全 文 ： 刘伟杰，段舜山. 邻苯二甲酸二丁酯对多刺裸腹溞生长繁殖的影响[J]. 生态科学, 2011. 30(3): 229-235.
LIU Wei-Jie, DUAN Shun-Shan. The Effects of dibutyl phthalate exposure on growth and multiply of moina macrocopa [J]. Ecological
Science, 2011. 30(3): 229-235.
邻苯二甲酸二丁酯对多刺裸腹溞生长繁殖的影响
刘伟杰，段舜山﹡
暨南大学水生生物研究中心，广东，广州 510632
广东省普通高校水体富营养化与赤潮防治重点实验室，广州，510632

【摘要】在实验室条件下研究了邻苯二甲酸二丁酯对多刺裸腹溞的急性毒性和连续作用四个世代的慢性毒性。研究结果表明：
邻苯二甲酸二丁酯对多刺裸腹溞的生长和繁殖具有显著的毒性效应；邻苯二甲酸二丁酯对多刺裸腹溞的 24 h 半致死浓度为 8.44
mg·L-1；持续暴露在邻苯二甲酸二丁酯下的多刺裸腹溞子一代和子二代受到的伤害最为显著；不同世代多刺裸腹溞对邻苯二甲
酸二丁酯具有一定的耐受性，子一代和子二代耐受性下降，敏感性增强，子三代敏感性下降。研究结果有助于了解环境激素类
物质对枝角类动物生长和繁殖的长期毒性效应及其规律。
关键词：多刺裸腹溞；邻苯二甲酸二丁酯；连续世代
doi:10.3969/j.issn. 1008-8873.2011.03.003 中图分类号：Q178, Q14 文献标识码：A 文章编号：1008-8873(2011)03-229-07
Effect of dibutyl phthalate exposure on growth and multiply of miona macrocopa
LIU Wei-Jie, DUAN Shun-Shan
*

Research Centre of Hydrobiology,Jinan University, Guangdong, Guangzhou 510632
Key Laboratory of Aquatic Eutrophication and Control of Harmful Algal Blooms of Guangdong Education Institute,Guangdeng
510632,China

Abstract: The acute toxicity and chronic toxicity of four successive generations of moin macrocopa that exposured in dibutyl phthalate
concentrations was studied in laboratory condition .The results showed that the toxic effects of DBP exposure on growth and multiply of
miona macrocopa were observed .The LC50 of DBP to moina macrocop is 8.44mg • L
-1. The effect of toxicity to moina macrocopa
which were exposured in DBP was persistent. It was the notable and the tolerance of exposure in DBP was declined in the generation F1
and F2.The susceptibility was declined in the generation F3.The results can be helpful to understand the long-term toxicity and the law in
environmental hormone substances on the growth and reproduction of Cladocera.
Key words: moina macrocopa; DBP; 4 successive generations







收稿日期：2011-04-13 收稿，2010-05-10 接受
基金项目：国家自然科学基金:有机磷农药对海洋微藻的毒物刺激效应与生态风险研究(40876074)；
作者简介：刘伟杰（1984－），男，硕士研究生，主要从事淡水生态学环境毒理研究。
*通讯作者，E-mail:liuweijie_84@163.com
第 30 卷 第 3 期 生 态 科 学 30(3): 229-235
2011 年 5 月 Ecological Science May. 2011
万方数据
1 前言 (Introduction)
邻苯二甲酸酯类物质（PAEs）是塑料工业最主
要的增塑剂之一[1~3]，是世界上生产量大，应用面广
的有机化合物 [4~5]。在一定的条件下，PAEs 会逐渐
地从塑料制品中释放出来，对环境、生物体造成严重
危害。因此 PAEs 成为各国环境保护部门优先控制的
环境激素类污染物[6]。其中邻苯二甲酸二丁酯(dibutyl
phthalate，DBP)是 PAEs 中非常重要的一种。有研究
表明，DBP 在低浓度下可以干扰人和动物的内分泌
系统，并产生致畸、致癌、致突变的三致作用[7]。DBP
已被美国环保局列为首选检测污染物之一，中国环境
监测总站也将该化合物列为主要检测对象[8]。
目前对于 DBP 对于水域生态毒性实验的研究，
主要集中于脊椎动物，无脊椎动物中的软体动物、藻
类，浮游动物[9~11]。在以枝角类浮游动物为对象进行
的研究中，主要以大型溞（Daphnia magna）作为研
究对象。大型溞作为水域生态毒性研究的模式生物，
在近几十年间受到广泛应用[12]，但有调查表明在热
带亚热带淡水水域中，大型溞并不常见[13~14]，而多
刺裸腹溞（miona macrocopa）做为全球范围内的广
布种[15]，将其作为水域毒理的研究对象具有更加深
远的现实意义。
以浮游动物作为研究对象，探讨环境污染物对水
域生态环境的影响时，主要通过急性毒性实验和以母
代为研究对象的慢性实验[16~18]。而在自然条件下，
个体受到环境污染物影响并不是以出生为起点，最常
见的情况是个体在母体内就已经受到了污染物的伤
害，且由此对该生物种群产生影响[19]。如果仅仅以
母体或子一代为受试个体,在随后的世代中环境污染
物毒害的放大效应就会被忽视[20]。因此研究环境污
染物对枝角类多个世代的毒性效应能够更加准确分
析该污染物对其个体及种群的影响。
多刺裸腹溞（miona macrocopa）属节肢动物门
（Arthropoda）、甲壳纲（Crustacea）、枝角亚目
（Cladocera）、盘肠溞总科（Chydoroidea）、裸腹
溞科（Moinidae）、裸腹溞属（Moina）[21]，生命周
期短、繁殖快、甲壳薄，对于各种环境污染物的敏感
性强[22]。本文以多刺裸腹溞作为受试对象，研究邻
苯二甲酸二丁酯对其连续四个世代生长繁殖方面毒
性效应，为进一步评价邻苯二甲酸脂类化合物对水生
生物的毒性效应及其环境风险评价积累科学依据，填
补此方面研究的空白。
2 材料与方法 (Material and methods)

2.1 实验材料
实验用多刺裸腹溞为惠州西湖野外采集,在实验
室中驯化培养,孤雌生殖三代以上的溞种，喂养藻种
为蛋白核小球藻，藻种来自暨南大学水生生物研究中
心藻种室。邻苯二甲酸二丁酯,购自天津市化学试剂
一厂，分析纯,纯度>99.5%，密度 1.045-1.047mg•L-1。
丙酮，分析纯，购自广州化学试剂厂。

2.2 多刺裸腹溞和蛋白核小球藻培养条件
实验采用 GB1991[23]规定的稀释水作为培养液,基
础基质为曝气24小时以上的超纯水,投喂的蛋白核小球
藻进行培养,密度为 1.0×10-6gm·l-1，自然光照培养,培养
温度为 25±1℃，蛋白核小球藻采用 BG11 培养基进行
扩大培养,基础基质为超纯水，所用器皿和纯水等先经
高压灭菌，冷却后使用，实验操作均在超净工作台
(SW-CJ-1F 型,苏州)内进行。培养温度为(22±1)℃，光
照强度为 100μ·mol-2 ·s-1，光暗周期为 12h:12h，于
LRH-400-G 型光照培养箱内静置培养。实验开始前，
将藻种至于实验设定条件下进行活化和扩大培养。

2.3 急性毒性实验
实验所用多刺裸腹溞为在标准实验条件下培养，
经过 3代孤雌生殖所产幼体(龄期<24h)。实验在 100ml
烧杯中进行，每个烧杯中放入 10个幼溞和 60ml培养
液。根据 GB1991 的要求，经过预实验后，将浓度设
为 1.6mg·L-1 、3.2 mg·L-1 、6.4 mg·L-1 、12.8 mg·L-1 和
25.6 mg·L-1，另设空白对照，每组 3个平行。实验期间
不投喂饵料，培养条件同 1.1。24 小时后观察并记录
每个烧杯中个体死亡数(死亡标准为:用手转动实验容
器，沉到底部的个体在15s内不能游动者认为已死亡)。
以实验数据为基础，根据 GB1991 的要求绘制标准曲
线，计算 24小时内邻苯二甲酸二丁酯对多刺裸腹溞的
半致死浓度。

2.4 慢性毒性试验
多刺裸腹溞受试个体选择同急性毒性实验。参照
EPA 中的方法以及 Sarma（2005）的研究[24]-[25]，具有
环境雌激素作用的污染物浓度设置在 24 小时 LC50的
1/200000-1/2范围内，即 4. mg•L-1、0.42 mg•L-1、0.042
mg•L
-1、0.0042 mg•L-1，另设空白对照和丙酮对照，
每组 3 个平行，每个烧杯中放入 10 个幼体和体积为
230 生 态 科 学 Ecological Science 30 卷

万方数据
60 mL的培养液（含有 1.0×106个/ml的蛋白核小球藻），
并每天更换一次。实验开始后,每天定时观察并记录个
体存活数及所产幼体数,测量体长及异常情况，并将存
活母体转移至新鲜的培养液中,若有新生幼体产生,则
将幼体转移置与母体培养条件相同的培养液中进行培
养,实验持续到所有受试个体死亡为为终点(死亡标准:
在解剖镜下观察到个体心脏停止跳动,即可认为死亡)。

2.5 数据统计
本实验所有数据均使用 EXCEL2003 制作图例，
并采用 SPSS13.0 分析软件对数据进行分析。

3 结果 (Results)

3.1 急性毒性实验
根据 24 小时急性毒性标准曲线（图 1）可得出，
LC50为8.44mg•L-1,95%可信限为5.953–11.968mg•L-1

3.2 慢性毒性实验
3.2.1 存活情况
各浓度处理组与对照组相比，存活率均有不同程度
的降低，母代在第四天出现毒害效应，在第八天出现显
著性差异，并随作用浓度的增加存活率下降，存活时间
也随着浓度的增加而减少，4.2mg•L-1和 0.42 mg•L-1浓
度组出现显著性差异（图 2-P）；子一代和子二代除
0.0042 mg•L
-1 处理组外，存活率随着浓度的升高而显
著降低（图 2-F1、F2）；而子三代各浓度处理组在存活
率方面与对照相比无显著差异（图 2-F3）。总体上看，
4.2 mg•L
-1、0.42 mg•L-1与 0.042 mg•L-1浓度处理组的
三个世代，0.0042 mg•L-1 处理组的前两个世代，在生
存方面随着世代的增加受到邻苯二甲酸二丁酯的伤害
加深，表现毒性放大作用；0.42 mg•L-1与mg•L-1浓度
处理组在第四个世代出现明显的抗性（图 2）。

图 1 邻苯二甲酸二丁酯对多刺裸腹溞 24 小时 LC50
Fig.1 LC50 of DBP to M.macrocopa in 24 hours

图 2 不同浓度邻苯二甲酸二丁酯处理下多刺裸腹溞连续四个世代存活率
Fig.2 Survivorship of four successive generations of M.macrocopa exposed to different concentrations of DBP
y = 2.6066x + 2.5853
R² = 0.9001
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
概
率
值
平
均
值
p
ro
b
it
y

浓度对数 log concentrations of DBP
0
20
40
60
80
100
120
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
存
活
率

S
u
rv
iv
o
rs
h
ip

时间(天) Culture time(d) P
CK 丙酮 0.0042mg/L
0.042mg/L 0.42mg/L 4.2mg/L
P
0
20
40
60
80
100
120
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
存
活
率

S
u
rv
iv
o
rs
h
ip

时间(天) Culture time(d) F1
CK 丙酮 0.0042mg/L
0.042mg/L 0.42mg/L 4.2mg/L
F1
0
20
40
60
80
100
120
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
存
活
率
S
u
rv
iv
o
rs
h
ip

时间(天) Culture time(d) F2
CK 丙酮 0.0042mg/L
0.042mg/L 0.42mg/L 4.2mg/L
F2
0
20
40
60
80
100
120
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
存
活
率
S
u
rv
iv
o
rs
h
ip

时间(天) Culture time(d) F3
CK 丙酮 0.0042mg/L
0.042mg/L 0.42mg/L 4.2mg/L
F3
3 期 刘伟杰，等：邻苯二甲酸二丁酯对多刺裸腹溞生长繁殖的影响 231

万方数据


图 3 不同浓度邻苯二甲酸二丁酯处理下多刺裸腹溞连续四个世代实验终点体长
Fig3. The Ultimate body length of four generations of M.acrocopa exposed to different concentrations of DB

图 4 不同浓度邻苯二甲酸二丁酯处理下多刺裸腹溞连续四个世代繁殖频率(a F0,b F1,c F2,d F3)
Fig 4.The Breeding frequency of four generations of M.macrocopa of different concentrations of DBP
0
2
4
6
8
10
12
CK 丙酮 0.002 0.02 0.2 2
终
点
体
长
(
μ
m
)
U
lt
im
at
e
b
o
d
y
l
en
g
th

不同邻苯二甲酸二丁酯处理浓度 (mg·L-1)
Concentrations of DBP
P
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
CK 丙酮 0.0042 0.042 0.42 4.2
终
点
体
长

(μ
m
)
U
lt
im
at
e
b
o
d
y
l
en
g
th

不同邻苯二甲酸二丁酯处理浓度(mg·L-1)
Concentrations of DBP
F1
0
20
40
60
80
100
120
CK 丙酮 0.0042 0.042 0.42 4.2
终
点
体
长

(μ
m
)
U
lt
im
at
e
b
o
d
y
l
en
g
th

不同邻苯二甲酸二丁酯处理浓度(mg·L-1)
Concentrations of DBP
F2
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
CK 丙酮 0.0042 0.042 0.42 4.2
终
点
体
长
(
μ
m
)
U
lt
im
at
e
b
o
d
y
l
en
g
th

不同邻苯二甲酸二丁酯处理浓度 (mg·L-1)
Concentrations of DBP
F3
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
ck 丙酮 0.0042 0.042 0.42 4.2
平
均
繁
殖
次
数

B
re
ed
in
g
f
re
q
u
en
cy

不同邻苯二甲酸二丁酯处理浓度(mg·L-1)
Concentrations of DBP
P
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
ck 丙酮 0.0042 0.042 0.42 4.2
平
均
繁
殖
次
数

B
re
ed
in
g
f
re
q
u
en
cy

不同邻苯二甲酸二丁酯处理浓度(mg·L-1)
Concentrations of DBP
F1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
ck 丙酮 0.0042 0.042 0.42 4.2
平
均
繁
殖
次
数

B
re
ed
in
g
f
re
q
u
en
cy

不同邻苯二甲酸二丁酯处理浓度(mg·L-1)
Concentrations of DBP
F2
0
2
4
6
8
10
12
CK 丙酮 0.0042 0.042 0.42 4.2
平
均
繁
殖
次
数

B
re
ed
in
g
f
re
q
u
en
cy

不同邻苯二甲酸二丁酯处理浓度(mg·L-1)
Concentrations of DBP F3
F3
232 生 态 科 学 Ecological Science 30 卷

万方数据
3.2.2 生长情况
生长方面，以处理组出现种群灭绝为终点，观测
记录此时各组体长。母代各浓度处理组最终体长均有
显著减少，且随着浓度的升高体长减小更加显著（图
3-P）；F1 代处理组体长与对照相比也有差异，各处
理组随浓度的升高体长降低（图 3-F1）；F2 代个体最
高浓度处理组没有新生个体产生，其他各浓度处理组
的体长与对照组相比无明显差异（图 3-F2）；F3 代除
最低浓度处理组没有产生新的后代以外，其他处理组
体长与对照组无明显差异（图 3-F3）。
3.2.3 繁殖情况
3.2.3.1 平均繁殖次数
繁殖频率方面，各浓度处理组母代的平均繁殖次
数与对照组相比差异显著，表现出随浓度的增加繁殖

图 5 不同浓度邻苯二甲酸二丁酯处理下多刺裸腹溞连续四个世代每窝产仔数量(a F0,b F1,c F2,d F3)
Fig5. Reproductive number in every reproduction of four generations of M.macrocopa exposed of DBP

频率降低的现象（图 4-P）；在 F1 代，各浓度处理组
表现出随浓度增加先降低后升高再降低的抛物线趋
势，最高浓度组没有新生个体产生（图 4-F1）；F2 代
中 0.042 mg•L-1浓度处理组出现明显繁殖频率明显降
低，0.42 mg•L-1浓度组无显著差异（图 4-F2）；F3 代
各浓度组繁殖频率与对照相比略有差异但并不显著
（图 4-F3）。总体上看，只有 4.2 mg•L-1 和 0.0042
mg•L
-1出现毒性放大作用（图 4）。
3.2.3.2 产仔个数
邻苯二甲酸二丁酯对多刺裸腹溞母代产生的毒性
最强，除最高浓度处理组外，其他处理组出现随浓度
增加繁殖数量降低的现象（图 5-P）；F1代处理组除最
低浓度外表现出随浓度升高繁殖数量减少的现象，最
高浓度处理组无新生个体产生（图 5-F1）；F2 代各浓
度处理组除 0.042 mg•L-1组未出现明显差异外，其他
浓度组繁殖数量显著减少，0.0042 mg•L-1组无新生个
体产生（图 5-F2）；F3 代处理组繁殖数量显著降低，
且表现出随浓度升高繁殖数量减少的趋势（图5-F3）。

4 讨论 (Discussion)

迄今为止，大部分关于多刺裸腹溞生态毒理学
的研究，只是以单独的一个生长世代为对象，其结
果都表明绝大多数环境污染物对多刺裸腹溞的存活、
生长和繁殖具有显著的抑制作用[26~28]。本文以多刺
裸腹溞为受试对象，旨在通过急性毒性实验和四个
世代连续暴露的慢性实验说明邻苯二甲酸二丁酯对
其生长繁殖的毒害效应。本研究中邻苯二甲酸二丁
酯对多刺裸腹溞的 24h 的 LC50为 8.44 mg•L
-1，该结
果与王金霞等（2010）对多刺裸腹溞的研究结果相
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
CK 丙酮 0.0042 0.042 0.42 4.2
平
均
每
窝
产
仔
数
量

R
ep
ro
d
u
ct
iv
e
n
u
m
b
er
i
n

ev
er
y
r
ep
ro
d
u
ct
io
n

不同邻苯二甲酸二丁酯处理浓度 (mg·L-1)
Concentrations of DBP
P
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
CK 丙酮 0.0042 0.042 0.42 4.2
平
均
每
窝
产
仔
数
量

R
ep
ro
d
u
ct
iv
e
n
u
m
b
er
i
n
e
v
er
y

re
p
ro
d
u
ct
io
n

不同邻苯二甲酸二丁酯处理浓度(mg·L-1)
Concentrations of DBP
F1
0
2
4
6
8
10
12
CK 丙酮 0.0042 0.042 0.42 4.2
平
均
每
窝
产
仔
数
量

R
ep
ro
d
u
ct
iv
e
n
u
m
b
er
i
n

ev
er
y
r
ep
ro
d
u
ct
io
n

不同邻苯二甲酸二丁酯处理浓度(mg·L-1)
Concentrations of DBP
F2
0
2
4
6
8
10
12
CK 丙酮 0.0042 0.042 0.42 4.2
平
均
每
窝
产
仔
数
量

R
ep
ro
d
u
ct
iv
e
n
u
m
b
er
i
n

ev
er
y
r
ep
ro
d
u
ct
io
n

不同邻苯二甲酸二丁酯处理浓度(mg·L-1)
Concentrations of DBP
F3
3 期 刘伟杰，等：邻苯二甲酸二丁酯对多刺裸腹溞生长繁殖的影响 233

万方数据
比更加敏感[29]。
有研究表明，多刺裸腹溞的首次产幼时间不受
马拉硫磷、二嗪农和重金属等污染物的影响[30]-[32]，
但本研究中，4.2 mg•L-1、0.42 mg•L-1浓度下的邻苯
二甲酸二丁酯处理下，多刺裸腹溞母代出现首次生殖
时间延后的现象，可能与污染物种类不同有关。在本
研究中，浓度高于 0.0042 mg•L-1的邻苯二甲酸二丁
酯显著降低了母代多刺裸腹溞的存活率、生长和繁殖
率。体长是形态学方面的重要指标，母体的体长减小
直接造成了产生的幼体数量减少，后代个体数量减少
同时伴随着致死率的大幅度增加(Sandrine Massarin
等 2010) [33]。在本研究中各浓度处理组均出现体长缩
短，日增量减少，平均体长增量降低的现象，这一点
和陈艳(2009)的研究结果一致[34]。
Marcila 等认为，在自然条件下，桡足类等浮游
动物持续暴露于环境污染物中的，仅仅研究未曾暴露
于污染物中的母体很可能会低估环境污染物的毒害
效应[35]。本研究结果补充了这一推论，暴露于污染
物中的个体，其后代对于该污染物的敏感性要高于母
代。许多学者对大型溞的连续世代进行研究，结果表
明随着世代的延续，污染物对其后代的影响更为明显
[36]，而本研究中出现的较低浓度下，子三代在生长
生殖等方面出现自然恢复的情况。Sandrine（2010）
认为这种现象的出现可能与 F2 代出现的某些抵消环
境污染物毒害的补偿机制有关 [37]。Klerks and
Weis(1987)
[40]对生物体在受到污染时产生抗性的原
因进行研究,提出了两种最为可能的情况，他们认为
当生物体的母一个世代暴露在某种污染物亚致死浓
度的环境中时，子代对该污染物将产生相应的耐受性；
另一个原因,就是种群通过自然选择留下具有遗传抗
性的个体。

参考文献 (Reference)

[1] Stales C A, Peterson D R, Parkerton T F, Adams W J. The
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review[J]. Chemosphere, 1997, 35(4): 667-749.
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3 期 刘伟杰，等：邻苯二甲酸二丁酯对多刺裸腹溞生长繁殖的影响 235

万方数据
邻苯二甲酸二丁酯对多刺裸腹溞生长繁殖的影响
作者： 刘伟杰， 段舜山， LIU Wei-Jie， DUAN Shun-Shan
作者单位： 刘伟杰,LIU Wei-Jie(暨南大学水生生物研究中心,广东,广州,510632)， 段舜山,DUAN Shun-Shan(广东省普
通高校水体富营养化与赤潮防治重点实验室,广州,510632)
刊名： 生态科学
英文刊名： ECOLOGICAL SCIENCE
年，卷(期)： 2011,30(3)
被引用次数： 1次

参考文献(40条)
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引证文献(1条)
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