基于配体络合常数的毒代-毒效动力学(TK-TD)模型预测不同pH下镉和铅在斑马鱼幼鱼体内的积累和毒性

作者：高永飞^*; 何安

来源：生态毒理学报, 2023, 18(05): 74-84.

• 镉
• 铅
• 氢离子
• 毒代动力学
• 毒效动力学

复杂多变的水化学条件影响重金属生物有效性和毒性，进一步影响水质基准的制定，需要建立既考虑水化学条件又考虑时间过程的毒代动力学-毒效动力学(toxicokinetics-toxicodynamics, TK-TD)模型去实时地模拟金属的生物蓄积性及产生的毒性。本研究将生物配体模型(biotic ligand model, BLM)中氢离子与配体络合常数(KHBL)引入TK-TD模型，尝试建立预测水环境不同pH条件下金属毒性的理论模型框架，分别预测镉(Cd)和铅(Pb)在染毒溶液pH为4.5、5.5和6.5下在斑马鱼幼鱼体内的积累和急性毒性，并验证该模型框架的有效性和合理性。结果表明，Pb的最大吸收速率(Jmax)比Cd大约3倍。Cd的致死速率(kk)是Pb的4倍。Cd和Pb的安全阈值(threshold)之间相差30倍。染毒溶液中H+浓度增加可显著抑制Cd和Pb在斑马鱼幼鱼体内的累积量。基于KHBL的TK-TD模型可以较好地预测染毒溶液不同pH(pH=4.5、5.5和6.5)条件下，非必需元素Cd和Pb在斑马鱼幼鱼体内的累积量及产生的毒性。

• 单位
  浙江大学; 污染环境修复与生态健康教育部重点实验室; 南开大学; 太原理工大学; 环境科学与工程学院