水体中典型重金属和全氟化合物对水生生物的联合毒性

水体作为环境污染因子的最终归宿,不仅容纳了越来越多的有毒物质,而且由于水体的立体性,水生生物极易受到多种因子的复合污染,易造成潜在的生态和健康风险。其中,重金属和持久性有机污染物因分布广、难降解且毒性效应复杂等特点,对水生生态易造成潜在危害而受到广泛的关注。环境污染往往是以混合物的形式联合存在,而联合毒性作用的相关研究较少。因此,本文围绕近年来典型重金属和全氟化合物的单一毒性,以及复合污染对水生动物的联合毒性作用进行了综述,现有的研究结果表明,复合污染对生物体存在联合毒性作用,可能表现为单一元素毒性作用、协同作用或拮抗作用,并对存在的问题和今后的关注重点进行了探讨,以便为未来的研究提供借鉴。     

粤北星子河水生生物体内重金属污染特征及健康风险

本文分析了粤北星子河12种水生生物样品中Cd、Cr、Cu、Pb、Ni和Zn等6种金属元素的含量水平。利用综合污染指数法和目标危害系数法对水生生物中重金属的污染特征及其健康风险进行评价。结果表明:不同水生生物对重金属的富集程度存在明显差异,重金属的含量水平从低到高顺序依次为:CdNiPbCrCuZn;鱼类富集重金属明显低于贝类。在贝类样品中,Cr、Pb和Zn的含量均出现超标现象。鱼类重金属综合污染指数低于1,属于微污染;而田螺重金属综合污染指数大于1,属于轻度污染水平。不同鱼类中重金属的复合健康危害系数(TTHQ)均小于1,且每周评估摄入量(EDI)均远低于暂定每周允许摄入量(PTWI),居民通过鱼类摄入重金属的健康风险较低;田螺中重金属对人的复合健康危害系数大于1,长期食用田螺存在较高的健康风险,风险较高的重金属元素为Cr、Pb和Zn。     

湿地水环境中采集的生物膜吸附铅和镉的特性

利用向海自然保护区湿地水环境中直接采集的生物膜进行了铅、镉的吸附实验发现,Freundlich和Langmuir方程均可描述生物膜吸附铅、镉的热力学过程.在所研究的浓度范围内,生物膜吸附铅的能力(1.55～8.25μmol/g)大于吸附镉(0.66～3.03μmol/g)的能力,而且随着生物膜浓度的增加,生物膜吸附铅、镉的最大吸附量呈下降趋势,并具有显著的相关性(n=5,p=0.10,0.05).     

Atrazine toxicity to Handroanthus heptaphyllus,a nontarget species from a Brazilian biome threatened by agriculture

The economic basis of the Brazilian midwest is agriculture, concentrating most of the grain production in the country. With the purpose of increasing yield, farmers have intensified land use and the use of atrazine among other pesticides, which can supposedly compromise human health and photosynthetic metabolism of plant species from Cerrado, such as Handroanthus heptaphyllus. The aim of this study was to determine experimentally the sensitivity level of H. heptaphyllus to atrazine, by measuring gas exchange, chlorophyll a fluorescence, chloroplastidic pigments, and membrane permeability. The experiment was conducted in a factorial scheme. Nine‐month‐old H. heptaphyllus plants were treated with six realistic doses of atrazine: 0, 25, 50, 100, 200, and 400 g a.i. ha^–1 (corresponding to 10, 20, 40, 80, and 100% of the commercial dose recommended for corn crops, respectively), with five replications. Evaluations were performed at 12, 36, 84, 180, and 276 h after treatment application. Photosynthesis, the effective quantum yield of photosystem II, and electron transport rate were gradually reduced by the action of atrazine. On the other hand, the nonphotochemical quenching increased gradually, which indicates that this mechanism was not sufficient to avoid oxidative stress and cellular damage in H. heptaphyllus treated plants. Based on these results, we concluded that the action of the herbicide in the photosynthetic reduction occurs by the electron transport rate limitation. Therefore, H. heptaphyllus trees are at risk in Cerrado areas next to agricultural lands.     

纯种氨氧化细菌Comamonas aquatic LNL3的固定化及短程硝化性能研究

采用辐射技术,以共聚物Poly(HEA)-Poly(HEMA)为载体将纯种AOB-Comamonas aquaticLNL3固定化,研究了固定化纯种AOB在不同温度、pH、DO、FA条件下的短程硝化性能.结果表明,纯种AOB-Comamonas aquaticLNL3具有短程硝化性能,固定化纯种AOB-Comamonas aquaticLNL3的短程硝化反应的最佳温度、pH、DO、FA分别为30℃、8.5、4.03 mg/L和9 mg/L,相应的氨氮去除率和亚硝化率分别为93.52%、94.73%;79.74%、94.67%;91.17%、94.66%和90%、94.4%,FA对短程硝化亚硝化率影响不大.     

不同UV-C辐射时间对豌豆幼苗光合特性及抗氧化酶活性的影响

研究了不同UV-C辐射时间对豌豆幼苗光合特性及抗氧化酶活性的影响。结果表明,UV-C辐射增强使叶片光合速率减弱,气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率和羧化效率明显降低,CO2补偿点升高。随着UV-C辐射时间的延长,POD和CAT活性先升高随后降低,SOD活性、叶绿素含量则逐渐降低,但丙二醛含量逐渐增加。这说明UV-C辐射增强引起抗氧化酶活性降低,使膜脂过氧化,导致光合作用减弱。     

生物监测及其在线监测在水环境污染中的应用

文章阐述了生物监测技术综合分析水环境污染物的环境行为,对保护有限的水资源和维持生态系统健康具有重要意义,介绍了生物监测的基本方法及其水体监测中的应用研究。     

保护淡水水生生物硝基苯水质基准研究

以硝基苯为研究对象,在分析美国和中国2种类型水生态系统和生物区系特征的基础上,分别筛选两国水生生物物种的毒性数据,运用物种敏感度分布曲线法、毒性百分数排序法和评价因子法分别推导了2个国家保护淡水水生生物水质基准;同时,结合国内外主要水体ρ(硝基苯)分布特征,对地表水体中硝基苯生态风险进行了初步评价.结果表明:由于生物区系不同,同样方法得到的美国水质基准值明显高于中国水质基准值,其中物种敏感度分布曲线法得出的基准值最为合理.用物种敏感度分布曲线法得到中国硝基苯急性基准值为0.572mg/L,慢性基准值为0.114mg/L;美国硝基苯急性基准值为7.271mg/L,慢性基准值为2.031mg/L.风险表征结果显示,中国主要地表水体中硝基苯不存在潜在的生态风险.      

太湖水质与水生生物健康的关联性初探

分别利用内梅罗指数法和底栖动物完整性指数法评价2008~2012年太湖水质和水生生物健康状况.结果表明,太湖全湖水质受到污染,水生生物健康基本处于亚健康状态.水质评价和水生生物评价结果在较大的尺度上呈现相同的趋势:从全湖尺度上看,水质和水生生物评价都显示东太湖的水生态健康状况总体上好于太湖其他部分.从时间上看,2008~2012年太湖水质等级和水生生物健康状况均低于20世纪60年代的水平.两种评价结果在短时间尺度和某些点位间存在差异,这是由于:①两种评价方法关注的时间尺度有所差异;②水生生物健康不仅与水质有关,还与水体生境有关.有机污染物和过剩营养盐是影响太湖水质和水生生物健康状况的主要因素,因此降低太湖及其入湖河流中有机污染物和营养盐的浓度是改善太湖水质和水生态功能的有效方法.     

藻华聚集的生态效应:对凤眼莲叶绿素和光合作用的影响

以凤眼莲为研究对象,模拟凤眼莲叶绿素和光合作用变化对不同蓝藻水华聚集影响的应答响应.通过深入研究藻华聚集后对水生植物的生理影响,以揭示藻华规模性暴发引起水生植物消亡的深层机制和更好地发挥植物的水体生态修复功能.结果表明,藻华聚集后2 h内溶氧会耗尽,水体中氧化还原电位值(ORP)降至-200 m V,添加60 g·L-1和120 g·L-1新鲜藻细胞的处理1、2中溶解性总氮(DTN)含量分别高达44.49 mg·L-1、111.32 mg·L-1,溶解性总磷(DTP)含量分别高达2.57mg·L-1、9.10 mg·L-1,植物根区NH+4-N含量增加至32.99 mg·L-1、51.22 mg·L-1,形成厌氧、强还原、高营养盐环境而对凤眼莲产生胁迫作用,植物叶片叶绿素浓度呈现先增加、后降低的变化趋势,处理2的叶片光合能力、气孔导度(以CO2计)则呈现快速下降,至实验结束时下降为3.95μmol·(m2·s)-1、0.088μmol·(m2·s)-1,同期对照组叶片光合能力、气孔导度分别为22μmol·(m2·s)-1、0.78μmol·(m2·s)-1,表明凤眼莲对环境胁迫有较强的光合应答响应;实验中发现处理1中老根系脱落、大量白色嫩根长出,处理2中老根系大量死亡、脱落,无白色新根长出,同时叶片发黄、枯焦开始死亡,表明在超过了凤眼莲的抗逆境能力后,就开始出现根系死亡、光合能力受到抑制,植物开始死亡,表明在藻华聚集后形成的水体生态环境恶化对凤眼莲产生重度胁迫,使植物生理功能受到抑制是导致植物死亡的主要原因之一.