离子液体的水生生态毒理及其毒性影响因素研究进展

离子液体具有极低挥发性等良好理化性质而被公认为是传统有机溶剂的替代品,然而其较强的水溶性对水环境造成的潜在威胁受到关注。本文归纳总结了国内外有关不同类型离子液体对不同营养级水生生物个体、组织器官、细胞、酶等的毒性影响,并对碳链长度、阴阳离子以及环境因子等毒性影响因素的最新研究进展进行了综述,为设计绿色离子液体及合理控制管理水环境提供参考。     

2种典型家用消毒剂对水生生物的急性毒性影响及生态效应阈值研究

家用消毒剂大量用于日常生活中,进入水体环境后对水生生物产生潜在危害效应,目前尚缺乏保护水生生物安全的生态效应阈值。本研究以2种典型家用消毒剂(有效成分分别为对氯间二甲苯酚和次氯酸钠,前者命名为消毒剂A、后者为消毒剂B)为研究对象,开展其对8种不同营养级淡水水生生物的急性毒性效应研究。结果表明,除底栖动物外,消毒剂B对藻类、溞类和鱼类的急性毒性均高于消毒剂A;我国本土种稀有鮈鲫对2种消毒剂的敏感性高于其他2种鱼类;2种消毒剂对藻类的毒性高低均为近头状伪蹄形藻斜生栅藻蛋白核小球藻;近头状伪蹄形藻对2种消毒剂最敏感。基于上述毒性数据构建了物种敏感分布(SSD)曲线,计算对保护95%的物种不受影响时所对应的污染物浓度(HC5),并结合评估因子法推导出2种消毒剂预测无效应浓度(PNEC)值作为急性生态效应阈值,消毒剂A和消毒剂B的PNEC值分别为13.16 mg·L~(-1)(有效成分对氯间二甲苯酚PNEC值为0.33 mg·L~(-1))和0.71 mg·L~(-1)(有效成分次氯酸钠PNEC值为0.01 mg·L~(-1)),消毒剂A对淡水生物的PNEC比消毒剂B大了一个数量级,表明相较于消毒剂B,消毒剂A对水生态环境更为友好。本研究结果可为制订典型家用消毒剂的水质基准提供科学依据。     

地表水中抗生素复合残留对水生生物的毒性及其生态风险评价

针对上海地区地表水中混合并持久残留的抗生素对水生态的危害,测试了3种主要被使用的抗生素(磺胺甲恶唑,SMZ;土霉素,OTC;氟苯尼考,FF)对4个不同营养级的水生生物代表种(蛋白核小球藻、费氏弧菌、大型蚤和斑马鱼胚胎)的单一毒性和联合毒性,并进一步对生态风险进行评估来探究抗生素对水生态系统的综合作用。研究表明:水生生物对单一抗生素暴露的毒性敏感顺序为:蛋白核小球藻斑马鱼胚胎费氏弧菌大型蚤。用联合指数(CI)来评价抗生素二元混合物之间的相互作用时发现对于不同水生模式生物,抗生素之间的相互作用方式以拮抗作用(CI1)为主。通过与浓度加和(CA)和独立作用(IA)2个传统模型的预测效果比较,发现CI模型能准确预测到抗生素联合毒性偏离相加作用。由于养殖废水中这3种抗生素的含量均远高于其他水体(如黄浦江、长江口、工厂废水),其对不同营养级的水生生物均表现出较高的风险性,需要对养殖废水采取相应的风险削减措施;相比之下,其他水体中抗生素对费氏弧菌、斑马鱼胚胎、大型蚤均表现出低风险,但是对蛋白核小球藻仍具有一定的风险性,需要警惕抗生素对水体初级生产者的风险性。     

西苕溪中上游流域水生甲虫分布与环境的关系

水生甲虫(昆虫纲,鞘翅目)群落结构受多种环境因素的制约.西苕溪中上游流域38个样点共发现水生甲虫12科36个分类单元.优势属是长角泥甲科的Stenelmis属和扁泥甲科的Psephenoides属,出现频度分别为30和22,但有29属的出现频率不大于5.典范对应分析(CCA)表明,鞘翅目群落组成受荫蔽度、总氮、电导率和栖境质量影响最大.样点环境指标聚类结果与CCA结果一致,样点被分为3组.从第1组至第3组,水体中的总氮(2.80→3.52 mg/L)和化学需氧量(14.5→20.29 mg/L)明显上升,荫蔽度(18→6)明显降低.第1组(18个分类单元)和第3组(16个分类单元)的水生甲虫种类组成差异极显著(P＜0.01),第2组水生甲虫多样性最高(26个分类单元).Macronychus,Zaitzevia,Scirtes,Stenocolus,Berosus,Laccobius和Ectopria属可作为清洁水体指示生物,Hydrocassis和Ancyronyx属是重污染水体指示生物.图3表4参16     

单甲脒农药对大豆—土壤系统的生态影响

研究了单甲脒农药（DMAH）对大豆－土壤系统的生态影响．结果表明：除CK外，5个设置浓度［（DMAH）／mL·L－1］0．25、0．5、2．5、5.0、25均对大豆虫害有不同的防治效果．其中＞2．5时可防治大豆多种虫害；大豆对DMAH稀释液的pH值反应敏感，高浓度处理的叶片因酸度大而出现药害；推荐浓度［（DMAH）＝0．25mL·L－1］，对植株的生长和生理功能有促进作用．可使总生物量及产量分别增加20％左右，且籽粒中农药无残留，土壤农药残留量也小；当处理pH值＜5时会对叶片有伤害．生理功能被抑制，总生物量及产量都不如CK；DMAH在植物器官及土壤都有不同程度的残留量．其中叶残留量大于籽粒及土壤．可以认为，低浓度DMAH处理不会对植物－土壤系统造成污染．     

福建武夷山气候变化与林业有害生物对植被生态的影响

以武夷山为研究区域,应用2000—2019年武夷山植被生态质量指数、气候要素观测资料和林业有害生物监测资料,统计分析植被生态质量指数月、季、年多时间尺度特征,对月、年时间尺度影响植被生态质量指数的平均气温、降水量基本气候要素进行相关分析,并对武夷山林业有害生物松毛虫发生的气候影响因子和植被生态质量指数的关系进行分析.研...     

生草栽培对三种岭南水果种植系统的生态经济影响评价

综合运用能值、经济与土壤生态学分析方法,以传统清耕模式为对照,定量研究了生草栽培对荔枝(Litchi chinensis Sonn)、龙眼(Dimocarpus longan Lour)和番荔枝(Annona squamosa Linn)三种岭南水果种植系统的生态经济影响。整合系统物质流、能量流和货币流,综合分析其自然资源基础、经济发展状况及可持续发展程度,并将土壤有机质的消耗纳入不可更新自然资源能值投入分析,为岭南水果业生草栽培与否提供科学依据。结果表明,生草栽培可以将荔枝和龙眼种植系统的能值可持续性从传统清耕模式的0.16和0.46分别提升到0.17和0.47;而使番荔枝种植系统的能值可持续性从传统清耕模式的0.59降至0.45。同时,生草栽培可提高荔枝和番荔枝种植系统的经济效益,而降低龙眼种植系统的经济效益。所有案例结果均表明,生草栽培可降低果园土壤有机质的消耗。     

生草栽培对三种岭南水果种植系统的生态经济影响评价

综合运用能值、经济与土壤生态学分析方法,以传统清耕模式为对照,定量研究了生草栽培对荔枝（LitchichinensisSonn）、龙眼（DimocarpuslonganLour）和番荔枝（AnnonasquamosaLinn）三种岭南水果种植系统的生态经济影响。整合系统物质流、能量流和货币流,综合分析其自然资源基础、经济发展状况及可持续发展程度,并将土壤有机质的消耗纳入不可更新自然资源能值投入分析,为岭南水果业生草栽培与否提供科学依据。结果表明,生草栽培可以将荔枝和龙眼种植系统的能值可持续性从传统清耕模式的0．16和0．46分别提升到0．17和0．47;而使番荔枝种植系统的能值可持续性从传统清耕模式的0．59降至0．45。同时,生草栽培可提高荔枝和番荔枝种植系统的经济效益,而降低龙眼种植系统的经济效益。所有案例结果均表明,生草栽培可降低果园土壤有机质的消耗。     

模拟酸雨对土壤-辣椒系统中Hg的化学行为的影响

以桂林市典型的河流沉积沙土(穿山)和砂岩风化土(尧山)为供试土壤,在盆栽条件下种植辣椒(Capsicum annuum L.),设置不同土壤Hg水平,配制不同pH的模拟酸雨,研究土壤-蔬菜系统中Hg的化学行为.结果表明:不同浓度的土壤Hg处理对地上部分没有表现出明显的毒害作用,植株各部位Hg含量随土壤Hg含量的增加而升高,与对照相比,10 mg·kg-1 Hg处理的辣椒可食部位Hg含量是对照的2.4倍(0.031 mg·kg-1),是食品卫生质量标准(0.01 mg·kg-1)的3倍多.相同条件下穿山土壤处理的辣椒各部位Hg含量大于尧山土壤的处理.模拟酸雨与Hg的复合污染环境效应大于这两种污染物的单因素效应.模拟酸雨主要影响水溶态Hg、交换态Hg、腐殖酸络合态Hg,表现为随处理pH值的降低其分配系数增高.在处理pH = 3.5时影响到碳酸盐铁锰氧化物态Hg,有机物结合态Hg随酸雨pH降低略有减少趋势,对残渣态Hg没有明显影响.     

不同碳链长度的离子液体对大型溞摄食行为的影响

用细胞计数法研究了不同碳链长度的离子液体对大型溢滤水率和摄食率的影响.结果表明,随着碳链长度的增加,离子液体对大型溞的48 h急性毒性增大,其LC50在49μg/L和15 326μg/L之间.不同碳链长度的离子液体都显著地降低了大型溞的滤水率和摄食率,其最大浓度处理组分别比对照降低T60%～84%.结果提示,离子液体对大型溞摄食行为具有很大的毒性影响,因此对水生环境可能也具有潜在的生态风险.图1表1参25