基于eDNA技术的太湖鱼类多样性调查

基于环境DNA （environmental DNA,eDNA）技术开展太湖鱼类多样性调查,并结合传统形态学鱼类资源调查数据,初步探索eDNA技术在鱼类资源调查中的应用。结果显示：太湖16个点位共检出鱼类8目20科47属54种,其中鲫、蒙古鲌和刀鲚丰度相对较高;eDNA与传统形态学调查共同检出鱼类37种,占eDNA检出鱼类序列总数的91.89%;eDNA检出的鱼类中有45种鱼类在太湖鱼类志中有记载,占检出鱼类序列数的95.09%;2种方法得出的鱼类多样性指数均为太湖东部和太湖南部相对较高、太湖北部和太湖西部相对较低,太湖鱼类的生态类型（洄游性、栖息水层和食性）也高度一致;eDNA技术单个频次检出的鱼类物种数和单个点位的种类检出数均高于传统形态学方法,检出效率较高。综上,eDNA技术可用于鱼类资源调查,且在鱼类物种检出效率上优于传统形态学,与传统检测相结合,可以进一步增加监测调查的可靠性。     

环境DNA(eDNA)宏条形码技术对枝角类浮游动物物种鉴定及其生物量监测研究

环境DNA(eDNA)宏条形码(Metabarcoding)技术越来越多地被应用于环境中物种定性识别,但如何定量监测物种在环境中的丰度尚未得到解决。本研究以太湖流域常见的5种浮游动物拟同形溞、大型溞、蚤状溞、多刺裸腹溞、老年低额溞为研究对象,建立了一种基于eDNA宏条形码技术的物种定量方法,并与实时荧光定量PCR(qPCR)相比较,研究了eDNA宏条形码技术多物种定量的准确性。结果表明,PCR引物对eDNA宏条形码的物种检测和定量影响显著。313 bp COI313引物对浮游动物物种覆盖度高,但是物种间DNA扩增的偏好性大,不适用于eDNA宏条形码定量检测。基于COI序列重新设计的短COI116引物能够同时检测出所有5个物种。荧光定量PCR(qPCR)物种拷贝数与物种相对占比呈正相关。eDNA宏条形码所检出每个物种的序列数与qPCR定量拷贝数高度一致。综上,eDNA宏条形码技术可实现对浮游动物物种的半定量检测,在生物多样性监测和生物完整性评价有显著的应用价值。     

eDNA宏条形码监测沉积物原生生物群落多样性

原生生物个体小、繁殖快,对污染物敏感,是沉积物环境污染重要指示类群。传统基于形态学的方法难以快速准确地反映沉积物中原生生物的群落组成和物种多样性,严重制约了其在水生态评估中的应用。本研究采用环境DNA宏条形码方法,基于真核18S rRNA基因片段分析了太湖流域沉积物原生生物的群落结构及其时空差异,筛选了可用于太湖流域沉积物生态评估的原生生物指标,建立了基于原生生物的水生态评估方法。结果显示,利用环境DNA技术在太湖流域沉积物共检出原生生物群落有2 468个分类单元（OTU）,属于13门44纲,至少在2个平行样本出现的OTU占总OTU的84.25%,春季（3月）与秋季（8月）原生生物群落组成差异明显。评价结果表明,目前太湖流域原生生物群落完整性整体处于亚健康和一般水平。     

单甲脒在水生生物中的积累和释放

本文朱生环境中对单甲脒在鱼和藻类中的积累释放及鱼体中的ＢＣＦ值进行了研究，结果表明，鱼体在３，５，６ｄ的ＢＣＦ值分别为３．５３，４．７３及５．２９，鱼体中单米积累为内脏〉锶〉肌肉，饲养７ｄ达积累最高量；藻类在６ｈ后达积累最高量；单甲脒在水藻和鱼（内脏）的富集比分别为１：３及１：１２。     

松花江长春段水生生物情况分析探究

河流水生生物状况反映综合的河流生态系统健康状况.通过对近年松花江流域长春段水生生物的监测结果进行分析与探究,对该流域水生生物情况进行评价.目前该流域水生底栖动物群落相对稳定,物种多样性较为丰富.通过进一步全面开展流域水生生物调查研究,建立水生生物多样性观测机制,不断提高水环境监测质量的管理和控制等,降低该流域水环境污染...     

组织残留法在水生生物基准中的应用概述

水生生物基准已成为生态风险评价和水环境管理的主要参考依据,在水污染治理、控制和管理以及水生生物保护方面发挥着重要作用。环境和生物学参数对基于水体或沉积物等外暴露浓度的毒性阈值和环境基准存在影响,使其具有变异性和不确定性。而基于组织残留的毒性剂量指标可以减少毒性值的变异性以及不确定性,特别是对于生物累积性物质而言,在毒性效应及环境基准研究中存在显著优势。针对组织残留法在水生生物基准研究中的应用,对组织残留法的概念、优势、应用,以及组织残留基准的推导方法等几个方面进行了综述,并提出了组织残留法在应用中存在的关键问题及建议,旨在推动环境基准、生态风险评价理论和方法的研究,以及为水环境管理和污染防治提供技术支持。     

应用物种敏感性分布评估微(纳米)塑料对水生生物的生态风险

水环境中的微(纳米)塑料对水生生物具有潜在的危害。为了评估微(纳米)塑料对水生生物的毒性效应及生态风险,本研究在广泛查阅并分析微(纳米)塑料相关毒理学研究数据的基础上,利用物种敏感性分布(Species Sensitivity Distributions,SSD)方法对其中5门10科11种水生生物的急性毒理数据进行曲线拟合;计算对应的5%危害浓度(the hazardous concentration for 5%of the species, HC_5)和潜在影响比例(potential affected fractions, PAF);计算了相应的急性生态效应阀值(predicted no effect concentration, PNEC_(acute)),并比较了各类水生生物对微(纳米)塑料的敏感性及其所受生态风险。结果表明,目前已有数据中微(纳米)塑料对费氏弧菌(Vibrio fischeri)的生态风险最大,对朱氏四爿藻(Tetraselmis chuii)的生态风险最小;基于Reweibull模型对水生生物数据所推导的PNEC_(acute)为0.185μg·L~(-1),约为当前微(纳米)塑料在水体环境中浓度的30%。利用SSD来预测微(纳米)塑料不同暴露浓度下对水生生物的PAF,发现当微(纳米)塑料暴露浓度小于10μg·L~(-1)时,水生生物所受的影响在可接受范围内;当暴露浓度达到1 000μg·L~(-1)时,将有26%的物种受到微(纳米)塑料的危害。此外,利用Rurrlioz软件估算了世界典型淡水与海水水域表层水体中微塑料对水生生物的PAF值,发现其PAF预测值都为0;将各水域微塑料浓度与急性生态效应阀值PNEC_(acute)比较后发现,除太湖外,其他水体环境中微塑料浓度都低于PNEC_(acute),说明如果只考虑微塑料本身的影响,目前世界典型水域表层水中微塑料对水生生物的危害程度大部分都在可接受的范围之内。     

水生生物急性毒性QSAR模型研究进展

化学品污染对人类健康和生态环境造成潜在风险。但是,危害性信息缺失是进行化学品风险评价的主要挑战。经济合作与发展组织(OECD)和美国环保署都提倡用非动物实验替代方法来弥补数据缺失。定量结构-活性关系(QSAR)被认为是一种有应用前景的替代技术。水生生物急性毒性是化学品风险评估和优先污染物筛选中最常用的参数之一。但是,目前可获得的实验毒性数据非常有限。本文总结了近年来发展的急性毒性预测模型,包括:(1)基于同类化合物建模;(2)基于数理统计建模;(3)基于化合物毒性作用模式建模。从模型预测能力、应用域、机理解释等角度对这3类模型进行了比较。其中,基于作用模式构建的模型一般具有较好的预测性能,并有助于机理解释,将是今后水生生物急性毒性预测的发展方向。     

两栖动物在环境污染生物监测中的应用前景

简单介绍了生物监洲的优越性和选择指示生物的一般标准，沦述了不同生态类群作为指示生物的研究；重点讨论了两栖动物作为指示生物在环境监测中的优越性及其与环境的父系，总结了两栖动物在污染环境中的异常反应，综述了两栖动物作为指示生物在环境污染生物监测中的研究历史和现状，提出了利用两栖动物的形态和行为模式建立水体污染生物监测仪器的可能性，为生物监测提供了科学依据，表1参51     

酚类环境雌激素对水生生物毒性效应的研究进展

已有研究发现多种酚类化合物可以干扰水生生物正常内分泌代谢,对生物生殖系统、神经系统、免疫系统等产生毒性效应,进而通过食物链的生物放大作用对人体产生危害。酚类化合物对生物体的内分泌干扰效应已经成为了近年来的研究热点。结合近年来国内外毒理学研究进展,在详细概述酚类化合物对水生生物的毒性效应及作用机制的基础上,并对目前研究中存在的问题以及未来的研究方向进行了探讨和展望。     

砷在水生生物中的生物累积、转化及在其他生物体内的代谢毒理学研究进展

砷作为全球水生生态系统的重要污染物,普遍存在于淡水和海洋环境中,具有一定的生物累积性与生物毒性.水生生物作为生态系统的重要组成部分,砷在全球生物化学循环的过程中通过迁移、累积、转化、富集在水生生物体内,产生毒性作用,而砷对水生生物的毒性与其在水生生物中的赋存形态有关.目前关于砷在水生生物中的生物累积、生物转化及其代谢毒理的基础科学研究受到国内外研究者的广泛关注,而少有对该领域内的研究进展、研究热点、趋势方向的系统整合,本文针对这一领域文献进行梳理,系统阐述了砷在水生生物中的生物累积和生物转化情况;概述了砷在水生生物、小鼠/大鼠、人体、微生物等生物中的毒性作用及代谢机制;并提出了未来有关砷研究可关注的重点及方向.本文可为进一步阐明砷在水生生物中的生物累积转化规律及砷的代谢毒性作用,为研究者进一步深入探索该领域内科学问题提供参考资料,同时对水产品安全、环境生态、医学等相关领域的研究具有一定的借鉴意义.     

三氯生在水生生态系统中的污染现状及其生物毒性效应

三氯生(triclosan,TCS)是一种合成型广谱类抗菌剂,广泛应用于人类的生产生活,使用中伴随生活污水进入环境并已广泛分布,其中水生生态系统是TCS的主要污染区域之一.通过汇总分析国内外不同类型水生生态系统中TCS的调查研究结果,发现TCS已经普遍存在于淡水和近海水生生态系统中,生活污染处理厂出水是河流中TCS的主...     

三氯生在水生生态系统中的污染现状及其生物毒性效应

三氯生(triclosan, TCS)是一种合成型广谱类抗菌剂,广泛应用于人类的生产生活,使用中伴随生活污水进入环境并已广泛分布,其中水生生态系统是TCS的主要污染区域之一。通过汇总分析国内外不同类型水生生态系统中TCS的调查研究结果,发现TCS已经普遍存在于淡水和近海水生生态系统中,生活污染处理厂出水是河流中TCS的主要污染源,区域污染水平与人口密度和工业发展程度密切相关;水体中的浓度受降雨、河口区潮汐作用以及季节影响;TCS对水生生物存在显著毒性效应,其效应浓度因物种而异,与生物的发育阶段也有关系。     

表面展示技术在污染环境生物修复中的应用

革兰氏阴性细菌、革兰氏阳性细菌和酵母中已建立多个表面展示短肽和蛋白质的系统.在微生物细胞表面展示外源蛋白对污染环境的生物修复有着重要的意义.展示金属结合蛋白(肽)的微生物可用于污染土壤和工业废水的净化,展示有机磷水解酶的微生物将用于有机磷污染物的脱毒.微生物表面展示技术将成为污染环境生物修复的有效策略.这一技术的研究还是一个新领域,要使其得到应用还有许多问题需要解决. 参38     

溴氯海因在水环境中的降解及其对4种水生生物的急性毒性

研究了新型消毒剂溴氯海因(BCDMH)在水环境中的降解规律及其影响因素以及BCDMH对4种不同生态位水生生物(发光菌、小球藻、大型溞和斑马鱼)的急性毒性.结果表明:1)BCDMH的正辛醇/水分配系数(Kow)为3.74(25℃),在水环境中的降解符合一级动力学方程C=C0×e-k·t,其一级反应速率常数k随温度升高而增大,25℃时k值为0.3577,半衰期为1.72d.2)pH6～9时,pH值越低BCDMH降解越快,碱性条件对其降解有显著抑制;自然光照和曝气有利于BCDMH的降解.3)BCDMH对斑马鱼的96hLC50=3.68mg·L-1,属高毒;对大型溞的24hLC50=1.44mg·L-1,属高毒;对小球藻的96hEC50=4.15mg·L-1,属高毒;对发光菌的1hEC50=0.62mg·L-1,属极高毒.     

蚯蚓生物标志物在土壤生态系统监测中的应用研究进展

随着化学物质在农业生态系统中的广泛使用,单纯的化学分析方法已经不能真实地判别出其是否会对环境产生不利影响,因此,建立有效的生物评价体系就显得尤为重要.蚯蚓广泛分布于土壤中,其生物标志物的变化对化学物质污染能起到早期监测预警作用,已经被广泛用于土壤生态系统的监测中.笔者对蚯蚓生物标志物在土壤生态系统监测中的应用进行了介绍...     

模式生物大型溞在水生生态毒理实验教学中的应用

大型溞(Daphnia magna)因其个体小、繁殖快、易于培养及对污染物敏感等特点,而成为水生毒理学研究中广泛应用的模式物种.本文构建了一套以大型溞为受试动物的水生生态毒理学实验内容和方案,可用于本科生基础性、综合性实验教学.本方案以形态学观察、生理学和毒理学测试为主,也可扩展为包括分子毒理学在内的其他毒性终点的创新...     

我国六价铬淡水水生生物安全基准推导研究

参照美国国家环境保护局(USEPA)"推导保护水生生物及其用途的国家水质基准的技术指南"的程序和规范,筛选了我国广泛存在的淡水水生生物物种,收集现有的急性和慢性毒性数据,结合课题组实验得到的部分本土生物毒性数据,分别采用物种敏感度排序法(SSR)、物种敏感度分布法(SSD)以及澳大利亚的水质基准技术方法对我国六价铬的淡水水生生物安全基准进行了推导。获得了我国淡水水生生物的六价铬的双值基准,3种方法得到的基准最大浓度(CMC)分别为23.97、22.84、29.06μg·L-1,基准连续浓度(CCC)分别为14.63、10.35、9.00μg·L-1,在同一个数量级上,但与美国的基准值有一些差异,建议使用SSD法推导CMC值和CCC值。研究结果可为我国水质基准的制定提供一些有用的基础资料。     

电化学DNA生物传感器在检测环境有机污染物中的应用

电化学DNA生物传感器是一种以DNA为生物识别元件并通过电化学信号转换器将目标物的存在转变为可检测的电信号的传感装置.因具有灵敏性高、选择性好、制备成本低、操作简单、携带方便、抗干扰性强等优点而被广泛用于环境分析领域.本文简要阐述了电化学DNA生物传感器的检测原理及DNA在电极表面的固定化方法,重点讨论了电化学DNA生物传感器在检测环境有机污染物中的应用,最后对电化学DNA生物传感器的发展方向进行了展望.