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多溴联苯醚和重金属是电子废物拆解场地土壤环境中典型的复合污染物,它们对土壤生物的潜在毒性效应已引起了人们的广泛关注。本文选取电子废物拆解场地中普遍存在的十溴联苯醚(BDE209)和铅(Pb)作为供试污染物,通过室内模拟试验,针对BDE209和Pb复合污染对土壤环境中代表性无脊椎生物—蚯蚓(赤子爱胜蚓)的生态毒理效应开展研究。论文主要研究结果如下:(1)接种蚯蚓加速了土壤中BDE209的去除。蚯蚓对BDE209的摄取通量常数(α)随着BDE209染毒浓度的增加而增加,但是富集速率常数(ku)和生物富集系数(BAF)却表现出相反趋势。BDE209可以从蚯蚓体内很快清除,半衰期大约为3天。蚯蚓、蚓粪和土壤中BDE209总浓度排序为土壤>蚓粪>蚯蚓;而其代谢同系物(BDE208、 BDE207、BDE206、BDE153、BDE99、BDE47和BDE28)总浓度排序为蚯蚓>蚓粪(土壤)。BDE209代谢产物主要为九溴联苯醚(BDE208、BDE207和BDE206)。与单一Pb暴露比较,100 mg kg-1 BDE209添加明显增加了土壤间隙水中Pb浓度,并且破坏了蚯蚓体壁结构,这可能导致了蚯蚓对Pb富集速率和平衡浓度的增加。10和100 mg kg-1 BDE209共存时,亚细胞E组分(细胞碎屑)中Pb含量明显降低,而C组分(细胞质基质)和D组分(富金属矿体)中Pb浓度普遍上升,这表明较高水平BDE209添加影响了蚯蚓体内Pb的富集分布。(2)超氧化物歧化酶(SOD)对BDE209短期暴露(7d和14d)并不敏感,但是在暴露后期(21 d和28 d)SOD活性显著升高(p<0.05)。整个暴露期间,所有处理组过氧化氢酶(CAT)活性均被诱导,但过氧化物酶(POD)和谷胱甘肽硫转移酶(GST)活性普遍被抑制,表明CAT在清除H202过程中发挥了更重要作用。1 mg kg-1 BDE209处理显著诱导(p<0.05)了蚯蚓的总抗氧化能力(T-AOC),但是10和100mg kg-1BDE209暴露组T-AOC普遍降低,表明蚯蚓机体抗氧化能力失调。BDE209暴露可刺激蚯蚓体内丙二醛(MDA)含量升高,证实了活性氧自由基(ROS)的生成和脂质过氧化现象的发生。BDE209富集阶段,随着暴露剂量和时间增加,蚯蚓溶酶体膜中性红保留时间(NRRTs)逐渐降低,然而在BDE209清除阶段,NRRTs与之相比明显提高,这可能是由于蚯蚓在清洁的土壤环境中生理功能逐渐得到恢复。与单一Pb暴露相比,1 mg kg-1BDE209共存未影响蚯蚓抗氧化酶活性和T-AOC,而10和100 mg kg-1 BDE209协同处理普遍对其产生了抑制效应,表明较高剂量BDE209和Pb复合暴露对蚯蚓体内ROS的诱导可能是机体发生氧化胁迫的主要原因;另外,两种化学品联合处理后抗氧化系统的损伤会导致ROS的积累,从而引起了MDA含量升高和溶酶体膜稳定性发生变化。(3)BDE209和Pb单一胁迫下,SOD、CAT和Hsp90(热休克蛋白90)基因转录水平的表达普遍上调,可能是保护或防御蚯蚓氧化损伤的重要分子机制。与Pb单一处理相比,1 mg kg-1 BDE209添加未能对三种基因的表达产生明显影响,而10和100 mg kg-1 BDE209协同处理下调了SOD和CAT基因的表达,但诱导了Hsp90基因的表达水平。