四种石油分散液对栉孔扇贝和刺参的急性毒性研究

选择栉孔扇贝（Chlamys farreri）和刺参（Apostichopus japonicus）作为受试生物,采用半静态试验法测定了原油、燃料油分散液（WAF）以及添加消油剂后的乳化液（DWAF）对两种生物的毒性效应。采用概率单位算法并利用SPSS 13.0进行数据处理,计算出96h-LC₅₀。结果表明,4种石油烃对栉孔扇贝和刺参的96h-LC₅₀为:DWAF_燃料油（1.14 mg/L,0.16 mg/L）> DWAF_原油（1.39 mg/L,0.74 mg/L）> WAF_燃料油（1.80 mg/L,4.10 mg/L）> WAF_原油（3.40 mg/L,6.44 mg/L）。4种石油分散液对两种生物均有明显致毒效应;轻质油（燃料油）的毒性效应较重质油（原油）大;加入消油剂后石油烃毒性增强,并且对刺参的毒性增强更明显,建议使用栉孔扇贝和刺参共同评估海洋溢油生态损害。     

疏浚物倾倒对海洋生物的影响

疏浚物倾倒对底栖动物影响较大，由于疏浚物的覆盖，动物栖息环境受到损坏，活动能力强的部分底上动物受到惊扰后会迅速逃离现场，来不及逃离的底上动物将被掩埋而死亡，多数底内动物可以穿过覆盖层垂直迁移上来。停止倾倒后，在几个月或较长时间内，底栖生物群落将重新建立。悬浮疏浚物会引起局部水域水质浑浊，降低初级生产力水平，扰乱部分浮游动物的昼夜垂直迁移规律，刺激大部分游泳生物逃离现场，但停止倾倒后，浮游生物群落和游泳生物群落将会很快重新建立。     

苯并(a)芘对栉孔扇贝血细胞损伤与凋亡的研究

研究了苯并[α]芘(B[α]P对栉孔扇贝血细胞存活率、活性氧(ROS)含量、溶酶体膜和DNA损伤以及凋亡指数的影响。结果表明:B[α]P对栉孔扇贝血细胞存活率无明显影响,存活率在96.72%～97.71%,而B[α]P对血细胞ROS含量、溶酶体膜稳定性和DNA损伤以及凋亡指数影响显著(p<0.05),且对照组无明显变化。各处理组血细胞ROS含量在实验时间内均表现出明显的上升趋势,且与B[α]P的作用时间呈正相关,同时在12、24 h时,各B[α]P处理组血细胞ROS含量大小为:1 mg/L>4 mg/L>16 mg/L>0.25 mg/L。除0.25 mg/L处理组血细胞溶酶体膜稳定性、拖尾率和任意值在12 h和6 h内以及1 mg/L处理组血细胞溶酶体膜稳定性、拖尾率在6 h内与对照组无明显差异外,其余各处理组血细胞溶酶体膜稳定性以及拖尾率、任意值、凋亡指数在实验时间内分别呈现下降或上升趋势,同时各处理组血细胞溶酶体膜稳定性和DNA损伤程度、凋亡指数分别与B[α]P浓度和作用时间呈负、正相关性。因此,作者认为B[α]P对栉孔扇贝血细胞具有明显的免疫毒性损伤效应,且与B[α]P胁迫程度直接相关,同时B[α]P在血细胞内代谢产生的ROS及其代谢产物是造成血细胞损伤、凋亡的重要原因之一。     

洛克沙胂在栉孔扇贝(Chlamys farreri)体内的富集与释放规律

选取海洋双壳贝类栉孔扇贝为目标生物,研究不同质量浓度（0 mg/L、0.2 mg/L、1 mg/L、5 mg/L、25 mg/L）的洛克沙胂暴露条件下,砷（As）在栉孔扇贝4种组织（肝胰腺、鳃、闭壳肌、外套膜）中的富集和释放规律。结果表明:（1）自然海域和在清洁海水中,栉孔扇贝4种组织中As含量排序均为鳃>肝胰腺>外套膜>闭壳肌。（2）富集过程中,As的组织含量排序为肝胰腺>鳃>外套膜>肌肉,释放过程中,As的组织平均释放率排序为鳃>肝胰腺>外套膜>闭壳肌。（3）洛克沙胂进入扇贝体内的主要途径为鳃的摄食和滤水作用,As在扇贝体内的主要富集靶点为肝胰腺、鳃和外套膜。（4）在本实验中,富集过程,As在扇贝体内的富集-转移/释放的平均周期为22 d;富集/释放过程,As在扇贝体内的富集-转移/释放的平均周期为15 d,共循环2个周期,然后扇贝As含量趋于稳定。     

O#柴油分散液和乳化液对栉孔扇贝的急性毒性效应及富集差异性分析

本文以我国船舶常用燃料油0#柴油作为实验油品,以常用作海洋污染物指示的栉孔扇贝为受试生物,采用半静态暴毒实验法分别开展了栉孔扇贝对0#柴油分散液和柴油乳化液的急性毒性效应、富集与释放特征的对比研究。结果表明:（1）石油烃对栉孔扇贝具有较强的毒性效应,栉孔扇贝在柴油分散液中的96 h-LC₅₀为2.68 mg/L,在柴油乳化液中的96 h-LC₅₀为1.74 mg/L,二者均为高毒物质,消油剂的使用增加了柴油对扇贝的毒性;（2）栉孔扇贝在柴油乳化液中的稳态生物富集系数BCF₁为404.6~91.75 mg/L,动力学生物富集系数BCF₂为1973.80~327.06 mL/g,动力学吸收速率常数k_u为8.89~0.71 mL/（g·h）,均大于同浓度下在柴油分散液中BCF（292.2~49.6 mL/g、1412.4~106.5 mL/g）和k_u（6.92~0.48 mL/（g·h））,表明栉孔扇贝对柴油乳化液有更强的富集能力与富集速率。     

塔玛亚历山大藻对栉孔扇贝胚胎和早期幼虫的影响

塔玛亚历山大藻Alexandrium tamarense(藻株ATHK）能抑制栉孔扇贝Chlamys farreri受精卵的孵化和早期D型幼虫的存活。实验发现，暴露于密度为100和500cells/mL的塔玛亚历山大藻中，36h后，扇贝受精卵的孵化率分别为对照组的30%和5%，在实验范围内，三角褐指藻和赤潮异弯藻对受精卵孵化无影响，而另一塔玛亚历山大藻灌株ATCI02对受精卵孵 化有显著影响，指数生长前期时的藻对受精卵的毒性最大，原肠期之前各阶段的胚胎对塔玛亚历山大藻毒性最敏感，在密度为3000cells/mL以上的塔玛亚历山大藻中，早期D型幼虫存活和活力开始显著下降，在密度为5000cells/mL藻中暴露20d或10000cells/mL藻中暴露14d后，D型连续剧虫的存活率为0。塔玛亚历山大藻产生的毒性物质为非PSP毒素的一类未知毒素。     

麻痹性贝毒在栉孔扇贝体内短期的累积与排出过程

初步研究了微小亚历山大藻Alexandrium minutum产生的麻痹性贝毒(paralytic shellfish poisoning,PSP)在栉孔扇贝Chlamys farreri体内短期累积、转化与排出的规律。结果表明,在累积实验阶段,栉孔扇贝内脏、肌肉及生殖腺中的PSP毒素含量均随实验时间的延长而逐渐增加,累积20 h后内脏的毒性达21.56μgSTXeq/100 g,累积速率为1.05μgSTXeq/100 g/h。内脏是毒素累积的主要部位,含量占贝体内PSP毒素总量的89.5%,累积率为6.4%,远远高于肌肉、生殖腺。经过30 h的排出阶段,扇贝总毒性减少到15.05μgSTX eq/100 g,排出速率为0.22μgSTXeq/100 g.h,仅为累积速率的1/5。     

栉孔扇贝对8:2FTCA的代谢转化与氧化应激响应

以栉孔扇贝（Chlamys farreri）为受试生物,研究了栉孔扇贝对8：2氟调聚羧酸（8：2FTCA）的代谢转化特征以及代谢过程中靶器官的氧化应激响应.结果发现,栉孔扇贝可将8：2FTCA转化为8：2氟调聚不饱和酸（8：2FTUCA）、7：3氟调聚羧酸（7：3FTCA）、全氟辛酸（PFOA）、全氟壬酸（PFNA）和全氟庚酸（PFHpA）等代谢产物.栉孔扇贝鳃和肝脏中代谢产物总量最高,为8：2FTCA的主要代谢靶器官.与本课题组前期虾夷扇贝的相关研究相比,8：2FTCA在栉孔扇贝与虾夷扇贝体内的生物转化行为主要有3方面相似之处：检测到的代谢产物相同、代谢靶器官相同以及鳃是最终代谢产物PFOA生成和蓄积的主要场所;不同之处主要体现在栉孔扇贝中代谢产物以7：3FTCA占比较高,虾夷扇贝中则是PFOA占比较高.同时在8：2FTCA暴露过程中,栉孔扇贝靶器官的关键抗氧化酶出现了一定的应激效应.丙二醛（MDA）和谷胱甘肽（GSH）等氧化应激指标以及谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）,超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）等抗氧化酶系出现不同程度变化：GSH-Px在整个代谢转化过程中呈现抑制效应;SOD,CAT活性在鳃中呈诱导效应,而在肝脏中呈现明显的剂量-效应关系,低剂量组中均呈抑制效应,高剂量组中大部分时间呈诱导效应.GSH和MDA含量不仅表现出剂量-效应关系,组织间也存在差异.暴露实验结束后,生理指标均有不同程度恢复.     

苯并[a]芘对栉孔扇贝(Chlamys farreri)组织显微和超微结构的影响

在实验条件下研究了苯并[a]芘(B[a]P)暴露对栉孔扇贝的鳃、消化盲囊显微(10d、20d)和超微结构(10d)的影响.观察结果表明,10μg·L-1B[a]P处理10d时,栉孔扇贝的鳃上皮粘液细胞增多,在回血管中血细胞出现聚集现象;消化盲囊腺泡中嗜碱性颗粒增多,腺泡内细胞间界限模糊.超微结构观察可见,鳃上皮纤毛和微绒毛脱落,鳃上皮细胞内次级溶酶体增多,核周池扩大,鳃血腔中出现血细胞坏死后残留的细胞核;在消化盲囊分泌细胞中线粒体嵴减少,出现线粒体缺失形成的空泡,细胞内质网片断化,核糖体脱落.由10μg·L-1B[a]P处理20d时,在鳃回血管中发现血细胞坏死后残留的固缩细胞核,鳃丝的上皮细胞排列不规则甚至断裂,部分消化腺泡崩解,鳃丝结构和消化导管上皮结构损害严重;消化盲囊组织结构的损伤比鳃更为严重.这些组织结构损伤表明,栉孔扇贝在B[a]P胁迫下组织学的变化特征与过程与贝类组织解毒代谢过程相符合.     

汞、镉和苯并[α]芘、多氯联苯对栉孔扇贝幼贝单一与联合毒性的研究

研究了重金属Hg2+、Cd2+和苯并[α]芘(B[α]P)、多氯联苯(PCB1254)对栉孔扇贝(Chlamys farreri)幼贝的单一与联合毒性效应。实验结果表明,Hg2+、Cd2+对栉孔扇贝幼贝单一毒性实验24、48、72、96 hLC50分别为2.0、1.95、1.38、0.847mg/L和4.48、3.16、2.25、1.62 mg/L,因此2种重金属对幼贝的单一毒性Hg2+Cd2+;B[α]P、PCB1254对栉孔扇贝幼贝单一染毒的LC5010 mg/L。Hg2+、Cd2+分别与B[α]P、PCB1254联合毒性效应基本相当,但联合毒性Hg2++B[α]PCd2++B[α]P,Hg2++PCB1254Cd2++PCB1254。同时Hg2+与B[α]P、PCB1254对幼贝联合染毒96 h内均表现为拮抗作用;Cd2+与B[α]P、PCB1254对幼贝的联合毒性24 h时表现为拮抗作用,24～96 h表现为协同作用。由此可见,栉孔扇贝幼贝对Hg2+、Cd2+敏感,可作为较理想的重金属毒性试验受试生物,同时Hg2+、Cd2+分别与B[α]P、PCB1254对栉孔扇贝幼贝的联合毒性与污染物组成、浓度和作用时间等因素有关。     

颗粒物捕集器在港口疏浚监测中的应用

颗粒物捕集器技术首次应用到港口疏浚监测中，通过对现场疏浚悬浮颗粒物的监测以及对生物的急性半致死浓度的模拟实验研究，建立了一套较完整的疏浚监测系统和技术，可以更有效和直观地反映疏浚过程中对养殖海区生物的影响。现场调查和实验结果表明：在疏浚区和养殖区交界处疏浚悬浮物在海水表面的垂直通量为１２．６８ｍｇ／（ｃｍ＾２．ｄ），中层为２５．４１ｍｇ／（ｃｍ＾２．ｄ）；在养殖中心区表层为７．５８ｍｇ／（ｃｍ＾２     

多环芳烃的几种理化参数与LC_(50)的相关性研究

对多环芳烃(PAHS)4种理化参数(K;W、Sw。X Vv。)与 LCO的相关关系进行了研究,建立了 4种一元线性回归方程。结果表明,4种参数的相关系数分别为:0.刀66、08083、09488、0.9570,经r检验,后两种属高度显著相关.用所建立的一元线性回归方程对7种PAHS的LC。进行估算,估算值与实测值相比,平均相对误差分别为58.84％、32.23％、1761％、198％,用l和V＊.H对LClj进行估算的估算精度也较高。经比较,提出用(。估算P＊比对麦穗鱼＊CO的新方法。     

羧酸及其衍生物急性毒性的QSAR研究

基于定量结构-活性相关性(QSAR)原理,研究了27种羧酸及其衍生化合物结构与其急性毒性LC50之间的内在定量关系。应用遗传算法从大量结构参数中优化筛选出与LC50最为密切相关的五个参数作为分子描述符,得出影响羧酸及其衍生物急性毒性的主要结构特征为分子的大小及其空间效应等。分别采用支持向量机(SVM)方法和多元线性回归(MLR)方法建立了相应的QSAR预测模型,并对所建模型分别进行了内部验证和外部验证。结果表明,两种模型均具有较高的稳定性、预测能力及泛化性能。其中,支持向量机模型对训练集和预测集样本的预测平均绝对误差分别为0.149和0.211,优于多元线性回归方法所得结果。     

Fe2+-PDS调理-水平电场脱水工艺对疏浚底泥脱水性能的影响

针对高含水率疏浚底泥限制其后续处置的问题,应用Fe²⁺-过二硫酸盐（PDS）调理-水平电场脱水（HED）工艺处理底泥样品,研究响应曲面法对Fe²⁺-PDS调理-HED工艺操作参数（Fe²⁺及PDS的投加量、电压、通电时间）的优化,分析调理过程底泥形貌及性质的变化以及工艺各阶段（调理、重力沉降、电脱水）底泥水分及有机组分的沿程变化。结果表明：1）Fe²⁺和PDS调理底泥时,最佳投加量分别为4和10 mg/g（以TSS计）,HED阶段最佳通电时间为80 min,最佳电压为45 V,在上述参数下,脱水底泥含水率由原泥的88.55%降至55.15%。2）在调理阶段,底泥结合水含量由0.44 g/g（以干固体计,全文同）降至0.28 g/g,胞外聚合物（EPS）中蛋白质和多糖总量增加,黏液层（Slime）中蛋白质类物质和可溶性微生物副产物荧光强度降低,紧密附着层（TB-EPS）中总荧光强度增至12.40×10⁷ AU·nm²;在HED阶段,电场作用导致底泥有机物的进一步释放从阴极流出,阴极区EPS各层中的可溶性微生物副产物荧光强度显著增加。3）调理过程产生的硫酸根自由基（SO₄ ⁻·）能够氧化破解底泥中的微生物细胞并将内含物释放至EPS中,同时改变底泥的水分分布与EPS组分特征,原位产生的Fe（Ⅲ）通过絮凝作用改变了底泥的絮体结构,从而有利于底泥脱水性能的提升。

     

海洋疏浚过程悬浮物监测技术的研究

根据航道疏渗过程中海水悬浮物的监测数据与大窑湾港口航道疏浚海底沉积物的组成特点，研究了经典的重量法和光学法的测试结果以及海水浊度与悬浮物，悬浮物与透明度之间的相互关系。同地也对海上疏浚物监测技术和分析方法作了较为详细论述，为海洋倾废和港口疏浚过程中的悬浮物监视，监测技术提供科学和技术依据。     

北京市大气细颗粒物的遗传和非遗传毒性研究

用胞质阻断微核试验与单细胞凝胶电泳法检测北京市大气PM_2.5无机提取物与有机提取物对Balb/c 3T3细胞微核形成与DNA链断裂的影响;通过划痕染料示踪技术(SL/DT)观察PM_2.5无机提取物与有机提取物对Balb/c3T3细胞间通讯的影响.发现PM_2.5有机提取物可引起双核微核细胞率显著增加(P<0.01)及导致慧星细胞率和DNA迁移长度显著增加(P<0.01);PM_2.5有机提取物引起细胞间通讯的抑制; PM_2.5无机提取物未见明显毒作用.结果表明,PM_2.5可引起染色体损伤和原发性DNA损伤,抑制细胞间通讯,其毒作用主要由其有机成分引起.     

Characterization of natural organic matter in water for optimizing water treatment and minimizing disinfection by-product formation

正Introduction Natural organic matter(NOM)present in source water has significant impact on water treatment processes and on the quality of drinking water.NOM is a complex mixture of diverse groups of organic compounds,humic and fulvic acids,proteins,peptides,carbohydrates,and heterogeneous materials     

水溶性有机质对土壤及底泥中汞吸附行为的影响

以重庆市2种耕作土(黄壤和中性紫色土)及鱼塘底泥为试验材料,分别添加提取自腐殖土的DOM(DOMh),提取自稻草的DOM(DOM)和提取自污泥堆肥的DOM(DOMa),研究DOM对土壤及底泥中Hg的吸附行为的影响.结果表明.DOM对土壤及底泥中汞的吸附行为均有一定的抑制作用,这种抑制作用与DOM种类和试验材料的性质有关.添加不同来源的DOM,对Hg的抑制作用具体表现为:DOMh>DOMr>DOMa;添加同一种DOM时,对Hg吸附的抑制作用表现为鱼塘底泥>紫色土>黄壤.     

Size distribution and source of heavy metals in particulate matter on the lead and zinc smelting affected area

In order to understand the size distribution and the main kind of heavy metals in particulate matter on the lead and zinc smelting affected area, particulate matter(PM) and the source samples were collected in Zhuzhou, Hunan Province from December 2011 to January 2012 and the results were discussed and interpreted. Atmospheric particles were collected with different sizes by a cascade impactor. The concentrations of heavy metals in atmospheric particles of different sizes, collected from the air and from factories, were measured using an inductively coupled plasma mass spectrometry(ICP-MS). The results indicated that the average concentration of PM, chromium(Cr), arsenic(As), cadmium(Cd) and lead(Pb) in PM was177.3 ± 33.2 μg/m~3, 37.3 ± 8.8 ng/m~3, 17.3 ± 8.1 ng/m~3, 4.8 ± 3.1 ng/m~3 and 141.6 ± 49.1 ng/m~3,respectively. The size distribution of PM displayed a bimodal distribution; the maximum PM size distribution was at 1.1–2.1 μm, followed by 9–10 μm. The size distribution of As, Cd and Pb in PM was similar to the distribution of the PM mass, with peaks observed at the range of1.1–2.1 μm and 9–10 μm ranges while for Cr, only a single-mode at 4.7–5.8 μm was observed. PM(64.7%), As(72.5%), Cd(72.2%) and Pb(75.8%) were associated with the fine mode below 2.1 μm,respectively, while Cr(46.6%) was associated with the coarse mode. The size distribution characteristics, enrichment factor, correlation coefficient values, source information and the analysis of source samples showed that As, Cd and Pb in PM were the typical heavy metal in lead and zinc smelting affected areas, which originated mainly from lead and zinc smelting sources.     

污水生化出水有机物对氯贝酸臭氧降解的影响研究

常规水处理技术无法有效去除痕量的药品和个人护理品(PPCPs),臭氧工艺因具有效果可观、二次污染小等优势,尤其适合用于生化尾水的深度处理.而污水生化出水有机物(EfOM)对臭氧降解PPCPs起着至关重要的作用.本文选取腐殖酸(HA)、牛血清蛋白(BSA)、海藻酸钠(AGS)和葡聚糖(Dextran)作为模拟EfOM 4种代表物质,以氯贝酸(CA)为PPCPs模板化合物,考察了模拟EfOM化合物浓度、反应时间及溶液初始pH对臭氧降解效果的影响规律和机制.结果表明,CA臭氧降解速率符合假一级动力学方程,模拟EfOM化合物为10 mg·L~(-1) TOC时,对CA臭氧降解效果呈现出HADextran≈DW(超纯水)≈AGSBSA的规律.HA可提高HO·的生成速率从而加快CA降解效率,反应速率常数提升了3倍,去除率提高了17.5%;而BSA则明显抑制HO·的生成,从而降低CA降解速率.HA的存在对CA臭氧降解影响较为复杂,研究发现当HA浓度为1 mg·L~(-1) TOC时,能促进HO·的生成和CA的降解,而当浓度升高时会表现出抑制作用.CA臭氧降解速率和反应过程中HO·生成均随着溶液初始pH的增加而增大.pH的变化还会影响HA对臭氧降解CA的作用效果.溶液初始pH为4时,HA投加可促进HO·生成和臭氧降解;但随着pH的升高,HA的存在形态会发生改变,从而表现出对CA臭氧降解效果的抑制作用.