生态毒理学

　　②蚤类急性毒性试验也被生态毒理学研究广为采用。蚤类属于水生浮游动物，传代周期短，易培养、繁殖，且对许多毒物很敏感。其中，大型蚤（Daphnia magna）等是有关环境监测部门确定的标准生物。　　③藻类急性毒性试验。藻类属水生低等植物，在食物链中位于初级生产者阶层。评价有毒有害因子对藻类生长的作用，一方面可反映水体污染状况，另一方面可反映该水体初级生产营养级的受损害程度，从而可评估水体生态系统的变化。　　（2）陆生生物急性毒性试验。由于陆地生态系统是以土地或土壤为基础的，所以在很多陆地生态系统生态毒理学研究中采用直接或间接依赖土地或土壤生存的动物或植物进行生态毒理学研究。研究对象一般为陆生植物、土居动物、非土居陆生动物、土壤微生物等。　　陆生植物试验：陆生植物是对土壤依赖性*强的生物，选择它们进行急性毒性试验可以研究环境污染物对陆地植物及其生态系统的损害效应与机理，从而为评价植物净化环境的能力和环境污染物的生态效应提供科学依据；此外，此类试验还可筛选对环境污染敏感的或抵抗力强的植物。对环境污染敏感的植物可用于环境污染的生物监测，它们被称为“不下岗的环境监测员”。对环境污染抵抗力强的植物可用于环境污染严重地区的绿化植物，从而对环境起到净化作用。采用的试验方法主要有种子发芽、根伸长急性毒性试验及植物幼苗生长急性试验等，有的还采用有毒气体对植物动态熏气的方法进行等。　　土居动物试验：陆地生态系统生态毒理学研究中的动物毒性试验一般也是采用直接依赖土地或土壤而生存的动物，如以土壤及其有机物为食的蚯蚓进行生态毒理学研究。常用蚯蚓品种有赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）等。蚯蚓生活周期短、繁殖力强、便于饲养，主要用于探讨有毒金属、农药、肥料等污染物对土壤生态系统的损害效应。　　其他动物试验：为了研究大气污染物对陆地生态系统生态毒理学作用，陆生动物急性毒性试验也可选用非土居的陆生动物为研究对象。根据研究目的可选用两栖类、鸟类、昆虫类以及哺乳类等陆生物种的实验动物或陆生野生动物进行生态毒理学研究。　　土壤微生物试验：土壤微生物对土壤污染非常敏感，不同土壤污染物对土壤微生物种群、土壤酶活性、抗性基因等的生态毒性影响越来越受到土壤生态系统生态毒理学研究的重视。　　（二）体外研究——器官、细胞和亚细胞水平的试验方法　　离体器官水平的生态毒理学试验，一般将麻醉状态下动物的器官取出，如大鼠肝脏、心脏、血管等，或从植物分离取得其组织器官，对离体的器官进行灌流或孵育，灌流液或孵育液中含有一定浓度的受试化学物，研究环境污染物在所试脏器内的代谢转化和毒性作用特征。　　细胞水平的生态毒理学试验，是采用体外细胞培养技术，从动、植物组织分离细胞，研究环境污染物对细胞的毒理学作用。例如，从大鼠胸主动脉血管分离内皮细胞或平滑肌细胞，并在体外培养，研究环境污染物对血管作用的细胞或分子毒理学机理。动物和植物的多种组织可用于分离制成单细胞进行体外培养和生态毒理学研究。此外，还可利用在体外多次传代的永生化的细胞株进行生态毒理学研究。　　亚细胞水平的生态毒理学试验，随着生物离心技术的高度发展，可将各种细胞器，如细胞膜、核、内质网、线粒体及微粒体（实质是内质网的碎片）等分离纯化，进行电子显微镜观察及各种生物化学和分子毒理学研究，在亚细胞水平探讨环境污染物作用的性质和机制，筛选环境污染物的生物标志物。　　（三）生化和分子水平的生态毒理学试验方法　　环境污染物对不同生物及其生态系统的危害，首先在生物分子水平上引起生化和分子毒理学损伤，继之引起细胞膜、细胞器及整个细胞的损伤甚至死亡，而后引起器官和组织的损坏及个体的生长发育受阻，甚至个体的死亡。大量个体的生长发育不良或死亡，就可能导致种群、群落乃至生态系统的改变甚至衰退。为了保护生态系统的安全，应当把环境污染物的生态毒性作用阻止在细胞或组织损伤之前。为此，通过现代生物学方法、现代化学方法，尤其是现代生物化学和分子生物学理论和方法，探索分子生态（生物）标志物，以监测种群和生态系统的健康水平，警示物种及其群落的早期损伤，是分子生态毒理学的主要研究内容和任务。　　生物化学和分子生物学理论和技术的飞速发展，为分子生态毒理学研究提供了新的思路和工具。在生态毒理学研究中，大量生物化学和分子生物学方法被使用，例如，细胞DNA、RNA及蛋白质合成试验、细胞非程序性DNA合成（UDS）试验、DNA加合物（DNAadducts）测定、单细胞凝胶电泳技术（single cell gel electrophoresis，SCGE，又称彗星试验）检测细胞DNA损伤以及环境污染物对DNA、RNA、蛋白质及脂质的氧化损伤试验，对各种酶活性的抑制及诱导试验，对金属巯蛋白、热休克蛋白及其他应激蛋白的诱导试验，以及RT-PCR试验等分子生物学方法。