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苯酚、苯胺类衍生物分别是染料、炸药、农药、塑料等合成的中间体;邻苯二甲酸酯类化合物主要用于塑料工业的增塑剂和软化剂,还可用作农药载体,驱虫剂、化妆品和香料的调配剂以及涂料和润滑剂的成分,这些化合物大多属于有毒有害物质,在水体环境中广泛存在,对水生生物的生长、发育和繁殖构成危害,破坏了水生生态系统,对人体健康有潜在影响。
对化学物质的急性毒性和生态毒理学进行研究,从而能够为化学物质的生态风险评价提供重要的参考依据。
本论文以3,5-二羟基甲苯、2,3-二甲基苯酚、对氯苯酚、邻氯苯酚、2,4-二氯苯酚、苯酚、间甲基苯酚、邻甲基苯酚、对甲基苯酚、间硝基苯酚、对硝基苯酚、邻硝基苯酚、苯胺、间甲基苯胺、对甲苯胺、邻甲苯胺、对硝基苯胺、邻硝基苯胺、间硝基苯胺、邻氯苯胺、间氯苯胺、对氯苯胺、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异辛酯等27个苯酚、苯胺、邻苯二甲酸酯类化合物为研究对象,开展了四方面的研究工作: (1)研究了这些有机化合物对淡水发光菌(青海弧菌)的急性毒性; (2)测定并分析了这些有毒有机物以不同的方式混合时对青海弧菌的联合毒性;(3)建立了这些有机物及其混合物的剂量.效应曲线(DRC)模型,并用混合物联合作用的DA(剂量加和)和IA(独立作用)模型分析了实验所得混合物的DRC曲线的空间关系; (4)难溶物对发光菌的毒性分析。
具体研究内容及主要结论如下:
(1)研究了3,5-二羟基甲苯、2,3-二甲基苯酚、对氯苯酚、邻氯苯酚、2,4-二氯苯酚、苯酚、间甲基苯酚、邻甲基苯酚、对甲基苯酚、间硝基苯酚、对硝基苯酚、邻硝基苯酚、苯胺、间甲基苯胺、对甲苯胺、邻甲苯胺、对硝基苯胺、邻硝基苯胺、间硝基苯胺、邻氯苯胺、间氯苯胺、对氯苯胺、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯等24种化合物对淡水发光菌(Q67)的急性毒性,其EC<,50>值分别为:1.72E-03、8.48E-04、3.07E-04、1.55E-03、2.21E-04、3.35E-03、1.47E-03、9.90E-04、1.03E-03、6.95E-04、5.26E-04、5.71E-04、9.11E-03、3.77E-03、3.01E-03、4.35E-03、2.08E-04、2.21E-04、1.18E-03、1.56E-03、1.28E-03、1.19E-03、5.46E-04、2.94E-04mol/L,它们均属于高毒物质。
(2)同时采用4个等效应浓度比及均匀试验设计比混合法,对2,4-二氯苯酚、间甲基苯酚、对甲基苯酚、邻硝基苯酚、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯等6个化合物进行了研究,得到总剂量.效应曲线(t-DRC);应用DA与IA模型预测混合物的DRC(DA-DRC和IA-DRC),并用2个自然模拟系统设计混合对它们进行验证,结果表明,这些混合物的实验值基本都分布在混合物预测的DRC(DA-DRC和IA-DRC)上,这表明混合物的混合毒性均可用DA和IA进行预测。同样,采用6个等效应浓度比及均匀试验设计比混合法,研究了3,5-二羟基甲苯、2,3-二甲基苯酚、对氯苯酚、邻氯苯酚、2,4-二氯苯酚、苯酚、间甲基苯酚、邻甲基苯酚、对甲基苯酚、间硝基苯酚、对硝基苯酚、邻硝基苯酚、苯胺、间甲基苯胺、对甲苯胺、邻甲苯胺、对硝基苯胺、邻硝基苯胺、间硝基苯胺、邻氯苯胺、间氯苯胺及对氯苯胺等22个苯酚与苯胺类化合物对发光菌(Q67)的联合毒性,并应用3个自然模拟系统设计混合对它们进行验证:得到了上述混合物的DA和IA的预测模型。结果表明, 6个化合物混合和22个化合物混合的混合物联合毒性均可同时用DA和IA模型进行预测。
(3)从22种化合物的模型参数β中选出β小于和大于2.3的化合物,它们分别是对氯苯酚、邻氯苯酚、2,4-二氯苯酚、间甲基苯酚、对甲基苯酚、间硝基苯酚、邻硝基苯酚、对甲基苯胺、邻甲基苯胺、邻硝基苯胺、邻氯苯胺、间氯苯胺等12种化合物,并用混合物联合作用的DA和IA模型分析了实验所得混合物的DA和IA的DRC曲线空间关系,结果表明,DA和IA预测的两条DRC间距较大。再将这12种化合物按β值小于2.3作一组(对氯苯酚、邻氯苯酚、2.4-二氯苯酚、间甲基苯酚、对甲基苯酚、邻硝基苯酚、对甲基苯胺、邻硝基苯胺),β值大于2.3作一组(间硝基苯酚、邻甲基苯胺、邻氯苯胺、间氯苯胺)来做实验,结果表明实验所得混合物的DA和IA的DRC曲线空间关系与模型参数β值有关。β值小于2.3的IA在DA的上方,β值大于2.3的IA在DA的下方。
(4)将难溶于水的邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异酸酯分别溶于20%的二甲亚砜,用20%的二甲亚砜作空白,测定这5个化合物对发光菌的毒性,得到效应浓度ECx值,探索了难溶物对发光菌的毒性测试方法。