经消油剂处理的石油水溶组分对刺参幼参的急性毒性研究

为研究溢油经消油剂处理后对刺参幼参的危害,进行了如下试验:(1)表皮分别涂抹原油、0号柴油和消油剂;(2)消油剂分别处理原油、0号柴油所形成的水溶组分(chemical enhanced water accommodated fraction,CEWAF)和消油剂对幼参的96 h急性毒性试验。结果显示:(1)仅0号柴油和消油剂使幼参出现较短时间的收缩,表皮均未溃烂;(2)由高浓度至低浓度组先后出现部分幼参收缩、排脏、附着力下降,甚至表皮长疱、溃烂或死亡等现象,原油CEWAF对3月龄和4月龄幼参的96 h半致死浓度LC50(95%置信限)分别为246.09(211.16～286.81)mg/L和399.15(374.71～425.19)mg/L,4月龄幼参在0号柴油CEWAF浓度为125.89和19.95 mg/L时出现72 h内100%死亡和96 h内100%存活的现象,消油剂浓度为6 000 mg/L时幼参死亡率<50%。     

石油类污染物淡水短期水质基准研究及其对我国标准修订的意义

环境管理、应急处置和水质标准修订工作亟需石油类污染物淡水水质基准研究作为支撑. 本文筛选整理了大量本土物种毒性数据,利用SSD (物种敏感度分布法)和TPR (毒性百分数排序法)分析了5种典型石油类污染物(原油、苯、甲苯、乙苯和二甲苯)的淡水水生生物急性毒理数据,获得了保护我国淡水水生生物的短期水质基准值. 通过综合对比分析,认为利用SSD获得的基准值可作为石油类污染物的短期水质基准推荐阈值,原油和BTEX(苯系物,包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯)的短期水质基准值分别为0.065、2.000、2.340、1.295和1.595 mg/L. 结果表明:①原油的毒性远大于BTEX,这可能是由于毒性的联合作用使得石油的毒性变强. ② 绿水螅对原油最敏感,原因可能是水螅更容易通过摄食或直接摄取获得原油WAF(水溶性组分)的有毒成分;鱼类相较于其他物种对苯更为敏感,而对其他BTEX而言,最敏感物种为节肢动物,原因可能是鱼类和节肢动物器官分化程度以及试验时的龄期选择存在差异,鱼类更易在短时间内将苯代谢为有毒的代谢产物. ③ 不同BTEX的敏感物种虽存在一定差异,但基准值未有数量级的差异. 研究显示,我国现行地表水环境质量标准中石油类标准未单独针对保护水生生物制定,BTEX标准的保护目标是基于人体健康而非水生生物,研究结果对我国石油类污染物环境管理、突发油类污染物对水生生物的危害及风险评估以及淡水水生生物特别是本土物种保护的水质标准制修订工作具有重要的借鉴作用.      

石油烃类污染物对中肋骨条藻和微型原甲藻的毒性效应研究

选择中肋骨条藻（Skeletonema costatum）,微型原甲藻（Prorocentrum minimum）作为受试生物,测定了原油、燃料油分散液（WAF）以及添加溢油分散剂后的乳化液（DWAF）对两种微藻的毒性效应参数。结果表明:低浓度的原油WAF和DWAF以及燃料油DWAF均对中肋骨条藻的生长起促进作用,其中,当原油WAF浓度为0.3 mg/L时,促进作用最强;而原油DWAF浓度低于0.5 mg/L时,开始促进生长,当浓度低至0.1 mg/L时,种群增长速率最大。两种微藻在4种不同石油烃类污染物体系中的96 h-EC₅₀差异较大,96 h-EC₅₀值介于0.07~30.77 mg/L之间;其中燃料油DWAF毒性最强,对中肋骨条藻和微型原甲藻的96 h-EC₅₀分别为0.45 mg/L和0.07 mg/L;而微型原甲藻对原油WAF毒性效应敏感性最低,其96 h-EC₅₀高达30.77 mg/L。     

高效氟吡甲禾灵对海洋生物的急性毒性与水质基准推导

高效氟吡甲禾灵(haloxyfop-P-methyl, HPME)是我国农业上大量使用的一种除草剂,因对入侵植物互花米草有明显的杀害作用,被推荐用于互花米草的化学防治. 为了预防HPME在施用过程中带来的生态风险,本文在开展HPME对海洋生物的毒性测试与搜集现有毒性数据的基础上,推导了HPME的生态安全阈值. 首先,选取8门13科本地海洋生物进行急性毒性试验,并通过查找现有毒性数据库与文献获得HPME对3门5科7种淡水生物的毒性数据. 随后,采用物种敏感性分布(species sensitivity distribution, SSD)模型与物种敏感性排序法(species sensitivity rank, SSR)分别推导HPME的水质基准. 结果表明:①HPME对安氏伪镖水蚤的96 h半数致死浓度(median lethal concentration, LC₅₀)值最小,为0.107 mg/L;对牡蛎的96 h-LC₅₀值最大,为47.111 mg/L. ②采用SSD模型,基于13种海水生物以及7种淡水生物+13种海水生物两组急性毒性数据推导出HPME的水质基准分别为37.05和44.75 μg/L. ③利用SSR法基于两组数据推导出HPME的水质基准分别为39.43和41.65 μg/L. 该文构建了HPME的水生生物毒性数据库,推导了HPME的水质基准值,可为我国互花米草治理过程中HPME的安全使用限量提供科学依据.      

不同水体硬度条件下锌对本土水生生物急性毒性的影响

选取8种我国本土受试动物,在不同水体硬度(0～500 mg/L)下,探究锌的急性毒性变化,同时对锌的物种敏感度分布进行分析。实验结果表明:随着硬度的降低,水生生物对锌毒性效应增加;低营养级生物对锌毒性相对敏感性变化程度较大,而高营养级生物敏感性变化程度更小;物种敏感度分布法推导的5%生物短期毒性危害浓度HC5分别为:7. 1μg/L(硬度为0 mg/L)、63μg/L(硬度为50 mg/L)、67μg/L(硬度为100 mg/L)、230μg/L(硬度为250 mg/L)、367μg/L(硬度为400 mg/L)和476μg/L(硬度为500 mg/L)。可见,不同硬度条件下锌的短期危害浓度会有显著性差异。因此,在研究锌毒性效应和制定锌的水质标准时,不仅要考虑其毒性剂量效应关系,还应考虑水体中硬度对锌的生物有效性的影响。     

原油分散液对小新月菱形藻C、N稳定同位素组成的影响

以微藻类小新月菱形藻(Nitzschia closterium)为研究对象,通过设置不同的原油分散液(WAF)浓度,分别进行了急性(4 d)和亚急性(29 d)毒理实验;通过细胞计数、丙二醛(MDA)测定、稳定同位素组成分析等方法测定了原油分散液(WAF)对小新月菱形藻生长曲线、C和N稳定同位素组成(13C、15N值)的影响。结果表明,WAF在低浓度(1.0 mg/L)长期作用下对小新月菱形藻的生长有促进作用,而较高浓度(5.0 mg/L)则使藻细胞生长受到抑制;小新月菱形藻的丙二醛含量随时间及WAF浓度增大而逐渐增加,最高可达1.65倍。WAF在低浓度(1.0 mg/L)作用下,藻细胞的13C、15N值都趋于增大,而较高浓度(5.0 mg/L)则使藻细胞的13C、15N值趋于变小,这表明,微藻类的C、N稳定同位素组成能够从一定程度上反映污染程度,因此可作为海洋溢油污染监测的一种新指标。     

实验室培养的端足类日本大螯蜚F1代对Cd的急性毒性响应

通过将实验室20℃恒温培养端足类日本大螯蜚(Grandidierella japonica)F1代个体暴露于重金属Cd加标海水中的方法,获取日本大螯蜚1周、2周、3周及4周发育阶段的24 h、48 h、72 h、96 h和10 d的死亡率,并求其各时间的半致死浓度(LC50).实验表明,端足类日本大螯蜚F1代个体对Cd的毒理敏感性较好,但略差于野生自然个体,不同发育阶段半致死浓度不存在很大的差异,2周龄个体最适宜用于毒性检验试验.     

石油污染对东方小藤壶(Chthamalus challengeri)Ⅱ期无节幼虫的急性毒性效应

日益严重的海洋石油污染给海洋生态环境带来严峻考验,为了获悉石油污染对海洋生物的急性毒性效应,在实验生态条件下,采用静态实验的方法,研究了不同浓度的原油水溶成分(Water-Accommodated Fraction,WAF)对东方小藤壶(Chthamalus challengeri)Ⅱ期无节幼虫的影响。结果表明:(1)孤二联原油的WAF胁迫48 h,对幼虫的存活率、发育率、过氧化氢酶(CAT)的酶活力均未产生显著影响(p0.05)。(2)随着WAF胁迫浓度的升高,幼虫的趋光性呈现先上升后下降的趋势,超氧化物歧化酶(SOD)的酶活力呈现上升趋势,但这两种变化趋势均不显著(p0.05)。与对照组相比,幼虫的趋光性和SOD的酶活力仅在最高浓度为27 mg/L的处理组发生显著变化(p0.05)。(3)孤二联原油的WAF对藤壶幼虫毒性作用较小的原因,可能是东方小藤壶Ⅱ期幼虫对石油污染具有较强的抗性,也可能是孤二联原油WAF中溶解的易挥发、低沸点的烃类物质较少。(4)与存活率、发育率和CAT酶活力相比,幼虫的趋光性和SOD酶活力的变化能更加灵敏、准确地反映出WAF对藤壶幼虫的急性毒性效应,因此幼虫的趋光性和SOD酶活力具有成为监测海洋石油污染的生物标志物的可能性。     

基于SSD方法比较中美物种对铜的敏感性差异

基于无机铜(以下简称铜)对中、美淡水水生动物的毒性数据,构建了中、美水生动物对铜的SSD(物种敏感度分布)曲线,比较了中、美物种的HC₅(hazardous concentration at 5th percentile of the species,保护95%以上物种的浓度水平)及其差异. 结果表明:在HC₅下,中国的水生动物对铜的敏感性排序为节肢动物>非节肢动物>鱼类,无脊椎动物>脊椎动物;而美国不同物种对铜的敏感性排序为非节肢动物>节肢动物>鱼类,无脊椎动物>脊椎动物. 根据铜短期暴露的HC₅对中、美物种敏感性进行比较可知,中国鱼类、节肢动物和脊椎动物的敏感性均大于美国相应物种;而中国非节肢无脊椎动物和无脊椎动物均小于美国相应物种. 研究所选的美国全部物种对铜的敏感性略高于中国物种,但二者仅相差0.52 μg/L. 除非节肢无脊椎动物外,中、美水生生物对铜的SSD敏感性分布均未见显著差异. 因此,在推导中国水质基准时应注重考虑敏感性物种(如节肢动物).      

溢油分散剂及其乳化原油对海洋微藻的急性毒性效应评价

以96 h半致死效应浓度(96 h-EC50)为指标,比较测定了3种溢油分散剂(oil spill dispersant,OSD)、原油的水溶性成分(water accommodated fraction,WAF)以及OSD乳化作用下原油的水溶性成分(dispersed water accommodated fraction,DWAF)对海洋微藻的急性毒性效应。结果表明:所测试3种OSD中,RSA-11型和ZHY-2型的毒性明显低于RSS-6型的毒性;而RSA-11型OSD的毒性高于组成该OSD单一表面活性剂的毒性,呈现明显的协同作用;同时,OSD与原油共存时的DWAF的毒性既高于OSD单独存在时,也高于原油单独存在时WAF的毒性,表明溢油时加入OSD会增强原油对海洋微藻的毒性。     

海洋沉积物中Zn对底栖端足类生物的毒性

通过分析Zn加标沉积物中酸溶挥发性硫化物与同步提取金属的摩尔浓度差值解释Zn对底栖生物的毒性作用,受试生物种选择端足类底栖生物日本大螯蜚(Grandidierella japonica),使用实验室沉积物10-day急性毒性生物检验方法进行检验分析结果表明,当酸溶挥发性硫化物与同步提取金属的差值＜0μmol/g干重时,Zn在沉积物间隙水中的浓度非常低,而且在生物急性毒性试验中也很少发现生物致死的现象相反,当二者的差值＞0μmol/g时,Zn在沉积物间隙水中的浓度则明显升高,而且在生物急性毒性试验中受试生物致死率迅速增加.本研究通过将化学数据与生物短期暴露的观察结果相比较,支持了使用酸溶挥发性硫化物作为归一化因子预测金属沾污沉积物毒性的方法.     

中美淡水生物区系中汞物种敏感度分布比较

通过收集无机汞对中国与美国淡水水生生物的毒性数据,构建了脊椎动物(包括鱼类)、无脊椎动物(包括节肢动物和非节肢无脊椎动物)及所有物种对汞的物种敏感度分布(SSD:species sensitivity distributions)曲线,并在此基础上对中国和美国不同类别生物对汞的敏感性分布进行了分析.结果表明:中国与美国各类生物及所有物种对汞的SSD敏感性分布曲线没有显著差异.然而,中国淡水水生物种对汞短期暴露的HC5(hazardous concentration for 5% of the species)较美国淡水物种的阈值小,尤其是非节肢无脊椎动物,汞对美国非节肢动物的HC5值是我国对应物种的7.4倍.在保护95%的物种水平下,中国不同类别试验生物对汞的敏感性排序为无脊椎动物>脊椎动物,其中节肢动物>非节肢无脊椎动物>鱼类;而对应的美国生物对汞的敏感性排序无脊椎动物>脊椎动物,其中节肢动物>鱼类>非节肢无脊椎动物.另外,中美所有节肢动物对汞的敏感性要强于所有鱼类和所有非节肢无脊椎动物.所以在使用所有物种推导水质基准时应考虑其中各类别物种敏感度分布的影响,且需要注意采用美国淡水水生物种推导的水质基准可能会对我国淡水水生物种造成"保护不足".     

四种石油分散液对栉孔扇贝和刺参的急性毒性研究

选择栉孔扇贝（Chlamys farreri）和刺参（Apostichopus japonicus）作为受试生物,采用半静态试验法测定了原油、燃料油分散液（WAF）以及添加消油剂后的乳化液（DWAF）对两种生物的毒性效应。采用概率单位算法并利用SPSS 13.0进行数据处理,计算出96h-LC₅₀。结果表明,4种石油烃对栉孔扇贝和刺参的96h-LC₅₀为:DWAF_燃料油（1.14 mg/L,0.16 mg/L）> DWAF_原油（1.39 mg/L,0.74 mg/L）> WAF_燃料油（1.80 mg/L,4.10 mg/L）> WAF_原油（3.40 mg/L,6.44 mg/L）。4种石油分散液对两种生物均有明显致毒效应;轻质油（燃料油）的毒性效应较重质油（原油）大;加入消油剂后石油烃毒性增强,并且对刺参的毒性增强更明显,建议使用栉孔扇贝和刺参共同评估海洋溢油生态损害。     

重金属对淡水生物生态风险的物种敏感性分布评估

应用生态风险评价中的物种敏感性分布(SSD)方法构建了6种常见重金属元素(Cd,Cu,Hg,Pb,Zn和Mn)对淡水生物的SSD曲线.在此基础上,计算了6种重金属对不同生物的5%危害浓度(HC5)及其不同暴露浓度对生物的潜在影响比例(PAF),比较了脊椎动物和无脊椎动物(包括鱼类,甲壳类等)对6种重金属的敏感性以及不同重金属的急性生态风险(简称生态风险),并且评价了3个典型水体中常见重金属的联合生态风险.结果表明,6种重金属元素的HC5值的大小顺序为Cu相似文献   

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.      

保护淡水水生生物硝基苯水质基准研究

以硝基苯为研究对象,在分析美国和中国2种类型水生态系统和生物区系特征的基础上,分别筛选两国水生生物物种的毒性数据,运用物种敏感度分布曲线法、毒性百分数排序法和评价因子法分别推导了2个国家保护淡水水生生物水质基准;同时,结合国内外主要水体ρ(硝基苯)分布特征,对地表水体中硝基苯生态风险进行了初步评价.结果表明:由于生物区系不同,同样方法得到的美国水质基准值明显高于中国水质基准值,其中物种敏感度分布曲线法得出的基准值最为合理.用物种敏感度分布曲线法得到中国硝基苯急性基准值为0.572mg/L,慢性基准值为0.114mg/L;美国硝基苯急性基准值为7.271mg/L,慢性基准值为2.031mg/L.风险表征结果显示,中国主要地表水体中硝基苯不存在潜在的生态风险.      

对氯苯胺、1,2-二氯乙烷、邻苯二甲酸丁苄酯和1-苯乙醇对两种海洋贝类急性毒性及其物种敏感度分布的研究

本文研究了对氯苯胺、1,2-二氯乙烷、邻苯二甲酸丁苄酯和1-苯乙醇4种危险化学品对栉孔扇贝(Chlamys farreri)和菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)的急性毒性及其物种敏感度分布(SSD)。结果表明,对氯苯胺、1,2-二氯乙烷、邻苯二甲酸丁苄酯、1-苯乙醇对栉孔扇贝的96 h半致死浓度（LC₅₀）值分别为36.18、>2070.00、123.16和180.89 mg/L,对菲律宾蛤仔的96 h-LC₅₀值分别为122.61、>2070.00、>2010.00和639.31 mg/L,说明栉孔扇贝比菲律宾蛤仔对4种危险化学品更为敏感;利用物种敏感度分布模型分析邻苯二甲酸丁酯、对氯苯胺和1,2-二氯乙烷的短期毒性阈值分别为0.64、2.04和37.20 mg/L。研究结果可为海洋环境中4种危险化学品的生态风险评估与污染控制提供理论依据。     

我国淡水生物菲水质基准研究

菲是一种国内外水体中普遍检出的优控多环芳烃,会对水生生物产生有害影响.然而,由于本土物种生态毒理学数据匮乏等问题,关于菲的基准阈值研究鲜有报道.本研究以9种本土水生生物为研究对象,进行了9种水生生物的急性生态毒理学实验及3种慢性生态毒理学实验并推导了菲的基准阈值.此外,基于物种敏感性分布法(species sensitivity distribution,SSD)对本地和非本地物种之间的差异进行了比较,以期探究美国水生生物毒性数据在我国本土基准阈值推导过程中的可行性.结果显示,采用US EPA"指南"推荐的方法对菲本土水生生物急性基准阈值(CMC)和慢性基准阈值(CCC)进行了推导,分别为0.033 mg·L~(-1)和0.012 mg·L~(-1);另外,本土与美国物种敏感性分布不存在显著性差异,这表明存在使用美国水生生物毒性数据来推导我国菲水生生物基准阈值的可能性.     

缺水重污染河流环境内分泌干扰物PCP水质基准研究

基于USEPA ECOTOX水生生物毒理学数据,文章采用物种敏感性分布曲线法(SSD)和自然对数-累积概率型分布拟合法对缺水重污染河流———渭河陕西段中的环境内分泌干扰物五氯苯酚(PCP)的水质基准(WQC)进行了研究。研究结果显示:渭河陕西段中的PCP基准最大浓度(CMC)为21.35μg/L,基准连续浓度(CCC)为4.27μg/L。文章还给出了渭河陕西段中PCP水质基准的累积正态分布函数与概率密度函数。文章对渭河陕西段中PCP的WQC进行了确定性分析,分析结果认为在相关假设前提下PCP的WQC具有较高的参考价值,其确定性概率介于73.68%¹00%之间。     

水生生物对三唑磷的物种敏感度分布研究

针对水环境中日益严重的有机磷农药污染问题,选择广泛使用的三唑磷作为研究对象,利用其对水生生态系统中不同营养层次生物物种的半数效应浓度(median effective concentration, EC₅₀),建立了基于对数-逻辑斯蒂分布的水生生物物种敏感度分布(species sensitivity distribution, SSD)模型,并采用概率图和吻合度检验方法对该模型进行了检验和评价.结果表明,水生生物对三唑磷的 SSD 服从对数-逻辑斯蒂分布,其参数为 α=-0.4788±0.2381,β=0.7546±0.1078.基于该 SSD 模型,获得三唑磷的 5% 危害浓度(hazardous concentration for 5% of the species, HC₅)值为 1.992×10^-3 mg/L,并推导出三唑磷的最大浓度基准值(criteria maximum concentration, CMC)值为 9.96×10^-4 mg/L.对 HC₅、CMC 与单一物种的安全浓度的比较研究指出,基于 SSD 方法制定环境质量标准更为严格,也更接近于真实的生态环境.另外,根据渤海莱州湾海域中三唑磷的监测数据,预测了其对物种的潜在影响比例(potentially affected fraction, PAF)为 0.36%,对该水域生态环境的影响处于较低风险水平.