幼虫24 h和48 h的LC50分别为45.98和27.71 mmol/L,摇蚊幼虫对重金属类污染物的忍耐性较高。2、四种指数法对3组混合离子联合毒性结果的评价并不完全一致:对联合毒性结果的定性判断上,毒性单位法(TU)和混合毒性指数法(MTI)评价结果完全一致,而与相加指数法(AI)和相似性参数法(λ)的评价结果存在差异性。24h处理下,按等比毒性比1:1混合时,TU和MTI评价为部分相加作用,AI和λ评价为拮抗作用;按等比毒性比1:2和2:1混合时,TU、MTI和AI评价均为拮抗作用;而在48h处理下,按等比毒性比1:1,1:2和2:1混合时,TU和MTI均评价为部分相加作用,AI评价为拮抗作用,而λ评价为协同作用。3、Cd2+和Pb2+均对摇蚊幼虫的化蛹、羽化产生影响,且Pb2+对摇蚊幼虫的化蛹、羽化作用的抑制作用更强;两种重金属及其混合离子均对花翅摇蚊幼虫的口器产生致畸作用,主要表现为口器质地变脆,上颚出现断裂,下唇板上的齿部始磨损且出现左右不对称,严重的甚至出现缺口和下唇板中央齿缺刻现象。重金属胁迫下花翅摇蚊幼虫的口器致畸率与作用时间成显著正相关,处理时间越长,致畸率越高,但畸变类型与重金属的种类无关。4、重金属污染物Cd2+和Pb2+对摇蚊幼虫具有急性及慢性毒性,且两种重金属不同配比(1:1,1:2,2:1)混合离子对摇蚊幼虫体内生化标志物表现出联合毒性和时间-剂量效应。理论亚致死浓度重金属Cd2+和Pb2+及其混合离子对摇蚊幼虫保护酶(SOD、CAT)活性主要表现为抑制作用,实际水体最大允许残留浓度主要表现为激活作用。理论亚致死浓度下摇蚊体内GST对两种重金属胁迫做出的响应不尽相同,呈现波浪式变化,而P450则处于抑制作用。实际水体浓度下GST活性主要表现为先抑制后恢复至正常水平,而P450则表现出先激活后抑制的作用;而理论浓度及实际浓度Cd2+和Pb2+及其混合离子对MT含量主要表现为诱导增加作用。5、单一重金属Cd2+和Pb2+处理7d时摇蚊幼虫富集浓度无明显差异,而Pb2+处理14d的富集浓度则显著上升。两种重金属不同配比混合离子处理下,Cd2+、Pb2+的富集浓度与单一重金属离子处理存在差异。花翅摇蚊幼虫体内和沉积物中重金属Cd2+的富集因子均比Pb2+大,这表明摇蚊和沉积物对Cd2+的富集能力高于Pb的富集能力。重金属Cd2+和Pb2+对摇蚊幼虫具有急性慢性毒性和联合毒性,且对摇蚊的化蛹率、羽化率产生影响,且对摇蚊口器产生明显致畸作用。花翅摇蚊对Cd2+的富集能力高于Pb2+。摇蚊体内抗氧化酶系(CAT、SOD)、解毒酶系(GST、P450)以及MT参与了重金属污染物的胁迫的应答响应,并表现出时间-剂量效应,可作为评价Cd2+和Pb2+污染的生化标志物之一。