壬基酚在蛋白核小球藻和大型溞体内的富集与传递

侯云，贾利兴，段舜山

暨南大学水生生物研究中心，广州510632

壬基酚在蛋白核小球藻和大型溞体内的富集与传递

侯云，贾利兴，段舜山*

暨南大学水生生物研究中心，广州510632

为探究壬基酚(nonylphenol,NP)在水生生物中的富集传递效应，选择以蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)和大型溞(Daphnia magna)为研究对象，开展蛋白核小球藻对NP的富集效应实验，及NP在蛋白核小球藻和大型溞体内的传递效应实验。研究结果表明，NP对蛋白核小球藻的96 h半数效应浓度(96 h-EC50)为3.13 mg·L-1，对蛋白核小球藻的生长和叶绿素含量的影响呈现明显的剂量-时间效应。NP对大型溞的48 h半数效应浓度(48 h-LC50)为37.41 μg·L-1，属于高毒类化合物。蛋白核小球藻暴露于0.05 mg·L-1NP 4 h后，其生物富集系数(BCF)为5 144.93，富集量为252.2 μg·g-1，在12 h内对NP的生物富集系数(BCF)最高达12 053.64，富集量为1 181.73 μg·g-1。以0.05 mg·L-1NP中暴露4 h后的蛋白核小球藻为饵料投喂大型溞7 d后，大型溞体内NP富集量最高达3.6 μg·g-1。0.05 mg·L-1NP直接暴露组大型溞暴露10 d后，大型溞体内NP富集量最高达4.02 μg·g-1。蛋白核小球藻对NP具有较强的富集能力，能够通过摄食过程将NP传递到大型溞，经传递的NP能够显著抑制大型溞的生长、繁殖、摄食等生命活动。论文为评估NP在水生生态系统中的污染风险和富集传递效应提供了一定的参考依据。

壬基酚；蛋白核小球藻；大型溞；综合毒性；富集传递效应

侯云,贾利兴,段舜山.壬基酚在蛋白核小球藻和大型溞体内的富集与传递[J].生态毒理学报，2016,11(3):157-166

Hou Y,Jia L X,Duan S S.Bioaccumulation and transfer of nonylphenol inChlorella pyrenoidosaandDaphnia magna[J].Asian Journal of Ecotoxicology,2016,11(3):157-166(in Chinese)

壬基酚(nonylphenol,NP)为在水环境中广泛存在的一种典型环境激素类物质，又称壬基苯酚，是一种重要的中间体和精细化工原料[1]。据统计，全世界每年约有50万t的NP进入水体或土壤。瑞士和加拿大城市生活污水处理厂处理后淤泥的检测结果表明，每千克淤泥中NP含量可高达1 100 mg[2]。珠江三角洲地区作为改革开放的最前沿阵地，污染状况也不容乐观。据安太成等[3]报道，仅在过去的30年里，珠江口沉积物中NP的保守估计值为124 t。由此可见，NP在自然环境中分布广泛，对水生生物和人类的健康具有潜在的威胁。NP对生物体具有较强的干扰效应，Staples等[4]研究表明，NP浓度超过44 μg·L-1时会对枝角类表现出显著的胚胎毒性。Nice等[5]报道，NP对软体动物、甲壳类、鱼类等均表现出不同程度的内分泌干扰效应和生殖毒性。杨丽丽等[6]研究称，NP能影响水生生物体内抗氧化相关酶的活性。

NP的亲脂性特征及稳定的化学结构使其存在较高的生物富集风险。微藻是水域生态系统中最主要的初级生产者，通过光合作用为浮游动物、底栖生物、鱼类等提供氧气和食物，是水域生态系统中物质循环和能量流动的主要环节，微藻的多样性及初级生产力与水域生态系统结构的稳定性息息相关[7]。浮游动物作为水域生态系统的初级消费者，以微藻为食，并为高营养级生物提供物质和能量，是水域生态系统食物网中的枢纽。因此，环境激素在微藻和浮游动物中的富集研究受到了一些研究人员的重视。Ahel等[1]研究发现，微藻对环境激素具有很强的富集作用，微藻的富集被认为是环境激素引入水域生态系统食物网的重要途径之一。Zou等[8]研究表明，淡水团集刚毛藻(Cladophora glomerata)和一些底栖生物均能富集NP。Huang等[9]通过模拟水生生态系统研究环境激素多氯联苯(PCBs)在微藻、虾、蛤体内中的富集效应，发现多氯联苯随着食物链的传递具有明显的生物放大现象。Ishihara等[10]报道了微藻与2种浮游动物混合培养构建的食物链能够富集NP，培养基NP去除率可达到90%以上。目前，国内外有关研究主要关注NP对水生生物的急慢性毒性，雌激素效应等危害，但对NP在水生生物中的富集传递较少关注。

蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)属于绿藻门(Chlorophyta)，色球藻目(Chroococcales)，小球藻属(Chlorella)，由于具有培养条件简单、生长周期短、对毒物敏感等特点，被广泛应用于评估环境污染物的毒性效应和生态风险，是海洋生态学、环境科学和生态毒理学研究领域的标准实验藻种[7]。大型溞(Daphnia magna)属于甲壳动物亚门(Crustacea)鳃足纲(Branchiopoda)，主要以微藻为食，是一种广泛生活于自然水域的枝角类水生浮游动物。大型溞具有生活周期短、易于培养、繁殖快、对水环境中的多种化学物质的变化非常敏感等特性，并且身体透明，可在解剖镜下观察其生理状况，因此是国际上通用的标准毒性试验生物之一，广泛应用于对污染物的生态毒理学研究[11]。基于此，本研究以蛋白核小球藻、大型溞为研究对象，着重探究NP在水生生物中的富集和传递。研究结果能够为揭示NP进入水生生态系统的过程和危害，科学评估生态系统中NP的长期生物学效应和污染风险提供一定的依据。

1 材料与方法（Materials and methods）

1.1 实验药品

壬基酚(C9H19C6H4OH)，分子量为220.36，色谱纯，购于美国Sigma公司，保存于4℃冰箱中。二氯甲烷(CH2Cl2)和丙酮(CH3COCH3)，色谱纯，购于上海安谱公司。

1.2 藻种的培养

蛋白核小球藻来自于暨南大学水生生物研究所藻种室。用BG-11培养基[12]保种，放入恒温培养箱中培养，培养条件为：温度(22±1)℃，光照强度60 μmol·m-2·s-1，光周期为12 L:12 D。试验阶段光照强度为80 μmol·m-2·s-1。定期镜检，确保藻种纯正，无污染。

1.3 大型溞的培养

大型溞由香港科技大学提供，培养使用稀释水培养基[13]。每天定时投喂蛋白核小球藻，培养温度(22±1)℃，光照条件为自然光照。

1.4 实验设计

1.4.1 NP对蛋白核小球藻的急性毒性研究

经预实验分析得出丙酮的的无可观察效应剂量浓度(no observed effect level,NOEL)为1%，以1%丙酮作为助溶剂配制NP溶液。实验时设置6个组：0.1、0.2、0.4、0.8、1 mg·L-1和对照组(1%丙酮)，对照组为不添加NP的藻液。每组100 mL藻液，设置3个平行。光照强度为100 μmol·m-2·s-1，早晚摇匀藻液，取样测量0、24、48、72、96 h的藻液OD值，并测量暴露96 h后藻细胞的叶绿素a含量。根据实验数据，通过线性回归分析计算NP对蛋白核小球藻的半效应浓度。

1.4.2 NP对大型溞的急性毒性研究

参照美国环保局标准方法(OECD)[14]，以1%丙酮作为助溶剂配制NP溶液，实验时设置7个组：0.01、0.04、0.08、0.16、0.32、0.64 mg·L-1和对照组(1%丙酮)，对照组不添加NP。每个浓度设置3个平行，每支比色管中放入50 mL培养基和10只出生6 h～ 10 h的幼溞。实验期间不饲喂饵料，不更换培养基，并于48 h之后观察、记录每管中溞的个体死亡数。根据实验数据通过线性回归分析计算出LC50。

1.4.3 NP对大型溞的慢性毒性研究

根据OECD标准方法，选取孤雌生殖的出生不超过6 h的幼溞进行试验，NP浓度设置为0、0.1、1、5 μg·L-1，助溶剂丙酮最终体积1%以内。配制相应浓度的NP培养液并添加饵料微藻，控制饵料密度为1.3×105ind·mL-1～1.6×105ind·mL-1，实验在25 mL玻璃管中进行，每管投放1只幼溞和20 mL培养液，每组10个平行，每天更换培养液并统计存活率和繁殖幼溞数。

1.4.4 NP在蛋白核小球藻中的富集

实验共设5组，包括4个NP处理组，1个对照组(1%丙酮)，每组3个平行。接种对数期藻细胞到2 L培养基中，培养至实验所需的密度后，然后依次分装100 mL到250 mL烧瓶中，NP处理组浓度据预实验定为0.05、0.1、0.5、1 mg·L-1，对照组(1%丙酮)，对照组为不添加NP的藻液。在2、4、8、12、24 h时间点取样使用高效液相色谱仪(1100，Agilent，USA)测定藻细胞内NP富集量。

1.4.5 NP在蛋白核小球藻和大型溞中的富集传递研究

实验设置3个组，分为NP暴露藻液投喂组(投喂组)，NP直接暴露组(暴露组)，以及对照组(1%丙酮)，选取出生12 h内的大型溞进行试验，用大烧杯装400 mL的大型溞培养液，每400 mL中放入500只大型溞，一个大烧杯为一组，每组3个平行。NP暴露藻液投喂组：依据NP对大型溞的毒性研究和预实验结果，综合考虑大型溞对NP的耐受性，选取经0.05 mg·L-1NP处理4 h后的蛋白核小球藻藻液作为大型溞饵料，离心后定时投喂，投喂密度约为1.3×105ind·mL-1。NP直接暴露组：加入NP标准液，使培养液中NP浓度为0.05 mg·L-1，定时投喂未经暴露的蛋白核小球藻藻液，投喂密度与投喂组相同。对照组(1%丙酮)：大型溞培养液和饵料中均不含NP。在第3、5、7、10、15天，用筛网捞取30只大型溞，使用高效液相色谱仪(1100，Agilent，USA)测定大型溞的NP富集量。同时，取样40 mL培养液，混匀后测定叶绿素a值，用于计算大型溞的摄食率。

1.4.6 观测指标和测量方法

藻细胞密度：每隔24 h取藻液2 mL，在光学显微镜(CX-41，Olympus，Japan)下用血球计数板(3100，Hausser scientific，USA)进行计数，然后转化为藻细胞密度，绘制藻类生长曲线，以藻细胞密度的变化反映藻细胞的生长情况。

叶绿素a含量的测定：采用叶绿素荧光仪(TD-700,TURANER DESIGNS,USA)测定，测定前遮光处理10 min。

蛋白核小球藻的生物富集系数BCF(bioconcentration factors)：参考Liu等[15]的研究，计算公式为BCF=Cc/(Ci/1020)，Cc为藻细胞富集壬基酚的量(mg·g-1，干重)；Ci为培养基中初始NP浓度(mg· L-1)，1020为溶液密度(g·L-1)。

大型溞存活率：通过计数大型溞死亡个体数来计算其存活率。

NP积累量：使用高效液相色谱仪(1100，Agilent，USA)测定。测量方法参考Correa-Reyes等[16]的研究。蛋白核小球藻的NP富集量以每克湿藻细胞所富集NP的微克数(μg·g-1，鲜重)表示。大型溞的NP富集量以每克大型溞所富集NP的微克数(μg ·g-1，鲜重)表示。

大型溞体长：测量大型溞从头盔到壳刺部的长度。

大型溞的净生殖率(R0)，平均世代历期(T)，内禀增长率(r)：计算方法参考Dokster等[17]的研究，R0=∑lxmx；T=∑xlxmx/∑lxmx；r=lnR0/T，其中：x为日龄，lx为x龄的存活率，m为x龄的生殖数，r为内禀增长率。

大型溞摄食率：计算方法参考Wacke等[18]的研究。

1.4.7 数据处理和分析

实验数据采用Excel 2003(Mcrosoft Inc.)整理和绘图，相同时间不同处理组之间差异性检验使用SPSS软件(SPSS Inc.)进行单因素方差分析(One-way ANOVA)和LSD多重比对，差异显著性水平为P<0.05。

2 结果（Results）

2.1 NP对蛋白核小球藻的急性毒性研究

2.1.1 NP对蛋白核小球藻的半数效应浓度96 h-EC50

NP对蛋白核小球藻的96 h-EC50为3.13 mg·L-1，回归方程为y=0.811x+0.76718，R2=0.989，根据水生生物毒性评价和分级[19]，NP属于高毒类有机化合物。

2.1.2 NP对蛋白核小球藻生长的影响

如图1所示，蛋白核小球藻在0 h～48 h内藻密度增加22.1%～101.7%，生长迅速。48 h～96 h，低浓度NP暴露组(0.05 mg·L-1，0.1 mg·L-1)和对照组的藻密度仍逐渐升高，高浓度NP暴露组(0.5 mg· L-1，1 mg·L-1)的藻密度与对照组相比显著降低(P< 0.05)。说明高浓度NP对蛋白核小球藻的生长具有较强的抑制作用，镜检后发现细胞形态发生变化，部分细胞叶绿素解体，颜色发黄。

2.1.3 NP对蛋白核小球藻叶绿素含量的影响

蛋白核小球藻暴露于含有NP的培养液中96 h后，其藻细胞中叶绿素a含量变化如图2所示，低浓度NP暴露组(0.05 mg·L-1，0.1 mg·L-1)的叶绿素a含量与对照组相比差异不显著(P>0.05)，高浓度暴露组(0.5 mg·L-1，1 mg·L-1)的叶绿素a含量与对照组相比显著下降(P<0.05)。0.5 mg·L-1NP处理组绿素a含量与对照组相比下降8.5%，1 mg·L-1NP处理组绿素a含量与对照组相比下降23.6%。

图1 壬基酚对蛋白核小球藻生长的影响

图2 壬基酚对蛋白核小球藻的叶绿素a含量的影响

2.2 NP对大型溞的急性毒性研究

NP对大型溞的48 h半数效应浓度48 h-LC50为37.4 μg·L-1，回归方程为y=226.5x-306.1，R2= 0.997。按照水生生物毒性评价和分级[19]，NP对大型溞的急性毒性属于极高毒。

2.3 NP对大型溞的慢性毒性研究

由表1可知，随着NP暴露浓度的增加，大型溞的世代周期逐渐缩短，0.5 mg·L-1和1 mg·L-1NP暴露组大型溞的世代周期与对照组相比，缩短1 d～2 d，差异显著(P<0.05)。同时，NP对大型溞的净增殖率产生较强的抑制作用，对照组大型溞的净增殖率为6.3%，0.5 mg·L-1和1 mg·L-1壬基酚暴露组大型溞的净增殖率分别为2.3%和0.4%，与对照组相比差异显著(P<0.05)。随着NP浓度的递增，大型溞的体长逐渐减小。尤其是1 mg·L-1NP暴露组，体长仅为2.52 mm，与对照组相比，呈现显著性差异(P<0.05)。

大型溞种群内禀增长率是大型溞种群在最适条件下的最大瞬时增长率，是其种群增殖能力的一个综合指标。如图3所示，内禀增长率随着NP浓度增加呈现低浓度(0.05 mg·L-1，0.1 mg·L-1)上升，高浓度(0.5 mg·L-1，1 mg·L-1)下降的趋势，NP浓度为0.1 mg·L-1时，大型溞种群的内禀增长率最大，为0.235%。NP浓度为1 mg·L-1时，大型溞种群的内禀增长率为0.05%。

图3 壬基酚对大型溞内禀增长率的影响

图4 壬基酚在蛋白核小球藻中的生物富集系数

图5 壬基酚在蛋白核小球藻中的富集量

表1 壬基酚对大型溞生长生殖状况的影响Table 1 The growth and reproductive effects of different concentrations of NP toDaphina magna

图6 大型溞体内的壬基酚富集量

2.4 NP在蛋白核小球藻中的富集效应研究

由图4和图5可知，蛋白核小球藻对NP具有极强的富集作用，低浓度NP暴露组(0.05 mg·L-1，0.1 mg·L-1)在2 h～12 h期间，生物富集系数(BCF)逐渐增大，暴露4 h后，BCF分别为5 144.93、7 387.9，4 h时藻细胞的富集量分别为252.2 μg·g-1、724.31 μg·g-1。在12 h时BCF达到最大，分别为8 343.03，12 053.64，富集量分别为408.97 μg·g-1、1 181.73μg·g-1。12 h～24 h，BCF开始下降，可能的原因是生物降解作用的增强。24 h时，BCF分别为5 604.18、6 971.94，与12 h的BCF相比，分别下降32.8%和42.2%。富集量分别为274.71 μg·g-1、683.52 μg·g-1。高浓度NP暴露组(0.5 mg·L-1，1 mg ·L-1)，在2 h～12 h，BCF逐渐增大，12 h达到最大，分别为1 614.03、953.44。富集量分别为791.19 μg· g-1和934.75 μg·g-1。12 h～24 h，BCF随着暴露浓度增加而减小，原因可能是NP浓度较大，更大程度地抑制了藻细胞的生长。

2.5 NP在蛋白核小球藻和大型溞中的富集传递效应研究

2.5.1 NP在大型溞中的富集量

NP在大型溞中的富集量变化如图6所示，根据预实验，考虑大型溞对NP的耐受性，选取经0.05 mg·L-1NP暴露4 h后的蛋白核小球藻藻液作为饵料投喂大型溞(投喂组)，在投喂7 d后，NP富集量最大，为3.6 μg·g-1。3 d～7 d，富集量逐渐升高，7 d～ 15 d，富集量逐渐降低。可能的原因是，从第7天开始，一方面，大型溞对NP产生抗性和分解作用，另一方面，大型溞逐渐死亡，数目逐渐减少。NP直接暴露组大型溞(暴露组)，在暴露10 d后，体内NP富集量最大，为4.02 μg·g-1。

图7 壬基酚对大型溞存活率的影响

图8 壬基酚对大型溞摄食率的影响

2.5.2 NP对大型溞存活率的影响

NP暴露后的蛋白核小球藻投喂组大型溞存活率如图7所示，1 d时的存活率为80%，15 d时的存活率仅为6.67%，对照组15 d时的存活率为20%，与对照组相比显著下降(P<0.05)。NP直接暴露组大型溞存活率1 d时的存活率为96.7%，15 d时的存活率仅为3.33%，与对照组相比显著下降(P<0.05)。

2.5.3 NP对大型溞摄食率的影响

大型溞摄食率如图8所示，与对照组相比，随着投喂时间的增加，大型溞摄食率显著下降(P< 0.05)。1 d时，处理组的摄食率为2.42×104cells·h-1· ind-1，15 d时的摄食率为1.8×103cells·h-1·ind-1，远小于对照组15 d时的摄食率7.7×103cells·h-1· ind-1。NP直接暴露组大型溞随着暴露时间的延长，摄食率显著降低(P<0.05)，1 d时，处理组的摄食率为2.26×104cells·h-1·ind-1，15 d时摄食率只有1.9× 103cells·h-1·ind-1，远小于对照组摄食率。

3 讨论（Discussion）

3.1 NP对蛋白核小球藻生长的影响

近年来，环境激素污染问题日益严重，对水生态系统造成严重危害。微藻是最主要的初级生产者，在水生食物链起到关键性的作用，研究微藻对外源污染物的响应，有助于评估污染物对整个食物链和水生生态系统的危害[20]。半数效应浓度EC50是评价污染物对水环境生态风险的基本参数，本实验中，NP对蛋白核小球藻的96 h-EC50为3.13 mg·L-1，属于高毒类有机化合物。部分学者进行过类似研究，刘霞等[21]研究表明，NP对中肋骨条藻(Skeletonema costatum)和旋链角毛藻(Chaetoceros curvisetus)的96 h-EC50分别为0.13 mg·L-1和0.22 mg·L-1。本研究中，蛋白核小球藻对NP具有较好的耐受性。微藻细胞密度和叶绿素含量是表征微藻生长状况的重要指标[22]。本文研究表明，低浓度NP对蛋白核小球藻的生长呈现先抑制后促进的规律。这与聂湘平等[7]关于多氯联苯对斜生栅藻(Scendesmus obliquus)生长影响的研究结果类似。可能的原因是实验中蛋白核小球藻对NP的耐受性逐渐增强，生长和新陈代谢使藻细胞内的NP含量逐渐降低，从而呈现先抑制后促进的现象[23]。在高浓度NP处理组中，藻细胞密度逐渐减小，与对照组相比，叶绿素a含量显著下降(P<0.05)。可能的原因一方面是，NP抑制了微藻体内相关酶的活性，从而抑制了微藻的新陈代谢和生长[24]。另一方面，NP通过抑制藻细胞内叶绿素a的合成，导致其生长和光合作用的抑制[25]。

3.2 NP对大型溞的急慢性干扰效应

大型溞属于浮游甲壳类动物，广泛地用于水生生物毒理试验[26]。本实验结果表明，NP对大型溞48 h-LC50为37.4 μg·L-1。郭匿春等[27]研究表明，NP对隆线溞(Daphnia carinata)和微型裸腹溞(Moina micrura)的48 h-LC50分别为126 μg·L-1和159 μg·L-1。大型溞对NP较为敏感，是很好的NP污染指示种。NP对大型溞的生长和繁殖均具有较强的慢性干扰效应，本实验中，NP对大型溞净生殖率的影响表现为双效应曲线关系，李娜等[28]和邵蕾等[29]关于环境激素对浮游动物繁殖能力的影响研究也得到类似结果。低浓度的NP具有轻微刺激大型溞繁殖的作用，这可能与NP具有类雌性激素效应有关[30-31]。本实验中，受高浓度NP的影响，大型溞龄期间隔延长，蜕皮次数减少，导致其平均体长明显缩短，这与Nebeker等[32]和郭匿春等[27]的研究结果一致。内禀增长率是衡量种群增殖能力的一个重要指标[33]。本实验中，随着NP浓度的增大，内禀增长率逐渐减小。Leblanc等[34]和Hense等[35]研究表明，NP能够对大型溞的生物代谢产生干扰作用，使大型溞体内代谢产物的清除速率发生变化，引起上游代谢产物的积累。这些大型溞在NP作用下产生的生理变化可能是内禀增长率发生改变的主要原因。

3.3 NP在蛋白核小球藻中的富集效应研究

微藻作为初级生产者，是淡水生态系统中重要的组成部分。有研究报道，微藻在污水处理应用过程中发挥着重要的作用，不仅能够富集污水中的重金属离子等无机物，而且能够富集有机污染物，如壬基酚、辛基酚等[36]。Reyes等[37]研究表明，球等鞭金藻(Isochrysis galbana)具有很强的富集NP的能力，1 h内将0.1 mg·L-1的NP全部吸收。Gao等[38]研究表明，4种典型微藻在12 h内对1 mg·L-1NP的富集效率可达70%。本文研究发现，蛋白核小球藻在12 h内对NP的生物富集系数(BCF)最高达12 053.64，富集量为1 181.73 μg·g-1，对NP具有较强的富集能力。李金娟等[39]研究表明，微藻对有机污染物的生物富集系数主要由污染物本身的疏水性和其辛醇-水分配系数决定。本实验初期(2 h～12 h)，NP疏水性大，在培养基中更易进入藻细胞，水相中NP含量逐渐减小，因而生物富集系数逐渐增大。本实验后期(12 h～24 h)，蛋白核小球藻对NP的生物富集系数趋于平衡，而在24 h时出现减小趋势。Fogg等[40]研究表明在生长后期和营养条件缺乏的情况下，微藻会不断向周围环境释放代谢产物，增加了水环境中溶解性有机碳(DOC)的含量。Sijm等[41]研究发现水环境中溶解性有机碳(DOC)的存在增大了疏水性化合物的水溶解度。本实验后期，蛋白核小球藻对NP的生物富集系数减小，可能的原因是微藻释放到培养基中的溶解性有机碳(DOC)干扰了NP在藻细胞和水相中的分配，增加了NP在水中的溶解度。

3.4 NP在蛋白核小球藻和大型溞中的富集传递效应研究

针对各地湖泊和水库等水环境中各营养级生物的调查结果显示，污染物的生物富集和食物链传递在水域生态系统中普遍存在[42]。Rasmussen等[43]发现多氯联苯能够通过的微藻-大型溞-鱼食物链进行传递。Rioboo等[44]报道，经去草净(terbutryn)暴露后的普通小球藻(Chlorella vulgaris)投喂臂尾轮虫(Brachionus)，能够显著影响臂尾轮虫的存活，摄食，生长和繁殖。微藻对许多污染物都具有很强的富集能力，大型溞主要以微藻为食物来源，是淡水生态系统中重要的初级消费者之一[45-46]。本文研究发现，蛋白核小球藻对NP的富集能力较强，并能够通过摄食过程将NP传递到大型溞。同时，大型溞也能从水环境中富集少量NP。这与Juei等[47]关于高浓度的多氯联苯经食物链从浮游植物传递到水生动物的研究结论一致。污染物的生物累积程度取决于多种因素，如：污染物的浓度，消费者对有毒饵料的摄食率和吸收率，消费者对毒物的排泄、代谢能力和生理状态；此外环境因素的影响也十分重要，如温度、水质和与污染物的接触时间等都可能影响消费者对污染物的富集量[48]。本实验中，蛋白核小球藻富集的NP含量显著高于大型溞体内的NP含量，且经蛋白核小球藻传递到大型溞的NP对大型溞的存活率和摄食率产生了显著的抑制作用。这与Reyes等[37]关于NP在球等鞭金藻和卤虫(Artemia)中的富集研究和孙红文等[49]关于三苯基锡和三丁基锡对大型溞的毒性作用研究结果类似。可能的原因一方面是大型溞摄食率受到NP的抑制，对饵料微藻具有选择性，一定程度上排斥摄取有毒饵料微藻，导致大型溞体内NP含量较低。Mohamed等[50]也报道了水蚤(Daphnia)对有毒蓝藻铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的选择性摄食作用。另一方面是由于大型溞对污染物具有显著的排泄能力、代谢能力和恢复机制[51]。本实验中NP暴露后的蛋白核小球藻投喂组大型溞在7 d～15 d内富集的NP含量显著下降，也证明了上述观点。本文研究结果对于评估NP的生态风险及其在水生生物中的富集和传递效应提供了一定的参考依据。

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Bioaccumulation and Transfer of Nonylphenol in Chlorella pyrenoidosa and Daphnia magna

Hou Yun,Jia Lixing,Duan Shunshan*

Institute of Hydrobiology,Jinan University,Guangzhou 510632,China

28 January 2016 accepted 3 April 2016

Nonylphenol(NP)is a typical environmental endocrine disruptor.Its bioaccumulation and transfer in the freshwater green algaeChlorella pyrenoidosaand the freshwater cladoceranDaphnia magnawere investigated in this study.The results show that the 96 h median effective concentration(96 h-EC50)of NP forC.pyrenoidosais 3.13 mg·L-1,and there exist clear dose and time effects in the influence of NP on the cell density and chlorophyll content ofC.pyrenoidosa.In the toxicity test of NP onD.magna,the 48 h median lethal concentration(48 h-LC50) forD.magnais 37.41 μg·L-1,indicating that NP is a highly toxic substance.NP poses adverse effects on the growth and reproduction ofD.magna.The bioconcentration factor(BCF)ofC.pyrenoidosafor NP was 5 144.93after 0.05 mg·L-1NP exposure for 4 h,and the accumulation amount reached 252.2 μg·g-1.After 12 h NP exposure,the BCF ofC.pyrenoidosafor NP reached 12 053.64,and the accumulation amount was 1 181.73 μg·g-1. However,the accumulation amount of NP in theD.magnawas 3.6 μg·g-1after it was fed withC.pyrenoidosapreviously exposed to 0.05 mg·L-1NP for 7 days.The accumulation amount inD.magnaexposed to 0.05 mg·L-1NP for 10 days was 4.02 μg·g-1.These results demonstrate thatC.pyrenoidosahas a high ability to accumulate NP rapidly,and NP in the body ofD.magnais mainly from the feeding ofC.pyrenoidosaexposed to NP,which significantly inhibit the growth,reproduction and feeding ofD.magna.This study suggests NP has adverse effects on aquatic organisms,which is useful for evaluating the long-term ecological risk of NP in the aquatic ecosystem.

nonylphenol;Chlorella pyrenoidosa;Daphnia magna;comprehensive toxicity;bioaccumulation

2016-01-28 录用日期：2016-04-03

1673-5897（2016）3-157-10

X171.5

A

10.7524/AJE.1673-5897.20160128001

简介：段舜山(1955—)，男，教授，博士生导师，主要从事藻类生理生态学研究，发表学术论文200多篇。

国家自然科学基金(41176104,41476099)；国家自然科学联合基金资助项目(U1133003)

侯云(1990-)，男，硕士研究生，研究方向为藻类生理学，E-mail:cloudhou2015@163.com;

*通讯作者（Corresponding author），E-mail:tssduan@jnu.edu.cn