水环境中重金属的生物积累研究及应用

本文综述了水环境中重金属在水生生物体内（包括鱼类的鳃、软体动物及贝类的肾、肝和肌肉等组织器官）蓄积研究现状及蓄积规律。利用生物积累的特性,为重金属污染的防治及生物监测提供参考。     

Cu在扇贝组织中的蓄积及其对酶活性的影响

采用暴露实验方法，研究了不同浓度的Cu（Cu^2＋）对栉孔扇贝（Chlamys farreri）鳃、肌肉、内脏团组织中Cu蓄积量及过氧化氢酶（CAT）活性的影响．结果表明：随水体中Cu浓度的升高，扇贝各组织中Cu蓄积量明显上升，Cu蓄积量顺序为：内脏〉鳃〉肌肉．Cu浓度对栉孔扇贝各组织中过氧化氢酶（CAT）活性均有明显影响，各组织中酶活性均随Cu浓度升高表现为抑制-诱导-抑制的规律．这表明，栉孔扇贝各组织中CAT酶对水体中Cu污染反映敏感，存在计量-效应关系，对海洋Cu早期污染具有指示作用．图2表1参19     

水产品加工废水生物处理现状与展望

介绍了几种较为典型的水产品加工废水生物处理工艺,以及利用生物处理工艺处理高含盐量废水实验室研究结果;展望了水产品加工废水处理技术的发展前景。     

翅碱蓬-沙蚕对Cu污染沉积质理化性质的影响研究

以中国北方滩涂湿地的优势种植物翅碱蓬(Suaeda heteroptera Kitag.)和优势多毛类动物双齿围沙蚕(Nereis succinea)为实验对象,以向沉积质中添加Cu2+来模拟重金属污染,通过盆栽实验,分别测定翅碱蓬、沙蚕及两者混合培养对Cu污染沉积质的pH、氧化-还原电位(Eh)、总氮含量、总磷含量及脱氢酶活性的影响,研究它们对Cu污染沉积质理化性质的改善作用。结果表明,翅碱蓬、沙蚕对Cu污染沉积质理化性质的影响与Cu处理浓度有关。翅碱蓬-沙蚕体系对Cu污染沉积质理化性质的影响与两者单独作用时均不同,且对不同Cu处理浓度沉积质的影响效果也不尽相同;总体来看,对于Cu污染沉积质,翅碱蓬-沙蚕体系可促使pH升高,Eh下降,总氮含量升高,脱氢酶活性升高,而对总磷含量的影响不明显。     

胡敏酸对铜的鱼鳃生物有效性影响的计算机模拟

以彩虹方头鱼为模拟对象,用鱼鳃微环境测定装置和化学平衡计算方法(MINTEQA2),计算了含和不含胡敏酸的人工河水及暴露于其中的鱼鳃微环境中,不同pH条件下,铜的形态分布.研究了胡敏酸对鱼鳃内外的铜的形态分布及其生物有效性的影响,并讨论了pH对此的影响.计算结果表明,当胡敏酸存在时,胡敏酸络合态铜成为鱼鳃内外铜形态分布体系中的优势态,并引起铜生物有效性的降低.鱼鳃粘液和胡敏酸的共同作用使鱼鳃微环境中的生物有效铜含量低于外部水相.pH对铜形态分布及生物有效性的影响主要发生在碱性环境下.     

铜和铅在污水鱼塘中鱼体内的蓄积

从天津污水鱼塘中采集了养殖的各种鱼,测定其鳃、肝、肾、肌肉等部位中的铜、铅蓄积量。并与水相金属形态化学平衡计算结果进行了比较。研究证实,铜、铅蓄积量在鱼体中呈对数正态分布,与不同鱼种无显著关系,但在各部位之间明显不同。由于吸收／排放的动力学差异,养殖后期鱼体中铅／铜蓄积比较中期低,反映了铅、铜相对蓄积速率的下降趋势。不同鱼塘鱼鳃的金属蓄积量与金属有效态含量呈正相关      

4种多环芳烃对仿刺参(Apostichopus japonicus)原肠胚发育的急性毒性研究

海洋中的多环芳烃(PAHs)具有较强的生物毒性,且海洋动物早期发育阶段是对环境因素变化响应的最敏感阶段。为探究海洋多环芳烃类有机污染物对仿刺参(Apostichopus japonicus)早期发育阶段原肠胚的毒性影响,采用半静态毒性实验方法,分别考察了4种多环芳烃苯并[a]芘、3-甲基菲、惹烯及2-甲基蒽对仿刺参原肠胚的24、48、72、96 h急性毒性效应。结果表明,在10、50、100、200μg·L~(-1)暴露浓度下,随着暴露时间的延长和暴露浓度的升高,4种多环芳烃对仿刺参原肠胚产生不同程度的急性毒性效应,仿刺参原肠胚存活率与4种多环芳烃浓度之间分别存在显著的剂量-效应关系(P0.05)。苯并[a]芘对仿刺参原肠胚在24、48 h的半致死浓度(LC_(50))分别为294.4、225.64 mg·L~(-1),3-甲基菲在24、48、72、96 h的LC_(50)分别为404.5、300.7、81.4、17.6mg·L~(-1),惹烯在24、48、72 h的LC_(50)分别为243.1、230、186 mg·L~(-1),2-甲基蒽在24、48、72、96 h的LC_(50)分别244、231.6、152.6、142.9 mg·L~(-1)。4种多环芳烃的安全浓度(SC)分别为39.76、49.8、61.8、62.6μg·L~(-1),其毒性大小顺序为苯并[a]芘3-甲基菲惹烯2-甲基蒽。基于定量构效关系(QSAR)的研究结果可知多环芳烃化合物的毒性差异可能与分子结构等性质有关。该实验为深入研究多环芳烃对海洋环境的毒性效应提供了理论依据。     

重金属Zn和Cd对翅碱蓬生长及抗氧化酶系统的影响

通过测定翅碱蓬生长和生理指标,研究了不同含量Zn和Cd对翅碱蓬的发芽率、苗高、苗重、体内超氧阴离子自由基(O-2)、过氧化氢(H2O2)的产生及对抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT、过氧化物酶POD)活性的影响,以探讨盐生植物翅碱蓬对重金属胁迫的反应.结果表明,两种重金属均不同程度地加快了超氧阴离子自由基的产生速率;翅碱蓬对Zn胁迫的耐受阈值为100 mg·kg-1,Zn含量低于100 mg·kg-1时,发芽率和苗高、苗重保持良好;含量高于100 mg·kg-1实验组,翅碱蓬生长及体内酶活性机制受到不同程度抑制,SOD 、POD反应迅速,CAT相对缓慢.翅碱蓬对Cd污染抵御能力差,含量高于0.4 mg·kg-l即可造成严重伤害,阻碍翅碱蓬生长,降低抗氧化酶活性.Zn和Cd共同作用(200 mg·kg-1 +0.2 mg·kg-1)时,表现为协同作用,发芽率仅为对照组的50.5％、苗重仅为49.2％,实验50 d后,SOD、CAT均失活,影响极显著.     

牙鲆、孔石莼分泌物对混合重金属在牙鲆组织蓄积的影响

研究了海水中总有机碳(TOC)浓度、总有机碳种类对混合重金属(Cu Pb、Cu Cd、Cu Pb Cd)在牙鲆(Paralichthys olivaceus)内脏、肌肉、鳃组织蓄积的影响.结果表明,孔石莼分泌物、牙鲆分泌物均能降低Cu、Pb、Cd的生物有效性;当海水TOC种类相同时,随TOC浓度的升高,牙鲆的内脏、肌肉、鳃组织中Cu、Pb、Cd蓄积量均明显下降;当海水TOC浓度相近时,孔石莼分泌物比牙鲆分泌物更能降低牙鲆各组织Cu、Pb、Cd蓄积量.TOC浓度、种类的变化对牙鲆各组织中Cu、Pb、Cd蓄积分配均无影响,各组织重金属蓄积量顺序均为:内脏＞鳃＞肌肉.     

鲍鱼对2种多环芳烃的富集动力学研究

为探究多环芳烃(PAHs)在海洋生物体内富集过程,选择皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai)作为受试生物,应用半静态双箱动力学模型,分别考察了3-甲基菲和9,10-甲基蒽2种多环芳烃在皱纹盘鲍体内的富集动力学过程,通过非线性拟合获得鲍鱼对2种多环芳烃的吸收速率常数(K_1)、释放速率常数(K_2)、生物富集因子(BCF),以及平衡状态下鲍鱼体内2种多环芳烃的含量(Cmax)、生物学半衰期(t_(1/2))等动力学参数。结果表明,鲍鱼对9,10-甲基蒽富集动力学参数K_1、K_2、BCF、Cmax、t_(1/2)的平均值分别为4.9437、0.406、13.59、790.03μg·L~(-1)、3.78 d。鲍鱼对3-甲基菲富集动力学参数K_1、K_2、BCF、Cmax、t_(1/2)的平均值分别为2.3023、0.367、5.97、354.37μg·L~(-1)、3.13 d。鲍鱼在不同浓度下对3-甲基菲和9,10-甲基蒽的生物富集过程均符合双箱动力学模型。