温度、盐度、铜、氨对对虾仔虾(Penaues orientalis K)和光滑河兰蛤(Potamocorbula laevis)的影响

在室内模拟条件下,进行了热冲击及其与盐度、铜、氨联合对对虾仔虾和光滑河兰蛤的急性影响研究。结果表明,两种动物的起始致死温度(TL_(50))和最高临界温度(CTM)随驯化温度的升高而增大;随盐度的降低,仔虾的耐高温能力明显降低,而兰蛤对盐度变化反应不明显;高温明显提高铜、氨对仔虾的毒性。也提高铜对兰蛤的毒性,但降低氨对兰蛤的毒性影响。仔虾对高温、低盐、铜离子及非离子氨反应敏感。     

温度、盐度、铜、氨对对虾仔虾(Penaues orientalis K)和光滑河兰蛤(Potamocorbula laevis)的影响

在室内模拟条件下,进行了热冲击及其与盐度、铜、氨联合对对虾仔虾和光滑河兰蛤的急性影响研究。结果表明,两种动物的起始致死温度(TL₅₀)和最高临界温度(CTM)随驯化温度的升高而增大;随盐度的降低,仔虾的耐高温能力明显降低,而兰蛤对盐度变化反应不明显;高温明显提高铜、氨对仔虾的毒性。也提高铜对兰蛤的毒性,但降低氨对兰蛤的毒性影响。仔虾对高温、低盐、铜离子及非离子氨反应敏感。     

二价铜离子对川蔓藻(Ruppia maritima)的毒害作用研究

采用室内培养试验方法,研究了水体中二价铜离子(Cu2 )对耐盐沉水植物川蔓藻的毒害作用.试验针对叶绿素、可溶性蛋白和POD活性3项指标进行分析.结果表明,川蔓藻对低浓度铜离子的胁迫会产生一定的适应性,在Cu2 ≤1 mg·L-1的情况下对川蔓藻生长不会造成明显影响.Cu2 达到或超过5 mg·L-1就会使川蔓藻植株的生理生化指标出现明显变化,生长也会受到抑制.在试验条件下,铜离子浓度越高,植株受到的伤害越严重.     

水体二价铜离子致蟾蜍蝌蚪DNA损伤和氧化损伤

为研究水体二价铜离子(Cu2 )暴露对蝌蚪造成的损伤,以常见的中华大蟾蜍蝌蚪为研究对象,采用标准水生生物毒性实验法,将蝌蚪暴露于0.029、0.037、0.049、0.075 mg·L-1的铜溶液中7d,检测蝌蚪血细胞DNA损伤及机体过氧化产物丙二醛(MDA)、还原型谷胱甘肽(GSH)的含量,以及超氧化物歧化酶(SOD)、谷肮甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和过氧化氢酶(CAT)活性.结果表明,随铜暴露浓度的增加,蝌蚪血细胞DNA损伤、MDA和GSH含量与对照组比均有明显升高,且呈浓度-效应关系.蝌蚪SOD、CAT、GSH-Px酶活性也有显著改变;MDA、GSH、DNA损伤均呈线性关系(R2分别为0.9968、0.8997).上述结果表明,水体二价铜离子可导致蝌蚪的氧化损伤和DNA损伤.     

镁铝复合氢氧化物对于水体中砷的去除研究

砷污染己经是全球性污染问题,受到了各界普遍关注。砷具有强毒性,且可致癌;若含As离子的废水不经处理,排入自然水体,会严重污染生态环境,危害人体健康。镁铝复合氢氧化物是在强化混凝过程中形成的,并且高聚合度的铝系混凝剂有利于形成更多的镁铝复合物;本次研究主要利用这种材料,研究其对于As离子的去除效果,以及去除后的表征情况,可以得出如下结论:pH、As离子浓度是较关键的影响因素,这些因素均影响着镁铝复合氢氧化物的形成情况以及其对于离子的去除效果。通过一些表征说明,镁铝复合物的形态呈无定形,具有巨大的比表面积,成分也较为复杂;在一定pH保证下,聚合度较高的Al13较AlCl3形成复合物的颗粒要大,说明形成的镁铝复合氢氧化物对于污染离子的去除起到了更加积极的促进作用。     

植物毒性评价终点的生物配体模型比较研究

生物配体模型(BLM)是一个理论的、潜在的机理方法,用来评估金属离子在水体及土壤体系的生物有效性。BLM概念中,毒性与生物配体位点被占据的比例有直接关系,而被占据的比例又受溶液组成成分的影响。该研究综述了当前水培体系以及土壤溶液体系中不同植物品种的BLM概况,通过对其特征性常数及毒性阈值的比较发现,重金属离子的毒性与条件结合常数(logK)呈显著正相关,即金属毒性越强,logK值越大。不同重金属元素对植物的毒性强弱总体符合以下规律,即Cu、Ag、Cd、Cr(Ⅲ)CoNiZn。不同植物测试终点对重金属毒性的敏感程度大致为:莴苣根长西红柿茎叶≥大麦根长、小麦根长葡萄根长豌豆根长。水培体系中影响金属毒性的主要竞争离子为H、Mg、Ca、K,且竞争能力呈依次递减的顺序。除自由金属离子形态之外,其他碱性复合形态离子如MCO_3~(x+)、MOH~(x+)、MHCO_3~(x+)同样具有生物有效性/毒性,然而毒性贡献的归属是根据金属元素的不同与体系pH的不同而变化。真实的土壤溶液相对于水培体系的BLM更加复杂,导致陆地系统的生物配体模型(t-BLM)研究存在很多不确定性。总之,BLM的研究和发展为重金属元素在水体及土壤体系的风险评价提供了切实可依的重要手段。     

喀斯特流域水化学特征及水-岩作用分析——以后寨河流域为例

本文选取后寨流域作为研究对象,基于对水体中主要离子的主成分分析和离子比值分析,研究丰枯期水化学特征及水-岩作用程度。研究表明,水体中各离子的主成分荷载值和站点得分能够辨识流域内主要水化学成分及水-岩(T_2g~2、T_2g~3)作用特征,丰水期主成分反映碳酸盐岩可溶性和水动力条件组合的影响,枯水期主成分反映蒸发岩和水动力条件组合的影响。水流作用强的石灰岩地区,管道发育,水流变化迅速,水体中离子浓度低。随着白云岩含量增加或水流作用减弱,水体中离子含量增大。枯水期从上游至中下游水流作用减弱,蒸发作用增强。     

一种新型改性吸附剂对水中痕量磷的吸附特征

采用碱液-超声波对小麦秸秆预处理后,在高温下用环氧氯丙烷和铝盐进行化学改性,制备了改性秸秆吸附剂.分别对改性前后秸秆的性质表征和吸附性能研究,探讨了改性和吸附机理.表征分析结果表明,改性后秸秆的有序度和结晶度都得到明显提高,并且成功引入了铝离子.改性秸秆吸附水体磷的主要机理包括:因改性而获得的凹凸有致状结构的物理吸附;表面羟基产生的氢键作用以及对磷酸根离子具有配位络合作用;带正电荷表面电位的改性秸秆,可与带负电荷的磷酸根离子之间产生静电吸附作用;改性秸秆对水体磷的空间网捕作用,生成混合磷酸盐晶体.     

预测铜生物毒性的偏最小二乘回归模型

以黄河水体中的铜作为典型污染物,单细胞淡水藻斜生栅藻作为实验生物,应用偏最小二乘回归方法建立了铜的生物毒性预测模型.结果表明,黄河水体中阳离子(K⁺、Na⁺、Mg²⁺)浓度与铜的半抑制浓度(EC₅₀)成负相关,而水体中的DOC、碱度和阴离子浓度与铜的EC₅₀成正相关;影响铜的生物毒性的主要因子是DOC、pH值、碱度和温度.     

溪流生态系统次生盐化的生态学研究进展

溪流次生盐化是人类活动干扰导致可溶性盐向水体迁移从而造成盐浓度异常增高的现象,由于干扰类型(如农业生产、河岸带植被破坏、采矿废水与污水排放等)的不同,溪流次生盐化呈现出溶解性无机离子组成复杂、盐浓度间歇性波动等特点. 已有研究发现:①溪流次生盐化会造成藻类、底栖动物和鱼类的群落结构产生变化,主要包括物种丰度、生物量、生物多样性、功能摄食类群等方面;②高盐环境对非耐盐物种产生胁迫从而降低其出现频率,敏感底栖动物会增加漂移行为以选择低盐环境,而敏感鱼类则消失;③耐盐物种应对高盐胁迫有不同策略,如卵胎生的产卵方式以减少在高盐环境中的时间,或拥有较强的渗透调节能力维持体内渗透平衡. 主要问题:①影响水生生物的可能是单一离子又或是离子组合,不同盐化水体所增加的离子类型及浓度都有很大差别,而要逐一探明单一离子及离子组合的影响需要巨大的工作量;②野外研究常以电导率或ρ(TDS)(TDS为总溶解性固体)表征盐化程度,而电导率或ρ(TDS)会改变有机污染物、重金属的生物毒性,也会与营养盐、悬浮物等因子产生交互作用,难以确定盐化对水生生物的独立影响. 因此,今后需关注全球变暖背景下次生盐化与营养盐、重金属的耦合作用,注重我国本土水生生物的耐受性及其适应调节机制,并重视基于野外调查与室内试验两类不同数据所获得水生生物适盐范围的对比验证;同时为满足水生生物健康保护,应加强对溪流次生盐化有指示作用的水质监测指标的开发及阈值的制订.      

用螯合树脂研究光解作用对水中铝形态的影响

本文对用螯合树脂分离水中无机铝和有机铝的方法、螯合树脂的制备及其对无机铝的交换进行了探讨。结果表明,水体中的有机铝在紫外光照射下能分解为无机铝,其分解速度随光照时间的增加而增加。由于无机单聚体铝对鱼类有致毒作用,因此,光解作用的结果使水体中铝的毒性增加。     

纳米铜粉对中肋骨条藻的毒性效应

以中肋骨条藻作为受试藻种,研究铜离子、纳米铜和微米铜对它的毒性效应.结果表明,3种铜试剂在不同程度上都会抑制中肋骨条藻的生长,藻密度和叶绿素的增加值与铜试剂加入量基本呈负相关.在整个实验周期96h内,当Cu2+浓度大于0.1mg/L时会对藻产生很大的抑制作用,而纳米铜浓度大于0.15mg/L会严重影响藻密度和叶绿素,在24h内当微米铜浓度低于2mg/L时会促进藻的生长,在96h时高浓度(>1mg/L)会抑制其生长.纳米铜对中肋骨条藻的毒性作用一方面是溶出的铜离子,另一方面是纳米粒子本身.     

环境中重金属状态研究分析技术

金属的毒性与化学状态有关,游离铜的毒性比惰性有机络合铜毒性大,甲基汞比离子汞毒性大,元素的化学状态影响地球化学过程中的沉淀速率。因此,仅分析痕量金属元素在环境中的总浓度不足说明他们的生物效应和地球化学过程。本文扼要介绍环境中     

生物载体除藻剂去除海洋赤潮藻

拟研究了海带、洋栖菜、甲壳素、壳聚糖等生物载体吸附水溶液中铜离子后对赤潮生物的杀灭和控制作用.生物载体投放到水体后,载体缓慢释放出铜离子而杀灭赤潮藻,延长了有效期,增强了杀藻能力.研究结果表明,海带不仅适用于生物吸附去除废水中重金属铜,同时其作为载体适用于吸附Cu²⁺后杀灭赤潮藻.     

铊在矿物胶体和天然有机质界面上迁移转化行为的研究进展

铊(Tl)是典型的毒害重金属元素之一,对生物体的毒性高于Hg、Cd和Pb等元素。铊在天然水环境相关介质中的背景含量较低,但可通过各种工业活动大量进入水体环境,借由水体迅速迁移扩散,对生态系统造成巨大的环境隐患。本文总结了铊在水体中的分布特征,并重点阐述了铊在矿物胶体和天然有机质(腐殖酸)等界面上迁移转化行为的研究进展。研究表明,铁(氢)氧化物、锰(氢)氧化物均能在一定程度上吸附水体中的Tl(I),铊在一些锰(氢)氧化物表面的吸附行为可能会涉及Tl(I)在矿物表面的氧化还原机制。矿物表面对铊离子的吸附作用不仅与矿物的组成成分有关,还可能与矿物组成成分的晶型结构密切相关。天然有机质对铊迁移转化影响作用的研究目前主要偏重天然腐殖酸对铊的络合作用。因此,要加强的研究铊分别在不同种类、不同晶型的矿物和不同类型的天然有机质界面上的迁移转化行为,并借助高精度的价态和结构分析手段从分子水平上探讨其迁移转化机理。了解铊在水体中的迁移转化有助于深入认识铊的环境地球化学行为,并为研究铊的污染治理提供理论基础。     

天然水体中铜的形态及其对Q67淡水发光菌的毒性作用

通过铜加标实验,运用两步酸化阳极溶出伏安法(DAM-DPASV)得到官厅水库各水样对铜的络合容量,同时测定了水样在铜加标前后对Q67淡水发光菌的96h急性毒性.官厅水库各水样对铜的络合容量为26～128μg/L,与水样中DOC的含量成正比,络合容量随DOC含量的增加而升高.铜对Q67淡水发光菌的毒性随着水样对铜络合容量的增加而降低,相对于用总铜浓度表示的EC50而言,由电极有效态铜浓度(无机铜浓度)表示的EC50能够更好地预测天然水体中铜对Q67淡水发光菌的毒性.      

铝系絮凝剂残留物对反渗透系统性能的影响

针对电厂水处理设备前置保安过滤器污堵问题,通过能量色散X射线光谱、扫描电镜、透射电镜等方法对垢样进行成分分析,开展了水源成分分析和药剂兼容试验。结果表明：垢样主要成分为铝盐化合物,存在形式包括AlPO₄、Al(OH)₃和Al₃(CO₃);进水铝离子残留量为0.34 mg·L^-1,过量铝离子和反渗透阻垢剂产生化学反应并生成白色不溶物;溶液浊度与阻垢剂投加量呈正相关关系,200 mL试验用水加入27 mL阻垢剂后,溶液浊度变为4.84 NTU;进水中残留的铝系絮凝剂与阻垢药剂不兼容,从而导致污堵。     

草酸对砖红壤的还原-溶解及其与磷素释放的耦合关系

砖红壤中铁、铝氧化物对P素的强烈吸附和包蔽是这类土壤P素生物有效性低的主要原因,P素释放与土壤的还原-溶解过程关系极其密切. 通过研究草酸对砖红壤的还原-溶解反应,以揭示溶液中c(Fe),c(Al)和c(P)以及pH的动态变化规律,阐明溶液pH条件以及2种陪伴金属阳离子(铝离子和铜离子)对Fe,Al和P释放数量的影响. 结果表明,在所研究的24 h反应时间内,溶液c(总Fe)在第12小时达到最大值后逐渐下降,pH在第12小时达到最大值后则保持不变;溶液c(Al)逐渐升高,而c(P)则表现出下降趋势. 这说明溶液中c(Fe),c(Al)和c(P)以及pH主要受土壤固相还原-溶解反应与离子表面吸附反应的相对强弱控制. 低pH条件有利于土壤还原-溶解反应的进行,促进Fe,Al和P释放到土壤溶液. 此外,溶液中c(Al)和c(P)差异明显,而c〔Fe(Ⅱ)〕和c(P)之间差异较小,表明草酸还原-溶解砖红壤过程中,Fe(Ⅱ)和P释放基本同步进行. 铝离子或铜离子对草酸还原-溶解砖红壤过程有抑制作用,可降低平衡溶液中c(P)和c〔Fe(Ⅱ)〕.      

Al13形态在混凝中的作用机制

从铝的水解形态转化角度考察了铝盐在高碱度和高有机物浓度水体中的混凝行为.结果表明,铝盐的混凝效能是与混凝过程中的Al13含量成正比.高投药量时氯化铝(AlCl3)既可以有效调节水体pH值又能在混凝过程中原位水解产生较多的Al13形态,因而混凝效能要高于聚合氯化铝(PACl).在铝盐混凝中,调节pH值到6～7之间可以控制铝形态分布从而达到提高混凝效能和减少残留铝的目的.在调节pH值强化混凝的方法中使用传统铝盐的效果要好于无机高分子絮凝剂.     

黔桂喀斯特区域河流水体离子对底栖硅藻群落的影响

为了建立喀斯特地区河流底栖硅藻对水环境变化的响应模型,定量研究了中国西南喀斯特地区黔桂珠江水系典型岩溶水体中的离子、电导率与底栖硅藻群落分布的关系.研究发现,电导率的范围为20-2070 μS·cm-1,并且ca2+与(HCO-3+CO2-/3)是岩溶水体的主要优势离子.对离子、电导率与硅藻群落结构进行主成分分析(PCA)、对应分析(CA)、加权平均分析(WA)和相关性分析,结果表明,水体离子(HCO-3+CO2-/3、SO2-/4、NO3-、Cl-、Ca2+、Na+、Mg2+、K+)与电导率环境变量都能用于解释底栖硅藻的群落分布特征;而ca2+、(HCO3-+CO2-/3)和Na+浓度是影响物种组成的显著因素.通过研究确定了以上8种水体离子和电导率的相应指示种值(最适值Optima),以及这些离子环境下的硅藻分布特征.该结果为中国西南喀斯特地区硅藻种群生态学、个体生态学以及水质评价的研究提供了理论依据.