4种重金属对发光菌的急性毒性和联合毒性研究[开题报告]

武汉工业学院毕业论文论文题目：重金属对微生物毒性效应研究姓名学号院系化学与环境工程学院专业环境工程指导教师2010年5月15日目录中文摘要 (Ⅰ)英文摘要 (Ⅱ)1.前言 (1)1.1 重金属对微生物毒性研究现状 (1)1.2 本实验研究的目的和意义 (3)2．大肠杆菌、荧光假单胞菌和枯草芽孢杆菌的简介 (4)2.1 大肠杆菌的简介 (4)2.2 荧光假单胞菌的简介 (4)2.3 枯草芽孢杆菌的简介 (5)3．汞，铬，镉，铅对大肠杆菌，荧光假单胞菌，枯草芽孢杆菌毒性的实验研究 (7)3.1 细菌在重金属污染下存活数量 (7)3.1.1 实验材料和仪器 (7)3.1.2 实验步骤 (7)3.1.3 结果与分析 (7)3.2 细菌在受到重金属污染后在细胞水平上的研究 (9)3.2.1实验材料和仪器 (9)3.2.2 实验步骤 (9)3.2.3 结果与分析 (10)3.3 单细胞凝胶实验 (12)3.3.1 实验材料和仪器 (12)3.3.2 实验步骤 (12)3.3.3 结果与分析 (13)4．微生物和重金属相互作用的应用范围及发展前景 (15)4.1 微生物和重金属相互作用的应用范围 (15)4.1.1 重金属污染的微生物学评价 (15)4.1.2 微生物在环境保护中的应用 (15)4.2 重金属和微生物相互作用的发展前景...................．16 谢辞 (17)参考文献 (18)摘要微生物不仅种类繁多，数量极大，分布广泛，而且具有繁殖迅速，个体微小，比表面积大，对环境适应能力强等特点，因而成为人类最宝贵、最具开发潜力的资源库之一。

作为分解者，微生物在地球生态系统的物质循环过程中起着“天然环境卫士”的作用。

众所周知，重金属不能被微生物降解并且对它们有毒害作用，本次实验是以四种常见的重金属离子+2H g、+6Cd、+2P b对大肠杆菌、荧光假单Cr、+2胞菌、枯草芽孢杆菌三种细菌生长过程的毒性研究。

银淑铮，刘刚，方俊.重金属与四环素类抗生素对发光菌的毒性研究[J].农业环境科学学报,2023,42（11）：2422-2429.YIN S Z,LIU G,FANG J.Single and combined toxicity of heavy metals and tetracyclines to luminescent bacteria [J].Journal of Agro-Environment Science ,2023,42（11）：2422-2429.重金属与四环素类抗生素对发光菌的毒性研究银淑铮，刘刚，方俊*（湖南农业大学生物科学技术学院，长沙410028）Single and combined toxicity of heavy metals and tetracyclines to luminescent bacteriaYIN Shuzheng,LIU Gang,FANG Jun *（College of Biological Science and Technology,Hunan Agricultural University,Changsha 410028,China ）Abstract ：In this study,the acute single toxicity and combined toxicity of five heavy metals and tetracycline antibiotics on luminescent bacteria were studied by a luminescent test.The toxicity unit method was used to characterize the combined toxicity,and the concentration addition model and independent action model were used to predict the combined acute toxicity of the binary mixed system to luminescentbacteria.The results showed that the toxicity was in the order of Pb （NO 3）2>ZnSO 4·7H 2O>CdCl 2·2H 2O>oxytetracycline hydrochloride>chlortetracycline hydrochloride>doxycycline hydrochloride>tetracycline hydrochloride>CuSO 4·5H 2O>K 2Cr 2O 7.The combined toxicity of heavy metals was mainly manifested as a synergistic effect.The combined toxicity of heavy metals and tetracycline antibiotics was mainlymanifested as an additive and antagonistic effect,and the combined toxicity of tetracycline antibiotics was mainly manifested as an antagonistic effect.When heavy metals coexist with tetracycline antibiotics,they had different toxic effects on luminescent bacteria.Therefore,the combined toxic effects should be considered during the evaluation of combined environmental pollution.Keywords ：heavy metal;tetracycline antibiotics;toxicity unit method;concentration addition model;independent action model收稿日期：2023-06-28录用日期：2023-08-29作者简介：银淑铮（1998—），女，湖南邵阳人，硕士研究生，主要从事微生物研究。

镉、铜、锌对四种水生植物的毒性效应的开题报告一、选题背景随着环境污染的加剧，水生植物受到了越来越大的威胁。

其中，重金属污染是一种严重的环境污染问题，具有高毒性、持久性和蓄积性等特点，会对水生生物造成严重危害。

镉、铜、锌是常见的重金属元素，在工业生产和人类活动中广泛使用，也是水环境中的常见污染物之一。

因此，深入研究镉、铜、锌对水生植物的毒性效应，具有重要的理论意义和实际应用价值。

二、研究目的本课题旨在研究镉、铜、锌对四种水生植物的毒性效应，并探究不同的处理浓度对其影响程度，为水生植物的保护和修复提供科学依据。

三、研究内容1. 确定研究对象：选取四种常见的水生植物作为研究对象，包括水葫芦、水藻、小杨花和水葱。

2. 确定处理浓度和处理时间：根据文献综述和实验条件，确定不同的处理浓度和处理时间。

3. 分析不同浓度下毒性效应的指标：使用不同的生物学指标，如形态指标、生长指标、光合作用等，分析不同浓度下毒性效应的指标。

4. 分析不同处理时间下毒性效应的指标：通过长期和短期的处理浓度，分析不同处理时间下毒性效应的指标。

5. 分析不同水生植物毒性效应的异同：通过对不同水生植物的处理结果进行比较，分析其毒性效应的异同。

四、研究意义通过研究水生植物对重金属污染的毒性效应，可以为水生植物的保护和修复提供参考和指导。

同时，该研究也可以为环境保护和重金属污染治理提供理论支撑。

五、研究方法主要采用实验研究的方法，根据实验设计，建立包括对照组和处理组的实验装置，进行实验操作和数据收集，并借助统计学方法进行数据分析和结果验证。

六、预期成果通过本次研究，预期可以获得镉、铜、锌对四种水生植物的毒性效应以及不同处理浓度和处理时间对其影响的实验数据，并综合分析这些数据，形成科学、可靠的研究结论。

同时，本次研究也将形成一份较为完整的实验报告，对相关学科领域和环境保护工作具有较强的指导和参考价值。

重金属对几种微生物的胁迫生理毒性研究我们生活的世界是一个微生物世界，人类就生活在微生物海洋里，其中土壤和水体是微生物种类和数量比较多的两个生活环境，随着社会的进步，工农业的发展，各种生产和生活废弃物的排放，人类生活的环境受到各种废弃物的严重污染，这些污染给环境带来了严重的影响，同时也影响了环境中的各种生物，微生物也不例外，微生物以其独有的特征成为环境污染监测中一个重要指标，如水体中生物监测的对象就主要是细菌。

一般情况下，环境中重金属的存在会对动、植物和微生物造成一定的毒害作用, 但是各种生物对重金属的敏感性有很大的差别。

微生物作为一类低等的单细胞的生物，外界环境对它作用具有均一性特征，更容易受到外界环境的影响，所以，微生物对各种污染物的敏感性是比较强的。

很多研究表明，微生物在受到重金属胁迫后，往往会在区系组成、生理生化、遗传等方面对重金属作出响应，根据以上指标的变化特点，分析不同重金属在不同浓度梯度下对几类典型微生物造成的影响，为环境中重金属污染状况进行评价提供理论依据，并为环境重金属污染的生物修复提供理论指导。

外界环境中存在的微生物主要有三大类：细菌(根据革兰氏染色可分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌)、真菌和放线菌，它们在结构、组成、形态和大小等方面都有各自的特征:革兰氏阳性菌：有细胞壁，构成的主要成分是肽聚糖，肽聚糖层较厚，细胞壁的其他成分是磷壁酸；细胞膜的构成与高等生物一样，成分是磷脂和蛋白质分子；细胞内有一核区，其成分有DNA、RNA和支架蛋白。

革兰氏阴性菌：与革兰氏阳性菌细胞壁的共有成分是肽聚糖，但是，革兰氏阴性菌肽聚糖层较薄，在其细胞壁外有有一层结构复杂的外膜，其主要成分是脂蛋白、脂多糖、孔蛋白等，其他结构成分与革兰氏阳性菌相同。

链霉菌：是放线菌中的一个大属，在土壤中分布广，种类多，属于原核微生物中的革兰氏阳性菌，结构为杆状或丝状。

酵母菌：是真核微生物中的一个大类群，它的特点是细胞中含有细胞核，细胞个体较大，细胞壁的成分多以几丁质为主。

部分除草剂与重金属混合物对发光菌的毒性宋晓青;刘树深;刘海玲;葛会林【期刊名称】《生态毒理学报》【年(卷),期】2008(003)003【摘要】以5种不同类型除草剂和4种重金属为混合物组分,探索混合物毒性变化规律.应用微板毒性分析方法,测定了百草敌、磺草灵、西草净、除草定、环嗪酮、CdCl2·2.5H2O、Ni(NO3)2·6H2O、CoSO4·7H2O和ZnSO4·7H2O对淡水发光菌一青海弧菌Q67(Vibrio qinghaiensis sp.-Q67)的发光抑制毒性.应用非线性最小二乘拟合技术模拟实验剂量-效应数据.结果表明,5种除草剂与4种重金属化合物的剂量-效应曲线(DRC)均可用Weibull函数有效表征.为了全面考察各种不同浓度组成的混合物对Q67的毒性,设计了9个组分同时存在的3个等效应浓度比(EECR)混合物和10个均匀设计浓度比(UDCR)混合物.同样应用微板毒性分析方法测定了各个混合物对Q67的抑制毒性,并应用非线性最小二乘拟合技术模拟了其剂量-效应曲线.通过剂量加和(DA)与独立作用(IA)模型综合分析了各个混合物对发光菌的毒性变化规律.结果表明,不同类型除草剂与多种重金属的各种浓度组合的混合物毒性均可用DA模型进行预测和评估.【总页数】7页(P237-243)【作者】宋晓青;刘树深;刘海玲;葛会林【作者单位】桂林工学院材料与化学工程系,桂林,541004;同济大学环境科学与工程学院,长江水环境教育部重点实验室,上海,200092;同济大学环境科学与工程学院,污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海,200092;同济大学环境科学与工程学院,长江水环境教育部重点实验室,上海,200092【正文语种】中文【中图分类】X592【相关文献】1.部分离子液体及其混合物对发光菌的毒性作用 [J], 刘芳;刘树深;刘海玲2.部分重金属化合物对淡水发光菌的毒性研究 [J], 邓辅财;刘树深;刘海玲;莫凌云3.应用淡水发光菌研究二元重金属混合物的联合毒性 [J], 高继军;张力平;马梅;王子健4.部分重金属与酚类混合物对淡水发光菌的毒性研究 [J], 邓辅财;窦容妮5.二元含Hg(Ⅱ)重金属混合物对发光细菌的联合毒性 [J], 吴淑杭;周德平;徐亚同;姜震方因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

重金属对水生生物的毒理作用摘要：随着社会的不断地发展，人类片面追求经济效益，致使我们生存的环境日益恶化。

尤其是近年来，环境污染问题成了全世界各国家最关注的问题。

工业生产排放的“三废”物质、农业中杀虫剂、农药的大量使用、城市生活的废弃物等等，使我们的水环境受到各种有机污染物、无机污染物、重金属离子和放射性物质的污染，致使水生生物生存受到威胁。

其中重金属作为一类主要的污染物对水生生物的毒害作用，也日益受到人们的关注。

不为水生生物所必需如汞、镉、铅等不具备任何生理功能相反影响生物生长，以及如铜、锌、镍等在高离子浓度下，具有明显毒性。

水体中的过量重金属除直接对水生生物造成毒害外，还能经由生物体富集和食物链传递，通过海产品进入人体并造成危害。

世界八公害里的日本水俣病、痛痛病都是由重金属所引起的群体性疾病。

关键词：重金属，水污染，疾病随着工、农业的日益发展，人类赖以生存的环境受到越来越严重的干扰和破坏，各种环境污染问题凸显。

尤其是工、农业废水的排放，造成水体环境中重金属污染日趋严重；此外，大气尘粒的沉降和雨水对地面的冲刷，都使重金属进入江河湖泊中造成水体污染，毒害到水生生物乃至对人类的健康造成极大威胁。

相应水域的重金属污染日趋严重，水生生物的生存环境面临极大隐患。

水生生物对重金属的富集和累积作用，超过它们的承受能力，从而给它们的繁殖、发育、生长、生理机能等方面带来毒性危害；同时还造成它们遗传基因发生变异和突变，面临生存、物种多样性、免疫抵抗力等方面的挑战，也会对水产养殖业造成很大损失；重金属在水生生物的富集和积累并通过食物链最终传递给人，给人们身体健康带来危害。

因此，研究重金属对水生生物的毒害作用已刻不容缓，研究重金属对水生生物的毒性作用有很大的理论价值和经济意义。

1 重金属的来源、形态和理化特征1.1 重金属的来源所谓重金属，就是指密度大于5g/Cm3的金属，对于生物体而言，有些对于它们是必须的，如铜、铁、锌、镁、锰等，有些是非必须的，如镉、汞、铬、铅、镉等。

文献综述发光细菌在环境毒性检测中的应用前言目前对环境毒性的检测主要是用物理仪器和化学分析相结合的方法。

这类方法的优点是能准确定性和定量，但是其仪器设备往往价格昂贵，技术要求和使用成本很高，只能在实验室里使用毫无疑问，上述检测方法不能预测对人体的影响尤其是中长期的影响。

要回答对人群健康的影响，即对生物毒性大小的判断，必须用生物医学的方法对污染的生物毒性进行分析。

目前较常用的是检测污染物毒性的方法是从医学物理学的方法引用过来的小鼠，鱼，或藻类毒性实验，但其有不可克服的缺点，如时间长，要有专门的人员操作，成本高，个体存在差异等。

而应用发光细菌来检测污染物毒性则能克服这些缺点，具有快速，灵敏且容易进行等优点[1-2]。

在有毒物质的筛选和环境污染物的生态风险评价等方面具有重要意义[3]就当前，对发光菌的研究已转向应用方面，尤其是在环境毒物的检测上，这方面的论文每年都发表很多，数量很多，最近也有将发光菌应用于食品安全方面。

正文随着工农业的发展，排放到环境中的污染物质越来越多。

故在环境中各种污染物不是单独存在的，而往往是以组合形式存在的多种污染物混合在一起所造成的复合污染日益受。

到人们的重视，其往往表现出相加、拮抗和协同作用[45]。

因此促进了联合作用研究方法的发展。

混合污染物联合毒性研究始于1939[6]年，经过近70年的发展，已经成功发展了TU(毒性单位)法[7]、AI（加和指数）法[8]、MTI(混合毒性指数)法[9]及λ（相似参数）法[10]。

这些方法都能根据实验和相应公式的计算结果简单判别混合物的联合作用方式为拮抗、独立、相加及协同。

随着混合污染物联合毒性研究的不断深入，污染物联合毒性已经由最初的定性研究阶段向定量研究阶段过渡。

这些方法都能根据实验和相应公式的计算结果简单判别混合物的联合作用方式为拮抗、独立、相加及协同。

发光细菌在环境检测中的应用主要有检测水体污染毒性（主要包括海水污染的毒性检测，河流污染的水质检测，河流水质状况的检测，对排污口水质毒性的检测，城市污水毒性的评估，对工业废水的生物毒性检测，检测重金属污染的水质毒性，多种重金属存在时对发光菌的联合毒性等），检测河流，湖泊沉积物或底泥的毒性，检测大气污染，检测土壤污染，检测工业固体废弃物的毒性，还包括食品保鲜包装物毒性检测，和食品安全检测中的应用。

基于发光细菌法的农产品中主要重金属的联合毒性评价刘霞;何早;胡雨欣;郑舒;罗芳【期刊名称】《食品与机械》【年(卷),期】2016(032)003【摘要】通过细菌发光抑制试验,研究pb2+、Cd2+和Hg2+的单一毒性,以及pb2+ +Cd2+、Cd2+ +Hg2+、pb2++ Hg2+、pb2++Cd2++ Hg2+的混合毒性,分别采用等毒性单位法与加和指数法,对其混合物的联合毒性进行评价.结果表明,3种重金属的毒性大小为Hg2+＞ Pb2+ ＞Cd2+.对于混合体系,两种评价方法结果一致,即pb2++ Cd2+为协同作用;Cd2++Hg2+、pb2++ Hg2+和pb2+ +Cd2++ Hg2+均为拮抗作用.【总页数】5页(P60-64)【作者】刘霞;何早;胡雨欣;郑舒;罗芳【作者单位】湖南农业大学食品科技学院,湖南长沙410128;食品科学与生物技术湖南省重点实验室,湖南长沙410128;湖南农业大学食品科技学院,湖南长沙410128;食品科学与生物技术湖南省重点实验室,湖南长沙410128;湖南农业大学食品科技学院,湖南长沙410128;食品科学与生物技术湖南省重点实验室,湖南长沙410128;湖南农业大学食品科技学院,湖南长沙410128;食品科学与生物技术湖南省重点实验室,湖南长沙410128;湖南农业大学食品科技学院,湖南长沙410128;食品科学与生物技术湖南省重点实验室,湖南长沙410128【正文语种】中文【相关文献】1.发光细菌法检测大米中的重金属 [J], 何早;吴卫国;胡雨欣;刘霞2.甲醛与重金属二元混合体系对发光细菌的联合毒性 [J], 钱骁;刘瑞志;王静;李捷;雷坤;李艺红3.二元含Hg(Ⅱ)重金属混合物对发光细菌的联合毒性 [J], 吴淑杭;周德平;徐亚同;姜震方4.用于环境污染物遗传毒性评价的重组发光细菌载体的构建 [J], 黄新新;何苗;施汉昌;蔡强5.发光细菌法在煤化工废污水急性毒性评价中的应用 [J], 宋张杨;韦昊;魏玥;孙晓懿;孙照东;焦瑞峰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

发光细菌法检测量子点的毒性的开题报告一、研究背景随着纳米技术的迅猛发展，人们对于纳米材料的毒性和生物安全问题越来越关注。

量子点作为一种新型的纳米材料，由于其独特的荧光性质和应用价值，已被广泛应用于生物医学领域，如荧光标记、分子影像和生物传感等方面。

但是，量子点的毒性和生物安全问题也引起了深刻的关注。

目前，对于量子点毒性的检测方法主要包括细胞毒性测试、小鼠模型等，但这些方法存在着操作不便、费时费力等问题，且缺乏对量子点毒性的快速准确评估方法。

发光细菌法是一种新型的、敏感的毒性测试方法，通过测定细菌在一定浓度下的生长抑制率来评价物质或化学物质的毒性。

该方法具有操作简便、快捷、准确等优点，已被广泛应用于环境污染物的检测和评价。

然而，目前对于发光细菌法在量子点毒性检测方面的应用研究还相对较少。

因此，本研究旨在探究发光细菌法在量子点毒性检测方面的应用，为量子点的毒性评价提供新的检测方法和参考。

二、研究内容和方法1.研究内容（1）制备量子点样品选择不同种类和尺寸的量子点材料，采用特定的化学方法制备样品，并进行表征分析。

（2）发光细菌法检测量子点的毒性选取细菌菌株，将不同浓度的量子点样品加入培养基中，通过测定细菌生长抑制率，评价量子点的毒性。

（3）表征量子点的毒性通过观测量子点对细菌的形态和结构的影响，以及测定细胞膜通透性和蛋白质含量等指标，探究量子点毒性的原因和机制。

2.研究方法（1）制备量子点样品采用化学合成方法制备量子点样品，如热分解法、氧化钙法等。

通过透射电子显微镜、X射线衍射、荧光光谱分析等多种手段对样品进行表征分析。

（2）发光细菌法检测量子点毒性选取生物毒性检测常用的大腺不动杆菌等细菌菌株，在不同浓度的量子点样品加入培养基中，通过测定细菌生长抑制率来评价量子点毒性。

（3）表征量子点毒性通过荧光显微镜观察量子点对细菌形态和结构的影响，以及透射电子显微镜观察量子点进入细胞的情况，再通过测定细胞膜通透性和蛋白质含量等指标来分析量子点毒性的原因和机制。