重金属(Heavy metals)和多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)为典型的污染物,并经常在土壤中共同存在形成复合污染。其中,苯并(a)芘(benzo(a)pyrene,BaP)和镉(cadmium,Cd)因其高毒性和高出现率成为了最具代表性的污染物。由于BaP和Cd的理化性质不同,它们的环境行为和毒性效应是不同的,这可能导致它们进入生物体内的途径以及分配积累也不尽相同。蚯蚓在维持土壤健康中起着重要作用,并且在陆地食物链中占有关键地位,故被选为生态风险评估的指示生物,特别是赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)。因此,本实验通过构建一系列单一或复合污染条件,来研究重金属Cd和有机污染物BaP在蚯蚓亚细胞组分中的分配积累情况,同时探讨它们的分配积累机制。主要研究结果如下:1.污染物在姓蚓各亚细胞水平上的分配积累受到污染物种类的影响。重金属Cd主要积累在细胞溶质组分(Fraction C)中,其次为固体颗粒(Fractions D)和细胞碎片组分(Fraction E)。多环芳烃BaP主要积累在细胞碎片组分(Fraction E)中,其次为固体颗粒组分(Fractions D)和细胞溶质(Fraction C)。2.在BaP单一污染处理下,不同浓度钙离子(Ca2+)的加入促进了蚯蚓三个亚细胞组分中BaP的积累,且BaP的积累量随着Ca2+浓度的增加均呈先上升后下降的趋势。由冗余分析可得,固体颗粒组分(Fraction D)中的BaP浓度与蛋白含量和AChE活力呈显著相关,细胞碎片组分(Fraction E)中的BaP浓度与蛋白含量显著相关,Ca2+可能通过影响蛋白的含量以及乙酰胆碱酯酶的活性来影响BaP的分配积累。3.通过构建单一浓度的BaP和不同浓度的Cd组成复合污染。得到不同浓度Cd的加入显著抑制了蚯蚓三个亚细胞组分中BaP的积累量。通过相关性分析可得,细胞溶质组分(Fraction C)中的BaP浓度与蛋白含量和乙酰胆碱酯酶活性呈显著负相关,细胞碎片组分(Fraction E)中的BaP浓度与蛋白含量呈显著负相关。推测Cd可能通过与蛋白的高度结合竞争作用,或诱导乙酰胆碱酯酶的表达,促进了机体对外源污染物的防御能力及代谢作用,从而减弱BaP的积累。同时BaP的加入会显著抑制高浓度Cd在蚯蚓三个亚细胞组分中的积累量。通过冗余分析可得,固体颗粒组分(Fraction D)中Cd浓度与蛋白含量、乙酰胆碱酯酶和谷胱甘肽-S转移酶活性显著相关,细胞碎片组分(Fraction E)中Cd浓度与蛋白含量显著相关,而细胞溶质组分(Fraction C)中Cd浓度与谷胱甘肽-S转移酶活性显著相关。故BaP可能通过影响蚯蚓不同亚细胞组分中蛋白合成或影响与代谢外源污染物有关的解毒酶活力,即乙酰胆碱酯酶和谷胱甘肽-S转移酶,来影响Cd的积累。此外,复合污染情况下的BaP和Cd的分配积累量低于其在单一污染情况下的积累量,即二者存在拮抗作用。4.在BaP单一污染和Cd及BaP复合污染下,通过添加不同浓度或单一浓度的阻断剂来研究不同阻断剂对BaP分配积累的影响。相较于对照结果,不论单一及复合污染,钙离子通道阻断剂(Lanthanum,LaCl3)均促进BaP在三个亚细胞组分中的积累,而疏基蛋白阻断剂(Nitrogen-ethylmaleimide,NEM)除了抑制了复合污染下细胞溶质组分(Fraction C)中的BaP积累外,也均促进了亚细胞组分中BaP的积累。相较于单一污染,复合污染下阻断剂的加入抑制了细胞碎片组分(Fraction E)中BaP的积累。