水质基准两栖类受试生物筛选

两栖动物是水生生态系统的重要生物群落,是水生生物基准的重要保护对象. 参照美国水生生物基准技术指南,搜集、筛选了12种本土代表性两栖动物的生物毒性数据,通过毒性数据分析,筛选出对两栖动物毒性最大的污染物,主要包括农药、重金属和杀虫剂三大类,以及4属基准研究受试生物. 在4属(5种)受试生物中,黑眶蟾蜍对硝酸银的累积概率为15%,六趾蛙对马拉硫磷的累积概率为1%,牛蛙对五氯酚的累积概率为8%,棘胸蛙对丙溴磷的累积概率为27%,虎纹蛙对硫丹的累积概率为29%. 结果表明:蛙属(六趾蛙)对农药、蛙属(牛蛙)对杀虫剂、蟾蜍属(黑框蟾蜍)对重金属均为敏感物种,虎纹蛙属(虎纹蛙)对农药、棘蛙属(棘胸蛙)对杀虫剂均为较敏感物种. 这4属(5种)两栖动物可以作为相关污染物的水质基准研究的受试物种.      

生态型水源水库浮游甲壳类群落结构对水环境因子和生物因子的响应

生态型水源水库是将生态学原理与传统水库管理相结合,通过连续的生物监测,为水库建设合理的生态结构和保证饮用水的安全提供依据.本研究以上海金泽水库为例,于2019—2021年对该水库进行原位调查,探讨水环境因子、藻类和鱼类对浮游甲壳类群落结构的影响.结果表明,金泽水库3年内共鉴定出浮游甲壳类61种,其中,枝角类29种,平均生物密度为3.8 ind.·L^-1,生物量为0.139 mg·L^-1;桡足类32种,平均生物密度为4.8 ind.·L^-1,生物量为0.445 mg·L^-1.长额象鼻溞(Bosmina longirostris)、细巧华哲水蚤(Sinocalanus tenellus)和中华窄腹剑水蚤(Limnoithona sinensis)在3年中均为优势种.枝角类优势种的生物密度由DO、TP、Chl.a、WT主导,桡足类优势种的生物密度由DO、WT、TDS主导.浮游甲壳类优势种与藻类优势种的关系显著,其群落结构易受藻类上行作用的影响,第1优势种长额象鼻溞与颗粒直链藻(Aulacoseira gr...     

水质基准本土环节动物与水生昆虫受试生物筛选

作为水环境质量评价体系中重要的指示生物类别,水生环节动物和水生昆虫是水生生物基准研究中不可或缺的基准受试生物.参照美国水生生物基准技术指南, 选择我国广泛分布的10种本土环节动物和水生昆虫,搜集、筛选对各水生物种毒性最大的3种污染物,并进行水生生物敏感性分析. 在污染物毒性数据的物种敏感度分布中,若物种的累积概率小于30%则为较敏感,该物种可作为基准研究受试生物. 结果表明:不同生物对污染物敏感性存在差异,颤蚓对有机锡化合物、重金属,苏氏尾鳃蚓对重金属均较敏感;仙女虫、黄翅蜻、四节蜉、扁蜉对各类农药均较敏感;尾盘虫能够在一定程度上指示表面活性剂污染状况. 因此,环节动物颤蚓属、尾鳃蚓属、尾盘虫属、仙女虫属,水生昆虫黄翅蜻属、四节蜉属及扁蜉属均可作为水质基准研究中的受试生物.      

麦穗鱼物种敏感性评价

分别进行了Cd、Cu对麦穗鱼和Cu对大型溞的急性毒性试验,结合麦穗鱼、大型溞的室内毒性试验数据和文献毒性数据,使用物种敏感性分布法对麦穗鱼的6种典型污染物的敏感性进行了对比分析.结果表明:①麦穗鱼对各类污染物的敏感性较高,尤其对有机污染物反应灵敏,其中对农药类相对最为敏感,表明麦穗鱼可以作为潜在的有机污染监测的指示生物和水质基准的代表性受试生物.②在鱼类敏感性排序中,鲤科鱼类对各类污染物的敏感性较强,而我国的鱼类以鲤科为主,因此在水质基准制定和环境监测中应充分考虑鲤科鱼类的作用及其毒性数据;③麦穗鱼在鱼类敏感性排序中位置稳定,并且具有体型小、易获得等特性,表明麦穗鱼是环境监测中较为理想的指示生物,同时也是潜在的水质基准受试生物.     

“三门六科”水质基准最少毒性数据需求原则

MTDR(最少毒性数据需求)是水质基准推算中数据应用的重要原则. 以重金属Pb2+、Cd2+、Cu2+、Zn2+、Hg2+、Cr6+为例,在广泛搜集物种毒性数据的基础上,通过数据比较分析,初步研究了我国水生生物基准的MTDR. 结果表明:Hg2+、Pb2+和Cu2+基于“三门六科”推导的急性基准值与基于美国“三门八科”MTDR的推算结果相近,分别相差20.5%、25.2%和33.3%;Cd2+、Zn2+和Cr6+的计算结果差别较为明显,表明相对于美国“三门八科”MTDR,在我国生物毒性数据缺乏的情况下,“三门六科”MTDR对于部分污染物基本可行,但仍具有一定的不确定性. “三门六科”包括鲤科、除鲤科外的另一科鱼类(冷水鱼优先)、两栖类、浮游甲壳类、昆虫类和环节动物类.      

2种有机杀虫剂对中华绒螯蟹毒性研究

针对我国地表水农药水质基准研究基本处于空白的现状,以半静态急性毒性测定方法研究两种杀虫剂(毒死蜱、硫丹)对中华绒螯蟹扣蟹急性毒性,旨为开展本土水生生物和有机磷农药品种筛选研究提供理论和科学数据支持,为下一步开展毒性评价终点的深入研究和完成重点有机磷农药品种水生态基准的制定工作提供参考。利用TSK方法得到毒死蜱和硫丹对中华绒螯蟹扣蟹24 h和48 h的LC50值和95%的置信区间以及根据Reed-Muench法计算安全浓度:毒死蜱对扣蟹的24 h、48 h的LC50值及置信区间分别为0.7 mg/L,(0.51~0.95)mg/L、0.34 mg/L,(0.26~0.44)mg/L,安全浓度为0.024 1 mg/L;硫丹对扣蟹的24 h、48 h的LC50值及置信区间分别为1.66 mg/L,(1.14~2.43)mg/L、0.9 mg/L,(0.58~1.41)mg/L,安全浓度为0.079 4 mg/L。对照大型甲壳类急性毒性实验的毒性分级标准,毒死蜱和硫丹对中华绒螯蟹属于剧毒物质。     

蚤状潘在4种毒物胁迫下的运动行为变化研究

文章研究了蚤状溞在4种毒物(Cu~(2+)、Cd~(2+)、三唑磷、莠去津)胁迫下游泳速度、高度、间距以及轨迹等行为参数的变化规律,发现蚤状溞在受到毒害后,其运动行为会发生显著变化:具体表现为蚤状溞的游泳速度在1 h内增加到一个峰值后逐渐下降;除莠去津之外,蚤状溞在其他3种毒物胁迫下的运动高度均受到了抑制;在毒物的胁迫下,蚤状溞均出现了聚集现象;游泳轨迹在高浓度毒物胁迫下波动幅度加大,呈现紊乱状态。在同一毒物不同浓度胁迫下,运动行为响应时间不同,但行为的变化趋势相似。实验表明,与传统溞类生物毒性测试相比,用运动行为变化来监测水质能缩短预警时间50%以上,明显提高预警效率。     

石油污染物水生生物基准初探及区域风险评估

收集和筛选了石油污染物对我国海洋生物的生物毒性数据,共获得18属急性毒性数据和6属慢性毒性数据。基于美国水生生物基准方法,通过数据分析对我国石油污染物海洋生物基准进行了研究。结果表明石油污染物的我国海洋生物长期和短期基准值分别为0.028 64 mg/L和0.142 2 mg/L;在有黄道蟹属生物分布的辽东半岛等区域,长期和短期基准值分别调整为0.004 380 mg/L和0.021 77 mg/L。依据获得的基准值对文献报道的石油暴露的相关海域进行了风险评估,结果显示:部分海域具有较高的风险,尤其珠江口的石油污染状况值得关注。研究结果可为我国海上溢油事故应急及海洋环境的日常管理提供参考。     

五种底栖动物对优控污染物的敏感性评价

参照美国水生生物基准技术指南以及欧盟、美国和中国优控污染物名录,搜集、筛选了伸展摇蚊、日本沼虾、河蚬、霍甫水丝蚓和泥鳅等5种代表性淡水底栖动物的优控污染物生物毒性数据,通过数据分析,筛选出对淡水底栖动物毒性最大的10种优控污染物,主要包括有机氯农药和重金属两大类.对筛选得到的10种优控污染物的物种敏感度分布进行了分析,结果表明伸展摇蚊与泥鳅对有机氯农药较为敏感,具有作为相关农药污染的指示生物以及水质基准研究的受试生物的潜力.     

中国近海水域重金属的生物监测

本文对中国香港近海水域的铜、锌、铁、镉等重金属在纹藤壶(Balanus amph—itrite)、僧帽牡蛎(Saccostrea cucullata)、扁跳钩虾(Platorchestia platensis)体内积累的浓度作了比较分析,在大量的生物监测资料基础上,指出香港水域的重金属浓度在时间和地域上都存在着梯度。生物体内的重金属含量变化反映了香港地区重金属污染的基本特征。     

Deriving freshwater quality criteria of sulphocyanic sodium for the protection of aquatic life in China

ＤｅｒｉｖｉｎｇｆｒｅｓｈｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙｃｒｉｔｅｒｉａｏｆｓｕｌｐｈｏｃｙａｎｉｃｓｏｄｉｕｍｆｏｒｔｈｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｏｆａｑｕａｔｉｃｌｉｆｅｉｎＣｈｉｎａＺｈａｎｇＴｏｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥ...     

水生生物基准推导中物种选择方法研究

运用Mann-Whitney U检验法对不同生物分类群内的物种对氨氮的毒性敏感性进行分析和统计检验,并基于毒理学、生物分类学,从抽样-推断的角度对物种选择进行讨论,并对物种选择与基准推导方法的关系进行梳理.结果发现,物种毒性数据中脊椎动物占绝大部分,尤其是辐鳍纲,与真实生态系统中物种类群结构不符;大部分不同分类群间物种对氨氮的敏感性差异显著,随着物种分类阶元级别降低,大部分分类群内物种的差异逐渐减小,个别分类群内物种的敏感性未呈现相似的规律,尤其是相对不敏感的物种;总体上,能在一定程度上说明同一分类群内的生物有相对接近的敏感性.由抽样-推断理论与方法可知,基准推导属于基于抽样设计的统计推断,因此,可以将生物分类类群作为物种选择的辅助变量,依据水生态系统中物种组成,运用分层随机抽样技术进行物种选择,以提高抽样效率和精度.     

Habitat segregation mediates predation by the benthic fish <Emphasis Type="Italic">Cottus gobio</Emphasis> on the exotic amphipod species <Emphasis Type="Italic">Gammarus roeseli</Emphasis>

Predation is often considered as one of the most important biotic factor determining the success of exotic species. The freshwater amphipod Gammarus roeseli has widely colonized Western Europe, where it is frequently found in sympatry with the native species (Gammarus pulex). Previous laboratory experiments revealed that G. roeseli may have an advantage over G. pulex through differential predation by native fish (brown trout). Morphological anti-predator defences (spines) were found responsible for lower rates of predation on the invasive G. roeseli. Here, using both field surveys and laboratory experiments, we tested if a differential of predation exists with other fish predators naturally encountered by gammarids. The main predators present in our field site were nocturnal benthic feeders (mainly bullheads, Cottus gobio). Fish diet analysis showed that, compared to its global availability in the river, G. roeseli was less consumed than G. pulex. In the field, however, G. roeseli was found mainly in the aquatic vegetation whereas G. pulex was found in all habitat types. Laboratory experiments in microcosms revealed that G. roeseli was less prone to predation by C. gobio only when vegetation was present. Depending on the type of predator, the differential of predation could therefore be mediated by antipredator behaviour, and a better usage of refuges, rather than by morphological defences.     

稀有鮈鲫物种敏感性及其在生态毒理学与水质基准中的应用

物种敏感性分析是水质基准及生态毒理学研究的关键环节,稀有鮈鲫（Gobiocypris rarus）作为我国鲤科鱼类的代表性受试鱼种,其对环境污染物的敏感性受到了国内外广泛关注.通过搜集稀有鮈鲫急性毒性数据,使用物种敏感度分布法比较分析稀有鮈鲫对15种典型环境污染物的敏感性,主要包括重金属（Zn2+、Cu2+、Cr6+、Hg2+）、VOCs（三氯乙烯、四氯乙烯、甲苯、邻苯二甲酸二丁酯）、苯胺类有机物（对氯苯胺、3,4-二氯苯胺）、含氯消毒剂（三氯异氰尿酸）和农药类有机物（毒死蜱、丁草胺、乙草胺、三唑酮）,并对稀有鮈鲫在水质基准和生态毒理学研究中作为本土受试生物的适用性进行了讨论.结果表明:稀有鮈鲫对各类环境污染物的敏感性普遍较高（平均累积概率为46%）,尤其对重金属和农药类有机物反应灵敏,其中对农药类有机物最为敏感（平均累积概率为26%）,表明稀有鮈鲫可作为潜在的水质基准研究的受试生物和水质监测指示生物.在鱼类敏感性排序中,鲤科鱼类对各类环境污染物较为敏感,其中小型鲤科鱼类——稀有鮈鲫在鱼类敏感性排序中位置稳定,对大多数污染物的敏感性超过斑马鱼、黑头呆鱼、日本青鳉等国际标准试验鱼种,并且具有本土性、易人工繁育、生物背景清晰等优点,表明稀有鮈鲫是现阶段我国水质基准及生态毒理学研究的潜在本土受试生物.      

不同温度和pH下氨氮对河蚬和霍甫水丝蚓的急性毒性

水环境中氨氮毒性与pH、温度等环境因子密切相关. 采用半静态方法研究不同pH和温度下氨氮对河蚬(Corbicula fluminea)和霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)的急性毒性效应. 结果表明:pH对氨氮毒性影响显著,其中NH₃₊NH₄+对河蚬和霍甫水丝蚓的LC₅₀(半致死浓度)随pH的增加而下降,其变化范围为11.78~83.82 mg/L,并且这2种水生生物对NH₃₊NH₄+毒性的敏感性差异不大;当温度分别为20、25和30 ℃时,NH₃₊NH₄+对河蚬的LC₅₀分别为70.86、37.85和19.14 mg/L,对霍甫水丝蚓的LC₅₀分别为65.88、42.73和21.21 mg/L,20 ℃时NH₃₊NH₄+对河蚬及霍甫水丝蚓的LC₅₀分别是30 ℃时的3.70和3.11倍. 表明水体pH和温度越高,氨氮的毒性作用越强. 通过比较氨氮水生生物基准中的FAV(最终急性值)和试验生物的LC₅₀发现,我国现有的氨氮基准能够很好地保护本土水生物种河蚬和霍甫水丝蚓.      

流域水质目标管理技术研究(Ⅱ)——水环境基准、标准与总量控制

水环境质量基准与标准是有效实施环境水质目标的主要基础和管理依据. 明确了水环境质量基准与标准的基本概念,系统地介绍了国外水环境质量基准与标准的研究、使用现状以及我国流域水环境污染和环境标准建立的特征,阐述了水环境质量基准与标准在环境毒理学评估、污染物风险识别、水生态污染效应、沉积物质量控制研究等方面的应用与发展趋势. 结合我国水环境质量基准与标准研究的实际,提出了建立我国在新型污染物和复合污染水质基准两方面的研究内容,并对我国水质基准支持条件下的水生态安全以及污染物总量控制研究做进一步探讨.       

扑草净水环境质量基准及风险评估

选择田间使用量大的扑草净为研究对象,分析了扑草净在南四湖流域地表水中的空间分布,推导了扑草净的水质基准,通过定性与定量风险评估方法评估了扑草净的生态风险.结果表明,南四湖流域28个地表水采样点中扑草净浓度为0~667.7ng/L,平均值为69.2ng/L.搜集筛选了15种水生生物慢性毒性数据,利用物种敏感度分布法,推导出扑草净的水质基准为82.4ng/L.使用商值法评估南四湖流域生态风险,结果表明,扑草净生态风险最高区域位于NS09,主要来源是地表径流与雨水冲刷.采用联合概率曲线法进一步分析生态风险,发现南四湖水体中扑草净对1%~5%的水生生物产生危害的概率为11.2%~6.4%.总体来看,南四湖流域扑草净的生态环境风险处于较低水平.     

Developing sediment quality criteria for heavy metal pollution in the Le An River with equilibrium partitioning approach

１ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＡｃｔｉｎｇａｓｒｅｐｏｓｉｔｏｒｙｏｒｓｏｕｒｃｅｏｆｖａｒｉｏｕｓｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔｓｕｎｄｅｒｄｉｆｅｒｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｐｒｏｂｌｅｍｓｅｄｉｍｅｎｔｓｍａｙｔｈｒｅａｔｅｎｔｈｅａｑｕａｔｉｃｏｒｇａ...