纳米材料在水环境中的行为及其对水生生物的毒性效应

针对当前广泛应用的纳米材料排放后对环境潜在的污染这一新型问题,基于水环境是纳米材料排放后汇集的重要场所,着重探讨水环境中纳米材料的行为及检测、对水生生物的毒性效应及机制。在此基础上,从纳米材料理化性质、环境和生态毒理学角度对当前纳米毒理学研究存在的问题和面临的挑战进行了分析和展望,为纳米材料风险评估体系的构建、完善和相关环境标准的建立提供参考。     

人工纳米材料对海洋微藻的毒性研究进展

近年来随着纳米技术的飞速发展,人工纳米材料已广泛应用于各行各业。人工纳米材料的大量生产与使用,导致越来越多的人工纳米材料进入到水环境中,其毒性效应及对水环境可能造成的生态风险日趋严重。本文综述了近年来人工纳米材料对海洋微藻毒性效应的研究成果,着重介绍了人工纳米材料对微藻的单一毒性、复合毒性及致毒机理,并对未来人工纳米材料毒性效应的研究进行了展望。     

人工纳米材料对海洋生态系统的潜在生态风险

随着纳米技术的发展,人工纳米材料被广泛应用,产量也不断增加。由于MNMs尺寸小、结构特殊,具有许多奇异的物理化学特性,其进入环境后潜在的生态和健康风险问题日益受到研究者的关注。河口和近岸海洋环境是MNMs的“汇”,研究已经发现MNMs进入海洋环境后会发生与淡水不同的物化性质与行为特征,由此可能导致与淡水中不同的毒性效应。本文针对MNMs对海洋生态系统可能产生的生态风险进行综述讨论。     

纳米二氧化钛与重金属对水生生物毒性的研究现状

随着纳米二氧化钛(nano-TiO2)的广泛使用,对水环境的不良影响也越来越突出。由于nanoTiO2的强吸附性,其与水环境中重金属的联合毒性已引起国内外研究者广泛重视。研究发现过量的重金属对水生生物产生不良影响,多个重金属之间的相互作用在不同条件下表现出不同的相互作用;过量的二氧化钛会对生物产生毒性效应;重金属与二氧化钛之间的相互作用要根据实际的情况来具体判断其是叠加、协同还是拮抗作用。本文对纳米二氧化钛与重金属对水生生物的单一与联合毒性方面进行了综述,期望能为了解重金属和纳米材料的生物有效性和毒性效应提供依据。     

三唑磷对四种水生生物的毒性及安全评价研究

本文研究了三唑磷对小球藻、卤虫、南美白对虾、泥蚶四种水生生物的急性毒性作用，结果显示，三唑磷对小球藻的48h的EC50为24μg/dm^3,72h的EC50为15μg/km^3；对卤虫的24hLC50为1．64mg／dm^3，48hLC50为0．8mg／dm^3；对南美白对虾仔虾的48hLG0为3．2μg／dm^3，96hLC50为1．1μg/dm^3。；对泥蚶的48hLC50为21．0mg／dm^3，96hLC50为10．2mg／dm^3。三唑磷对小球藻、卤虫、南美白对虾为高毒农药，泥蚶对三唑磷有很强的耐受力。     

大亚湾核电站周围海域水生生物人工放射性核素辐射剂量率的蒙特卡罗计算

为了定量研究核电站液态流出物对水生生物的辐射,建立了核电站周围海域水生生物辐射剂量模型,用MCNP程序对大亚湾l1种辐射参考生物的人工核素辐射剂量率进行了计算．生物体建模时采用2个椭球体模型,分别模拟全身和器官团．选取了对生物影响最大的9种人工核素作为源项逐一模拟．最后以”’Cs、”Sr、…“Ag三种核素为例,根据其海水中的比活度计算出生物的吸收剂量率．结果表明在正常工况下大亚湾水生生物受到的辐射剂量是安全的,而且生物浓缩核素的内照射贡献了98％以上的辐射剂量．即使是在非正常工况下,海水中放射性核素含量升高,但只要比活度尚未超过海水水质标准的比活度限值,水生生物受到的剂量（最大剂量约3．420mGy／a）仍然是安全的．本研究结果可用于评价核电站对海域生态环境的景;响。以及水生物种的辐射防护工作．     

吡喹酮和克螨特复配驱虫制剂对一些水生饵料生物的毒性

由吡喹酮和克螨特组成的复配制剂对小球藻、轮虫、蚤状溞、水蚯蚓和卤虫的毒性实验结果显示：复配制剂对轮虫的半致死浓度(LC50)为13．9mg／dm^3(24h)和3．03mg／dm^3(48h)．安全浓度(SC)为0．0432mg／dm^3；对蚤状溞的LC50为345．14mg／dm^3(24h)和17．5mg／dm^3(48h)，SC为0．0135mg／dm^3；对水蚯蚓的LC50为636．80mg／dm^3(24h)和79．07mg／dm^3(48h)，SC为0．366mg／dm^3；对卤虫无节幼虫的LC50为201．84mg／dm^3(24h)和8．91mg／dm^3(48h)．SC为0．00519mg／dm^3,复配制剂对水环境生物的破坏作用小．     

敌百虫对虾池生物的毒性

研究了敌百虫对青岛大扁藻、三角褐指藻、球等鞭金藻和海洋原甲藻等4种海洋微藻及天津厚蟹、脊尾白虾和克氏纺锤水蚤等3种野生甲壳类 ,以及中国对虾、缢蛏和台湾红罗非鱼等3种养殖生物的毒性。研究结果表明 :敌百虫在低浓度下对海洋微藻的生长没有明显影响 ,在一定浓度范围内甚至有促进作用 ,但超过一定浓度范围能完全抑制海洋微藻的生长。各种海洋微藻对敌百虫的敏感性不同。对3种野生甲壳类的半致死浓度分别为 :天津厚蟹LTD50(96h)为1.25×10-6;脊尾白虾LTD50(12h)为0.05×10-6;克氏纺锤水蚤LTD50 (48h)为0.063×10-6。敌百虫对3种养殖生物的半致死浓度分别为 :中国对虾LTD50(48h)为0.060×10-6;缢蛏LTD50(72h)为18.79×10-6;台湾红罗非鱼LTD50(72h)为36.35×10-6。文中还对敌百虫作为对虾病毒病预防药物的价值进行了探讨。     

雌激素对水生生物的影响及其检测方法研究进展

综述了雌激素对水环境的污染现状及其对水生生物的影响,介绍了目前雌激素的检测方法,详细阐述了气相色谱和液相色谱及其联用技术在雌激素测定方面的最新研究进展,并对雌激素的研究方向进行了展望。     

生物不对称性变异在研究胁迫对水生生物的影响中的应用

化学污染，气候变化和养殖导致的遗传变化是影响水生生物的重要环境胁迫因素，会使生物种群的适应和竞争能力等健康指数降低。生物体发育的稳定性作为环境胁迫对生物健康指数的标志之一，在过去几十年的研究中得到了广泛的关注。生物发育的稳定性通常以生物不对称变异(即：与生物对称性的偏差)表示。与不对称的生物相比，具有对称性的生物个体通常生长较快、繁殖力强、存活率也高；不适宜环境往往导致生物体不对称性变异程度增加。主要就生物不对称性变异的原理、实际测定中的问题及该方法在水生生物研究中的适用范围进行了论述。     

盐度对淡水鱼类的毒性效应

本文报道了盐度对淡水鱼类毒性效应的研究结果。试验获得了pH与盐度(S‰)对鱼种半致死浓度[LC_(50)(S‰)]、鱼苗生长速度(V)与盐度,以及鱼卵粒径(d)与盐度的相互关系。几种家鱼的耐盐能力顺序为:鳙鱼>草鱼>团头鲂>鲢鱼。草鱼和鲢鱼胚胎正常发育的盐度上限为1.4‰左右。鲢鱼种的盐度安全浓度为1.51‰左右(pH=8.98)。根据试验结果,我国淡水渔业用水的盐度指标NaCl含量可定为S‰≤1.5g/L。     

基于海洋硅藻三维结构的微纳米材料研究进展

海洋硅藻种类繁多,具有因种而异的形状奇特的刚性细胞壁,称作硅质壳。硅质壳主要由无定形的二氧化硅构成,在纳米至微米尺度的三维结构(如孔、脊或管状结构)上表现出高度的规律性和精确的重现性。仿效硅藻,在温和的条件下制造超精细微纳米材料,成为众多从事生物、化学、材料研究工作者追逐的焦点。本文从硅藻硅质壳的形成机理及体外仿生、影响硅藻硅质壳结构的外在因素、硅藻硅质壳的化学修饰与应用3个方面的研究进展进行了综述。     

氯化锌对松江鲈肾细胞系的毒性效应

本文研究了不同浓度的氯化锌对55~65代松江鲈(Trachidermus fasciatus)肾细胞系的毒性效应。采用MTT法测得氯化锌24 h半致死浓度为308.41μmol/L。酶活力测定的结果显示:超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽-S-转移酶(GST)的活性在氯化锌浓度为0~250μmol/L时,随浓度的升高逐渐升高;在250μmol/L浓度时达到最大值,而后随着氯化锌浓度的升高逐渐降低。谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性在氯化锌浓度为125μmol/L浓度时达到最大值,而后随着氯化锌浓度的升高逐渐降低。微核实验结果是微核率随氯化锌浓度增加而增加,最高达12.33‰。彗星实验发现在半致死浓度条件下松江鲈肾细胞拖尾率为48.00%、迁移长度15.03μm±2.51μm,与对照组差异显著(P0.05)。以上结果表明:氯化锌会引起肾细胞氧化酶活性的改变以及细胞核DNA损伤,本研究认为松江鲈肾细胞系可以作为Zn2+污染的监测平台。     

有机锡对海洋微藻的毒性效应

三丁基锡(包括三丁基锡氧化物TBTO和三丁基锡氟化物TBTF)、三苯基锡化合物在低浓度下可限制海洋单细胞藻的生长和存活。一次培养实验结果表明:TBTO、TBTF、三苯基锡对三角褐指藻具有强毒性,其72小时半致死浓度EC 50分别为TBTO,0.83μg/dm~3TBTF,1.09μg/dm~3;三苯基锡,0.93μg/dm~3。     

舟山渔场软体生物中PCBs的残留及潜在生态风险

本文测定了舟山渔场附近6个沿海城市5种软体动物体内多氯联苯的污染水平,并进一步探讨了其潜在来源以及生态风险。结果显示,样品中PCBs的总含量水平为18.0~95.9 ng/g干重,平均含量为51.9 ng/g干重,与世界其他海域相比处于中等污染水平。组分分析表明,五氯联苯和二氯联苯为主要组成。PCBs的健康风险HR值均远低于1,表明日常食用不会对人体健康产生明显危害。     

中国典型水域磺胺类合成药物的环境生物地球化学特征

作为广谱抗菌的人工合成药物——磺胺类(SAs)是应用最早的一类人工合成抑菌剂之一,被广泛用于人类医疗、禽畜及水产养殖等。大量磺胺类药物的应用随代谢进入水环境中,对水生生态系统和人类健康产生重要影响并构成潜在风险,截至目前,这些影响和风险并未被探明。因此,对8种典型磺胺类合成药物在我国典型水环境中的分布特征进行了阐述,评估了它们对不同水生生物的生态毒性及生态风险,并诠释了它们在生物体内的代谢及其在生态系统中的降解途径。结果表明,不同水环境中磺胺类合成药物的浓度分布差异显著,磺胺甲恶唑和磺胺嘧啶分别在水体及沉积物中的浓度和污染程度最高;水体藻类是磺胺类合成药物最敏感的水生物种,其次是甲壳类和鱼类,磺胺甲恶唑对水生生态系统构成高风险;磺胺类合成药物进入体内后被代谢成不同的产物,与母体合成药物一同进入水环境中经历降解过程;生物降解是水生生态系统中磺胺类合成药物去除的主要途径,不同种细菌、真菌及藻类均可降解磺胺类合成药物。在以后的研究中,应当进一步加强磺胺类合成药物对水生生物的慢性毒性以及合成药物混合毒性的研究,明晰水环境磺胺类合成药物的分布-代谢-传输-效应的综合过程,探析磺胺类合成药物在水生...     

应更长远地关注核泄漏事故对水生生物的长期影响

4月5日,日本东京电力公司开始将福岛第一核电站内含低浓度放射性物质的1.15万吨受污染水排入海中,对此,东电公司和日本政府均表示,实施这一措施是＂万不得已之举＂,污水排放不会对海洋环境造成影响。然而,一些研究海洋生态的专家表示,海洋生物的卵和幼体对核辐射较为敏感,核物质将改变它们的基因,虽不至于产生＂哥斯拉＂,     

东太湖河流水生植物群落对磷及有机质的生态效应

河流是湖泊生态系统的重要组成部分,也是物质运移的重要通道。沉积物中的TP及其有机质(SOM)含量对湖泊生态系统有着重要影响,也是衡量该系统健康状况重要标志。本文通过对太湖的入湖河流及其与太湖交汇区域不同植物群落沉积物中总磷、有机质含量分析,结果表明:河流沉积物TP含量高于湖泊沉积物,是其1~2倍,SOM远低于其与湖泊交汇处沉积物的含量。而TP与SOM二者相关不显著,河流沉积物及其与太湖交汇区沉积物TP及SOM二者相关不显著,但方差分析表明两者差异性显著(P<0.05)。     

水生入侵植物对常见水华的抑藻效应及其影响机理

为促使水生入侵植物的资源化利用以减少其对环境的危害,本文选取我国3种常见水生入侵植物,即水浮莲(Pistia stratiotes)、凤眼莲(Eichhornia crassipes)、空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)作为研究对象,研究不同的植物化感作用方式(植物种植水抑藻、植物粗提物抑藻)对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)、梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)、铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)这3种常见水华微藻生长的抑制作用差异及其影响机理。结果表明,3种植物的种植水和粗提物均对不同微藻表现出选择性抑制作用,且种植水的抑藻效果总体强于粗提物。其中以空心莲子草种植水对铜绿微囊藻的抑制作用最强,共培养第7天藻细胞光密度OD750值下降78.19%,叶绿素a(chl a)含量下降96.61%。铜绿微囊藻在空心莲子草种植水影响下,藻细胞的呼吸速率先升高后降低,光合速率逐渐降低,超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)等抗氧化酶的活性,以及蛋白质和膜脂过氧化产物丙二醛(malondialdehyde,MDA)的含量均呈现先升高后降低的趋势,由此可知铜绿微囊藻在共培养过程中受到了明显的胁迫和伤害。而在共培养第11天,实验组的胞外藻毒素含量较对照组仅增加8.69%,差异不显著(P0.05),说明空心莲子草种植水在有效抑制铜绿微囊藻生长的同时不会促进藻毒素的释放,具有较好的生态安全性。     

润扬大桥水下噪声特征及其对水生生物的潜在影响初探

于2019年4月在长江镇江段润扬大桥正常通车状态时进行桥梁周边水域水下噪声特征测量,计算不同点位水下噪声平均声压级(Sound pressure level,SPL),并进行带宽20 Hz-20 kHz的噪声频谱分析.结果表明:润扬大桥正常通车状态时周边水下噪声以低频为主(＜ 200 Hz),主频率峰值范围为20-20...