克百威、鎘和銅對費氏弧菌的聯(lián)合毒性效應

仇愛鋒，王玉濤，張樹秋，彭強輝，陳子雷*

（1.常州大學環(huán)境與安全工程學院，江蘇常州 213000；2.山東省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)質量標準與檢測技術研究所， 濟南 250100；3.浙江清華長三角研究院分析測試中心，浙江嘉興 314006）

克百威、鎘和銅對費氏弧菌的聯(lián)合毒性效應

仇愛鋒1，3，王玉濤2，張樹秋2，彭強輝3，陳子雷2*

（1.常州大學環(huán)境與安全工程學院，江蘇常州 213000；2.山東省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)質量標準與檢測技術研究所， 濟南 250100；3.浙江清華長三角研究院分析測試中心，浙江嘉興 314006）

通過費氏弧菌急性毒性實驗，研究克百威、鎘（Cd）和銅（Cu）三種受試樣本及其混合樣本（克百威-Cd和克百威-Cu的等毒性單位比為1∶1、1∶2、2∶1，克百威-Cd-Cu的等毒性單位比為1∶1∶1、1∶1∶2、1∶2∶1、2∶1∶1）對費氏弧菌15min和30min的急性毒性效應，計算克百威、Cd和Cu的單一和混合樣本的半數(shù)效應濃度（Median effective concentration,EC50）?？税偻?、Cd和Cu暴露15min的EC50值分別為101.29、13.11、47.06mg·L-1，暴露30min的EC50值分別為107.88、11.17、39.73mg·L-1。利用毒性單位（Toxicity unit, TU）法、相加指數(shù)（Additive index,AI）法和混合毒性指數(shù)（Mixtures toxicity index,MTI）法對混合樣本進行了定性評價，結果表明：克百威與Cu和Cd兩種重金屬二元和三元復合作用后主要表現(xiàn)為部分相加和協(xié)同作用，說明二元和三元復合毒性較單一毒性增強，且不同混合比例下，聯(lián)合毒性效應具有差異。TU法與MTI法的評價結果一致，而AI法的結果略有差異。

克百威；鎘；銅；費氏弧菌；聯(lián)合毒性

農(nóng)藥是有意引入農(nóng)業(yè)環(huán)境中的化學物質，殘留時間長，有較強生物毒性，易造成非目標物種的損害，因此農(nóng)藥對土壤環(huán)境的污染成為公眾關注的問題[1-2]。當前，土壤污染呈形式多樣且范圍擴大之勢，污染物之間的復雜聯(lián)合作用是其表現(xiàn)之一，具代表性的是有機物和重金屬的復合污染[3]。

目前，我國受重金屬污染的耕地面積已達2000 萬hm2，占全國耕地面積的1/6。2014年土壤調查公報指出鎘、汞、砷、銅、鉛、鉻、鋅、鎳8種無機污染物點位超標率分別為7.0%、1.6%、2.7%、2.1%、1.5%、1.1%、0.9%、4.8%[4]，其中Cd是一種典型非必需的劇毒重金屬，被國際癌癥研究機構界定為人類致癌物（第一組）[5]。Cd 和Cu等化合物通過食物鏈的富集作用進入人體，在肝臟和腎臟積存，造成毒素富集損傷，另外也對骨骼產(chǎn)生影響[6-7]。在農(nóng)業(yè)活動中，農(nóng)藥與重金屬的聯(lián)合污染較為常見，比如耕種使用農(nóng)藥克百威殺蟲，伴隨使用含Cu的殺菌劑進行殺菌，如可殺得[Cu（OH）2]，其可緩慢釋放出Cu。此外，在耕種過程中過量使用磷肥會造成Cd污染[8]，同時由于畜禽飼料生產(chǎn)中存在超量加入重金屬元素的現(xiàn)象，動物糞便和秸稈混合的有機肥料也存在重金屬污染[9]。因此，在土壤環(huán)境中，克百威、Cd和Cu造成復合污染不可避免。

目前，部分學者針對重金屬或農(nóng)藥克百威等污染物的單一毒性效應和機理做了深入探索，Cooper等[10]報道了Cu2+、Pb2+和Zn2+對兩種蚤類的急性和慢性毒性，潘波等[11]用蚯蚓研究了克百威的生物毒性。近年來，發(fā)光細菌毒性檢測法作為一種毒性效應快、靈敏度高，成本低的方法，應用較廣[12]。發(fā)光細菌是一類在正常生理條件下能夠發(fā)射可見熒光的細菌，在合適濃度范圍內，其相對發(fā)光強度與污染物濃度之間存在劑量-效應關系[13]。Wu等[14]用發(fā)光細菌作受試生物發(fā)現(xiàn)多菌靈與Hg2+能產(chǎn)生拮抗作用，周垂帆等[3]利用明亮桿菌研究了草甘膦對重金屬Cd和Cu的抑制效應。

鑒于克百威和重金屬共存的環(huán)境污染和相互作用機理還不完善，本試驗采用費氏弧菌為受試生物，用毒性單位（TU）法、相加指數(shù)（AI）法和混合毒性指數(shù)（MTI）法評價克百威、Cd和Cu的聯(lián)合毒性效應，為重金屬和農(nóng)藥復合污染的生態(tài)風險評估提供一定的數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 受試樣本

克百威，純度為98.8%，購自上海農(nóng)藥研究所；氯化鎘（CdCl2·2.5H2O），分析純，購自國藥集團化學試劑有限公司；硫酸銅（CuSO4·5H2O），分析純，購自江蘇強盛功能化學有限公司。

實驗前分別將克百威、氯化鎘和硫酸銅在超純水中配制成儲備液，并于4℃下密封保存?zhèn)溆谩?/p>

1.1.2 供試生物

費氏弧菌凍干粉（Vibrio fischeri，NRRLB-111777），菌株符合國際標準，購于北京金達清創(chuàng)環(huán)保科技有限公司，-20℃避光保存。

1.2 儀器與試劑

細胞培養(yǎng)板（WHB-24，美國康寧公司）；微孔板型多功能檢測儀（E7031，美國普洛麥格公司）；超聲清洗機（BL22-500A，上海比郎儀器公司）；氯化鈉（分析純，江蘇強盛功能化學有限公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 費氏弧菌復蘇

在4℃的條件下，將費氏弧菌凍干粉用1mL 2% NaCl溶液制成細菌懸浮液，復蘇3min，菌體即發(fā)光，再加入2%NaCl溶液到10mL，混勻后20℃恒溫15 min。實驗前，用微孔板型多功能檢測儀測試其發(fā)光強度（需大于100萬光子數(shù)）。

1.3.2 單一毒性測定

（1）預實驗

按對數(shù)系列將樣品液稀釋成5個選定質量濃度，每個濃度3次平行，并設置空白對照（不含毒物的2% NaCl溶液）。將96孔板第一行設為空白對照，在每個試驗濃度孔中加入稀釋后的菌液100μL，用微孔板型多功能檢測儀測試發(fā)光菌的初始發(fā)光強度，測試合格后，每孔按照實驗質量濃度梯度加入100μL的受試樣品，混勻后20℃恒溫反應15min，測其發(fā)光強度，并計算發(fā)光抑制率。設定正式實驗質量濃度。

（2）正式實驗

按預實驗得到的質量濃度范圍，用2%濃度的NaCl溶液將樣品稀釋成12個幾何級數(shù)質量濃度梯度，盡量保證其覆蓋相對發(fā)光強度的10%～90%[15]，試驗方法參照預實驗。

1.3.3 聯(lián)合毒性測定

根據(jù)克百威、Cd和Cu對費氏弧菌的單一毒性實驗結果，以15min EC50值為一個毒性單位，按等毒性單位比1∶1、1∶2和2∶1設計二元聯(lián)合毒性實驗，等毒性單位比1∶1∶1、1∶1∶2、1∶2∶1和2∶1∶1設計三元聯(lián)合毒性實驗，方法參照單一毒性實驗。測定不同毒性單位比的混合物對費氏弧菌的EC50值，用于后續(xù)的聯(lián)合毒性效應評價。

1.3.4 數(shù)據(jù)處理

應用Origin 8.5軟件中的非線性最小二乘擬合（NLSF）模塊對混合污染物毒性的劑量-效應模型（DRC）進行非線性擬合，再由非線性回歸方程計算出發(fā)光細菌的15min和30min的EC50值，并通過SPSS計算出95%置信區(qū)間。每個染毒濃度組與空白對照組的顯著性差異采用SPSS進行分析比較（P＜0.05）。

1.4 聯(lián)合毒性效應評價

1.4.1 TU法[16]

式中：TUi為混合污染物中i組分的毒性單位，TUi，max為混合物中各組分毒性單位最大值；Ci為混合物中造成生物半抑制i組分的濃度；EC50i為單一受試樣本i 的EC50值。

根據(jù)計算得到的M0和M值評價聯(lián)合毒性的類型：M=1，簡單相加作用；1＜M＜M0，部分相加作用；M＜1，協(xié)同作用；M=M0，此時TUi，max=1，表示單一污染物決定聯(lián)合毒性，即獨立作用；M＞M0，拮抗作用。

1.4.2 AI法[17]

根據(jù)AI值評價聯(lián)合毒性的類型：AI=0，簡單相加作用；AI＞0，協(xié)同作用；AI＜0，拮抗作用。

1.4.3 MTI法[18]

根據(jù)MTI值評價聯(lián)合毒性的類型：MTI=1，簡單相加作用；MTI＜0，拮抗作用；MTI＞1，協(xié)同作用；MTI= 0，獨立作用；0＜MTI＜1，部分相加作用。

2 結果與討論

2.1 單一急性毒性效應

克百威、Cd和Cu對費氏弧菌作用15min和30 min的EC50值及95%的置信區(qū)間均可用Origin 8.5軟件中的Logistic函數(shù)進行非線性擬合獲得。如圖1所示，暴露15min，克百威、Cd和Cu對費氏弧菌的EC50分別為101.29、13.11、47.06mg·L-1，可得出受試樣本對費氏弧菌的毒性大小為Cd＞Cu＞克百威；暴露30 min，毒性大小順序未變，克百威、Cd和Cu對費氏弧菌的EC50分別為107.88、11.17、39.73mg·L-1。與暴露15min相比，暴露30min時克百威的毒性減弱，Cd和Cu的毒性增強，原因可能是隨著暴露時間延長，重金屬增強細胞膜通透性，使其毒性增大。此結果與邢勝男[19]的研究結果相似。本研究中Cd和Cu對費氏弧菌的毒性大小順序與已有結果相同，如李真等[20]總結的重金屬離子的毒性順序CuSO4·5H2O＜CdCl2·2.5H2O。

圖1 克百威、Cd和Cu對費氏弧菌的EC50值Figure 1 The EC50value ofcarbofuran，Cd and Cu to Vibrio fischeri

2.2 二元聯(lián)合毒性效應

克百威-Cd與克百威-Cu的二元聯(lián)合毒性結果如表1所示，二元混合物中各樣本的15min和30 min EC50值都低于單一毒性的EC50值。采用TU法、AI法和MTI法評價混合物聯(lián)合毒性的結果列于表2和表3。根據(jù)李志華等[21]的研究，AI法評價聯(lián)合毒性效應時，只有當AI=0時，才是簡單相加作用，但僅存于理想狀態(tài)下，真實實驗中存在誤差，難以得到AI= 0的結果。本實驗中有幾組混合體系的評價指數(shù)AI 在-0.1～-0.02之間，可以近似認為這幾組聯(lián)合毒性效應為部分相加。

克百威-Cd的混合體系中，TU法和MTI法評價結果具有一致性。當?shù)榷拘詥挝槐葹?∶1時，三種評價方法的評價結果相同，為部分相加作用，表明其聯(lián)合毒性介于獨立和相加作用之間，毒性略有增強。配比為1∶2時，TU法和MTI法評價結果一致，為部分相加作用，而AI法評價暴露15min和30min的聯(lián)合毒性效應結果為拮抗作用。AI法的評價結果與其他兩個方法差異的原因可能是：目前相加指數(shù)法的評價準則不夠細分和完善，用于評價聯(lián)合作用為部分相加和拮抗時不夠靈敏[22]。上述結果與鄧輔財?shù)萚23]以及王蘭[24]的研究結論相似。綜合考慮，二元聯(lián)合毒性大于單個物質毒性之和，毒性略增。配比為2∶1時，三種評價方法的評價結果一致，為協(xié)同作用，表明其混合物聯(lián)合毒性大于各物質單獨作用毒性之和，毒性大幅增強。對于協(xié)同作用，有研究認為膜通透性理論可以對其進行解釋，不同化合物共同作用時，可以增加細胞膜的通透性，使得不同化合物可以進入生物體內，增強混合物的生物毒性，產(chǎn)生協(xié)同作用[25]。由表2可以看出，克百威-Cd的二元混合物對費氏弧菌的聯(lián)合毒性效應以相加作用為主，少部分表現(xiàn)為弱的協(xié)同和拮抗作用。從不同評價方法的結論分析，在實驗探索多組分混合物聯(lián)合作用時，需多選用幾種方法對最終結果進行評價，選擇一致性的結果作為最終結論。

表1 克百威-Cd和克百威-Cu對費氏弧菌的聯(lián)合毒性Table 1 Joint toxicity ofcarbofuran-Cd and carbofuran-Cu to Vibrio fischeri

表2 克百威-Cd二元混合體系聯(lián)合毒性評價結果Table2 Evaluation of joint toxicity ofbinarymixturesofcarbofuran-Cd

表3 克百威-Cu二元混合體系聯(lián)合毒性評價結果Table3 Evaluation of joint toxicity ofbinarymixturesofcarbofuran-Cu

克百威-Cu的混合體系中，三種評價方法的結果具有一致性。由表3可知，當毒性單位比為1∶1時，二元聯(lián)合毒性效應是協(xié)同作用，混合物毒性大于各物質相加作用毒性。在1∶2的配比下，暴露30min，二元聯(lián)合毒性效應由部分相加作用變?yōu)閰f(xié)同作用，表明隨著暴露時間的延長，克百威-Cu的聯(lián)合毒性逐漸增強。由單一毒性實驗結果可知Cu的毒性大于克百威，Cu在混合物中所占比例大、濃度高時，可增加細胞膜的通透性，利于Cu滲入細胞膜內產(chǎn)生毒害作用，使得二元毒性逐漸增強[26-27]。在2∶1的配比下，二元聯(lián)合毒性效應是較弱的部分相加作用，偏向于協(xié)同作用，即克百威-Cu的二元聯(lián)合毒性強于其單一毒性。對比兩組二元混合物可以看出，在等毒性單位比為1∶1時，克百威-Cu毒性大于克百威-Cd。楊亞琴等[28]研究表明，Cu對細胞表面具有很高的親和力，而克百威具有脂溶性，能夠穿過細胞膜，增大混合物的生物毒性。

2.3 三元聯(lián)合毒性效應

克百威、Cd和Cu的三元聯(lián)合毒性實驗結果如表4和表5所示。克百威-Cd-Cu等毒性單位比1∶1∶1，暴露15min和30min時，TU法和MTI法的評價結果均為部分相加作用，而AI法的評價結果為拮抗作用?？税偻?Cd-Cu配比1∶1∶2，暴露15min時，三種評價方法的評價結果都為部分相加作用，暴露30min時，三種方法都表現(xiàn)為協(xié)同作用，表明三元聯(lián)合毒性效應隨著暴露時間的延長而增強。結合克百威-Cu的二元聯(lián)合毒性實驗結果，Cu在混合物中所占比例越大，越容易促進污染物逐漸滲入細胞膜內，并且Cu與Cd共存時表現(xiàn)為毒性增強[29]，則三元聯(lián)合毒性相應增強。克百威-Cd-Cu的配比為1∶2∶1，暴露15min和30 min時，三種方法的評價結果一致，均為協(xié)同作用，表示其毒性劇增?？税偻?Cd-Cu的配比為2∶1∶1，暴露15min時，三種評價方法的評價結果都為簡單相加作用，此時三元聯(lián)合毒性效應等于各個物質毒性之和，而暴露30min，都為協(xié)同作用，表明三元聯(lián)合毒性隨著暴露時間的延長，毒性增強。原因可能是：克百威是一種弱酸性化合物，當克百威所占比例較大時，高濃度的克百威會降低混合物的pH，在較低pH條件下，Cd和Cu的解析量逐漸增大，增強Cd和Cu的毒性，導致三元聯(lián)合毒性增強[30]。

本實驗結果表明，在多種污染物混合的情況下，生物體受到復合污染的聯(lián)合毒性作用，其中不僅有污染物自身的理化性質的影響，而且污染物不同混合比例也起著相當重要的作用[31]?？税偻珻d和Cu在不同混合比例下，整體都產(chǎn)生了部分相加和協(xié)同作用，即三種污染物混合毒性等于或大于三種污染物的單一毒性總和。周啟星等[32]模擬實驗結果表明，復合污染的聯(lián)合毒性效應取決于復合污染物不同濃度的混合比例。

表4 克百威-Cd-Cu對費氏弧菌的聯(lián)合毒性Table 4 Joint toxicity of carbofuran-Cd-Cu to Vibrio fischeri

表5 克百威-Cd-Cu三元混合體系聯(lián)合毒性評價結果Table 5 Evaluation of joint toxicity of ternarymixturesofcarbofuran-Cd-Cu

3 結論

（1）克百威、Cd和Cu單一作用于費氏弧菌時，克百威暴露15min和30min的EC50分別為101.29、107.88mg·L-1；Cd暴露15min和30min的EC50分別為13.11、11.17mg·L-1；Cu暴露15min和30min的EC50分別為47.06、39.73mg·L-1。毒性大小依次為Cd＞Cu＞克百威。

（2）克百威-Cd、克百威-Cu和克百威-Cd-Cu在不同毒性單位配比下的聯(lián)合毒性效應主要表現(xiàn)為相加作用和協(xié)同作用，表明其復合污染后毒性有不同程度的增強，在農(nóng)業(yè)應用中需引起重視。

（3）由于不同污染物復合的復雜性，在實際聯(lián)合毒性風險評估中應考慮其混合比例、混合時間等因素，同時復合污染物對發(fā)光菌產(chǎn)生毒性作用的機制尚不明確，需進一步的實驗證實。

[1]MehlerW T,LiH,Lydy M J,et al.Identifying the causesof sedimentassociated toxicity in urban waterways of the Pearl river delta,China[J]. EnvironmentalScience&Technology,2011,45（5）：1812-9.

[2]王俊,胡進鋒,陳峰,等.福州菜地土壤中有機磷農(nóng)藥殘留特征及風險評價[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報,2014,33（5）：951-957.

WANG Jun,HU Jin-feng,CHEN Feng,etal.Residuesand risk assessmentoforganophosphoruspesticides in vegetable soils in Fuzhou,China [J].JournalofAgro-EnvironmentScience,2014,33（5）：951-957.

[3]周垂帆,林靜雯,李瑩,等.草甘膦對重金屬毒性的抑制效應研究——以發(fā)光菌（Photobacterium phosphoreum T3）為例[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報,2014,33（12）：2329-2334.

ZHOU Chui-fan,LIN Jing-wen,LI Ying,et al.Inhibitory effect of glyphosate on toxicity of heavymetals：A case study on Photobacterium phosphoreum T3[J].JournalofAgro-EnvironmentScience,2014,33（12）：2329-2334.

[4]劉文慶,祝方,馬少云.重金屬污染土壤電動力學修復技術研究進展[J].安全與環(huán)境工程,2015,22（2）：55-60.

LIUWen-qing,ZHU Fang,MA Shao-yun.Research progress on the electro-kinetic remediation of soil pulluted by heavy metal[J].Safety and EnvironmentalEngineering,2015,22（2）：55-60.

[5]殷健.重金屬對斑馬魚的毒性效應及作用機制研究[D].北京：北京協(xié)和醫(yī)學院,2014.

YIN Jian.Studies on toxic effectandmechanism of heavymetalson zebrafish[D].Beijing：Peking Union MedicalCollege,2014.

[6]Malik N,Biswas A K,QureshiTA,etal.Bioaccumulation of heavymetals in fish tissuesofa freshwater lakeof Bhopal[J].EnvironmentalMonitoring&Assessment,2010,160（1/2/3/4）：267-276.

[7]Chen J,MyerburgM M,Passero C J,etal.External Cu2+inhibitshuman epithelialNa+channelsby bindingata subunit interfaceofextracellular domains[J].Journal of Biological Chemistry,2011,286（31）：27436-27446.

[8]WangQY,Zhou DM,Long C.Microbialand enzyme propertiesofapple orchard soil asaffected by long-term application of copper fungicide[J]. SoilBiologyand Biochemistry,2009,41（7）：1504-1509.

[9]潘尋,韓哲,賁偉偉.山東省規(guī)?；i場豬糞及配合飼料中重金屬含量研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報,2013,32（1）：160-165.

PAN Xun,HAN Zhe,PENWei-wei.Heavymetal contents in pigmanure and pig feeds from intensive pig farms in Shandong Province,China[J].JournalofAgro-EnvironmentScience,2013,32（1）：160-165.

[10]Cooper N L,Bidwell JR,Kumar A.Toxicity of copper,lead,and zinc mixtures to Ceriodaphnia dubia and Daphnia carinata[J].Ecotoxicology Environmental Safety,2009,72（5）：1523-1528.

[11]潘波,方佳,林勇,等.土壤中克百威的動態(tài)變化及其對蚯蚓的毒性[J].農(nóng)藥,2012,51（8）：595-598.

PANBo,FANG Jia,LIN Yong,etal.The dynamic changesand toxicity to earthworms of carbofuran in soil[J].Agrochemicals,2012,51（8）：595-598.

[12]杜麗娜,楊帆,穆玉峰,等.某制藥廢水對發(fā)光細菌急性毒性的評價研究[J].環(huán)境科學,2014,35（1）：286-291.

DU Li-na,YANGFan,MU Yu-feng,etal.Evaluation of theacute toxicity of pharmaceutical wastewater to luminescent bacteria[J].EnvironmentalScience,2014,35（1）：286-291.

[13]李璇,蔡磊明,湯保華,等.幾種有機化合物與重金屬對發(fā)光細菌的聯(lián)合毒性[J].農(nóng)藥,2011,50（5）：365-367.

LIXuan,CAILei-ming,TANGBao-hua,etal.The joint toxicity oforganic pollutants and heavymetals on luminescent bacteria（Photobacterium phosphoreum）[J].Agrochemicals,2011,50（5）：365-367.

[14]Wu SH,Zhou DP,Xu Y T,etal.The joint toxicity ofbinarymixed pollutants to luminescentbacteria[J].Acta Agriculturae Shanghai,2011,27 （3）：16-20.

[15]朱文杰,鄭天凌,李偉民.發(fā)光細菌與環(huán)境毒性檢測[M].北京：中國輕工業(yè)出版社,2009.

ZHUWen-jie,ZHENG Tian-ling,LIWei-min.luminescent bacteria and environmental toxicity detection[M].Beijing：China Light Industry Press,2009.

[16]Marking L,Mauck W.Toxicity of paired mixtures of candidate forest insecticides to rainbow trout[J].Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology,1975,13（5）：518-23.

[17]孟順龍,瞿建宏,宋超,等.農(nóng)藥滅多威和辛硫磷對羅非魚的聯(lián)合毒性研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報,2014,33（2）：257-263.

MENG Shun-long,QU Jian-hong,SONG Chao,et al.Joint toxicity of pesticidesmethomyl and phoxim to tilapia（Oreochromis niloticus）[J]. JournalofAgro-Environmental Science,2014,33（2）：257-263.

[18]K?nemann H.Quantitative structure-activity relationships in fish toxicity studies.Part 1：Relationship for 50 industrial pollutants[J].Toxicology,1981,19（3）：209-221.

[19]邢勝男.斑馬魚胚胎發(fā)育毒性試驗評價重金屬聯(lián)合生物毒性[D].上海：上海師范大學,2016.

XING Sheng-nan.Evaluation of combined toxicity of heavymetals on zebrafish embryo developmental toxicity test[D].Shanghai：Shanghai NormalUniversity,2016.

[20]李真,苗晶晶,潘魯青.6種重金屬的發(fā)光菌毒性效應及其海洋生物物種敏感度分析[J].海洋環(huán)境科學,2015,34（2）：176-183.

LIZhen,MIAO Jing-jing,PAN Lu-qing.Toxicity effectof heavymetals on Photobacterium phosphoreum and the species sensitivity comparison with other marine organisms[J].Marine Environmental Science,2015,34（2）：176-183.

[21]李志華,朱正麗,陸光華,等.2-氯苯酚與取代苯酚及苯胺類化合物對鯽魚聯(lián)合毒性效應的定量構效關系[J].河海大學學報（自然科學版）,2012,40（2）：156-161.

LIZhi-hua,ZHU Zheng-li,LUGuang-hua,et al.Quantitative structure-activity relationship of joint toxic effectsof 2-chlorophenol,substituted phenols,and anilineson Carassiusauratus[J].Journal of Hohai University（Natural Sciences）,2012,40（2）：156-161.

[22]楊永濱,劉征濤,鄭明輝,等.鹵代酚對斑馬魚的急性聯(lián)合毒性效應研究[J].環(huán)境科學研究,2007,20（2）：5-8.

YANG Yong-bin,LIU Zheng-tao,ZHENGMing-hui,et al.Study on the effects of joint acute toxicities of halophenols in zebrafish[J].Research of EnvironmentalSciences,2007,20（2）：5-8.

[23]鄧輔財,劉樹深,劉海玲,等.部分重金屬化合物對淡水發(fā)光菌的毒性研究[J].生態(tài)毒理學報,2007,2（4）：402-408.

DENGFu-cai,LIUShu-shen,LIUHai-ling,etal.Toxicitiesofselected heavymetal compoundsand theirmixtures to photobacteria（Vibrioqinghaiensis sp-Q67）[J].Asian Journal of Ecotoxicolog,2007,2（4）：402-408.

[24]王蘭.多種重金屬對發(fā)光菌聯(lián)合毒性特征研究[D].北京：華北電力大學,2014.

WANG Lan.Research on joint toxicity ofmultiple heavy metal compounds tophotobacteria phosphoreum[D].Beijing：North China Electric Power University,2014.

[25]邱陽,鄧延慧,王建秋,等.利用發(fā)光菌毒性測試評價氯苯及其降解中間產(chǎn)物的毒性[J].南京醫(yī)科大學學報（自然科學版）,2009,29 （1）：92-95.

QIU Yang,DENG Yan-hui,WANG Jian-qiu,et al.Toxicity assessment of chlorobenzene and some of the intermediate products using Photobacterium phosphoreum[J].Acta Universitatis Medicinalis Nanjing（NaturalScience）,2009,29（1）：92-95.

[26]蘇麗敏,劉惠清,李志群,等.三種農(nóng)藥與三種重金屬對發(fā)光菌的聯(lián)合毒性效應[J].東北師大學報（自然科學）,2011,43（4）：137-140.

SU Li-min,LIUHui-qing,LIZhi-qun,etal.Joint toxic effectsof three pesticidesand threeheavymetalson luminescentbacteria[J].Journalof Northeast Normal University（Natural Science Edition）,2011,43（4）：137-140.

[27]趙保真.Cu-磺胺嘧啶單一及復合污染的生態(tài)毒性效應研究[D].新鄉(xiāng)：河南師范大學,2012.

ZHAOBao-zhen.Study of the ecology toxic effectsof single and combined pollution between Cu and sulfadiazine[D].Xinxiang：Henan NormalUniversity,2012.

[28]楊亞琴,賈秀英.Cu2+、Zn2+和Cd2+對蟾蜍蝌蚪的聯(lián)合毒性[J].應用與環(huán)境生物學報,2006,12（3）：356-359.

YANG Ya-qin,JIA Xiu-ying.Joint toxicity of Cu2+,Zn2+and Cd2+to tadpole of Bufo bufo gargarizans[J].Chinese Journal of Applied and Environmental Biology,2006,12（3）：356-359.

[29]歐小兵,李海云,陳永煌,等.銅、鎘對水螅的急性和聯(lián)合毒性作用[J].環(huán)境污染與防治,2006,28（8）：584-588.

OU Xiao-bing,LIHai-yun,CHEN Yong-huang,et al.Toxicity and toxic effects of heavy metals cadmium and copper on Hydra sp.[J]. Environmental Pollution&Control,2006,28（8）：584-588.

[30]許艷秋.克百威-鎘、氯嘧磺隆-鎘復合污染對土壤酶活性影響研究[D].長春：東北師范大學,2006.

XU Yan-qiu.Study on activities of soil enzyme induced of carbofuran and cadmium,chlfonylurea-rthyland cadmium combined pollution[D]. Changchun：NortheastNormalUniversity,2006.

[31]湯保華,祝凌燕,周啟星.五溴聯(lián)苯醚（Penta-BDE）與重金屬對水生無脊椎動物大型蚤Daphniamagna存活及其繁殖的聯(lián)合毒性影響[J].中山大學學報（自然科學版）,2010,49（6）：93-99.

TANGBao-hua,ZHU Ling-yan,ZHOUQi-xing.Jointeffectof Penta-BDE and heavymetalson aquatic invertebrate Daphniamagna survival and its repreduction[J].Acta Scientiarum Naturalium UniversitatisSunyatseni,2010,49（6）：93-99.

[32]周啟星,孔繁祥,朱琳.生態(tài)毒理學[M].北京：科學出版社,2006.

ZHOUQi-xing,KONGFan-xiang,ZHU Lin.Ecological toxicology[M]. Beijing：Science Press,2006.

Joint toxic effectsof carbofuran,Cd and Cu to Vibrio fischeri

QIUAi-feng1,3,WANGYu-tao2,ZHANGShu-qiu2,PENGQiang-hui3,CHEN Zi-lei2*

（1.School of Environmental and Safety Engineering,Changzhou University,Changzhou 213000,China;2.Institute of Quality Standard and Testing Technology for Agricultural Products,Shandong Academy of Agricultural Sciences,Jinan 250100,China;3.Analysis and Testing Center,Yangtze Delta Region Institute of Tsinghua University,Jiaxing 314006,China）

Toxicity testswere conducted to evaluate the 15min and 30min acute toxicity effects of single andmixed samples of carbofuran, cadmium（Cd）and copper（Cu）（carbofuran-Cd and carbofuran-Cu toxicitymixed ratios of 1∶1,1∶2 and 2∶1,carbofuran-Cd-Cu toxicity mixed ratios of1∶1∶1,1∶1∶2,1∶2∶1 and 2∶1∶1）to Vibrio fischeri,and to calculate themedian effective concentration（EC50）of the single and mixed samples.EC50values of carbofuran,Cd and Cu for 15 min tests are 101.29,13.11 and 47.06 mg·L-1,and that for 30 min tests are 107.88,11.17 and 39.73mg·L-1respectively.Toxicity unit（TU）method,mixtures toxicity index（MTI）method and additive index（AI）method were used to evaluate the joint toxicity of carbofuran,Cd and Cu to Vibrio fischeri.The results show that the joint toxicity of carbofuran-Cd,carbofuran-Cu and carbofuran-Cd-Cu are partialadditive and synergistic effects,which present that the joint toxicity are higher than the single toxicity.The joint toxicity ofbinary and ternarymixtures to Vibrio fischeri depend on the differentmixed ratios.Even though the type are the same,the strengthmay be different.The evaluation results of TU and MTImethod are consistent,while AImethod shows slightdifferent from the other twomethods.

carbofuran;Cd;Cu;Vibrio fischeri;joint toxicity

X171.5

A

1672-2043（2017）05-0869-07

10.11654/jaes.2016-1502

2016-11-25

仇愛鋒（1991—），男，江蘇鹽城人，碩士研究生，主要研究方向為環(huán)境毒理學。E-mail：captainqiu1013@163.com

*通信作者：陳子雷E-mail：CZL7274@163.com

混合農(nóng)藥聯(lián)合毒性效應與膳食攝入風險評估（ZR2016YL027）；國家重大科學儀器設備開發(fā)專項（2012YQ15008705）

Project supported：Joint Toxic Effects of Mixed Pesticides and Risk Assessment of Dietary Intake,China（ZR2016YL027）;The National Key Scientific Instrumentand EquipmentDevelopmentProjects,China（2012YQ15008705）

仇愛鋒，王玉濤，張樹秋，等.克百威、鎘和銅對費氏弧菌的聯(lián)合毒性效應[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報,2017,36（5）：869-875.

QIU Ai-feng,WANGYu-tao,ZHANGShu-qiu,etal.Joint toxic effectsof carbofuran,Cd and Cu to Vibrio fischeri[J].Journal of Agro-Environment Science, 2017,36（5）:869-875.