应用鱼类生物完整性指数评价荔浦河河流健康

生物完整性指数是河流生态系统健康评价主要方法之一。为评价荔浦河河流健康状况,选择鱼类作为指示生物,构建了基于鱼类生物完整性指标体系。2017年1月、4月、7月和10月对荔浦河4次采样共采集到鱼类21 192尾,经鉴定共计94种,隶属于6目17科62属。以S1(修仁镇)、S10(马岭镇)、S11(双江镇)作为参考点,经过分布范围分析、箱体图判别能力分析及相关性分析等指标筛选过程从25个候选指标筛选出5个指标,即鱼类总物种数、Shannon-Wiener多样性指数、肉食性鱼类数量百分比、敏感性鱼类数量百分比、产漂浮型卵鱼类数量百分比。将荔浦河河流健康等级分为"健康"、"一般"、"较差"、"极差"和"无鱼"5个等级。结果表明,荔浦河青山镇、荔浦县及蒲芦乡河段健康状态为"一般"水平,东昌镇、龙怀乡、杜莫镇及新坪镇河段健康状态为"较差"水平,茶城乡河段健康状态为"极差"水平。筑坝工程、架桥工程和修路工程等人类活动导致荔浦河支流上的健康状况比干流更差。上述研究结果可为荔浦河的河流管理和保护提供理论依据和技术支持。     

河流健康综合评价指数法的改进及其在昌江的应用

目前普遍采用的河流健康综合评价指数法中水生生物指标相对简单,不能准确度量复杂河流生态系统的健康状态.通过增加蜉蝣目、襀翅目和鞘翅目相对丰富度以及科级生物指数2项指标,改进水生生物指标中的二级指标,并采用改进前后的河流健康综合评价指数法对鄱阳湖人湖支流——昌江进行评价对比.结果表明,昌江总体健康状况较好,各样点均处于健康或亚健康状态;从河流上游至下游,昌江干流及主要支流东河健康状况明显下降,得分最低的3个样点都位于昌江于流,而健康样点大都接近源头;改进后的河流健康综合评价指数法可更好地区分昌江不同样点的水体健康状态.     

基于鱼类生物完整性指数的拒马河北京段河流健康评价

拒马河是北京周边具有独特生物多样性的河流,目前面临很多水生态环境问题.鱼类生物完整性指数(F-IBI)是评价河流生态健康的重要方法.本研究于2018年5月和10月,在拒马河北京段设置9个采样点,利用地笼和刺网进行调查,共获得鱼类样本2001尾,隶属于4目9科.根据采样情况,初步设置了5大类21个初选指标,经过对指标完整性、相关性和取值范围分析,筛选得出6个评价指标:鱼类总物种数(M1)、鲤科占总种数的百分比(M3)、中上层鱼种类数百分比(M9)、杂食性鱼类种类数百分比(M13)、产粘性卵鱼类种类数百分比(M19)和鱼类总个体数(M20),构建了适用于拒马河的F-IBI指标体系,运用该体系对拒马河北京段的河流健康状况进行了评价,并将F-IBI与几个主要水环境参数和拦河坝相关数据进行了相关性分析.研究结果表明,拒马河北京段河流健康整体处于较差水平,F-IBI与水质理化因子无显著相关性,与参数"采样点与上游最近拦河坝的距离"呈显著相关.结果表明,拒马河北京段河流健康指数的关键影响因素不是水质理化因子,可能与拦河坝导致的河流片段化有关.     

Diagnosing Units of Conservation Management

Species-oriented conservation programs attempt to analyze and maintain intra-specific variation in order to maximally preserve biological diversity. The "evolutionarily significant unit" has become an operational term for a group of organisms that should be the minimial unit for conservation management. No generally accepted definition for this term exists that would be the basis for the evaluation of these units in practical conservation situations. Currently, taxonomic decisions in species conservation are mostly based on the biological species concept. But the universal application of criteria of reproductive isolation or phenetic similarity to delimit conservation units is problematical. We favor a definition for evolutionarily significant units based on patterns of variation. In the theoretical framework of the phylogenetic species concept, conservation units are delimited by characters that diagnose clusters of individuals or populations to the exclusion of other such clusters. Characters are used for cladistic analysis to infer hypotheses of the phylogenetic relationships of individuals, and differentiated populations are diagnosed using population aggregation analysis. Characters can be based on genetic, morphological, ecological, or behavioral information, provided they are inferred to be heritable. The use of cladistics and population aggregation analysis has the potential to make the evaluation of evoluntionarily significant units objective and testable, an important consideration in politically controversial cases. Our cladistic approach is demonstrated by the evaluation of potential conservation units in the endangered tiger beetles Cicindela dorsalis and C. puritana .     

基于着生硅藻指数的梧桐河水生态健康评价

在黑龙江省梧桐河,调查了13个点位的着生硅藻群落结构和水环境特征,应用8种硅藻指数对该河流水生生态系统进行健康评价,并在此基础上应用主成分分析、相关分析、冗余分析、箱型图分析等统计分析方法研究了影响梧桐河着生藻类群落的主要环境因子和8种硅藻指数在梧桐河的适用情况。结果显示:梧桐河存在一定程度的环境污染,优势种以小型异极藻(Gomphonema parvulum)等耐污种为主。8个硅藻指数中,硅藻属指数(Generic Index of Diatom,GI)、澳大利亚河流硅藻生物评价指数(Diatom Index for Australian Rivers,DIAR;Diatom Species Index for Bioassessment of Australian Rivers,DSIAR)评价结果偏差较大,在梧桐河不适用;相似度指数(Jaccard Index,JI)与富营养化硅藻指数(Trophic Diatom Index,TDI)评价结果较为严格,评分明显偏低;硅藻污染耐受指数(Pollution Tolerance Index,PTI)、硅藻生物评价指数(Diatom Bioassessment Index,DBI)和生物硅藻指数(Biological Diatom Index,BDI)在梧桐河流域适用性最好。根据冗余分析(RDA),将梧桐河流域点位分为3组,第一组点位为中-重度污染,主要影响因子为流速和总磷;第二组点位为轻-中度污染,主要影响因子为磷酸盐、氨氮和溶解氧;第三组点位为轻污染-清洁,主要影响因子为p H和电导率。     

浑河水环境健康风险特征研究

随着经济发展,水环境污染不断加剧,已经严重危害到人们的正常身体健康。水环境评价可以得到准确的水质状况及其污染程度,但却无法直观反映对人体健康危害的风险程度,因此需要对水环境健康风险进行评价。应用美国环保局(USEPA)推荐的暴露计算方法和健康风险评价模型,以2009年和2010年11项水环境监测指标的数据为基础,首次对浑河河流中11项污染物的健康风险进行评价,对监测指标和健康风险的时空变化特征进行分析。结果表明:在监测的指标中,重金属和氰化物等未超标,挥发酚和氨氮超标,其中氨氮超标严重。对人体健康风险中,化学致癌物中Cr(VI)最大,非致癌物中氨氮的健康风险最大;与化学致癌物对人体健康危害的个人年风险相比,非致癌物由饮用途径所导致的健康危害较小。浑河干流总健康风险在丰水期最小,平水期最大。浑河干流从上游到下游各断面总健康风险总体上呈降低趋势,均高于国际辐射防护委员会(ICRP)的最大可接受风险水平。结果证明水体中Cr(VI)为主要风险因子,应对含Cr(VI)废水进行控制和治理,加强农业面源和工业废水的治理。     

云豹脱毛症的诊断与控制

1999年3月衡阳市动物园饲养的1只13岁云豹,出现严重的脱毛症状,经寄生虫学检查、饲料营养成分检测以及诊断性治疗等综合分析诊断为缺乏微量元素和维生素引起的脱毛症.在饲料中添加微生素和富含矿物质的添加剂,通过3个月的治疗该云豹完全康复.     

拉萨河放射性核素238U和232Th分布特征及健康风险评估

为了解拉萨河中放射性核素238 U和232 Th的污染水平及其对人类的致癌风险,利用拉萨河中下游和堆龙曲支流16个采样点水样的238 U和232 Th含量,采取美国环境保护局(U.S.Environmental Protection Agency,US EPA)推荐的放射性核素健康风险评价方法,评估不同年龄人群因饮水途径摄入核素的致癌风险.结果表明,拉萨河中238U和232Th平均活度浓度分别为(2.62±3.46)×10-2 Bq·L-1和(2.3±0.478)×10-3 Bq·L-1,比我国地表水平均值分别高31％和低61.7％;238U和232Th含量沿程分别呈波动稳定和波动变化的趋势;不同人群平均总致癌风险分别为(4.81±4.61)×10-8(幼儿组)、(2.29±1.81)×10-8(少年组)和(3.08±2.13)×10-8 a-1(成年组),均低于1×10-6 a-1(US EPA标准)和我国地表水平均致癌风险值,但对幼儿的致癌危害最大;238U和232Th的致癌风险贡献率随年龄的增长分别下降和上升;建议对羊八井镇附近河水进行持续监测,确保地热资源开发不会造成拉萨河放射性核素的污染.本研究不仅可以为拉萨河放射性核素污染的研究提供参考,而且可以为拉萨河未来的环境保护提供科学依据.     

珠江河网水产品中菊酯类农药残留调查及健康风险评价

2012年8月在珠江河网采集水产品样品(13种鱼,4种虾和2种贝),采用超声波提取-气相色谱法对样品中菊酯类农药(PYRs)进行残留检测,并对鱼类PYRs暴露水平进行健康风险评价。结果显示,鱼类肌肉、虾类和贝类中PYRs质量分数分别介于ND~3.05μg·kg-1、0.05~1.13μg·kg-1和0.69~1.20μg·kg-1(ND为未检出,以湿重计),平均值分别为0.90μg·kg-1、0.41μg·kg-1和0.99μg·kg-1。虾类和贝类中PYRs的检出率均很高,除联苯菊酯在虾类体内检出率为75%外,其他菊酯均为100%,鱼类肌肉中氯菊酯检出率最高,达到100%。氯菊酯在鱼类肌肉和贝类中的检出量最高,分别占总菊酯质量分数的52.2%和55.4%,溴氰菊酯在虾类中检出量最高,分别占总菊酯质量分数的33.0%;对居民通过食物摄入的PYRs进行食用暴露风险评估,结果表明,珠江河网水产品中PYRs人体健康危害的年总风险评价介于3.96×10-13~1.21×10-10a-1,水产品的安全消费量为5.54×104kg·d-1,水产品中的PYRs的健康危险风险很小。     

长三角地区池塘养殖水产品体内农药类污染与食用风险评价

为了解池塘养殖水产品体内的农药污染情况,以便为水产品质量评价及保障当地居民的饮食健康提供科学依据,本研究采用气相色谱质谱联用法(GC-MS)对长三角地区13个养殖池塘中5类(蟹类、鳖类、蚌类、虾类、鱼类)水产品体内9种有机磷农药(OPPs)、8种有机氯农药(OCPs)以及4种拟除虫菊酯类农药(SPs)进行了检测,并初步分析了其污染来源。结果表明,水产品体内3类农药均有检出,但残留水平均不高,OPPs残留总量为未检出至299 ng·g-1(dw),三唑磷、伏杀硫磷、喹硫磷和毒死蜱较易在水产品体内蓄积;OCPs残留总量为16~82 ng·g-1(dw),主要污染物为六六六(HCHs),主要来自历史残留;SPs残留总量为44~89 ng·g-1(dw),主要污染物为高效氯氟氰菊酯。水产品体内的农药污染可能与养殖池塘中的沉积物污染密切相关。5类水产品体内3类农药的总风险指数(HI)为0.0020~0.046,远小于1,因此,长三角地区由3类农药造成的健康风险处于安全水平。     

沈阳细河流域土壤和作物中汞的潜在生态危害及健康风险评价

为研究沈阳市细河流域土壤汞(Hg)的污染和健康风险状况,对该区土壤和农作物中Hg的含量和分布进行了调查和分析。采用Hakanson潜在生态风险危害指数法评价土壤Hg的污染状况,并利用健康风险评价模型对Hg通过不同暴露途径所引起的健康风险作出评价。研究结果表明,细河流域土壤Hg的潜在生态危害相对较大,其中43.21%样品处于中等危害程度,26.62%属于强及以上风险级别。健康风险评价模型计算表明,人体经食物摄取是土壤Hg暴露的主要途径,Hg日平均暴露剂量依次为食物摄取呼吸暴露皮肤暴露;成人和儿童的非致癌危害指数分别为0.315和0.713,均低于风险阈值1,表明Hg不会对人体造成健康危害。     

宜兴市莲花荡水系整治工程前后生态健康评价

以入太湖莲花荡水系为研究对象,结合2015年4个季度9个采样点的水质学、生物学共7个指标生态调查数据,采用多指标综合评价法,从生物完整性、化学完整性2个方面评价了莲花荡水系整治工程前后的生态健康状况。结果表明,2015年第1、2季度健康状况较差,健康的样点个数分别为3和1,在2015年6月开展清淤工程及集约化畜禽产业整改后,3、4季度健康状况明显改善,健康样点个数分别达到9和7。影响莲花荡水系化学完整性的主要水质指标是TN、TP,3、4季度TN仍超出地表水Ⅴ类标准,处于严重病态,TP为地表IV类标准,处于病态。影响莲花荡水系生物完整性的主要因子是底栖动物,仅监测到20种耐污能力较高的底栖动物物种,而未发现清洁物种。为了进一步改善莲花荡水系生态健康状况,建议开展沿岸农村生活污水的截污治理、农业面源的生态拦阻等污染源控工程,辅以生态岸带建设及湖滨带生态修复等工程。     

大辽河表层水中邻苯二甲酸酯分布特征及环境健康风险评价

利用气相色谱-质谱(GC-MS)检测了大辽河表层水中邻苯二甲酸酯类(PAEs)有机污染物的浓度水平,分析其分布特征,并对PAEs类有机污染物的环境健康风险进行了评价。结果表明,大辽河表层水中共检出4种PAEs,其质量浓度范围为n.d.#0.754μg·L~(-1)。4种PAEs类中质量浓度平均值最高的为邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)(0.36μg·L~(-1)),最低的为邻苯二甲酸二甲酯(DMP)(0.01μg·L~(-1))。4种PAEs浓度贡献大小依次为:邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二甲酯(DMP)。DBP浓度基本符合国家地表水环境质量标准(GB3838—2002)。与国内其他水域相比,大辽河表层水中PAEs的污染程度处于较低水平。DMP和DEP的最高值均出现在营口市区最主要的工业和生活污水排污口之一——纱厂潮沟采样点,DBP和DIOP的最高值则分别出现在牛庄大桥和港监潮沟采样点。总PAEs类有机污染物分布趋势为:在工业分布较多的区域及主城区附近水域PAEs浓度较高,大辽河上游区域PAEs浓度相对较低。利用US EPA健康风险评估模型粗略估算,大辽河表层水中PAEs类污染物的非致癌风险指数值低于1。     

渭河流域关中段地表水重金属的污染特征与健康风险评价

由于重金属的毒理性及其对水生生态系统的重要影响,水生环境的重金属污染已成为全世界关注的问题.渭河是黄河的第一大支流,近年来随着沿岸社会经济的发展,渭河的水质受到严重的威胁,但是对渭河流域地表水重金属的污染状况缺乏全面评估.以渭河流域关中段为研究区域,采集了该流域35个地表水样品,检测了12种重金属元素(Cr、Mn、Fe...     

River therapy

Environmental Chemistry Letters -     

Applying the Declining Population Paradigm: Diagnosing Causes of Poor Reproduction in the Marbled Murrelet

Abstract:  We identified six approaches to diagnosing causes of population declines and illustrate the use of the most general one ("multiple competing hypotheses") to determine which of three candidate limiting factors—food availability, nesting site availability, and nest predation—were responsible for the exceptionally poor reproduction of Marbled Murrelets (  Brachyramphus marmoratus ) in central California. We predicted how six attributes of murrelet demography, behavior, and physiology should be affected by the candidate limiting factors and tested predictions with field data collected over 2 years. The average proportion of breeders, as estimated with radiotelemetry, was low (0.31) and varied significantly between years: 0.11 in 2000 and 0.50 in 2001. Murrelets spent significantly more time foraging in 2000 than in 2001, suggesting that low food availability limited breeding in 2000. In 2001, 50% of radio-marked murrelets nested and 67% of females were in breeding condition, suggesting that enough nest sites existed for much of the population to breed. However, rates of nest failure and nest predation were high (0.84 and 0.67–0.81, respectively) and few young were produced, even when a relatively high proportion of murrelets bred. Thus, we suggest that reproduction of Marbled Murrelets in central California is limited by food availability in some years and by nest predation in others, but apparently is not limited by availability of nesting sites. The multiple-competing-hypotheses approach provides a rigorous framework for identifying causes of population declines because it integrates multiple types of data sets and can incorporate elements of other commonly used approaches.     

汉江上游金水河流域河水的化学特征

本文以汉江上游金水河流域为研究区域,通过对大气降水、河水的水化学及氢氧稳定同位素分析,揭示河水水化学特征及其补给来源.结果表明,(1)流域内大气降水和河水的水化学类型为Ca2+-HCO3-型,主要占优势的阴阳离子分别为HCO3-和Ca2+;(2)河水水质总体表征良好,其离子、金属及微量元素和营养盐的含量较低;(3)河水的δD和δ18O关系表明,河流的主要补给来源为大气降水.     

珠江流域湖库型水源集水区酞酸酯(PAEs)类污染物环境健康风险评估

以饮用水源集水区为中心,沿支流采集水样,采用美国环境保护署(USEPA)暴露风险评价方法,结合该地区的参数计算环境健康风险。结果表明:(1)所有采样点均检出PAEs类污染物邻苯二甲酸正丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DOP)和邻苯二甲酸二乙酯(DEP),其中DOP高于DBP和DEP。(2)该饮用水源集水区3种PAEs污染物质量浓度均高于流域内其他乡镇饮用水源,在国内外同类地区也属于中上水平。DOP是集水区内需首要控制的PAEs类污染物。(3)在人类活动干扰少的地区河流污染物的环境健康风险水平较低,而在人口密集区和工业集中区风险水平较高。河流上游风险值低,中游高,下游和库区又逐渐回落。该水源集水区的PAEs类污染物环境健康风险值未超过USEPA规定,但与国内外其它地区相比属于中上水平,存在一定的潜在健康风险,需要根据PAEs的可能来源在水源地环境风险管理中加以防范。     

Environmental Geochemistry and Health

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