环境生物学

X171 200502551 沉水植物对斑马鱼鱼卵孵化及仔鱼生长的影响/ 许秋瑾…(中国环科院湖泊生态环境创新基地)∥环境科学研究/中国环科院.-2004,17(增刊).- 74-76 环图X-6     

AOX漂白废水对黑鲷鱼卵及仔鱼的毒性效应

用含AOX的造纸漂白废水对人工养殖的黑鲷鱼卵和早期仔鱼进行了毒性实验.结果表明:对于AOX漂白废水的毒性,黑鲷鱼卵胚胎阶段比早期仔鱼阶段更为敏感.高浓度的AOX漂白废水对鱼卵孵化产生一定的抑制作用,对仔鱼产生尾部畸形和致死现象,鱼卵孵化的EC50和95%置信区间分别为0.018和0～0.087 mL/mL;仔鱼72 h LC50和96h LC50分别为0.557和0.774 mL/mL,72 h的LOEC和NOEC分别为0.032和0.001 mL/mL,96 h的LOEC和NOEC分别为0.003和0.001 mL/mL.表明仔鱼对AOX漂白废水的毒性敏感性随着时间的推移而逐渐减弱.      

利用日本青鳉评估胜利油田水体毒性效应

为了评估胜利油田石油开采对水体的影响,采集了东营市主要河流的18个点的水样,实验室条件下利用日本青鳉(Oryzias latipes)及鱼卵孵化试验检测水样的急性和慢性毒性效应. 结果显示,18个水样对日本青鳉幼鱼都没有急性毒性;与对照相比,88.9%的水样对青鳉鱼卵孵化有一定的影响,其中72.2%的水样中鱼卵的孵化率差异极显著(P<0.05);数据分析发现,鱼卵的慢性毒性效应与水质检测中的9个单个观测指标没有显著的相关性(P>0.05).利用日本青鳉评价胜利油田水体毒性效应的方法可行,水体对日本青鳉有一定的慢性毒性效应,而水体污染与胜利油田区油井的空间分布没有明显规律性.      

漂浮植物水鳖对沉水植物黑藻生长及它们对水质的影响作用

通过黑藻和不同覆盖度水鳖的组合,研究了漂浮植物对沉水植物的影响.结果发现,在初始时水鳖覆盖度大于30%,则黑藻的生长受到抑制,且总生物量降低.与无水鳖覆盖的对照相比,覆盖度为30%的实验组黑藻的生长反而受到促进,表现在总生物量增加和植株数量增加上,另外,由于漂浮植物的遮光作用,使水下光强降低和沉水植物黑藻的植株延长.在对水质指标的影响上,由于漂浮植物和沉水植物的此消彼长,对总氮和总磷的影响比较一致,均使其降低.对照组的CODMn在初期由于黑藻植株的腐烂而上升,后来与其它实验组一样均降低.由于漂浮植物的大量存在,水体的溶解氧则大大降低.因此,水鳖从溶解氧、光照条件、营养条件、pH等方面都给水体带来影响,最终影响到沉水植物的生长.这些结果为我们在水体生态重建实践中对漂浮植物和浮叶植物的管理提供借鉴.     

水温和余氯对黑棘鲷胚胎发育的影响

采用静水毒性试验法,模拟研究了电厂温排水对黑棘鲷(Acanthopagrus schlegelii)胚胎发育的影响.试验水温为16～18,22,26和30 ℃,ρ(余氯)为0.025,0.050,0.100,0.200,0.400和0.800 mg/L,同时以过滤海水为对照组,每组设3个平行,取黑棘鲷受精卵进行试验,共进行30 h观测.结果表明,16～18 ℃下对照组无胚胎孵化,而在其他3个温度条件下,对照组的胚胎均已破膜并发育至前期仔鱼阶段.其中,22 ℃下对照组孵化率最高,为(93±2.0)%,而26和30 ℃下对照组孵化率分别为(81.9±2.0)%和(52.8±10.6)%.随着ρ(余氯)的升高,胚胎孵化率下降,当ρ(余氯)高于0.400 mg/L时,各组孵化率均低于50%,当ρ(余氯)为0.800 mg/L时,各组孵化率均低于10%,30 ℃组则没有胚胎孵化.回归分析结果显示,黑棘鲷胚胎孵化抑制率与水温和ρ(余氯)呈显著正相关(R=0.90,P<0.05),表明这2种因子对胚胎孵化抑制具有协同毒性效应.经计算,30 h时22,26和30 ℃下,ρ(余氯)对黑棘鲷胚胎发育的半数影响浓度(30 h-EC₅₀)分别为(0.243±0.062),(0.432±0.031)和(0.261±0.046)mg/L,最低可观察效应浓度(LOEC)分别为0.025,0.200和0.050 mg/L,26和30 ℃下无可观察效应浓度(NOEC)为0.100和0.025 mg/L.      

肼与苯肼对斑马鱼胚胎和仔鱼的毒性研究

采用国际新推出的鱼类长效应测定技术对水中肼与苯肼的毒性进行了测定。结果表明,胼对鱼类具有很大毒性,对斑马鱼胚胎发育有影响,最低影响浓度(LOEC)为0.049mg/L,无影响浓度(NOEC)为0.0245mg/L,对仔鱼存活的最低影响浓度为0.0035mg/L,无影响浓度为0.00175mg/L。苯肼的毒性比肼大,对斑马鱼鱼卵孵化的LOEC为0.0078mg/L,NOEC为0.0039mg/L,对仔鱼生存的LOEC为0.00098mg/L,NOEC为0.00049mg/L.结果表明,仔鱼比鱼卵对肼及苯肼的毒性更敏感.笔者认为斑马鱼胚胎和仔鱼毒性实验方法是一个能反映毒物对鱼类长期毒性效应的快速实验技术值得推广使用。     

间甲酚对斑马鱼胚胎的影响

采用静态实验方法,研究了不同浓度的间甲酚(m-cresol)对斑马鱼胚胎的急性毒性.结果表明,当m-cresol浓度超过一定数值时,伴随着时间的延长可使暴露胚胎的畸形数增加,暴露胚胎孵化出的仔鱼也出现畸形现象,mcresol的毒性呈现出剂量-效应关系.当m-cresol质量浓度不小于13 mg/L时,暴露12 h的胚胎开始出现畸形;质量浓度为25 mg/L时,暴露24 h的胚胎全部畸形.m-cresol对胚胎24 h眼点发育及20 s主动活动、48 h黑色素和72 h各类畸形的EC50分别为33.609,8.882和5.652 mg/L.可见,一定浓度的m-cresol可对斑马鱼胚胎及其孵化仔鱼产生毒性作用.     

洋山深水港水域鱼卵仔鱼分布特征

根据2001年5、8月和2003～2005年间5月和8月分别对洋山港航道水域20个定点测站进行的鱼卵仔鱼调查资料,着重就水域鱼卵仔鱼的数量时空分布和种类组成的年际变化特征与洋山港工程建设产生的环境影响的关系作了分析和探讨.结果表明:鱼卵仔鱼隶属6目19科25种,另有2种未定种.种类数以2005年最高,2004年与2003年持平.2003年和2005年鱼卵仔鱼的种类数比工程前期的2001年有所减少,2004年则与之持平.鱼卵仔鱼的数量年际变化较大,2003年和2005年鱼卵数量均低于2001年,2004年则要高于2001年;仔鱼数量上,2003～2005年均明显低于2001年.从区域分布看,航道区鱼卵仔鱼数量密度最高,其次为港口区,大桥区的数量密度最低.港口航道的开挖建设,其疏浚后海底地形的改变会导致水动力条件的变化而产生泥沙回淤,加上抛泥作业产生的悬浮物对鱼类特别是游泳能力较弱的仔、稚幼鱼会造成不同程度的危害.由于施工造成局部地区的流场和生态有较大改变,使得某些不适应环境变化的亲鱼群体逃离或生殖能力下降,代之以适应能力较强的种群,最终导致优势种群结构的改变较明显.随着工程建设进度的开展,影响程度逐渐趋缓.     

不同氨氮填加量下沉水植物对沉积物DOM荧光特性的影响

采用三维荧光光谱技术,模拟研究了不同氨氮添加量(0,100,200和400 mg/kg)下沉水植物对湖泊沉积物DOM(溶解性有机质)荧光特性的影响.结果表明:不同氨氮添加量下,沉水植物的存在明显增强沉积物DOM荧光强度,其中对类蛋白质和类氨基酸组分荧光强度影响较大(荧光强度分别增大了20%～77%和27%～56%);而对类腐殖酸和类富里酸组分影响相对较小(荧光强度分别增大了5%～25%和21%～29%). 添加氨氮可增强沉水植物对沉积物DOM荧光强度影响的程度,当添加量为100 mg/kg时,沉水植物生长最旺盛,沉积物DOM中类蛋白质和类氨基酸组分荧光强度增幅最大(分别约77%和56%);即外源氨氮通过增加沉积物蛋白质和氨基酸含量增强了沉积物有机氮的生物有效性;而在其他添加量下,DOM各荧光组分强度增幅不大,即适当添加外源氨氮,可通过促进沉水植物生长增加沉积物中蛋白质和氨基酸等含量,从而提高沉积物有机氮的生物有效性.      

氯苯对斑马鱼胚胎发育和仔鱼的毒性效应研究

选取健康的雌雄斑马鱼按1:1或1:2的比例进行交配产卵。采用静态法,以丙酮为助溶剂,分别用不同浓度的CB进行斑马鱼受精卵和刚平衡游动仔鱼的暴露试验,记录胚胎孵化数和胚胎、仔鱼畸形数以及仔鱼死亡数。不同浓度的CB可导致斑马鱼胚胎孵化率降低及孵出的仔鱼畸形率增加,且毒性呈现剂量-效应关系。当CB浓度高于0.88μg/L时,斑马鱼胚胎及其孵出的仔鱼畸形率开始增加;当CB为108.9μg/L时,暴露24 h的胚胎出现全致畸效应。能平衡游动的斑马仔鱼对CB的毒性也很敏感,24 h、72 h和96 h的LC50值分别为95.35、80.51和62.28μg/L;110.0μg/L CB使处理24 h的仔鱼全部死亡。较低浓度的CB就使斑马鱼胚胎发育畸形;其对仔鱼的毒性也很显著,达到一定浓度可使其死亡。     

鄱阳湖典型沉水植物刺苦草对不同淹水胁迫的响应特征及对生态修复的启示

沉水植物的生长与繁殖受到湖泊水体水位过程的影响,然而不同的水文过程变化及淹水时长对沉水植物个体适应性特征的影响尚不清晰。选取鄱阳湖典型沉水植物刺苦草作为研究对象,通过设置水位控制中宇宙实验,揭示6种淹水模式下刺苦草个体适应性变化特征。结果表明：长时间高淹水水位胁迫能够显著影响刺苦草的叶片数量、叶长、根长、匍匐茎长度、克隆能力、总生物量等特征。快速涨水以及长时间(>21 d)高水位(>3.5 m)胁迫会导致刺苦草植株叶片的大量凋亡,短时间(<14 d)并降低高水位淹水胁迫,刺苦草可以恢复其正常生长。研究表明,夏季快速涨水及不利水位下较长淹水时长是影响沉水植物刺苦草个体适应性降低的主要因素,可为沉水植物退化的水文过程机制以及科学恢复提供理论参考。     

河岸混合植物带处理受污染河水中试研究

利用2种混合植物带(香根草+沉水植物、湿生植物+香蒲+芦苇)对受污染河水进行中试研究,并与无植物空白带进行了对比.结果表明,混合植物带对污染物的降解效果优于无植物空白带,其中香根草+沉水植物带效果最好,它在整个运行期间对COD、NH₄⁺-N和TP的去除率分别为43.5%、71.1%和69.3%.对出水溶解氧及水温进行了考察,结果表明混合植物带水域中水的溶解氧比无植物带稳定,且在夏季水温低于无植物带水域的水温.说明在河道修复中植物带对平衡河岸带环境条件、改善河流局部小气候有重要作用.     

东太湖茭草植被改造实验研究

东太湖的茭草和浮叶植物有显著的加速湖泊淤积和二次污染效应。1993年开展了面积5ha的植被改造实验,当年剔除原有植物,培育成为沉水植被,平均生物量达3kg/m2。由茭草残体形成的腐殖层对沉水植物生长发育有不利影响,在实验区大部分面积上表层沉积物中TOC含量低于30％,沉水植物能正常生长;TOC含量超过30％时沉水植物生长较为缓慢。对东太湖46.6km2湖面上由茭草和浮叶植物组成的植被进行全面改造,可获得显著的环境生态效益,起到延缓湖泊衰亡和改善水质的作用。     

潜流人工湿地改善官厅水库水质试验研究

为确定利用人工湿地改善官厅水库水质工程所需的设计参数,在官厅水库岸边建立了人工湿地,开展了潜流人工湿地系统处理官厅水库水的试验研究.试验表明,在水力负荷率为0.15～0.45m/d时,夏季COD_Mn和NH₄⁺-N的去除率分别为50%和70%;冬季,分别可达到15%和50%,去除率随水力负荷率的提高和水温的下降而降低.由于渗漏和蒸发及植物蒸腾作用,系统的出水量为进水量的60%.研究结果表明,潜流人工湿地系统对微污染地表水有较好的净化效果,该系统在冬季低温条件下仍可以正常运行.     

穗花狐尾藻和金鱼藻对白洋淀水质影响的原位围隔试验

在白洋淀建成14个原位围隔(9 m2/个),分别按10、20和30株/m2的密度种植穗花狐尾藻、金鱼藻,研究不同密度穗花狐尾藻和金鱼藻在调控水体富营养化方面的效能与稳定性.结果表明:穗花狐尾藻和金鱼藻能有效控制浮游植物的生物量并改善水体SD(透明度),其中密度为10株/m2穗花狐尾藻(平均长度为83 cm,平均湿质量为37.1 g)和密度为20株/m2金鱼藻(平均长度为68 cm,平均湿质量为31.2 g)的围隔控制效果明显,水体中ρ(TN)和ρ(TP)都明显下降,SD增加,浮游植物多样性明显增加,水体营养状态指数(TSIM)明显下降;但高密度沉水植物可能造成水体ρ(Chla)和营养盐含量的反弹.研究证明,种植合理密度的穗花狐尾藻、金鱼藻有利于改善白洋淀水质.      

一起突发性鱼塘污染事件应用水生毒理学评价的可行性研究

文章探讨了采用斑马鱼、大型水蚤急性毒性试验评价突发性水塘化学污染事件的可行性。结果表明：斑马鱼、大型水蚤急性毒性试验对水塘化学污染具有较好的敏感性,其斑马鱼24 h,48 h和96 h LC50分别为42%、30%和22.4%,大型水蚤48h、96h LC50分别为63%和17%,可以用于水塘化学污染的综合毒性评价。     

不同沉水植物净水能力与植株体细菌群落组成相关性

选取苦草(Vallisneria natans)、密刺苦草(Vallisneria denseserrulata)、黑藻(Hydrilla verticillata)、伊乐藻(Elodea canadensis)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)、竹叶眼子菜(Potamogeton malaianus)、篦齿眼子菜(Potamogeton pectinatus)和微齿眼子菜(Potamogeton maackianus)这8种亚热带地区常见的沉水植物为研究对象,在室内静水条件下对其氮、磷吸收和水质净化能力进行对比试验,并结合16S rRNA基因测序对沉水植物关联细菌群落组成进行测定,研究沉水植物对水体的净化能力与植株体菌群之间的相关性.结果表明,8种沉水植物对水体中的氮磷的去除主要通过植物增效作用,植物吸收富集作用去除率较低.其中密刺苦草对水体中TN、TP的去除率最高,达到了91. 58%和96. 81%.伊乐藻、金鱼藻对水中氮磷自身吸收能力高于其他组,密刺苦草和苦草的植物增效的净化能力最强.经分析,8种沉水植物对水体中氮磷的净化能力较强可能是因为植物关联的细菌大多具有降解作用.根瘤菌目(Rhizobiales)、伯克霍尔德氏菌目(Burkholderiales)、黄杆菌目(Flavobacteriales)、产碱杆菌科(Alcaligenaceae)、贪铜菌属(Cupriavidus)和芽孢杆菌属(Bacillales)的细菌可能是引起密刺苦草增效的净化能力较强的优势菌群,异常球菌纲(Deinococci)、丛毛单胞菌科(Comamonadaceae)、腐螺旋菌科(Saprospiraceae)和生丝微菌属(Hyphomicrobium)的细菌可能是引起苦草增效的净化能力较强的优势菌群.     

沉水植物腐解对水体水质的影响

在玻璃温室大棚内,模拟太湖的水、土、植物情况,研究了苦草在衰亡腐解过程中营养盐的释放规律以及对水体水质的影响,并初步探讨了其影响机理. 在初始生物量为689g/m2的条件下,苦草衰亡与腐烂分解对水体水质的影响呈2个阶段. 第1阶段为10月—翌年2月寒冷的秋、冬季节,表现为降解释放过程,但这一过程向水体及底泥中释放的碳、氮、磷较少,大部分碳、氮、磷仍保留在苦草残体中,水体pH及ρ(DO)也没有明显的变化. 第2阶段为3—4月天气回暖后,苦草残体的腐解速率急剧加快,向水体及底泥释放大量营养盐;3月水体TOC、TN、TP总量较2月分别增长了216.64%、60.96%、144.40%,底泥中TOC、TN、TP总量分别增长了31.20%、9.41%、19.99%;pH增长了6.27%,ρ(DO)降低了91.5%. 沉水植物腐解过程中各营养盐的赋存形态不断发生转化,并在水-底泥-植物三者间进行迁移.      

浮岛植物净化水质效果研究

研究了人工浮岛对模拟滞流景观水体的水质改善效果,并比较了五种浮岛植物对污染物的去除效率.结果显示,处理7d左右水体TN、NH3-N、TP和COD去除率迅速增加,透明度显著增大,延长处理时间有利于污染物的去除,但植物根系分泌物会增加水体的色度.经45 d处理,鸢尾对TN、NH3-N、TP和COD等污染物的整体去除效果最好...     

某微污染水源自来水厂的纳滤深度处理效果研究

采用一级四段纳滤组合工艺处理南方某微污染水源自来水厂的传统净水工艺段出水,考察了纳滤膜工艺对出水水质的提升效果.结果表明,纳滤对常规水质指标与微量有机物有较好的去除效果,对混凝沉淀池出水中TOC和UV_(254)的去除率在95%以上(出水TOC≤0.3 mg·L~(-1),UV254≤0.005 cm~(-1));对卤乙酸、三卤甲烷前体物、多环芳烃和有机氯农药的截留率分别在62%、85%、50%和95%左右,使用UMU-SOS测试的出水遗传毒性低于检出限,不同段纳滤膜对相对分子质量较大的消毒副产物前体物与有机氯农药的去除率未呈现明显差异,但对相对分子质量较小的多环芳烃去除效果呈现明显差异,表明纳滤主要依靠物理截留去除水中相对分子质量较大的有机物,对相对分子质量较小的有机物则存在较大的局限性.与之相比,水厂目前使用的双级臭氧-生物活性炭深度处理工艺对传统净水工艺出水中多环芳烃、有机氯农药、遗传毒性的去除截留率分别仅为17%、62%、80%左右,显示纳滤对微量有机物的去除效果更为理想.