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.      

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。     

模拟城市径流中加乐麝香和镉对大型水蚤的毒性效应

通过生物测试,研究了加乐麝香和重金属镉在模拟城市径流和清水条件下对大型水蚤(Daphnia magna)的单一、联合毒性效应.结果表明,在单一毒性效应试验中,当暴露时间为24,48h时,加乐麝香和镉在模拟城市径流条件下的EC50值分别为2.455,1.187mg/L以及0.384,0.304mg/L;在清水试验条件下的EC50值分别为0.533,0.189mg/L以及0.359,0.244mg/L.2种污染物在模拟城市径流条件下EC50值均高于清水条件下的EC50值.采用毒性1∶1试验测定2种污染物联合毒性效应,当暴露时间为24,48h时,在清水条件下AI>0,二者联合毒性效应表现为协同效应;在模拟城市径流条件下,AI<0,联合毒性效应为拮抗效应.     

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.     

甲基叔丁基醚的水质基准阈值和生态风险评估

基于甲基叔丁基醚(MTBE)对水生生物的急性毒性和慢性毒性数据,推导了MTBE的淡水水生生物的水质基准阈值。结合我国典型区域地表水以及加油站附近水体MTBE的暴露浓度,对MTBE的生态风险进行评估。结果表明:用评价因子法推导的MTBE水质基准阈值为23. 6 mg/L,用物种敏感度分布法推导的MTBE短期水质基准和长期水质基准分别为138. 06,0. 25 mg/L,2种方法推导的基准值有显著差异,最终选用物种敏感度分布法推导的基准作为淡水水生生物水质基准推荐值。另外,采用商值法和联合概率分布法对MTBE的生态风险进行评估,结果发现,我国地表水中MTBE在短期暴露下不会对水生生物生存生长产生风险,但在低剂量长期暴露下,MTBE会对我国部分区域的水生生物的繁殖存在潜在风险。     

涠洲岛珊瑚礁区多介质环境中有机磷酸酯的污染特征、风险评价及来源解析

有机磷酸酯(OPEs)是环境中新兴的有机污染物,其在珊瑚礁区多介质环境中的污染特征及生态风险尚不清楚。为此,本文以南海北部涠洲岛珊瑚礁区为研究区域,使用气相色谱串联三重四极杆质谱仪(GC-MS/MS)对该区域海水、沉积物和珊瑚中11种典型OPEs的污染特征进行了研究。结果表明,涠洲岛珊瑚礁区多介质环境中OPEs以氯代为主,占比为77%～96%。海水和沉积物中OPEs总含量(∑₁₁OPEs)分别为43.2～51.7 ng/L和7.09～20.5 ng/g,相对于我国其他海域,其污染水平较低。珊瑚共生虫黄藻中∑₁₁OPEs(146～4048 ng/g)含量显著高于珊瑚组织(nd～334 ng/g)(p<0.01),共生虫黄藻在珊瑚积累OPEs时起重要作用。生物稀释效应强烈影响珊瑚共生虫黄藻中磷酸三异丁酯(TIBP)和磷酸三正丁酯(TNBP)的累积。海水中大部分OPEs的生态风险可以忽略不计,仅磷酸三苯酯(TPHP)对所有站位藻类和部分站位鱼类构成低生态风险,有关OPEs对珊瑚共生虫黄藻的毒性效应仍需进一步探讨。海水和沉积物中OPEs可能主要...     

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。     

苯酚、苯胺对两种海洋生物的急性毒性研究

采用标准试验方法,研究了苯酚、苯胺对藻类、卤虫急性毒性,得出苯酚、苯胺对小球藻的24-96hEC50为82．9- 110．74mg/L,44．40-61．08mg／L,并且在48-72h之间毒性作用最强;苯酚、苯胺对卤虫的48hLC50分别为27．88mg／L和0．794mg／L。对各剂量反应方程进行了X2检验,均符合精度。卤虫对两种物质的敏感性远大于小球藻,可以考虑其用于海水的生物监测。     

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.      

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。     

端足类河蜾蠃蜚对原油的敏感性

溢油发生后,端足类生物迅速消失并显示出非常高的初始死亡率。为定量评估原油对端足类生物的毒性影响,本文开展了原油水溶性组分(WAF)和原油与分散剂混合的水溶性组分(CEWAF)对端足类生物河蜾蠃蜚(Corophium acherusicum)的急性毒性实验,并结合收集的原油对海洋生物的急性毒性数据,利用物种敏感性分布曲线(species sensitivity distribution,SSD)评价河蜾蠃蜚对原油的敏感性。结果表明：WAF和CEWAF的96 h半致死浓度(LC₅₀)分别为4.11 mg/L,0.85 mg/L;在WAF和CEWAF的SSD曲线中,河蜾蠃蜚的物种累积概率均低于30%。综上所述,端足类河蜾蠃蜚对原油敏感性较高。     

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%。     

海水中原油对双齿围沙蚕(Perinereis aibuhitensis)的急性毒性效应及其体内抗氧化酶活性的影响

近年来海洋溢油事故频发,增加了溢油污染对海洋生物及海洋生态系统的暴露风险.为阐明海洋溢油事故对海洋生物的毒性效应,以双齿围沙蚕（Perinereis aibuhitensis）为受试生物,研究了不同质量浓度的海水原油溶液对双齿围沙蚕的急性毒性效应及抗氧化酶活性的影响.结果表明:双齿围沙蚕的死亡率与海水中原油暴露浓度呈正相关,暴露24、48及72 h的LC₅₀（半致死浓度）分别为13.08、9.80和8.37 g/L;暴露72 h后,双齿围沙蚕组织液中MDA（丙二醛）的含量均高于对照组,其中1.0 g/L暴露组显著高于对照组（P < 0.05）,且随暴露浓度的增大而升高;GST（谷胱甘肽巯基转移酶）的活性被显著诱导,且随暴露浓度的增大而升高;0.1 g/L原油暴露下,CAT（过氧化氢酶）和SOD（超氧化物歧化酶）的活性被显著诱导,当暴露浓度达到0.5 g/L时,CAT的诱导程度减弱,而SOD则受到抑制.研究显示,海水中的原油对双齿围沙蚕具有显著急性毒性效应,且0.1 g/L的原油暴露即可导致双齿围沙蚕产生脂质过氧化,脂质过氧化程度随暴露浓度的升高而增强;0.1 g/L原油暴露能显著诱导双齿围沙蚕体内抗氧化酶的活性,且随着海水中原油暴露浓度的增加,GST的诱导程度增强,CAT的诱导程度减弱,SOD的活性则受到抑制.      

中国南部沿海近岸西加鱼毒素研究

为了查清我国南部沿海珊瑚礁鱼类体内的西加鱼毒素状况,首次在海南三亚、琼海、广西涠洲岛、珠海担杆列岛、广东徐闻县灯楼角和福建东山岛收集渔民从附近珊瑚礁海域捕捞的野生鱼类,采用酶联免疫法、小白鼠生物法和高效液相色谱质谱联用法进行毒素测定.结果表明,6个调查海区均检测出染毒鱼类,总阳性检出率达50%,其中福建东山岛(77.8%) >广东徐闻县灯楼角(66.7%) >广东珠海担杆列岛(55.6%) >广西涠洲岛(37.5%) >海南三亚(37.5%) >海南琼海(16.7%),与海域环境质量可能存在一定的关联.鱼组织毒素含量为0~169ng P-CTX-1/kg肉,8个样品 (占总样17.4%) 超过100ng P-CTX-1/kg肉,达到可致人中毒水平.染毒鱼种类繁多,主要包括蝴蝶鱼科(Chaetodontidae)、鹦嘴鱼科(Scaridae)、鳂科(Holocentridae)、笛鲷科(Lutjanidae)和鮨科(Serranidae).酶联免疫法与小鼠生物法对鱼毒定性检测结果基本一致,但仅在福建东山岛2个鱼样中检测到P-CTX-1成分.染毒鱼类的毒素含量和鱼体重/体长没有相关性,也与其食性无关.     

钻井泥浆和消油剂对合浦珠母贝的急性毒性效应

采用96h急性毒性试验配合滤食率和微核检测等方法，比较了石油勘探开发用3种钻井泥浆和3种消油剂对合浦珠母贝成贝急性毒性效应。实验结果表明：3种钻井泥浆对合浦珠母贝的半致死浓度均大于10^5mg/L；3种消油剂的半致死浓度分别为1047、5011和2630mg/L；滤食率与钻井泥浆和消油剂的浓度呈负相关；微核细胞率则与之呈正相关。     

甲萘威的淡水水生生物水质基准研究

为保护我国淡水水生生物,收集、筛选出5门23科44个物种的急性毒性数据和1门1科2个物种的慢性毒性数据,分别采用毒性百分数排序法和物种敏感度分布法,对我国甲萘威的淡水水生生物水质基准进行推导. 结果表明:我国淡水水生生物物种的急性毒性平均值范围为2.25～27 609 μg/L,甲壳纲急性毒性平均值范围为2.25～1 000 μg/L,鱼纲急性毒性平均值范围为700～27 609 μg/L,最敏感的物种为棘爪网纹溞,最不敏感的物种为胡鲶. 毒性百分数排序法推导出的基准最大浓度和基准连续浓度均为2.6 μg/L,物种敏感度分布法推导出的短期危险浓度和长期危险浓度分别为3.3和1.6 μg/L. 中美甲萘威的水质基准值差异归因于两国生物区系的不同. 甲壳纲对甲萘威的敏感度大于鱼纲. 初步统计表明,在22个天然水体样品中,有50%样品的甲萘威浓度高于淡水水质基准,存在环境风险.