以大气颗粒物中的高硅质矿物细颗粒——石英粉尘和重金属离子附载污染物Pb(Ⅱ)为实验材料, 人工制备载铅石英粉尘。 以16 g·L-1的载铅(Ⅱ)石英粉尘及不同浓度的PbCl2染毒大肠杆菌细胞, 观察染毒2 h后对机体的联合氧化损伤效应, 并探讨其对大肠杆菌表面基团及蛋白酰胺I带二级结构的影响。 结果表明, 与Pb(Ⅱ)、 载铅石英粉尘作用后, 大肠杆菌细胞活力降低, 胞内活性氧(ROS)及丙二醛(MDA)产生增多、 谷胱甘肽(GSH)含量下降, 引起细菌氧化应激水平的提高； 皮尔逊(Pearson)相关性分析显示载铅石英粉尘的细菌毒性与粉尘中Pb(Ⅱ)可交换态含量成正相关, 载带高浓度Pb(Ⅱ)的石英粉尘组胞内ROS/MDA水平与其单纯石英粉尘组和Pb(Ⅱ)组比较显著增加(p<005)； 重金属Pb(Ⅱ)、 载铅石英粉尘对大肠杆菌菌体表面基团的影响主要集中于磷酸二酯基团和表面多糖分子, 采用二阶导、 去卷积和谱线拟合技术对酰胺Ⅰ带特征峰(1 600～1 700 cm-1)进行分峰拟合后发现, 与Pb(Ⅱ)、 载铅石英粉尘(Q-Pb-0, Q-Pb-3)作用后, β-sheets/α-helices的比值由对照组的141分别降低到133, 127和122, 表明细菌表面蛋白质结构发生了变化, 从而可能影响了细菌的生理活动。 研究表明自由基所产生的氧化损伤可能是载Pb(Ⅱ)石英粉尘的一种重要毒性作用机制, 载带Pb(Ⅱ)的复合石英粉尘在致大肠杆菌机体氧化损伤效应方面二者存在一定的协同作用。

设计实验研究多种重金属胁迫藻类的联合毒性,更有利于阐明真实环境中重金属与藻类的毒性作用过程和机理。 采用叶绿素荧光分析技术结合24析因设计方法研究重金属Hg2 + 、Cd2 + 、Cu2 + 和Zn2 + 胁迫蛋白核小球藻的联 合毒性作用,得到主效应Hg、Cd、Cu、Zn以及交互作用Hg*Cu、Hg*Zn和Hg*Cu*Zn对蛋白核小球藻潜在最大 量子效率Fv/Fm具有显著性影响(Sig.<0.05)的结论:通过多元线性回归拟合得到联合重金属浓度与藻 类光合活性抑制率间的剂量-效应关系,得到模型表达式: y［%］=－22.557+19.926Hg+5.282Cu+0.015Zn+0.029Hg*Zn－0.002Hg*Cu*Zn,并对 联合重金属胁迫蛋白核小球藻的机理做出解释;通过对模型进行统计 学检验和实验验证,证明该模型可用于实验室条件下已知种类重金属Hg2 + 、Cd2 + 、 Cu2 + 、Zn2 + 胁迫蛋白核小球藻的联合毒性估计。