利用半透膜被动采样技术监测黄河兰州段典型有机污染物

利用半透膜被动采样技术(SPMD)和固相萃取技术(SPE)对黄河兰州段八盘峡、包兰桥等六个监测断面的几种典型多环芳烃(PAHs)和壬基酚类(NPs)物质进行了采集测定。结果显示所选取的几种目标污染物在各监测点均有不同程度的检出。其中,几种PAHs在监测点水样中SPE测定的浓度为0.04～21.57g·L-1,而在SPMD中的浓度为842～99139g·L-1,富集倍数达到了103～105;NPs在监测点水样中SPE测定的浓度为0.04～2.10g·L-1,在SPMD中的浓度为80-81394g·L-1,富集倍数达到了103～104。利用SPMD数学模型,根据污染物在SPMD类酯中浓度推算出的污染物在水体中的平均浓度值,和利用SPE测得的水样中污染物的实际浓度值具有较高的相关性。该实验研究为发展SPMD技术作为黄河中有机污染物的常规监测手段提供一定的理论依据。     

黄河(兰州段)水生生态系统中壬基酚的分布研究

壬基酚(NP)及壬基酚聚氧乙烯醚(NPnEO)是一类具有环境雌激素效应的有机污染物。研究了黄河兰州段水体中NP及NPnEO(n=1,2)的分布,测定了NP及NPnEO在河水和浮游植物、浮游动物、鱼类体中及沉积物中的含量。初步研究了黄河兰州段NP在水生生物体内的分布规律。结果表明在黄河兰州段水生生态系统中,水中NP2EO含量大于NP和NP1EO,各级生物体内的NP含量普遍高于NP1EO和NP2EO,并比水中高103~105倍,浮游动物及鱼体单位质量脂肪中的NP含量低于浮游植物单位脂肪中NP含量,沉积物中的NP浓度比水中高56.6~1 849.3倍。可见黄河兰州段水生生物对NP类污染物有生物积累作用,没有生物放大作用,NP类污染物会从水中转移到沉积物中,并在沉积物中积累。     

蚯蚓体腔细胞彗星试验检测阿散酸在泥浆体系中降解前后的遗传毒性变化

配制不同浓度的阿散酸标准液,与某养猪场附近的表层土壤混合形成泥浆系统,放在摇床上连续培养30d.在第0、1、2、3、4周取出适量降解液,分别用分光光度法测定阿散酸的降解率;用彗星试验检测降解液对赤子爱胜蚓体腔细胞DNA的损伤.结果表明,阿散酸低浓度时在泥浆体系中能被较快降解,500mg/L的降解率达到了25%;蚯蚓体腔细胞彗星试验表明,所有降解液均具有遗传毒性,可导致蚯蚓体腔细胞DNA明显损伤,与对照相比具有显著性差异(P<0.05).图1表1参17     

印染废水处理过程及排放水对草履虫遗传毒性评价

草履虫作为指示生物评估印染废水处理过程及排放水的毒性效应。急性毒性结果显示,原水、厌氧工段印染废水、好氧工段印染废水对草履虫的半数致死浓度(24h-LC₅₀)分别为54%、41%、98%;遗传毒性结果显示,印染废水原水、经处理的排放水在6.25%、12.25%稀释梯度下对草履虫造成的DNA损伤较对照组呈显著升高(p<0.01),而排放水对草履虫的DNA损伤较原水无显著性差异;草履虫增殖速率结果显示,印染废水排放水50%稀释梯度下对草履虫增殖速率有抑制作用。暴露于印染废水排放水中10%的草履虫其游动行为发生改变。以上结果表明,印染废水在经过处理后,理化指标均达到国家印染废水行业排放标准,但排放水仍对草履虫产生急性毒性,且遗传毒性较原水没有显著降低。水生生物毒性测试能有效补充理化指标评价,为印染废水行业全面达标排放提供依据。     

利用大型蚤和斑马鱼评价腈纶废水好氧-厌氧处理过程的急性毒性和遗传毒性变化

腈纶废水毒性较强且难以去除,对腈纶废水毒性及污水处理过程毒性削减能力进行评价,可为开发该类废水毒性减排技术提供科学依据。利用大型蚤及斑马鱼评价某腈纶废水的急性毒性和遗传毒性,及厌氧-好氧工艺对该废水毒性的削减能力。采用大型蚤活动抑制率和斑马鱼致死率表征废水急性毒性,采用斑马鱼肝细胞彗星尾矩表征废水遗传毒性。腈纶废水处理前对大型蚤和斑马鱼的急性毒性单位(TU)分别为1.2和2.9,经厌氧-好氧工艺处理后分别降至0.4和0.5。遗传毒性结果表明腈纶废水对斑马鱼肝细胞造成DNA损伤作用,经处理后遗传毒性仍显著高于阴性对照组。理化指标与毒性指标相关性分析表明,该废水氨氮与毒性显著相关,推测氨氮可能是该废水中的重要致毒因子之一。研究结果表明该腈纶废水采用现有厌氧-好氧工艺无法有效削减毒性,对受纳水体水生态环境造成潜在危害。     

利用SOS/umu测试评价某电子垃圾处理地土壤的遗传毒性

由电子垃圾不当处理引起的环境污染问题已经引起普遍关注.采用SOS/umu测试方法对我国南方某电子垃圾处理地23个土壤样品的有机提取物的直接和间接遗传毒性进行了初步的评估和筛选.结果表明,在有机提取物最高暴露浓度相当于100mg·well-1时,只有很少一部分样品检出直接遗传毒性,而绝大多数样品的有机提取物经过代谢活化后,表现出遗传毒性.与对照地区土壤相比,从事电子垃圾回收处理的地区土壤中存在间接致突变物质的积累,这可能与当地粗放形式的电子垃圾处理活动有关.     

利用重组大肠杆菌SOS法评价污水厂出水的遗传毒性以及工艺去除效果

SOS/umu测试法被广泛应用于化合物和复杂混合物遗传毒性的评价,由于该技术所用菌种为致病菌且操作步骤繁琐等原因,制约了技术的推广应用。研究建立了基于重组大肠杆菌SOS效应的水质遗传毒性检测方法(专利号:ZL201110022476.1),应用该方法评价了某市4座污水厂出水的直接遗传毒性效应,同时以污水处理一厂为例考察了直接遗传毒性效应的季节变化规律以及不同的工艺对水中直接遗传毒性物质的去除情况。结果显示:各污水厂出水均表现出一定的直接遗传毒性,对应的4-NQO毒性当量浓度范围为0.018~0.514 mg·L-1;一年四季中夏季进出水直接遗传毒性效应最高,现有工艺中生化处理工艺段对直接遗传毒性去除效果最佳,去除率为33.33%。该方法操作便利、检测敏感性较高、操作危险性较低,可用于水中直接遗传毒性效应的测试。     

鱼类和两栖类胚胎幼体慢性毒性短期试验

采用鲤鱼和黑斑蛙进行了丙烯腈、乙腈、硫氰酸钠和二甲基甲酰胺等４种污染物的鱼类和两栖类胚胎幼体毒性试验．结果表明，４种污染物对鲤鱼的慢性毒性值分别为２．２６、５５６、２８．３和１１３１ｍｇ／Ｌ，已腈、硫氰酸钠和二甲基甲酰胺对黑斑蛙的慢性毒性值分别为２８２８、５６．５和４５２５ｍｇ／Ｌ，说明采用胚胎幼体试验能够有效地预测污染物的慢性毒性效应．     

用SOS/umu试验评价降雨径流遗传毒性的变化

通过SOS/umu试验分析检测屋面和道路在2017年5、6月2场降雨过程中的遗传毒性变化。结果表明,从降雨初期到结束,在5月份屋面产生降雨径流2 h内和道路产生径流20 min内雨水样品的检测结果均呈阳性,诱导率IR均大于2,表现出DNA损伤效应;在6月份屋面产生降雨径流60 min内和道路产生径流10~60 min内雨水样品的结果均呈阳性,表现出遗传毒性。2场降雨中屋面和道路雨水样品的TEQ4-NQO均随降雨时间先增加后逐渐减小,5月份屋面雨水样品的毒性大于路面雨水样品的毒性,6月份则相反。遗传毒性分析降雨径流中污染物毒性的变化为雨水的安全利用提供理论基础。     

人血淋巴细胞检测浊漳河地表水的遗传毒性

为评价浊漳河水体中有机污染物的致突变性,采用单细胞凝胶电泳(SCGE)技术,研究了浊漳河水体3个不同样点的有机提取物对人外周血淋巴细胞DNA损伤效应。结果显示,各水样中的有机提取物均能引起DNA损伤,且随剂量的增高,有机物对DNA的损伤加重;细胞DNA损伤与对照组相比均有显著性差异(p<0.01)。这表明人外周血淋巴细胞对水体有机污染物的毒作用非常敏感。细胞彗星尾部DNA含量(%DNAT)和染毒剂量呈极显著正相关(R2>0.8547,p<0.01)。以上结果表明,浊漳河水体受到一定程度的有机物污染,这些有机污染物可诱导淋巴细胞DNA损伤,具有遗传毒性。SCGE技术作为一种简便、快速和灵敏的检测方法在水环境遗传毒性监测方面具有较大的应用价值。     

彗星试验检测地下水有机污染物的遗传毒性效应

应用人外周血淋巴细胞和小鼠淋巴细胞彗星试验,对长治市5个样点的地下水有机浓集物进行了遗传毒性研究。结果表明,各水样中有机浓集物在3个染毒剂量50,200,800 m L·管-1条件下均可对人外周血淋巴细胞和小鼠淋巴细胞DNA产生不同程度的遗传损伤,并且随着浓度的升高,DNA损伤程度明显增加,各实验组与溶剂对照组相比有P<0.05或P<0.01显著差异。研究表明,上述2种淋巴细胞彗星试验可有效地检测地下水体有机污染物的遗传毒性。     

黄河沉积物对磷的吸附行为

研究了黄河流域9个沉积物对磷的吸附行为,用修改后的Langmuir等温吸附模型对吸附实验数据进行了拟合,得到最大吸附容量PAC、Langmuir吸附平衡常数k.利用所得拟合参数通过公式计算方法得到EPC_0,以此判断沉积物是磷"源"还是磷"汇",分析了沉积物组成及其理化性质与磷吸附特征的关系.结果表明,各沉积物的吸附,解吸平衡磷浓度EPC_0范围在0.0031～0.109 3 mg/L,,其值也较低,与可解吸的内源磷含量正相关,与地理位置没有表现出相关性.在本研究条件下,在壶口张家湾断面,沉积物对磷表现为"汇";而其他沉积物对磷表现为"源",但释放量和吸附量不大.黄河沉积物对磷的最大吸附容量PAC的范围为0.073～0.454 mg/L,吸附能力较弱,沉积物的最大吸附容量与沉积物的有机质有较好的正相关关系.此外,沉积物对磷的吸附存在明显的固体浓度C_S效应,吸附滞后角随着C_S的增加而增大,随着同体浓度的增加,沉积物对P的吸附量逐渐降低,但EPCC_0值却增大,体现了颗粒物在磷循环中的两性作用.     

饮用水遗传毒性测试中TA98和TA100的敏感度和可靠度比较

为了寻找适合我国水质特征的Ames试验简化方法,作者通过广泛的文献调研,对近30年以来,我国研究者用Ames试验评价饮用水和水源水的遗传毒性的实验数据进行了总结和分析。结果发现,TA98-S9测试体系的敏感度和可靠度最高,TA98+S9次之,TA100-S9与TA100+S9 2个测试体系对Ames试验结果的影响几乎可以忽略。只用1个TA98-S9测试体系的方法 1,仅用25%的工作量,可获得91%的致突变阳性检出率和74%的有效数据率;采用TA98-S9和TA98+S9 2个测试体系的方法 2,使用50%的工作量,可获得96%的阳性检出率和96%的有效数据率。据此,作者建议:采用Ames试验评价我国饮用水和水源水的遗传毒性时,可以将通常采用的4个测试体系的方法 4,简化为只采用TA98-S9与TA98+S9 2个测试体系的方法 2。在仅进行致突变性定性评价时,或者在费用或水样量不足等条件下,则可使用更为简化的方法 1,更利于Ames试验的广泛应用。     

黄河下游断流研究进展

介绍了黄河下游断流的发生特点、断流成因及断流对三角洲人民生产生活及对生态环境的影响三个方面的研究成果和进展。这些研究表明:黄河下游断流是自然与人为因素叠加所致,但主要影响因素为人类活动,而气候变化、源区生态环境恶化也是导致黄河径流减少的重要因子,但由气候变化引起的黄河径流量改变的百分比还未确定;黄河下游断流对河口海域生态系统、三角洲演变、工农业生产及城乡人民生活等方面都会产生影响,严重断流时会导致三角洲土地利用格局发生变化,并产生一系列生态问题。今后一段时间,要研究保障区域生态安全的生态用水量,合理利用黄河水量的丰枯周期,从根本上解决黄河下游的断流问题。     

Water shortages and countermeasures for sustainable utilisation in the context of climate change in the Yellow River Delta region,China

With an increasing population and rapid development of the economy and society of the Yellow River Basin region, the Yellow River is at crisis point. The discrepancy between supply and demand of water resources is a key issue. In 2000–2006, the mean annual discharge of the Yellow River entering the delta was 13.2 billion m³, a reduction of 18.6 billion m³ compared with the 1980s, and 9 billion m³ less than in the 1990s. The water requirements of various sectors are increasing. Large amounts of water essential to maintain the health of the delta ecosystem have been diverted for other users. The lower river channel is shrinking and the threat of flooding is becoming severe. Moreover, water pollution is increasing to a serious level; the river mouth ecosystem is subject to degradation. Due to overall decreased flow into the delta, and almost no flow into the delta for much of the year except in wet periods, biodiversity is threatened and there has been degradation of the ecological environment. In view of the water scarcity and variation in water supply, particularly in the context of climate change, measures need to be taken to realise sustainable water use in the Yellow River Delta region. In view of the lack of a complete index system for sustainable utilisation of regional water resources in China, this paper examines the major countermeasures for sustainable water use in the region. A rational adjustment mechanism for water prices is needed. Adjustment of agricultural infrastructure and water saving need to be directed by water prices, and thus the reasonable exploitation of groundwater must also be directed by water prices. Participation of the public is to be encouraged, with the development of a water user association that will become involved in formulating water rights, water allocation and water prices. Decision-making, management and supervision of this association will be done in a democratic way to promote the social management of water saving.     

黄河三角洲自然保护区生物多样性及其保护

介绍了黄河三角洲自然保护区内物种多样性和生态系统的多样性,分析了破坏和威胁生物多样性的因素,提出了自然保护区生物多样性保护措施。