深圳农业面源污染与近岸水体富营养化关系研究 III.水产养殖排污分析

对1991年至2000年间深圳内陆和近岸水产养殖业的排污量进行估算,分析其演变趋势,并对同时期深圳市的点源污染和农业面源污染进行了比较,结果表明:(1)深圳市水产养殖业排污也是深圳近海水体富营养化主要成因之一,自1994年之后其对近海水体污染有加重趋势;(2)在农业面源中,畜禽养殖业排污量最大,其次是水产养殖,再次是农田化肥流失排污;(3)在点源污染中,城市生活污水已成为主要污染源,工业废水排污在点源污染中的比重有较大程度的降低;4)点源污染与面源污染相比,在排放COD量的比例上,前者是后者的两倍多,在排放TN量所占比例上,二者相近,在排放TP所占比例上,前者小于后者。     

重金属Cu2+,Pb2+和Zn2+胁迫对近江牡蛎(Crassostrea rivularis) SOD活性影响研究

为探讨将近江牡蛎(Crassostrea rivularis)抗氧化酶防御体系参数作为海洋重金属污染生物监测指标可行性,文章在实验室条件下,研究这三种重金属暴露对近江牡蛎(C.rivularis)鳃和消化腺组织SOD活性的诱导作用;实验结果表明:Cu2 ,Pb2 和Zn2 能诱导近江牡蛎(C.rivularis)腮和消化腺SOD的产生,但由于近江牡蛎(C.rivularis)腮和消化腺的结构和功能的不同,在重金属的诱导下,消化腺内的SOD活性要比腮的大;Pb2 和Zn2 诱导近江牡蛎(C.rivularis)鳃和消化腺组织SOD活性变化的剂量-效应均为抛物线型;Cu2 对近江牡蛎(C.rivularis)鳃组织SOD活性诱导曲线不呈抛物线型,而对消化腺组织SOD活性诱导的剂量-效应呈抛物线型;根据对SOD活性影响的强弱,三种重金属对近江牡蛎(C.rivularis)的毒性强弱顺序为Cu2 >Pb2 >Zn2 。在实验室条件下,近江牡蛎(C.rivularis)消化腺组织中的SOD活性可作为养殖水体重金属污染程度监测指标,但应用到实际养殖水体尚须进一步研究。     

渤海中部海域表层沉积物生源要素分布特征及其环境评价分析

于2015年5月在渤海中部海域采集30个表层沉积物样品,对总有机碳（TOC）、总氮（TN）、总磷（TP）、生物硅（BSi）、有机质（OM）、含水率（MC）进行了分析测定,通过分析渤海中部海域表层沉积物生源要素的分布特征,进一步揭示有机质物源的贡献以及海域生物地球化学等过程。渤海中部海域表层沉积物生源要素含量分别为TOC（0.21%~1.43%）、TN（0.01%~0.12%）、TP（0.01%~0.04%）、BSi（0.08%~0.46%）、OM（1.43%~9.42%）、MC（18.24%~47.70%）,TOC、TN、TP、OM和MC分布特征相近,总体呈现东低西高的分布特征,BSi则在渤海中部含量较高。TOC、TN摩尔比值显示渤海中部表层沉积物中有机质来自陆源和海源混合输入,以陆源输入为主;而TOC/BSi说明硅藻对渤海中东部海域总初级生产力贡献较大。沉积物质量评价显示渤海中部海域表层沉积物受到一定程度的污染,部分海域沉积物中TOC和TN含量超过加拿大安大略省环境和能源部沉积物质量评价标准的Ⅱ类标准。     

拟柱孢藻生长及碱性磷酸酶活性对不同磷浓度和磷形态响应的株系间差异

拟柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii)是热带地区普遍存在的蓝藻种类,近年来广泛扩张到温带地区水体,耐受低磷环境和多生态型的存在被认为是该藻能成功入侵的重要原因.为进一步了解不同藻株对磷波动的生理响应是否存在差异,本研究以广东省镇海水库分离的4株拟柱孢藻(N1、 N8、 N9和N10)为材料,观测它们的生长和碱性磷酸酶(ALP)活性在不同无机磷(Pi)浓度(HP=7.13 mg·L~(-1)、 MP=0.64 mg·L~(-1)、 LP=0.03 mg·L~(-1))和磷形态[磷酸氢二钾(K_2HPO_4)、焦磷酸钾(K_4P_2O_7)、三聚磷酸钾(K_5P_3O_(10))、 D-葡萄糖-6-磷酸(D-G-6-P)、三磷酸腺苷(ATP)、环磷酸腺苷(cAMP)]的变化.结果表明, 4株拟柱孢藻的生长对Pi浓度变化的响应基本一致,即它们的生物量都随Pi浓度的升高而增加,而ALP活性则反之;无论在LP、MP或HP条件下,N8藻株的ALP活性均显著低于其他3藻株,表明该藻株更能适应环境中的磷波动.在不同磷源培养下,拟柱孢藻N8和N9在3种无机磷下的生物量显著高于3种有机磷组,两者的比生长速率在K_2HPO_4最高,在ATP中最低,这表明拟柱孢藻偏好无机磷,但也能利用有机磷生长;在有机磷源条件下,N8藻株在ATP中的ALP活性显著高于其他2种有机磷,而N9藻株的ALP活性在3种有机磷培养下无显著差异,这表明N8藻株对无机磷缺乏的响应较N9藻株更为敏感.本结果表明来源于同一水库的拟柱孢藻藻株间存在显著差异,其中N8藻株对磷浓度变化的适应及响应能力均高于其它藻株.株系差异性的存在有利于拟柱孢藻适应各种环境变化,增强自身的竞争优势.     

近江牡蛎等7种养殖鱼虾贝类参照基因β-肌动蛋白cDNA序列的克隆与比较分析

为进一步研究水产养殖动物功能基因的表达调控,采用RT-PCR及RACE法,分离、克隆了近江牡蛎(Crassostrea ariakensis)肝脏β-肌动蛋白基因cDNA全序列.结果表明,近江牡蛎β-肌动蛋白基因cDNA全长1343bp,其中5′、3′非翻译区(UTR)分别长68bp、144bp,开放阅读框(ORF)为1131bp,编码376个氨基酸.实验同时成功获得了中华圆田螺(Cipangopaludina cahayensis)、日本沼虾(Macrobrachium nipponensis)、斑鳢(Channa maculata)、胡子鲶(Clarias fuscus)、鳙鱼(Aristichthys nobilis)、鲮鱼(Cirrhinus molitorella)6种重要淡水养殖动物肝脏β-肌动蛋白基因cDNA的核心序列及氨基酸序列.所获基因与其它动物类群的β-肌动蛋白基因氨基酸同源性高达96%以上,表明软体类、节肢类、鱼类、两栖类、鸟类和哺乳类等不同类群动物β-肌动蛋白基因在生物进化过程中高度保守.系统发育分析显示软体类、节肢类、鱼类、两栖类、鸟类和哺乳类脊椎动物β-肌动蛋白分类与传统的分类基本一致.     

两种海洋硅藻透明胞外聚合颗粒物的产生及其生态学意义

透明胞外聚合颗粒物（transparent exopolymer particles,TEP）是一类由胞外多糖组成的透明胶状颗粒物质,对海洋生态系统碳循环具有重要意义。本研究以两种海洋硅藻布氏双尾藻（Ditylume brightwelii）和窄隙角毛藻（Chaetoceros affinis）为研究对象,研究了其在不同生长时期的TEP含量、TEP与叶绿素a（Chlorophyll a,Chl a）的关系及TEP的C:N。结果表明:两种硅藻在整个生长时期均产生TEP,且在不同生长时期的TEP含量不同。布氏双尾藻和窄隙角毛藻最大TEP产量分别在指数期、衰亡期。窄隙角毛藻单位细胞体积和单位Chl a所产最大TEP含量分别是184.91±14.03 fg Xeq./μm3、38.06±4.96 μg Xeq./μg Chl a,高出布氏双尾藻相应单位TEP含量的16倍和5倍。对两种硅藻的Chl a与TEP关系分析表明,在指数期会呈现TEP=α（Chl a）β的函数关系（布氏双尾藻:R2=0.98;窄隙角毛藻:R2=0.80）。两种硅藻TEP的C:N均高于Redfield比值（C:N=106:16）。说明TEP的产生具有种间差异性,且生长时期显著影响TEP产生效率。TEP的高含碳量对海洋碳循环有直接贡献。     

广州市流溪河水体中6种内分泌干扰素时空分布特征与环境风险

以雌酮(E1)、雌二醇(E2)、双酚A(BPA)、壬基酚(4-NP)、辛基酚(4-t-OP)和三氯生(TCS)这6种内分泌干扰物(endocrine disrupting chemicals,EDCs)为对象,研究其在广州市流溪河水体中的时空分布特征,并对其雌激素活性进行风险评价.结果表明,14个监测点均有EDCs检出,总范围在26.07~7 109.5 ng·L-1,以4-NP贡献最高(78.62%),其次为BPA(11.91%),其他4种目标物浓度均较低(≤4.92%).时空变化上,EDCs浓度从上游至下游逐渐增加,尤其是下游支流中EDC浓度偏高;丰水期4-NP、4-t-OP浓度显著高于枯水期(P0.05),而E1、E2、BPA则呈相反趋势.相关性分析显示,DO与6种EDCs浓度变化呈显著负相关,高锰酸盐指数、EC、TN、TP、NH+4-N与E1、E2、BPA、TCS呈显著正相关,而与4-NP相关性不显著(P0.05),说明E1、E2、BPA、TCS可能与氮、磷营养盐污染同源.冗余分析(redundancy analysis,RDA)显示,流溪河水体中EDCs的季节性变化比空间变化更为明显(RDA1 56.14%RDA2 14.20%),丰水期水体中EDCs浓度变化主要受4-NP影响,而枯水期则主要受BPA影响.与世界范围内水体中EDCs浓度相比,流溪河中下游河段4-NP、BPA和TCS浓度处于较高水平,其他3种目标物处于中低水平.风险评价结果显示,流溪河中下游河段风险熵值RQ值均大于1,说明该区域具有高雌激素活性风险.     

珠江广州段水体微表层与次表层中多环芳烃的分布与组成

2009年3月对珠江广州段微表层与次表层水中多环芳烃(PAHs)的分布与组成进行了研究.结果表明,珠江广州段微表层和次表层水中16种溶解态PAHs浓度为622.0～2132.2ng·L-1,与DOC存在正相关关系;颗粒态为316.7～639.5ng·L-1,与颗粒物浓度存在明显的线性相关;PAHs的组成以2～3环为主,溶解态中2～3环PAHs占总量的86.0%～95.7%,明显高于颗粒态中2～3环PAHs占总量的(68.8%～84.0%)百分比,PAHs的辛醇-水分配系数及其物理化学性质是造成这一差异的主要原因;微表层对PAHs有一定的富集作用,富集因数EF在1.1～1.5之间(溶解态1.2～1.5,颗粒态1.1～1.3).     

溶藻细菌的分离鉴定及对球形棕囊藻溶藻作用的环境因子研究

从珠海香洲码头赤潮海水中分离获得1株具有溶藻作用的细菌Y01,通过形态及16S rDNA序列分析鉴定为芽孢杆菌属。探讨了盐度、光照、藻细胞数等环境因子对球形棕囊藻溶藻效果的影响。结果表明:细菌Y01溶藻效果在盐度为30时优于其它盐度;光暗比(12 h∶12 h)时Y01的溶藻能力优于无光照条件,达到98%;利用HPLC进行藻细胞色素分析发现,随着棕囊藻细胞数的下降,藻细胞色素含量锐减,无光照条件下藻细胞色素的种类减少2种,分别是别藻黄素和叶黄素;Y01对处于生长初期的球形棕囊藻的抑制效果优于指数生长期的球形棕囊藻。     

两种赤潮藻对SD和SMX的耐受性研究

探讨了海洋中常见药残磺胺嘧啶(SD)和磺胺甲恶唑(SMX)对球形棕囊藻和东海原甲藻生长的影响。结果表明:当这两种磺胺药物浓度大于20 mg/L时,球形棕囊藻和东海原甲藻的生长明显被抑制;SD和SMX对球形棕囊藻半数生长影响的浓度(EC50)分别为60～80 mg/L和20～40 mg/L;SD和SMX对东海原甲藻半数生长影响的浓度分别为20～40 mg/L和40～60 mg/L;两种藻培养96 h时扫描电镜观察,均显示高浓度下藻细胞膜严重破损,说明磺胺药物对其生长具有抑制作用。EC50对比表明球形棕囊藻对SD的耐受性强于SMX,而东海原甲藻对SMX的耐受性强于SD。两种藻对药残的耐受性明显强于其他藻种,在高浓度药残环境中占据生存优势。通过这项研究,试图探讨磺胺药物对河口及近海养殖区赤潮频发和赤潮消亡的影响。