苯并[a]芘在两种海洋生物体内的富集动力学比较

应用半静态双箱动力学模型在室内模拟了脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)、三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)对苯并[a]芘(benzo[a]pyrene,BaP)的生物富集实验,通过对富集与释放过程中两种海洋生物体内BaP的非线性曲线拟合,获得两种海洋生物对BaP的吸收速率常数k1、释放速率常数k2、生物富集因子BCF、平衡状态下生物体内BaP含量CAmax、生物学半衰期B1/2等动力学参数.拟合结果显示:脊尾白虾k1的平均值为18.80,k2的平均值为0.08,BCF的平均值为228.02,CAmax的平均值为46.78ng/g,B1/2的平均值为8.95d;三疣梭子蟹k1的平均值为22.55,k2的平均值为0.14,BCF的平均值为158.11,CAmax的平均值为32.70ng/g,B1/2的平均值为5.43d.两种海洋生物对BaP的k1、k2、BCF均随BaP暴露浓度的增大而减少,CAmax、B1/2随BaP暴露浓度的增大而增大.表明BaP容易在两种海洋生物体内富集,脊尾白虾对BaP的最高富集量高于三疣梭子蟹,前期富集速率高于后期,对BaP的释放主要集中在前期,后期释放速率放缓.     

广州城区夏季大气颗粒物数浓度谱分布特征

于2013年6月2日—7月15日,利用扫描迁移性粒谱仪(SMPS)对广州城区大气17～800 nm的粒子谱进行了连续观测,同时结合在线小时ρ(PM_2.5)及气象数据,对颗粒物污染特征进行了分析. 结果表明:观测期间,凝结核模态粒子、爱根核模态粒子、积聚模态粒子的数浓度范围分别为68～7 687、1 009～47 724、238～14 781 cm-3.平均数浓度谱及体积谱均呈单峰分布,峰值分别出现在50和300 nm左右. 根据双模态对数正态分布模型对平均数浓度谱拟合的结果可知,爱根核模态粒子和积聚核模态粒子的几何平均粒径分别为48和144 nm. 颗粒物数浓度及其谱分布日变化特征明显,在交通高峰及太阳辐射较强的时间段均出现峰值. 在观测阶段,粒子增长现象频繁发生,推测大气光化学反应引起的气-粒转化是广州城区夏季大气颗粒物的重要来源. 7月12—13日广州城区发生了一次典型的大气污染过程,ρ(PM_2.5)由18 μg/m3增至112 μg/m3,能见度降至8 km. 在该时间段,积聚模态粒子体积分数与ρ(PM_2.5)变化一致,R2(相关系数)达到了0.85. 后向轨迹分析表明,污染气团主要来自于西南方向,在陆地停留时间较长.      

Cr(VI)对三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)肝胰脏、鳃的SOD活性、MDA及MTs含量的影响

通过三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)对Cr(VI)的富集(15 d)和释放实验(15 d)过程中肝胰脏、鳃的SOD活性、MDA及MTs含量的变化,探讨Cr(VI)对三疣梭子蟹不同组织的毒性效应影响及其差异。结果表明,经过15 d的富集,1.50 mg/L、0.30 mg/L实验组肝胰脏、鳃的SOD、MDA及MTs含量均显著高于对照组水平(P0.05),在15 d的释放后,两个浓度实验组肝胰脏、鳃的SOD、MDA及MTs含量均能够恢复到对照组水平(P0.05)。三疣梭子蟹鳃的SOD活性,MDA和MTs含量达到峰值的时间早于肝胰脏,但是峰值水平低于肝胰脏,鳃的恢复时间短于肝胰脏。     

基于水足迹的山东省水资源可持续利用时空分析

以人均水资源占有量低、水资源利用结构不平衡省份山东省为研究区,首先计算2005—2014年山东省水足迹及2014年17地市水足迹,实现水足迹时空分析;从DPSIR视角出发,基于水足迹计算结果,融合构建水资源可持续利用评价指标体系,通过因子综合得分来反映全省10 a间水资源可持续利用强度,以2014年为水平年,对17地市因子综合得分进行空间聚类,实现水资源可持续利用时空分析。结果表明：研究区2005—2014年水资源可持续利用综合评价得分呈现增长态势,表明水资源可持续利用程度趋于加强,但分值总体较低,仍需提高利用效率;2014年17地市水资源可持续利用水平整体呈现东优西劣、南优北劣的空间格局。     

Biomarkers as tools to assess the chronic toxicity of ammonia in the juvenile Mugil cephalus

With juvenile fish as the subject, the effects of low concentration ammonia on antioxidant system were studied using Mugil cephalus. Samples of gill and liver tissue were obtained from 0.35, 0.70, 1.5 and 3?mg/L ammonia groups at 0, 5, 10, 15 and 20 days of exposure, at which times the biomarkers were measured. Results showed that gill malondialdehyde (MDA) content exhibited an initial significant increase (p?≤?0.05) at unionised ammonia concentrations of 0.70, 1.5 and 3.0?mg/L on day 5, followed by subsequent declines, while liver MDA levels exhibited significant increases (p?≤?0.05) at unionised ammonia concentrations of 1.5?mg/L starting on day 10 and at 3.0?mg/L starting on day 5. With exposure to ammonia at different concentrations, Na⁺-K⁺-ATPase activity in liver and gill decreased over time. The Na⁺-K⁺-ATPase activity was negatively related to ammonia concentration from 0.70 to 3.0?mg/L. Overall, our results show that MDA and Na⁺-K⁺-ATPase, evaluated here as potential biomarkers of ammonia exposure, exhibited responses to sublethal concentrations of ammonia that were concentration dependent.     

标准化测试种子发芽和根伸长毒性试验的基质应用研究

种子发芽和根伸长毒性试验是研究和评价新化学物质对陆生生物危害性的重要手段之一。为探究在标准化测试中能否使用非推荐基质,以及使用推荐基质时能否用灭菌法替代酸洗法处理石英砂,选取8种植物种子在5种基质中进行试验。结果表明,不同基质对种子发芽率的影响较小,但基质较低的养分含量和特殊的物理结构易对部分种子根长形成胁迫,甚至直接制约根系发育。生菜、水稻在5种基质中的发芽率和根长无显著性差异;绿豆、甘蓝、西瓜在酸洗石英砂中的根长分别为25.1、24.5、29.0 mm,在其余4种基质中根长显著缩短;青瓜在吸水纸和发芽纸中发芽率偏低,仅为83.3%;玉米在酸洗石英砂和灭菌石英砂中的发芽率和根长无明显差异,为100%/45.7 mm和93.3%/44.8 mm,其他基质中显著偏低。标准化测试条件下,以推荐的酸洗石英砂上各种子的发芽率和根长为评判依据,生菜和水稻试验可使用本研究中任意基质,绿豆、甘蓝和西瓜试验仅可使用酸洗石英砂作为基质,青瓜和玉米试验可使用干热灭菌法替代酸洗法处理石英砂,并且青瓜试验还可使用滤纸基质。以上结果为测试机构在工作实践中优化试验条件提供理论依据。     

土-膨润土系竖向隔离工程屏障阻滞重金属污染物-运移特性试验研究

通过室内试验及理论分析对砂土-膨润土系竖向隔离工程屏障(简称S-B隔离屏障)阻滞重金属运移特性进行了研究:通过一维化学渗透土柱试验研究了S-B隔离工程屏障材料对典型重金属Pb的阻滞规律。S-B工程屏障材料对Pb具有一定的化学渗透膜效应,其化学渗透效率系数ω随溶质浓度增大而减小,且在半对数坐标下呈现良好的线性关系;Pb浓度在5~60 mmol/L时,其化学渗透效率系数ω的范围为0.008~0.030。同时,Pb在材料中的有效扩散系数D^*随溶质浓度增大而增大,并逐渐趋于稳定。     

磷酸三正丁酯对蚯蚓的生态毒性效应

有机磷酸酯(OPEs)作为一种新型的阻燃剂和增塑剂,在环境中普遍存在,尤其在土壤中常被检出,因此其环境和健康风险亟待评估.为探究OPEs对土壤生物的毒性效应,选取磷酸三正丁酯(TnBP)作为受试物,以赤子爱胜蚓( Eisenia fetida)为指示生物,采用人工土壤法研究不同浓度TnBP对蚯蚓生长、抗氧化酶系统、乙酰胆碱酯酶(AChE)活性、体腔细胞DNA损伤及8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)含量的影响.结果表明,TnBP暴露对蚯蚓生长无明显抑制作用,但TnBP胁迫可引起蚯蚓体内抗氧化酶活性增强,脂质过氧化产物丙二醛含量显著上升,表明蚯蚓受到氧化损伤;彗星试验结果显示,彗尾DNA含量和Olive尾矩均显著上升,表明TnBP暴露能够引起蚯蚓体腔细胞DNA损伤;8-OHdG含量也显著增加,其水平与暴露浓度存在明显的剂量-效应关系,提示TnBP暴露可引起蚯蚓体腔细胞氧化性DNA损伤;AChE活性受到的影响则较为微弱.综上,本研究阐明了TnBP暴露对蚯蚓的毒性效应并为进一步研究OPEs对土壤的生态风险评估提供科学依据.     

太湖地区典型轮作与休耕方式对稻田水稻季N2O和CH4排放量的影响

轮作休耕是实现"藏粮于地、藏粮于技"的重要途径之一,目前在太湖稻田区域主要推广紫云英(Astragalus sinicus L.)-水稻(Oryza sativa L.)、油菜(Brassica napus L.)-水稻和休耕-水稻典型轮作与休耕方式。在太湖地区典型稻田水稻生长季设置了6个处理:(1)紫云英-水稻轮作,不施N肥处理,MRN0;(2)紫云英-水稻轮作,当地常规施肥量(300 kg·hm^-2,以纯氮计,下同),MRN300;(3)油菜-水稻轮作,不施N肥处理,RRN0;(4)油菜-水稻轮作,当地常规施肥量(300 kg·hm^-2),RRN300;(5)休耕-水稻轮作,不施N肥处理,FRN0;(6)休耕-水稻轮作,当地常规施肥量(300 kg·hm^-2),FRN300。通过田间试验,研究了不同轮作与休耕方式对水稻产量、氮肥利用率及稻田温室气体CH₄和N₂O排放的影响,从而为综合评价轮作休耕方式提供科学依据。田间试验结果显示,与不施氮肥处理相比,在不同轮作休耕方式下施氮300 kg·hm^-2,可增加53.7%—60.0%的水稻产量,以MRN300处理水稻产量最高,与RRN300和FRN300处理相比,水稻产量分别提高了1.6%和6.0%。在不施氮水平下,MRN0、RRN0和FRN0各轮作处理间N₂O排放通量和累积排放量均值差异不显著(P>0.05)。而在施氮300 kg·hm^-2下,紫云英-水稻轮作可降低N₂O排放通量和累积排放量,与RRN300和FRN300处理相比,N₂O排放通量分别降低了36.0%(P<0.05)和2.1%(P>0.05)。在同一施氮水平下,紫云英-水稻轮作CH₄排放通量和累积排放量最小,与RRN300和FRN300处理相比,MRN300处理CH₄排放通量分别降低了1.1%和6.7%,CH₄和N₂O的全球增温潜势(GWP)分别降低了3.3%和6.5%,单位水稻产量温室气体排放强度(GHGI)分别降低了4.6%和11.6%。综上,紫云英-水稻轮作对提高水稻产量,降低温室气体排放效果最好。     

浙江浦阳江大型底栖无脊椎动物物种多样性和生态功能恢复研究

为科学评估河流修复效果,研究修复河流中底栖动物物种多样性和生态功能恢复特征,以浙江省浦江县浦阳江干流为研究对象,分别对2个近自然河段、2个城区修复河段和3个郊区修复河段在修复后1,3,4和5年的水质和底栖动物恢复状况进行调查研究。采用广义最小二乘法(GLS)模型探索底栖动物物种多样性(总物种丰富度、EPT丰富度和Shannon-Wiener多样性指数)和功能多样性[功能丰富度、功能均匀度和Rao的二次熵指数(RaoQ)]与恢复年份和修复河段类型的相关性。结果表明,修复后河流的NH 3-N和TP浓度显著低于修复前(p<0.001),修复河段和整个调查河段的底栖动物物种多样性和功能多样性总体上随修复年份的增加呈上升趋势。GLS模型分析结果表明,相对于修复河段类型,修复年份对河流修复效果起着更为重要的作用,此外,郊区河段对修复后RaoQ功能多样性指数的改变作用显著(p<0.001)。提出,修复河段底栖动物多样性的恢复与恢复年份和河段受到的干扰类型密切相关。