固相微萃取模拟生物法用于养殖底泥多环芳烃污染监测的研究

本研究以养殖底泥中多环芳烃(PAHs)为研究对象,采用以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为材料测定孔隙水中PAHs自由溶解态浓度(Cfree)的固相微萃取技术,以重要海水经济底栖生物菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)为参照生物,建立了PDMS中PAHs浓度与菲律宾蛤仔脂肪标化及底泥有机碳标化的PAHs浓度间的定量关系模型,进一步证明了基于固相微萃取的模拟生物法用于养殖区域中多环芳烃监测的可能性.结果表明,孔隙水中自由溶解态PAHs浓度(Cfree)显著低于孔隙水中总PAHs浓度(Cwater),且随着环数增加,两者间的差异越大,说明Cwater忽视了生物有效性,从而会高估孔隙水中PAHs的环境风险,因此,Cfree能更好地反映底泥孔隙水中PAHs的暴露水平;菲律宾蛤仔对PAHs的富集系数(BAF)及PDMS-水分配系数(KPDMS)均与辛醇-水分配系数(Kow)呈显著线性相关,且两者斜率相近,说明菲律宾蛤仔摄取PAHs的主要途径与PDMS相似,且PDMS中PAHs的浓度与生物体内PAHs的残留浓度和底泥有机碳标化的PAHs浓度间均呈现显著相关,说明当底泥孔隙水中和PDMS膜之间达到平衡时,固相微萃取模拟生物法可以用于计算底栖生物和沉积物中有机污染物,具有应用于养殖区域中多环芳烃监测的潜力,但有机污染物在生物体内转化和底泥性质对相关关系和监测应用的影响有待进一步研究.     

不同氮磷比条件下绿球藻对猪场污水的净化效率

采用添加NaH_2PO_4的方法调节猪场污水中氮磷比(N∶P)分别为8∶1、16∶1、32∶1和64∶1,以未添加NaH_2PO_4的污水为对照(氮磷比为532∶1),探讨一株耐污绿球藻(Chlorococcum sp.)在不同氮磷比污水中的生长性能及其对猪场污水(初始氨氮浓度为291.31 mg·L~(-1))的净化效果.结果表明:经过12 d的培养,绿球藻(接种密度为400×104cells·m L~(-1))在N∶P为64∶1的污水中生长最好,且对污水中氨态氮和总氮的去除效果最佳,细胞密度和生物量分别为3393×104cells·m L~(-1)和0.49 g·L~(-1),对氨态氮和总氮的去除率分别为74.94%和48.78%,显著高于对照组,氨态氮浓度降低到73.01 mg·L~(-1),总氮浓度降低到148.96 mg·L~(-1).培养期间各试验组污水中硝态氮浓度均升高.培养12 d后,N∶P为64∶1组污水中总磷浓度降低为3.07 mg·L~(-1),去除率为71.86%.综上,绿球藻在N∶P为64∶1的污水中生长性能及其对污水中氨态氮和总氮的去除效果均最佳,可使污水中的氨态氮和总磷浓度基本达到相关排放标准.     

金泽水库浮游植物功能群时空变化特征

于2018年7月—2019年6月对金泽水库浮游植物进行调查,研究浮游植物FG功能群时空变化及其与环境因子的关系,探讨进、出水口浮游植物群落特征异同的原因.调查期间,该水域整体处于轻到中度富营养化水平,库内共检测出浮游植物8门139种,主要由蓝、绿、硅藻门种类构成,共25组功能群,优势功能群有M、H1、L_O、K4组,喜好富营养水体环境,所属种类主要为蓝藻门,以微囊藻属为代表的M功能群为绝对优势功能群;进、出水口分别有7门87种、7门102种,分属于23组、20组功能群,优势功能群分别有5组、9组,两个点位种属相似度超过0.6,达中等相似,共有优势功能群为M、H1、L_O、K 4组,主要为蓝藻门种类,M功能群为绝对优势功能群.库内生物密度月变化为280.1162×10⁴ ~1750.7050×10⁴ cells·L^-1,出水口生物密度年均值比进水口降低29.78%,但差异不显著,蓝藻的生物密度决定着库内藻类生物密度月变化及进、出水口藻类生物密度年均值的差异.冗余分析结果显示,环境因子对库内浮游植物解释率为53.59%,占绝对优势的M 功能群,受总氮影响较大且正相关.研究结果表明,库内一系列净化措施有一定作用,但受来水影响,该水库仍有水华暴发的风险,需调整库内净化策略,加强净化水质,以保障饮用水安全.     

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。     

中华绒螯蟹幼蟹蜕壳期间池塘水环境的变化特征

为探究中华绒螯蟹幼蟹蜕壳期间池塘水环境的变化特征,于2018年5月7日至10月13日,对上海松江泖港地区幼蟹生态养殖池塘和水源进行水质监测.结果表明,大眼幼体经160 d养殖,蜕壳11次成长为幼蟹,T均值为27.0±2.9℃,总有效积温为3085.3℃·d;随蜕壳次数增加,有效积温增长趋势贴近指数函数y=42.166e~(0.2644)~x,R~2=0.9629;累计有效积温增长趋势贴近二次函数y=33.059x~2-98.244x+160.05,R~2=0.9992.幼蟹池溶解氧(DO)在养殖前期优于水源,NH~+_4-N、NO~-_2-N、NO~-_3-N总体优于水源,PO_4~(3-)-P在高温季节优于水源,COD_(Mn)在整个养殖阶段均较水源差.除TN、TP、COD_(Mn)有不同程度超标外,幼蟹池和水源其它水质因子基本符合渔业水质标准和地表水环境质量标准的Ⅲ级标准.     

溴氰菊酯对中华绒螯蟹的毒性作用和组织病理研究

为探讨溴氰菊酯对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)的毒性影响,采用换水式渔药毒性试验的方法进行了溴氰菊酯对河蟹急性毒性实验和慢性毒性作用下组织病理的研究。结果表明：溴氰菊酯对河蟹24 h、48 h、72 h和96 h半致死浓度(LC50)分别为2.127 μg·L-1、1.380 μg·L-1、1.153 μg·L-1和0.905 μg·L-1,安全浓度(SC)为0.0905 μg·L-1,溴氰菊酯对河蟹的毒性为剧毒;河蟹在溴氰菊酯浓度为0.005~0.32 μg·L-1的慢性毒性作用下,分别于第7、14和21天进行鳃、肝胰腺、心脏、肠、肌肉组织和神经团的组织病理观察,鳃出现鳃小叶水肿、渗出物增加、萎缩到鳃腔闭合出现细胞坏死,肝胰腺的部分肝胰腺管中肝胰腺细胞空泡变性、坏死和肝胰腺管基膜崩解,心脏出现水肿,部分心肌纤维横纹模糊和消失到局部心肌纤维坏死,肠黏膜层柱状上皮细胞从空泡变性、部分坏死到较多上皮细胞坏死崩解脱落入肠腔,肌肉组织和神经团无组织病理变化现象。最早出现不可逆的坏死组织病理变化是在第14天的0.005 μg·L-1浓度组,肝胰腺细胞坏死,此时即使去除溴氰菊酯的毒性作用,坏死已不能恢复。通过与河蟹水瘪子病组织病理的比较分析,溴氰菊酯毒性作用下的河蟹具有独特的组织病理变化特点。     

基于Tenax脱附技术评价沉积物中不同碳质对菊酯类农药生物有效性的影响研究

本文选取泥炭、生物质炭、木炭和活性炭4种含碳材料,结合以经济底栖生物菲律宾蛤仔(Venerupis philippinarum)为受试生物的生物累积实验和Tenax连续萃取法,阐述不同碳质对沉积物中4种菊酯类农药生物有效性的影响,并将Tenax萃取结果与底栖生物的累积结果进行了相关分析。结果表明,碳质的添加导致沉积物中菊酯类农药的快速脱附组分(Frap)降低,极慢速脱附组分(Fv s)增大,生物有效性降低,且4种碳质对Frap的影响有所不同,然而因为菊酯类农药的理化性质,Frap的差异并不显著。Tenax 6 h和24 h的单点萃取组分与快速脱附组分相关性显著(P0.0001),基本可以代替完整的脱附动力学评价生物有效性,但是对于组成复杂,有机碳(OC)和黑炭(BC)含量高的沉积物进行研究评价时仍应注意由此产生的偏离。Tenax快速脱附组分与2种底栖生物累积结果之间具有显著的相关性(R2=0.38,P0.0001),表明在OC和BC含量不同的沉积物中,Tenax萃取技术也可以预测菊酯类农药在经济底栖生物菲律宾蛤仔体内的累积量,进而为沉积物中HOCs的环境质量和相关水产品的质量评估提供更为快捷、有效的参考依据。     

基于总量控制的网箱养殖氮排放管理策略

现有的水产养殖废水排放以浓度控制为主,无法评估网箱养殖等开放水域养殖活动的污染物排放情况。网箱养殖单位产量的氮排放量高,养殖单元直接放置于开放水域中,无法实现末端治理。养殖户应在满足水环境氮容量的前提下,制定生产计划。在总结网箱养殖氮排放情况和网箱养殖与水环境关系的特点的基础上,提出了基于总量控制的网箱养殖氮排放管理的设想和工作思路,以期为开放式养殖模式的环境管理提供参考。     

华东地区鳜肌肉重金属含量现状与风险分析

为了解我国华东地区鳜肌肉重金属含量现状,采集华东地区(江西南昌,安徽池州、滁州,江苏南京、扬州,浙江建德等)10个采样点野生鳜和池塘主养、池塘套养鳜样本共60份,采用原子荧光光谱分析法(AFS)、石墨炉原子吸收法(GFAAS)测定鳜背部肌肉中铬(Cr)、镉(Cd)、无机砷(As)、汞(Hg)和铅(Pb)等5种重金属的含量,评估其食用安全性与健康风险。结果表明,肌肉中Cd、Cr、Pb、As和Hg的总检出率为98.67%,总超标率为11.67%;其中,Pb、Cd和As超标样,分别占总样本量的28.33%、15%和15%,超标浓度为(0.612±0.111)、(0.181±0.031)和(0.474±0.035) mg·kg~(-1),71.43%的超标样分布于野生鳜群体;Cr、Hg的检出含量均低于我国鱼类水产品重金属的最高限量标准(GB 2762—2017)。3种养殖方式的鳜肌肉中重金属含量分布具有相似的规律(Pb>As>Cr=Cd>Hg),野生鳜肌肉中重金属含量高于人工养殖鳜,池塘主养鳜与池塘套养鳜之间无明显差异。食用安全性评价结果显示,目前,华东地区鳜达到国家标准的限量要求,仅Pb、As含量稍高,分别占周可耐受摄入量(PTWI)的14.42%和21.54%。健康风险评价结果显示,所有鳜样均未超过国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受水平(5×10~(-5)a~(-1))。野生鳜食用安全性低于人工养殖鳜,健康风险高于人工养殖鳜。上述研究结果为鳜水产品安全性评价与健康养殖提供了基础数据。