3种典型有机氯农药对锦鲤幼鱼的雌激素效应及其体内富集

为研究3种典型有机氯农药(%-六六六、p,p'-DDT和七氯)低浓度暴露对锦鲤幼鱼的雌激素效应及其体内富集效应,将锦鲤幼鱼暴露于有机氯农药的6个浓度组中进行20 d慢性毒性试验,测量血清中游离钙和蛋白结合磷含量及体内各组织有机氯农药残留。结果表明,在低浓度暴露20 d后,锦鲤幼鱼血清中游离钙和蛋白结合磷含量均随暴露浓度增加而呈先增后减之势,产生了明显的雌激素效应。p,p'-DDT在鱼体各组织中的富集能力远高于%-六六六和七氯;p,p'-DDT主要在鱼油中富集,其次为鱼肝、鱼鳃和鱼皮;%-六六六和七氯主要在鱼肝中富集,其次为鱼皮、鱼鳃和鱼油;3种有机氯农药在鱼肉中的富集相对较少。     

沉积物中芘对泥鳅和霍甫水丝蚓的毒性效应研究

积累在沉积物中的外源化合物会对底栖生物产生危害。本研究以泥鳅(Misgurnus anguilicaudatus)和霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)为受试生物,研究了沉积物中代表性多环芳烃类物质芘(pyrene)对这2种生物的急/慢性毒性效应。芘对泥鳅96 h的半数致死浓度LC50、平衡受损效应浓度EC10和EC50分别为548.9、63.1、254.8 mg·kg~(-1)干重,21 d的LC50为4.6 mg·kg~(-1)。沉积物中芘会导致泥鳅活动异常、泥鳅体色加深、抑制泥鳅生长。芘对霍甫水丝蚓28 d的LC50、自断效应浓度EC10和EC50分别为1 000、5.1、85.4 mg·kg~(-1)。芘也会抑制霍甫水丝蚓的生长,引起霍甫水丝蚓挖掘深度变浅、挖掘长度变短、挖掘密度变小,导致霍甫水丝蚓产生沉积物回避行为,降低霍甫水丝蚓筑巢密度和大小。霍甫水丝蚓的挖掘、沉积物回避和筑巢等行为产生不同程度的影响。泥鳅对芘的毒害响应较霍甫水丝蚓更加敏感。研究结果丰富了我国本土底栖生物毒性效应数据,为沉积物质量基准的制定奠定了基础。     

重金属(Cd、Cu、Zn和Pb)在淮南塌陷塘鲫鱼体内的分布特征及健康风险

从淮南煤矿区塌陷塘采集鲫鱼样品,分析重金属元素(Cd、Cu、Zn和Pb)在鲫鱼体内的富集特征,结果发现,Cd、Cu、Zn和Pb在塌陷区鲫鱼(Carassius auratus Gibelio)肌肉中含量均低于《无公害食品水产品中有毒有害物质限量》(NY5073—2006)、食品中污染物限量(GB2762—2005)和FAO/WHO标准.重金属元素在鲫鱼体内的富集器官主要为内脏和鳃,Cd和Pb主要富集在内脏,Zn主要富集在鱼鳃,Cu的富集器官随着地域变化(对照为鳃,塌陷区为内脏).目标危险系数(THQ)分析发现Cu导致的健康风险较高,Cd最低,单一重金属THQ值和复合重金属的TTHQ值均小于1,说明研究区域内的鱼肉均不产生对人体危害的健康风险.     

泥鳅对水田上覆水中氮素动态的生物扰动效应

基于模拟试验,通过对比分析氮素含量在有/无泥鳅活动时的差异,探讨了底栖鱼类对水田上覆水中氮素动态的生物扰动效应.结果表明,泥鳅对水田上覆水中氮素动态具有强烈的扰动作用.泥鳅扰动组上覆水中氨氮和硝态氮含量在整个试验期间均高于对照组.泥鳅扰动对上覆水中亚硝态氮含量的影响未表现出明显的规律性,但显著增加了溶解性无机氮和总氮的含量.在试验前期扰动组上覆水中氨氮/总氮比值高于对照组,在试验中、后期则低于对照组.试验期间扰动组上覆水中溶解性无机氮/总氮比值明显高于对照组,说明泥鳅扰动显著增加了水田上覆水中溶解性无机氮占总氮的比例.     

络合硫酸铜除藻剂应急治理水华对水质及鱼类的影响

在水华爆发严重时期,投加络合硫酸铜除藻剂对富营养化池塘进行应急治理,考察了投药后水体的水质动态变化及非洲鲫鱼对铜的富集作用。结果表明,水华在投药后得到了有效控制,ρ(叶绿素a)从298.98降至40.71μg.L-1,浊度从14.45降至5.70 NTU,投药期间水体ρ(Cu2+)低于0.3 mg.L-1;停止投药后10 d藻类生物量开始上升,叶绿素a浓度从40.71上升至125.29μg.L-1,浊度从5.70上升至12.15 NTU,22 d后水体ρ(Cu2+)低于检出限。非洲鲫鱼各组织对铜的富集能力从大到小依次为肝脏(512.50 mg.kg-1)、鳃(17.00 mg.kg-1)、肌肉,鱼肉中未发现明显的铜富集,停止投药后鱼鳃中铜富集量明显降低。     

沉积物中重金属Pb和Cd对河蚬的毒性效应研究

以河蚬为受试生物,以存活率、呼吸抑制率为测试终点,研究了沉积物和上覆水中重金属Pb、Cd对底栖生物的毒性效应,并探讨了沉积物中酸挥发性硫化物(acid volatile sulfide,AVS)和同时提取金属(simultaneously extracted metals,SEM)对重金属生物有效性的影响。结果表明,沉积物中Pb、Cd对河蚬致死效应较低,当Pb、Cd浓度分别为400、100 mg獉kg-1,连续暴露21 d时,致死率低于20%;沉积物中Pb、Cd对河蚬14 d的呼吸抑制率EC50分别为519和151 mg獉kg-1;上覆水中Pb和Cd离子浓度较低,对生物毒性效应贡献可以忽略;SEM/AVS值和生物呼吸抑制率有着明显的线性相关性,当SEMPb/AVS1,SEMCd/AVS0.6时,重金属对河蚬有明显的毒性效应。     

Tenax萃取技术用于养殖底泥中有机氯农药的生物有效性研究

本研究以经济底栖生物菲律宾蛤仔和河蚬为受试生物,分别对不同浓度梯度的海洋和淡水底泥中9种代表性有机氯农药(OCPs)进行累积实验;同时采用Tenax连续萃取法研究2类底泥中OCPs的脱附动力学,提供简单、快速评价养殖底泥中OCPs生物有效性的方法,并将Tenax萃取结果与2种底栖生物的累积结果进行比较。结果表明,菲律宾蛤仔和河蚬对OCPs的生物-底泥富集因子(BSAF)分别为0.31~1.89和0.12~2.12,且底泥中有机碳标化的OCPs浓度与生物体内脂肪标化的OCPs浓度之间的相关性较差。Tenax脱附动力学的结果表明,2类底泥中OCPs的快速脱附比例(F_(rap))均在50%左右,其快速、慢速和极慢速脱附速率常数数量级分别为10~(~(-1))、10~(-2)和10~(-4)。Tenax快速脱附组分与2种底栖生物累积结果之间具有良好的相关性(r~2=0.75,P0.0001),表明Tenax萃取技术可以预测OCPs在底栖生物体内的累积量,并且该方法克服了大型底栖生物累积实验结果重复性较差等缺点。另外通过与基于热力学平衡的方法对比发现,Tenax萃取技术更适用于滤食性或可消化底泥的底栖生物对底泥污染物的富集;同时Tenax 6 h和24 h单点萃取技术可以作为简单快速评价底泥疏水性有机污染物(HOCs)生物有效性的替代方法,进一步为养殖领域的底泥污染状况以及相关水产品的质量安全和食用风险提供生物有效性评价依据。     

稀土元素在鱼体中的生物富集作用

研究了鲤鱼若干部分对轻、中和重稀土元素的生物富集作用。结果表明:鲤鱼对水体中可溶性稀土元素的富集能力较低。其最大生物浓缩因子BCF的顺序为内脏>鳃>骨骼>肌肉,且发现鲤鱼对于混合稀土溶液没有协同作用和拮抗作用。重稀土元素在鲤鱼若干部分的生物富集能力最低,而轻稀土和中稀土元素的生物富集能刀则显示出很小的差异。     

三相生物流化床去除有机物的混合与传递过程分析

本文以含酚废水为对象,详细分析了三相生物流化床去除有机物的混合与传递过程特性.结果表明,小直径生物粒子的流态化接触为微生物提供了巨大的栖覆表面并拥有较高的生物浓度,气泡搅拌,大气泡的尾迹提升,促进了生物流化床的混合,减小了传质阻力,提高了生物反应速率.生物载体上污染物的自析效应是流化床上部污染物浓度局部回升的主要原因.     

天津地区鱼塘水、悬浮物、沉积物和鱼体中的DDT

采样测定了天津地区2典型鱼塘鲫鱼、鲢鱼、水、悬浮物、沉积物和鱼塘周边表土中的DDT及其代谢产物含量。结果发现,2鱼塘各主要介质以及鱼体肌肉和器官中都富集了较高浓度的DDT。鲫鱼和鲢鱼肌肉中DDT的含量分别为(66.4±2.7)ng·g-1和(24.3±23.4)ng·g-1。肝胰脏、肠和鱼鳃中DDT含量一般高于肌肉,其中肠的富集量最大,是肌肉的3倍以上。生物富集系数(lgBCF)分别为3.7和3.3。2鱼塘鱼体和各相含量有较大差别,鱼塘介质中悬浮物富集浓度最高。表土污染相对严重地区的鱼塘中各介质和鱼体DDT含量均高于另一污染较轻的鱼塘。污染严重鱼塘的DDE/ΣDDT含量比值也相对较高,反映早期污染残留的重要特征。尽管如此,仍然较高的DDT含量以及悬浮物中很低的DDE/ΣDDT含量比值说明很可能还有污染源存在。     

东平湖菹草-上覆水-沉积物系统中汞、砷的赋存特征

为了解东平湖菹草-上覆水-沉积物系统中重金属汞(Hg)和砷(As)的含量特征及相互关系,于2015年5月菹草生长的旺盛期在东平湖沿湖采集了33个点位的菹草、上覆水和表层沉积物样品,测定了Hg和As的总量,并采用生物富集系数法评价了菹草对上覆水和表层沉积物中Hg和As的富集能力.结果表明,东平湖上覆水中Hg和As浓度的均值分别为0.769μg·L~(-1)和7.86μg·L~(-1),以地表水环境质量Ⅲ类水标准(GB 3838—2002)为参比,As全部达标;Hg超标率为73.3%,其均值是Ⅲ类水标准值的7.7倍.表层沉积物中Hg和As的含量均值分别为0.072 mg·kg~(-1)和17.09 mg·kg~(-1),分别为山东省土壤背景值的3.6倍和1.8倍.菹草中Hg和As的含量均值分别为0.169(干重)和2.11 mg·kg~(-1)(干重).菹草对上覆水、表层沉积物中Hg、As的富集系数空间差异性较大,且对上覆水中Hg和As的富集系数(16.2—2581.9)远高于对表层沉积物中的富集系数(0.07—26.2).表层沉积物中Hg、As与有机质之间均呈显著正相关性,但Hg、As在菹草-上覆水-沉积物系统中相关性不显著,说明了该系统中Hg、As迁移的复杂性.     

双齿围沙蚕对芘的生物可利用性研究

为近海岸沉积质中PAHs的生态风险评价及其污染生境的修复提供理论依据,以双齿围沙蚕为研究对象,以芘为暴露污染物,开展双齿围沙蚕对芘的生物可利用性研究,分别考察了芘对双齿围沙蚕抗氧化酶活性的影响以及芘在双齿围沙蚕体内的生物富集特征。结果表明,双齿围沙蚕SOD、CAT和GSH-PX活性均随诱导时间的增加而升高,且SOD活性随芘浓度的增加出现显著性抑制,CAT和GSH-PX活性则随芘浓度的增加出现显著性升高。芘在双齿围沙蚕体内的生物富集特征如下:双齿围沙蚕体内芘的蓄积量随暴露浓度的增加而增加,各处理组双齿围沙蚕体内芘的蓄积量随时间的变化均呈类凸形的二次曲线关系,在第10天达到蓄积的最大值,最大蓄积量依次为(6.18±0.62)mg·kg~(-1)、(12.37±1.23)mg·kg~(-1)和(24.76±1.51)mg·kg~(-1)。生物富集系数BCF随芘浓度的增加而减小,分别为0.0692、0.0684和0.0674。上述研究结果表明,在一定浓度范围内,双齿围沙蚕抗氧化酶活性对芘的暴露具有很好的指示作用;此外,在短期内,双齿围沙蚕对芘具有明显的富集效应。     

酚类化合物在矿化垃圾中吸附性能的研究

研究了苯酚、2-氯酚、4-氯酚、2,4-二氯酚在矿化垃圾中的吸附性能.酚在矿化垃圾中的吸附是一个比较迅速的过程,经过6h的吸附即可达到平衡.pH值对酚吸附容量的影响较大,低pH值有利于矿化垃圾对酚的吸附.四种酚在矿化垃圾中的吸附容量大小顺序为:4-氯酚＞2,4-二氯酚＞2-氯酚＞苯酚.在实验浓度范围内,酚在矿化垃圾中的吸附符合Freundlish等温吸附方程.四种酚在矿化垃圾中的吸附是酚在矿化垃圾有机质的分配作用和化学吸附作用共同作用的结果.     

污染水体中鱼体内三聚氰胺的累积及其在清洁水体中的消除

以吉富罗非鱼（Oreochromis niloticus）为受试动物,在室内用水族箱进行模拟养殖试验,设定污染水体中三聚氰胺初始浓度为0.2 g·L-1,考察罗非鱼在其中饲养1周期间体内三聚氰胺的累积情况。再将鱼转移至不含三聚氰胺的清洁水体中饲养1周,考察鱼体内三聚氰胺在其中的消除情况。结果表明,三聚氰胺能在鱼体内迅速富集,鱼肉及内脏中三聚氰胺的含量均与鱼在污染水体中暴露的时间成正相关。其中,鱼肉中三聚氰胺的浓度几乎成线性增大,拟合所得方程为y=5.598 8x＋12.897,相关系数为0.995 9。内脏对三聚氰胺的富集速率先快后慢,且其中三聚氰胺的浓度为鱼肉的2~3倍。在试验后期,鱼肉及内脏中三聚氰胺的浓度分别高达51.55 mg·kg-1和93.89 mg·kg-1,此时罗非鱼表现出明显的中毒迹象。将罗非鱼转移至清洁水体中养殖后,鱼肉及内脏中三聚氰胺的残留量均迅速下降,尤其是后者的消除速度甚快,一周后两者的浓度分别降至0.13 mg·kg-1和0.21 mg·kg-1。此时,罗非鱼中毒症状逐渐消失,活动趋向正常。     

溢油污染物在栉孔扇贝不同组织的富集特异性及生物放大效应的初步研究

本文采用半静态暴露实验法,研究了栉孔扇贝(Chlamys farreri)的不同组织对船舶常用燃料油0#柴油分散液和乳化液的富集及其在食物链传递过程中的生物放大效应。结果表明:(1)在不同浓度柴油分散液和柴油乳化液中,扇贝暴露8 d后不同软组织对柴油的生物富集系数BCF均表现为鳃(889.40～127.92 mL·g~(-1)、830.80～123.43 mL·g~(-1))内脏团(293.80～58.46 mL·g~(-1)、184.00～130.53 mL·g~(-1))肌肉(147.60～39.68 mL·g~(-1)、149.80～62.40 mL·g~(-1)),腮和内脏对石油的富集能力强于肌肉,各组织对柴油分散液的富集能力强于柴油乳化液;(2)用石油烃(TPH)浓度分别为1.74×10~(-10)mg·cell~(-1)、4.44×10~(-10)mg·cell~(-1)的三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum Bohlin)喂养扇贝后,扇贝体内石油烃(TPH)浓度随时间的延长和藻体浓度的上升都表现出增加的趋势,到第8天实验结束时扇贝体内TPH浓度达到7.79 mg·kg~(-1)和9.61 mg·kg~(-1),表明TPH通过浮游植物的摄食在扇贝体内造成累积,通过食物链进行了传递。     

0#柴油和原油水溶性成分在黑鲷(Sparusmacrocephlus)体内的富集动力学

石油是海洋环境中的一类重要污染物,为探索石油烃在海洋生物体内的生物富集动力学特征,应用半静态双箱动力学模型在室内模拟了黑鲷(Sparus macrocephlus)对0#柴油和东海平湖原油水溶性成分(Water accommodated fraction,WAF)的生物富集实验,通过对富集与释放过程中黑鲷体内石油烃的动态检测以及对检测结果的非线性曲线拟合,获得黑鲷对0#柴油、原油WAF的吸收速率常数k1、释放速率常数k2、生物富集因子BCF、平衡状态下黑鲷体内石油烃含量CAmax和生物学半衰期B1/2等动力学参数.拟合结果得到的各动力学参数分别为:黑鲷对0#柴油WAF的吸收速率常数k1范围为3.46-4.87、k2为0.047 6-0.070 8、BCF为48.79-102.30、CAmax为1.53-2.93 mg/kg、B1/2为9.79-14.57 d;黑鲷对原油WAF的吸收速率常数k1范围为2.12-5.75、k2为0.036 3-0.050 5、BCF为58.35-147.21、CAmax为4.01-7.00 mg/kg、B1/2为13.71-19.08 d.黑鲷对0#柴油、原油WAF的吸收速率常数k1、BCF均随外部水体中石油烃浓度的增大而减少,对0#柴油和原油WAF的释放速率常数k2与外部水体中石油烃浓度无明显相关性,CAmax整体随外部水体中石油烃浓度的增大而增大.对模型的拟合优度检验结果显示,模型的拟合优度良好.研究表明,0#柴油在黑鲷体内的富集量低于原油WAF、释放量略高于原油WAF,不同种类石油的烃类组分可能是主要控制因子之一.     

虫螨腈对斑马鱼的急性毒性及生物富集性研究

以斑马鱼(Brachydanio rerio)为试验生物,采用半静态法测定虫螨腈对斑马鱼的急性毒性和生物富集系数。试验结果表明,虫螨腈对斑马鱼96 h-LC50为0.015 mg·L-1,其95%的置信限为0.011 mg·L-1~0.12 mg·L-1,属于高毒。在两个处理浓度2.0×10-4mg·L-1和2.0×10-3mg·L-1下,连续暴露8 d,斑马鱼对虫螨腈的生物富集系数(BCF8d)分别为1 211.6和1 549.7,属于高富集性农药。     

菲和镉单一及复合污染条件下在毛蚶体内的富集动力学研究

采用室内半静态双箱动力学模型实验,研究了菲和镉单一及复合污染条件下在毛蚶(Anadara subcrenata)体内的生物富集,通过对富集与释放过程中毛蚶体内菲和Cd的富集量进行非线性曲线拟合,获得了菲和Cd单一及复合污染条件下在毛蚶体内的吸收速率常数k1、释放速率常数k2、生物富集因子BCF、生物半衰期B1/2和平衡状态下最大富集量CA max等动力学参数。实验结果表明,菲和Cd在实验前期富集速率较高,8 d以后富集速率减缓,释放阶段与富集阶段相似。毛蚶对菲的BCF值为37.80,远大于Cd的BCF值13.12,且生物半衰期时间更长,菲更容易在生物体内富集。菲和Cd联合暴露条件下,在毛蚶体内的CA max和BCF值均大于单一作用,说明二者同时暴露时,毛蚶对菲和镉的吸收富集均有所增强。实验模型拟合度较好,输出值和实测值之间无显著性差异,拟合方程和拟合参数可信。     

泥鳅在生物栅技术修复景观水体中的作用

设计一种由微牛物载体填料和水生植物、水生动物为主要构件的生物栅处理装置(BGD),以强化处理污染景观水体.实验中选择组合填料、美人蕉、泥鳅作为生物栅构成要素,以上海市苏州河支流赤水河河水为实验用水,通过对比实验研究泥鳅在系统中的作用.泥鳅投放密度为650 g m2,以近自然的方式进行静态处理,过程中体系溶解氧(DO)的变化范围为1.9～3.0 mg L-1.BGD组DO水平高于对照组,运行第24 h和48 h,BGD组DO分别为1.96 mg L-1和2.2 mgL-1,而对照组只有1.5 mg L-1.生物栅内泥鳅在根系和填料间往来穿梭,上下运动,增加了生物栅的复氧速率.BGD中dDO/dDOC减少量与溶解性有机碳(DOC)减少量比值]随时间变化曲线斜率KBGD为-0.0042.-K对照＜-KBGD,说明BGD中的复氧速率大于对照组.运行48 h时BGD组NH4+-N和TP去除率分别为50.7%和82.4%,比埘照组提高30.9%和23.5%.24 h时BGD组TN去除率为34.4%,较对照组减少14.1.DO水平相对较高有利于NH4+-N、TP的去除,而不利于TN的去除.对照组和BGD组对UV254类物质都有一定去除效果,但对照组的去除率低于BGD组,运行72 h后,去除率分别为36.4%(对照组)和45.4%(BGD:组),泥鳅分泌特定酶能够降解特定的有机物质,有利于UV254的去除.图6表3参17     

戊唑醇在环境中的降解迁移和生物富集性研究

戊唑醇属于内吸性三唑类杀菌农药,在国内广泛用于田间病虫防治,故其在环境中的归趋备受关注。采用室内模拟试验方法,研究了戊唑醇在水-沉积物中的降解特性、土壤中的吸附性和在斑马鱼中的生物富集性。结果表明:好氧条件下,戊唑醇在河流与湖泊水-沉积物系统中农药总量的降解半衰期分别为533.2、433.2 d;厌氧条件下,河流与湖泊水-沉积物系统中降解半衰期分别为364.8、1 732.9 d;沉积物系统降解半衰期较长,降解速率主要受水中戊唑醇的降解速率影响。戊唑醇在江西红壤、太湖水稻土、常熟乌杉土、东北黑土中的吸附性符合Freundlich方程,Kd值分别为7.4、11.8、11.2和15;吸附性大小次序为东北黑土太湖水稻土常熟乌杉土江西红壤;以有机碳含量表示的土壤吸附常数KOC在698.9~1 635.5之间;影响戊唑醇土壤吸附性的主要因素为土壤有机质含量和p H。戊唑醇在斑马鱼中的生物富集系数BCF8 d为21.52~25.30,具有中等富集性。戊唑醇在水体环境中具有较强稳定性,不易被土壤吸附,且具有一定的生物富集性,可能会对水体和水体生物造成一定的污染。