防污漆活性物质敌草隆对两代摇蚊的生命周期毒性

为了对防污漆杀生活性物质敌草隆的环境毒性进行评估,根据《沉积物-水体中摇蚊生命周期毒性试验—水体加标法或沉积物加标法》(OECD-233),以底栖生物花翅摇蚊为试验对象,通过添加敌草隆的上覆水溶液(浓度设置为1.22 mg·L~(-1)、1.94mg·L~(-1)、3.08 mg·L~(-1)、4.88 mg·L~(-1)、7.74 mg·L~(-1)和12.26 mg·L~(-1))对两代花翅摇蚊先后进行暴露,研究其对摇蚊孵化、发育、羽化和繁殖等阶段的影响。结果显示,敌草隆对亲代花翅摇蚊及其子代的羽化率产生抑制,EC_(50)值分别为7.56 mg·L~(-1)和5.24 mg·L~(-1),子代对敌草隆的耐受性有所降低;还对亲代和子代发育率产生抑制,EC_(50)分别为5 mg·L~(-1)和4.33 mg·L~(-1),表明子代对敌草隆的敏感性增加;敌草隆能够影响两代花翅摇蚊的雌雄性别比率,浓度-效应曲线均呈倒"U"型;另外,随着暴露浓度的增加,两代花翅摇蚊所产卵的孵化率均下降,亲代和子代的EC_(50)分别为2.53 mg·L~(-1)和10.4 mg·L~(-1),提示子代所产卵对敌草隆的抗性增强;同样地,敌草隆对两代花翅摇蚊的繁殖力均有抑制作用,亲代EC_(50)值为1.99 mg·L~(-1),子代EC_(50)为2.68 mg·L~(-1)。总之,敌草隆暴露对花翅摇蚊上述生活史各阶段均能造成不利影响,其中在羽化和发育阶段可观察到敌草隆毒性的累积,而就卵的孵化率而言,子代所产卵较母代所产卵对敌草隆表现出一定程度的抗性。     

沉积物中五氯酚对底栖生物的急慢性毒性效应

以淡水底栖动物花翅羽摇蚊幼虫和淡水单孔蚓为研究对象,研究了沉积物中五氯酚对底栖生物的急慢性毒性效应。五氯酚对花翅羽摇蚊幼虫96 h及10 d的半数致死浓度(LC50)分别为20.6 mg·kg-1和12.5 mg·kg-1,28 d羽化半数抑制浓度(EC50)为0.79 mg·kg-1。沉积物中五氯酚对花翅羽摇蚊幼虫的羽化具有延滞作用,而且对雌性摇蚊羽化的延滞作用大于雄性,最终导致羽化摇蚊的性别失衡。淡水单孔蚓对五氯酚的耐受力较摇蚊幼虫强。五氯酚对淡水单孔蚓的96 h及14 d的LC50分别为37.6 mg·kg-1和20.2 mg·kg-1,对淡水单孔蚓21 d生长抑制的EC50为1.39 mg·kg-1。研究结果对推导五氯酚沉积物质量基准和进行沉积物生态风险评价提供依据。     

沉积物中六氯苯对摇蚊幼虫的慢性毒性效应

以淡水底栖动物花翅羽摇蚊(Chironomus kiiensis)幼虫为受试生物,研究了沉积物中六氯苯(HCB)对其28 d的慢性毒性效应,观察摇蚊幼虫的存活情况和活动行为,以死亡率、羽化率和羽化时间为受试终点,计算28 d试验后沉积物中HCB对摇蚊的半数致死浓度(lethal concentration 50,LC50)以及50%羽化时间(50%emergence time,EmT50)。结果表明,HCB对摇蚊28 d的LC50为59.8 mg·kg-1,对摇蚊羽化率的半数效应浓度(half maximal effective concentration,EC50)为59.8 mg·kg-1。与大多数污染物不同,HCB有促进摇蚊幼虫筑巢行为和羽化的作用,随着HCB染毒浓度升高,摇蚊幼虫筑巢行为加强,EmT50缩短。暴露于高浓度HCB(21.6 mg·kg-1)时,摇蚊的EmT50与对照相比明显缩短,尤其对雄性摇蚊影响更大。但与对照相比,HCB对羽化摇蚊的性别比没有很大影响。     

辽河表层沉积物重金属生态风险与综合毒性表征

采用ICP-MS测定了辽河26个支流表层沉积物间隙水中7种重金属(Pb、Cu、Cr、Zn、Ni、As、Cd)的含量,并应用间隙水毒性基准单位(IWCTU)和Nemeraw指数(NI)对间隙水重金属生态风险进行了评价;同时利用摇蚊幼虫活体生物毒性测试方法评估了辽河流域26个支流表层沉积物的综合毒性。研究结果显示,辽河支流表层沉积物间隙水7种重金属平均含量为:Pb 3.92μg·L-1,Cu 5.73μg·L-1,Cr 7.21μg·L-1,Zn 4.33μg·L-1,Ni 4.48μg·L-1,As 5.89μg·L-1,Cd 0.29μg·L-1,根据IWCTU值和NI值,柴河、养息牧、亮子河、凡河、付家窝堡、接官厅具有潜在的生态风险;综合毒性表征结果表明,柴河、长沟子河、付家窝堡、柳河、一统河、潮沟河表层沉积物对摇蚊幼虫具有较高毒性。结合重金属毒性和综合毒性分析,认为辽河流域支流表层沉积物毒性应该是由复合污染形成,而不仅仅是重金属污染。     

高效液相色谱法测定水体中的阿特拉津

为建立检测水体中阿特拉津的高效液相色谱法,以ODSC18(250mm×4.6mm×5μm)柱为色谱柱,以甲醇∶水=5∶1为流动相,流速0.6mL·min-1,采用紫外检测器,用外标法测定水体中阿特拉津含量。结果表明,方法线性范围为0.052~13.0mg·L-1,线性相关系数r=0.9998;对浓度低于线性的样品,取100mL样品提取后测定,方法的检出限为0.0002mg·L-1,对含1.95μg·L-1、32.5μg·L-1、72.8μg·L-1阿特拉津水质样品进行测定,其相对标准偏差为1.61%-6.85%,加标回收率为84.6%~96.9%。采用净化方法时的加标回率为74.9%~92.9%。对阿特拉津含量在线性范围内的水样可直接过0.45μm膜后测定,加标回收率为97.0%~99.6%。该方法适用于水体中痕量和常量阿特拉津的测定。     

利用N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶含量评价农药对花翅摇蚊种群发育的影响

为了进一步探索种群水平的生态风险评估方法,本文利用β-N-Acetyl-D-glucosaminidase(NAGase)的变化量来监测农药对摇蚊种群发育的影响。从花翅摇蚊Chironomus kiiensis体内分离纯化得到电泳纯的NAGase,并通过免疫大白兔制得NAGase的多克隆抗体。运用间接非竞争ELISA法检测抗体特异性,结果表明其与共同存在于水体的一些生物的NAGase的交叉反应率为隆线溞4.41%、老年低额溞3.12%、多刺裸腹溞3.40%、中华薄壳介4.17%、日本沼虾3.23%、白纹伊蚊7.50%、小球藻0.5%。运用抗体测得毒死蜱、氰戊菊酯和阿维菌素3种杀虫剂对于摇蚊NAGase释放量的12 d-EC50分别为1.2012、0.0043和0.6281μg·L-1,以NAGase活力作为测试终点,测得相应的12 d-EC50:1.4765、0.0051和0.6756μg·L-1,两者差异不显著,但均显著低于以死亡作为测试终点的12 d-LC50:4.8171、0.0954和2.1340μg·L-1,且毒力大小均为氰戊菊酯阿维菌素毒死蜱。上述结果表明,利用NAGase多克隆抗体可以特异性地检测农药对花翅摇蚊种群发育的影响。     

GC-MS/MS结合改进的QuEChERS方法测定茶叶中多农药残留

本文建立了三重四极杆气质联用仪GC-MS/MS结合改良的QuEChERS方法同时检测茶叶中61种农药多残留的分析方法.在2—200μg·L-1浓度范围内,各农药的相关系数均在0.999以上.对50μg·L-1的标准溶液连续6针进样,峰面积的RSD%均小于3.2%.当样品称样量为5 g时,绝大数农药的最低检出限(LOD)在5.0μg·kg-1以下.在0.01 mg·kg-1和0.1 mg·kg-1的加标浓度下,大部分农药的加标回收率在70.0%—110.0%之间,完全满足日常检测对茶叶中农药残留分析的要求.     

五氯酚和八氯代二苯并二嗯英复合暴露对斑马鱼胚胎发育的毒性效应

为了评价环境中五氯酚(PCP)和八氯代二苯并二嚼英(OCDD)对水环境以及鱼类的影响,以斑马鱼为模式生物,研究了PCP和OCDD对其胚胎发育的单一及复合毒性效应.结果表明,PCP单独暴露(浓度25μg·L-1～5mg·L-1)对斑马鱼胚胎发育具有较强的毒性效应,可导致胚胎孵化率显著下降,死亡率、畸形率显著上升,而OCDD单独暴露(200、500μg·L-1)对斑马鱼胚胎发育没有明显的毒性效应;OCDD与环境浓度的PCP复合暴露(OCDD PCP1:250μg·L-1 25μg·L-1;OCDD PCP2:250μg·L-1 50μg·L-1)对斑马鱼胚胎的存活与发育等没有显著影响,对斑马鱼胚胎内CYP1A基因表达以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的酶活力也没有显著影响,在实验浓度下二者共存没有明显的复合毒性效应.     

典型四环素类抗生素的预测无效应浓度和风险评估

四环素类抗生素是一类广谱抗生素,对生态环境存在潜在风险.本研究以四环素和土霉素为研究对象,根据欧盟现有化学物质风险评价技术指导文件(TGD),推导不同环境介质中四环素和土霉素的预测无效应浓度(PNEC),并采用风险商值(RQ)法对我国部分地区水质、淡水沉积物和土壤的暴露风险进行评估.结果 表明,我国水质、淡水沉积物及土壤中四环素的PNEC值分别为0.115 μg·L-1、423 μg·kg-1(湿质量)和57 μg· kg-1(湿质量);土霉素的PNEC值分别为4.93μg·L-1、1.78x104 μg·kg1(湿质量)和3.16×103μg·kg-1(湿质量).淡水沉积物风险区域主要集中在海河,土壤风险区域主要集中在山东省、四川省彭州市、辽宁省沈阳市等,部分区域点位存在潜在的生态风险.研究结论可为四环素类抗生素的生态环境风险评价提供科学依据.     

被动加标在水生生态风险评价中的应用——以多氯联苯分配系数的测定为例

准确的水生生态风险评价需要可靠的毒性数据,而其获取要求在一定时间范围内,水体中污染物的浓度保持恒定。对疏水性有机污染物进行水体生物毒性测试时,通常采用有机溶剂加标,然而该方式可能因为污染物的挥发和降解、容器壁吸附、生物摄取等问题,水体中污染物浓度持续下降,导致污染物的浓度-效应关系难以明确。近期为了克服这些问题,被动加标用于替代溶剂加标,通过污染物在加标体系中平衡分配来维持精确和恒定的水体浓度,同时还可通过测定加标聚合物中污染物的浓度来监测水体浓度。首先介绍了被动加标方法及其材料选择,讨论了该方法在生态风险评价中的主要应用,包括分配系数的测定、体外细胞测试、体内生物积累及毒性测试,以及沉积物毒性评价等。然后,以测定代表污染物多氯联苯在聚二甲基硅氧烷与水间的分配系数为例,详细说明被动加标的操作流程。最后,讨论了被动加标方法的优缺点,并对其在水生生态风险中的应用前景进行了展望。     

The influence of solid matrices on arsenic toxicity to Corophium orientale

In marine ecosystems, benthic organisms are really important because they are the first step in the transfer of contaminants from environment to biota. To this end, this study focused on biological assays with the amphipod Corophium orientale exposed to two different molecules of arsenic: arsenate (As^V), the most abundant form in sediments, and dimethyl-arsinate (DMA), expected to be moderately toxic as an intermediate in the process of detoxification. The toxicity of arsenic compounds was measured after exposure to three different matrices: water, spiked natural sediment and inert spiked quartz sand. LC₅₀ values were calculated for each exposure, and the results confirmed the highest toxicity of As^V, in addition to underlining the importance of matrix of exposure. Water exposure was the matrix which presented the highest toxicity for inorganic arsenic (As^V LC₅₀=3.51 mg L^?1 vs DMA LC₅₀=54.65 mg L^?1), spiked natural sediment demonstrated its capability to chelate arsenate toxicity (As^V LC₅₀=34.27 mg kg^?1 vs. DMA LC₅₀=52.19 mg kg^?1) and spiked quartz sand presented intermediate values for As^V (LC₅₀=25.26 mg kg^?1), whereas for DMA a lower toxicity was registered (LC₅₀=872.35 mg kg^?1). This study can provide some useful data linked with chemical speciation of arsenic and exposure matrix, for improving the correct management of contaminated sediment.     

外源稀土La在沉积物中的形态及其生物可利用性

将沉积物中的外源稀土La分为可溶解态、酸可提取态、有机质及硫化物结合态,研究了小球藻(Chlorella Vulgaris Beijerinck)对这三种形态La的生物可利用性.研究结果表明:这三种形态的La在沉积物中的含量与其在藻中的含量有很好的相关关系.其中可溶解态La的生物可利用性最大,这说明,沉积物中La的释放对其生物可利用性至关重要.     

Synthesis of 2,3-dihydroxynaphthalene-functionalized Amberlite XAD-4 resin: Applications for the separation and preconcentration of trace metal ions prior to their determination by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry

A simple, sensitive column solid-phase extraction procedure for separation and preconcentration of Cu(II), Ni(II), Co(II), and Cd(II) in spiked and natural water samples using 2,3-dihydroxynaphthalene-functionalized Amberlite XAD-4 (XAD-4-DHN) chelating resin prior to their determination by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry was discussed. The optimum experimental parameters such as pH, volume of sample and eluent, flow-rates of uptake and stripping, and sorption capacity of the chelating resin, were evaluated. The effect of the electrolytes and the cations on the preconcentration of metal ions was also investigated. The chelating resin could be reused for more than 20 cycles of sorption–desorption without any significant change (<1.0%). Recoveries obtained from this method range from 96 to 102% with R.S.D of 2.50 (n = 4). The detection limits for Cu(II), Ni(II), Co(II), and Cd(II) were found to be 1.9, 0.9, 1.2 µg, and 1.4 µg L^?1, respectively. The proposed method was applied for the determination of Cu(II), Ni(II), Co(II), and Cd(II) in spiked, tap water, and river water samples.     

浅丘河道生态需水量计算方法对比研究——以鄂北地区水河为例

适宜的生态需水量是保障河道生态系统健康的重要因素,合理地计算生态需水量对河道生态系统评估具有现实意义。以鄂北地区典型浅丘河道——水河为例,基于Qp法(不同频率最枯月平均值法)、频率曲线法、最小月平均流量法、Tennant法及生物习性法5种方法的生态流量计算结果,探讨了各方法计算结果的合理性与适用性。结果表明:由于上下游河道水文条件差异性,上游断面采用生物习性法能较好地拟合河道水文节律变化和水质波动;同理,下游断面采用频率曲线法更加匹配下游河道水文、水质情况。因此,在河道上、下游断面分别采用生物习性法、频率曲线法计算得到适宜生态需水量为0.21 m^3/s、2.02 m^3/s。     

河流营养物参照状态的建立方法研究进展

建立营养物参照状态是河流水污染控制的关键问题之一。系统论述了参照状态的各种内涵,重点分析了国外建立河流营养物参照状态的各种方法及优缺点,并分析了其在中国的适用性。最后,提出了河流营养物参照状态的进一步研究的重点。参照状态根据允许人类活动影响的程度可有多种含义:最小干扰状态、历史状态、最少干扰状态和最佳可达成状态。其中,最少干扰状态和最佳可达成状态在现实管理中具有一定程度的可操作性。参照河流百分比法是建立营养物参照状态的首选方法,但中国水环境污染形势严峻,参照点变得越来越少。当参照点不存在时,一般河流百分比法是参照河流百分比法的替代方法,然而一般河流百分比法和参照河流百分比法的匹配性关系并不完全保持一致。由于栖息地退化等因素对生物完整性的影响程度可能比营养物浓度更大,生物响应法在实际应用中是非常困难的。流域模型法虽然有众多优点,但是数据要求较高,并且常用流域模型的机理与中国有较大差距,在中国应用的结果具有较大的不确定性。综合考虑中国水环境污染现状和数据要求,以多元线性回归模型为代表的简易模型方法在中国应有最大的适用性。然而,环境因素与营养物质间的关系往往都是非线性的,今后应着重研究建立河流营养物参照状态的多元非线性回归模型方法。此外,还应加强季风河流营养物参照状态的季节性差异与年际差异研究,并在全国层面上根据自然因素划分适当规模的生态区,分区确定各生态区的河流营养物参照状态。     

水质恶臭的评价及测定方法

我国水污染状况日益严重,而水质的恶臭问题逐渐成为关注的焦点,国内外关于水体恶臭测定尚无统一的评价方法和标准.通过对国内外水质恶臭评价方法的探讨和测定方法的对比分析,认为日本的三点比较式烧瓶法更适用于我国水质恶臭监测,建议在我国水污染控制指标中增加水质恶臭指标,并建立水质恶臭评价标准体系.     

Methods for estimating the uncertainty in emergy table-form models

Emergy studies have suffered criticism due to the lack of uncertainty analysis and this shortcoming may have directly hindered the wider application and acceptance of this methodology. Recently, to fill this gap, the sources of uncertainty in emergy analysis were described and analytical and stochastic methods were put forward to estimate the uncertainty in unit emergy values (UEVs). However, the most common method used to determine UEVs is the emergy table-form model, and only a stochastic method (i.e., the Monte Carlo method) was provided to estimate the uncertainty of values calculated in this way. To simplify the determination of uncertainties in emergy analysis using table-form calculations, we introduced two analytical methods provided by the Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM), i.e., the Variance method and the Taylor method, to estimate the uncertainty of emergy table-form calculations for two different types of data, and compared them with the stochastic method in two case studies. The results showed that, when replicate data are available at the system level, i.e., the same data on inputs and output are measured repeatedly in several independent systems, the Variance method is the simplest and most reliable method for determining the uncertainty of the model output, since it considers the underlying covariance of the inputs and requires no assumptions about the probability distributions of the inputs. However, when replicate data are only available at the subsystem level, i.e., repeat samples are measured on subsystems without specific correspondence between an output and a certain suite of inputs, the Taylor method will be a better option for calculating uncertainty, since it requires less information and is easier to understand and perform than the Monte Carlo method.     

基于高通量分析的长江干流重庆段重点关注污染物筛选

应用高通量分析方法对长江干流重庆段11个断面水体中的潜在污染物进行了分析,共筛查到230种污染物。结合重庆市化学品生产使用统计结果,应用综合评分法对潜在污染物进行了评分和排序,筛选出33种流域重点关注污染物,包括农药、工业用品(邻苯二甲酸酯类、酚类雌激素、有机溶剂)及个人护理品(抗氧化剂、合成麝香、紫外吸收剂)等。结果表明,基于高通量分析方法和综合评分法可成功识别和筛选流域内重点关注污染物,为流域管理提供科学依据。     

我国铜的淡水生物水质基准研究

铜是生命体必需的一种微量元素,当铜的浓度超过一定范围时,又会对机体产生一定的毒害作用.为了有效控制铜给水生生物带来的不利影响,亟需开展铜的水质基准研究工作.以我国淡水生态系统为保护对象,收集和筛选了淡水水体中的生物物种和相应的毒性数据.用评价因子法、毒性百分数排序法和物种敏感度分布法分别推导了我国铜的淡水生物水质基准....