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大部分有机氯农药属于持久性污染物,具有疏水性、生物累积性、持久性和长距离迁移性等,虽然已被禁用几十年,但在各种环境介质中仍有检出,如食物网、沉积物、水和空气等,此外,一些有机氯农药具有手性特征,手性污染物的对映异构体在环境中可能表现出不同的环境行为,尤其是在生物体内这个大的手性环境下,对映异构体通常会表现出不同的毒性毒理、生物活性及富集代谢等行为,有时甚至表现出截然相反的生理效应。因此,研究有机氯农药的环境行为及毒性效应,有助于全面理解其环境归趋情况,并做出正确的风险评估。在此基础上,我们选取颤蚓这种特殊的底栖生物进行研究,颤蚓对水质和底质两方面污染反应都很敏感,可以综合地反映出水体和沉积物的污染情况及污染物毒性。颤蚓作为食物链中重要的一环,可以被许多鱼类捕食,如锦鲤,锦鲤处于食物链中间位置,利于评估污染物的生物放大效应及环境风险。基于这两种研究生物,我们主要研究了 4种HCH异构体,DDT及其代谢物DDD和DDE,其中α-HCH和o,p,-DDT、o,p’-DDD为手性农药。围绕HCH异构体我们开展了以下研究,1.HCH异构体经水暴露在颤蚓体内的选择性行为及其毒性效应,研究发现颤蚓对HCH异构体有较强的富集及消除能力,但对α-HCH对映体无选择性富集消除,且HCH异构体对颤蚓有一定的毒性效应,均可导致颤蚓体内MDA含量增加,引发氧化损伤从而对颤蚓健康造成不利影响。2.HCH异构体经沉积物暴露在颤蚓体内的选择性行为,研究发现在颤蚓体内,HCH异构体富集趋势呈M型,这种富集趋势可能与颤蚓尾部的自割和再生有关,颤蚓的存在可以加速沉积物中HCH异构体的耗散,对环境中HCH异构体的消除具有重要意义,同时,颤蚓可以选择性的富集α-HCH对映体。3.颤蚓扰动作用对HCH异构体向沉积物中转移和分布影响,研究发现颤蚓可以加速上层水中β-HCH向沉积物中转移。4.HCH异构体经水暴露在颤蚓-锦鲤食物链中的选择性行为,研究发现颤蚓与锦鲤体内HCH异构体富集趋势相似,但颤蚓富集HCH异构体的能力强于锦鲤,且HCH异构体经食物链向上传递,产生生物放大效应;在锦鲤排泄物中发现较高浓度的HCH,这将对其它生物产生风险,致使HCH重新进入食物链;颤蚓和锦鲤体内HCH异构体的消除较快,半衰期小于2.5天;同时,颤蚓选择性富集、消除α-HCH对映体,导致锦鲤中出现选择性,这种选择性可能会改变污染物对生物的毒性效应。围绕DDT我们开展了以下研究,1.不同暴露途径及生物效应对锦鲤富集DDT行为的影响,研究发现不同暴露途径影响DDT及其代谢物(DDD和DDE)在锦鲤体内的富集代谢行为,同时,颤蚓和锦鲤可以选择性的富集代谢o,p’-DDT和o,p’-DDD对映体。2.DDT经食物链暴露在锦鲤体内组织分布及其毒性效应,研究发现DDT及其代谢物(DDD和DDE)在锦鲤体内不同组织中的浓度变化趋势不同,且对锦鲤组织有一定的毒性效应,其中锦鲤的鳃和肾脏是主要的靶器官。