硝酸盐及亚硝酸盐对三唑磷在海水中光降解的影响

研究了高压汞灯照射下硝酸盐及亚硝酸盐对天然海水中三唑磷光降解的影响情况。实验发现:在300 W高压汞灯照射下,在天然海水中,三唑磷降解速率受硝酸盐及亚硝酸盐等因素的影响,且降解均符合一级动力学规律;在三唑磷水溶液中分别添加浓度为0.1,1,2,4mg/L的NO3-及NO2-,均不同程度地抑制三唑磷的光降解速率,且其抑制作用均随NO3-及NO2-添加浓度的增大而增强,三唑磷的光降解速率常数(k)的变化范围为0.00394~0.00861 min-1。     

三唑磷在水体系中的光化学降解研究

本文研究三唑磷在天然海水、人工海水和去离子水中的光化学降解情况。在300 W高压汞灯照射下,三唑磷在3种水体中均发生明显的光降解,且降解符合一级反应动力学行为,其光解速率常数在天然海水、去离子水和人工海水中分别为0.008 61,0.006 42和0.006 33 min-1。在3种溶液介质中,三唑磷光解速率受三唑磷初始浓度的影响,其速率常数均随着三唑磷初始浓度的增大而减小。实验发现溶液中加入重金属离子Cu2+和Cd2+会抑制三唑磷的光降解速率,添加重金属离子浓度不同,则抑制程度不同。     

Cd2+和Cu2+对泥蚶的急性毒性和联合毒性试验

为了解重金属Cd2+和Cu2+对泥蚶的毒害程度和泥蚶对重金属Cd2+和Cu2+的解毒能力,用毒理学实验方法研究了Cd2+和Cu2+对泥蚶(Tegillarca granosa)的急性毒性和联合毒性效应。结果表明:Cd2+、Cu2+对泥蚶的96 h半致死质量浓度分别为6.189、0.460 mg/L;安全质量浓度分别为0.062、0.005 mg/L;相对毒性Cu2+Cd2+。在1︰1毒性单位的联合作用下,Cd2+和Cu2+对泥蚶96 h的半致死质量浓度分别为1.984、0.147 mg/L;安全质量浓度分别为0.020、0.001 mg/L。2种重金属离子的联合毒性大于任一重金属离子的毒性,联合毒性表现为协同作用。     

细基江蓠(Gracilaria tenuistipitata)对海水池塘养殖区Cu~(2+)生物修复的初步研究

随着海水养殖业迅速发展,食用海产品重金属(如Cu、Cd等)超标问题日益突出。作为提取藻胶原材料及海洋养殖动物饲料的细基江蓠,可以大规模生长在海水池塘养殖区,有望用于该水域重金属污染的生物修复。本实验通过研究细基江蓠(Gracilaria tenuistipitata)在5个不同Cu2+浓度梯度(0、0.05、0.2、0.8、2.0mg/L)环境下的自身生长状况,及其对Cu2+的吸收富集情况,初步探究了细基江蓠对海水池塘养殖区Cu2+的生物修复能力。实验结果显示细基江蓠对Cu2+有较强的耐受性和吸收富集能力,在0.8mg/L Cu2+浓度下细基江蓠既能保证正常生长,又能吸附水体中最大量的Cu2+。     

Ca2+、Mg2+及盐度对凡纳滨对虾体内代谢酶的影响

为探讨Ca2+、Mg2+、盐度对凡纳滨对虾体内代谢酶的相对独立作用和相互影响,进而为提高凡纳滨对虾生长力和免疫力提供理论依据,本实验采取L49(78)安排7水平Ca2+、Mg2+、盐度,L8(27)安排2水平Ca2+、Mg2+、盐度,开展60 d凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)养殖试验,通过比较对虾体内消化酶、ATP酶及免疫类酶的活性以分析Ca2+、Mg2+、盐度对凡纳滨对虾生长力和免疫力的影响。结果表明:水体中Ca2+、Mg2+、盐度对消化酶具有显著影响(P<0.05),其中与对虾消化吸收联系最紧密的蛋白酶中,盐度对胃蛋白酶影响显著,盐度为10时酶活最高,Ca2+、盐度对类胰蛋白酶影响显著,Ca2+为200 mg/L,盐度为20时,酶活最高;Ca2+、Mg2+、盐度对ATP酶具有显著影响(P<0.05),其中对Na+-K+-ATP酶都有显著影响,Ca2+为300 mg/L,Mg2+为500 mg/L,盐度为30时酶活最高,Ca2+、Mg2+对Mg2+-ATP酶具有显著影响,Ca2+为200 mg/L,Mg2+为500 mg/L时酶活最高,Ca2+对Ca2+-ATP酶具有显著影响,Ca2+为200、300 mg/L时酶活最高;Ca2+、Mg2+、盐度对凡纳滨对虾体内免疫酶具有显著影响(P<0.05),Ca2+、Mg2+、盐度对ACP都有显著影响,Ca2+为100 mg/L,Mg2+为150 mg/L,盐度为30时酶活最高,Mg2+对AKP具有显著影响,在150 mg/L时酶活最高,Ca2+、盐度对SOD酶活具有显著影响,Ca2+为100 mg/L,盐度为35时酶活最高;Ca2+、Mg2+、盐度间的交互作用对体内代谢酶也有一定影响。     

Zn2+和Cd2+单独及联合作用对青蛤肝胰腺消化酶活性的影响

以酶学分析的方法研究了Zn2+、Cd2+单独及联合作用(Zn2++ Cd2+)对青蛤肝胰腺蛋白酶、淀粉酶和纤维素酶活性的影响,实验浓度分别设置为0、10、20、40、80 mg/dm3,染毒时间为4d.实验结果表明,3种消化酶活性大小为淀粉酶＞蛋白酶＞纤维素酶.不同浓度的Zn2+对淀粉酶表现为显著的抑制作用;除40 mg/dm3浓度组的Zn2+对蛋白酶有激活作用外,其余浓度组的Zn2+对蛋白酶均有抑制作用;除10 mg/dm3浓度组Zn2+对纤维素酶有抑制作用外,其余浓度组的Zn2+对纤维素酶均有激活作用.不同浓度的Cd2+对淀粉酶、蛋白酶和纤维素酶均有不同程度的抑制作用,且表现出不同的抑制趋势;不同浓度的Zn2++Cd2+对淀粉酶和蛋白酶均表现为显著的抑制作用,且随着实验设置浓度的升高抑制作用加强,而20 mg/dm3和40 mg/dm3浓度组对纤维素酶表现出激活作用,其他两个浓度(10、80 mg/dm3)则表现为抑制作用.青蛤肝胰腺消化酶活性可作为Zn2+和Cd2+污染监测的一种生物标记物.     

Cd2+与Zn2+的联合效应对马氏珠母贝(Pinctada martensii)受精率的影响

采用中心组合设计和响应曲面法在实验室条件下研究了Cd2+与Zn2+对马氏珠母贝受精率的影响。Cd2+、Zn2+的浓度范围分别为0.030—20mg/L、0.100—20mg/L。结果表明:Cd2+与Zn2+两因子对马氏珠母贝受精率的一次效应极显著(P<0.01);Cd2+与Zn2+两因子一次互作效应极显著(P<0.01)。经响应曲面法分析,随着Cd2+与Zn2+浓度的增加受精率呈下降趋势,当Zn2+浓度在最低浓度(0.100mg/L)时,受精率随着Cd2+浓度的上升而下降;当Cd2+浓度在最低浓度(0.030mg/L)时,受精率随Zn2+浓度的上升而先下降后升高。本实验建立了马氏珠母贝受精率与Cd2+、Zn2+间关系的模型方程(R2=0.996,Adj.R2=0.987,Pred.R2=0.887,P<0.01)并可用于预测Cd2+、Zn2+对马氏珠母贝受精率的影响。     

活性污泥和颗粒污泥生物吸附废水中Pb~(2+)的对比研究

采用序批式实验,分别以活性污泥和颗粒污泥为吸附材料,考察接触时间、pH等因素对废水中Pb2+生物吸附效果的影响.结果表明,活性污泥和颗粒污泥对低浓度Pb2+(0～20 mg/L)能在30 min内达到吸附平衡,当Pb2+浓度在20～100 mg/L时,浓度越低,达到平衡时间越快,以被动吸附为主.在Pb2+低浓度条件下(0～20 mg/L),初始pH为4～5时,Pb2+的去除率达99%以上,且初始pH值是影响活性污泥和颗粒污泥生物吸附Pb2+的重要因素.活性污泥和颗粒污泥对Pb2+的生物吸附符合朗缪尔(Langmuir)方程,在pH为4及25 ℃下,活性污泥饱和吸附量为59.88 mg/g,颗粒污泥饱和吸附量为80.65 mg/g.因此,活性污泥和颗粒污泥可作为有效的生物吸附剂处理低浓度(0～20 mg/L)含铅废水,且颗粒污泥比活性污泥的生物吸附效果好.     

Zn2+对日本沼虾(Macrobrachium nipponensis)的急性致毒效应

在水温(27.4±1.3)℃条件下,以体长(33.23±1.66)mm、体质量(0.7893±0.1518)g的日本沼虾为实验动物,采用静水停食法开展了Zn2+对日本沼虾的急性毒性实验,并以此为基础,测定了Zn2+不同质量浓度水平下日本沼虾的耗氧率与窒息点.结果表明:(1)Zn2+对日本沼虾的急性致死效应与其呼吸生理代谢受阻密切相关;(2) Zn2+对日本沼虾24h、48h、72h、96h的半致死质量浓度依次为1.493、0.844、0.643和0.464mg/L; (3) Zn2+对日本沼虾昼均、夜均和日均耗氧率均无显著影响的阈值为0.046mg/L,该值为Zn2+对日本沼虾急性毒性的安全质量浓度;(4) Zn2+对日本沼虾产生轻度胁迫和中度胁迫的质量浓度范围分别为0.046-0.064mg/L和0.064-0.082mg/L.     

重金属Cu、Pb对泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)卵细胞凋亡及DNA损伤的SCGE试验

采用室内暴露试验方法,以单细胞凝胶电泳技术(SCGE)检测,研究了Cu、Pb不同浓度梯度与不同暴露时间联合染毒对泥鳅卵细胞DNA的损伤.结果表明,各Cu、Pb浓度组DNA平均迁移长度增加,与阴性对照组比较差异有显著性(P＜0.05).此外,随着Cu、Pb染毒剂量的增加,各试验组DNA的平均迁移长度逐渐增加,在试验浓度梯度范围内(Cu 0.01mg/L+Pb 0.05mg/L、Cu 0.10mg/L+Pb 0.50mg/L、Cu 0.25mg/L+Pb 0.75mg/L),存在较为显著的剂量-效应关系(P＜0.05),但未见明显的时间-效应关系(P＞0.05).Cu、Pb可引起泥鳅卵细胞凋亡和DNA损伤,卵细胞的不同损伤水平可望作为较为理想的水环境基因毒性指标.     

三唑磷对泥蚶急性毒性及血清SOD,CAT酶活性的影响

三唑磷对泥蚶(Tegillarca granosa)的48h LC50为21．0mg／L,96h LC50为10．2mg／L,依此设计三唑磷对泥蚶的胁迫质量浓度(1．1,2．2,4．4,22mg／L),分别于胁迫后第0．5,1,2,4,8天及解除胁迫后第4天采样,研究三唑磷胁迫后泥蚶血清超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性的变化情况。结果表明,随三唑磷胁迫浓度和时间的不同,泥蚶血清蛋白质质量浓度无显著性差异;在0.5,1d时各处理组的SOD无显著影响,从第2天起,SOD活性显著下降,48h的LC50为3．62mg／L;CAT的活性在第1天显著升高,而后逐渐降低。三唑磷胁迫下,SOD,CAT活性呈现一定的剂量效应与时间效应。胁迫解除后,蛋白质、SOD和CAT均得到不同程度的恢复,表明泥蚶具有一定的生理调节机能。     

4种海洋贝类对水体中Pb的富集规律

为了研究泥蚶、菲律宾蛤、缢蛏和单齿螺等海洋贝类对海水中Pb的富集规律,本文在设置Pb质量浓度分别为0.001 0,0.003 5,0.006 0,0.011 0,0.026 0和0.051 0 mg/L 6个试验组中,采用半静水法进行泥蚶、菲律宾蛤、缢蛏和单齿螺对海水中Pb的富集试验,分别在0,1,3,5,10,15,20,25和30 d时取出部分贝类用微波消解原子吸收光谱法测定Pb含量,并探讨了贝类对Pb的富集机制,比较了不同贝类对Pb的富集能力。实验结果表明:4种贝类均表现出了对Pb有一定的富集效应。水体中Pb质量浓度达到0.003 5 mg/L时,泥蚶对Pb富集明显;水体中Pb质量浓度达到0.006 0 mg/L时,菲律宾蛤对Pb富集明显。水体中Pb质量浓度达到0.011 0 mg/L时,缢蛏和单齿螺对Pb富集明显。总体上,贝类体内重金属含量随着水体中Pb质量浓度和富集时间的增加而增加。在Pb质量浓度低于0.051 mg/L的所有试验组中,时间越长,贝类体内富集的Pb含量越高,但在3 d左右时,贝类体内富集的Pb含量却出现低值。     

Ni2+和金霉素共存对序批式反应器性能、微生物活性及其微生物群落的影响

本文研究了10 mg/L的Ni~(2+)和5 mg/L的金霉素(CTC)对序批式反应器(SBR)性能、微生物酶活性和微生物群落的影响。结果表明,COD去除率在反应器整个运行过程中始终保持在90%以上。10 mg/L Ni~(2+)单独存在及其与5 mg/L CTC共存均能导致氮去除率的下降,且在二者共存时下降程度最大,表明Ni~(2+)和CTC共存对氮的去除呈现协同抑制作用。随着进水中Ni~(2+)和CTC的加入,活性污泥的耗氧速率、硝化和反硝化速率均有所降低。脱氢酶活性以及与脱氮相关的微生物酶活性的变化趋势与耗氧速率和相应的硝化反硝化速率的变化趋势保持一致,均出现了一定程度的降低。Ni~(2+)和CTC共存对硝化反硝化活性呈现协同抑制作用,协同抑制作用主要依赖于Ni~(2+)的含量。Ni~(2+)和CTC共存对活性污泥中活性氧(ROS)的产生和乳酸脱氢酶(LDH)的释放呈现协同促进作用,可以诱导活性污泥细胞内氧化应激以及细胞损伤。长期暴露条件下添加10 mg/L Ni~(2+)和5 mg/L CTC会降低微生物群落的丰富度和多样性。Ni~(2+)和CTC的存在显著抑制了活性污泥中硝化菌(Nitrosomonas、Nitrospira)和反硝化菌(Thauera、Longilinea、Denitratisoma和Anaerolinea)的相对丰度,从而抑制了SBR的脱氮性能。     

Cr6+对海湾扇贝早期发育的影响

在温度为23℃和盐度为31.6的海水条件下系统地研究了六价铬离子(Cr6+)对海湾扇贝Argopecten irradians胚胎和不同发育阶段的幼虫的影响.海湾扇贝胚胎、早期D形幼虫、壳顶幼虫和眼点幼虫对Cr6+的敏感性各不相同.Cr6+对胚胎孵化的半数影响浓度(48h)EC₅₀为2610μg/dm3;对早期D形幼虫和壳顶幼虫48h的半致死浓度LC₅₀分别为3890和2400μg/dm3.眼点幼虫在变态的过程中对Cr6+尤为敏感:小于200μg/dm3的Cr6+对眼点幼虫的变态有不正常的刺激作用;大于这一浓度的Cr6+对其变态则有抑制作用.因此,其敏感性大小依次为:变态期眼点幼虫>壳顶幼虫>胚胎>D形幼虫.被Cr6+污染的饵料(等鞭金藻Isochrysis galbana)亦可对海湾扇贝幼虫产生毒性影响,说明Cr6+的毒性可通过食物链传递.慢性毒性实验表明:Cr6+对海湾扇贝幼虫的生长发育具有明显的抑制作用,AAS法分析结果显示:Cr6+在D形幼虫体内的累积随着外界Cr6+浓度的升高而增多.根据研究结果提出海湾扇贝人工育苗过程中水质控制Cr6+浓度应低于10μg/dm3.     

Cd2+对三疣梭子蟹的毒性效应研究

本研究以三疣梭子蟹Portunus trituberculatus为研究对象,通过急性和亚急性暴露试验,研究Cd²⁺对其肝胰腺和鳃的毒性效应。结果表明:Cd²⁺对三疣梭子蟹的48、72和96 h半致死质量浓度分别为6.55、4.33和3.12 mg/L,Cd²⁺对三疣梭子蟹的安全质量浓度为0.31 mg/L;在安全质量浓度和渔业水质标准质量浓度(<0.005 mg/L)下,随着暴露时间的延长,三疣梭子蟹的肝胰腺和鳃中HSP70的表达量都出现“先升后降”的趋势,与对照组相比,鳃中HSP70的表达量比肝胰腺的变化明显。在安全质量浓度以下,三疣梭子蟹的存活率并没有明显的变化,但是HSP70的诱导表达反映机体受到Cd²⁺的胁迫。因此HSP70基因可用作低质量浓度Cd²⁺污染检测的生物标志物。     

金属离子对中肋骨条藻的胁迫效应及叶绿素a 合成的影响

研究中肋骨条藻(Skeletonema costatum)生长对不同质量浓度的5种金属离子胁迫的响应,探讨5种金属离子对中肋骨条藻叶绿素a合成的影响.结果显示:生长方面,中肋骨条藻对Cd2+和Ba2+的响应较明显,培养至第10天,Cd2+质量浓度为1、10 mg/L组生长量仅有对照组的59％及43.6％; Ba2+质量浓度为2 mg/L组到第10天是对照组的69.4％,而0.5 mg/L组超过对照组38.9％;中肋骨条藻对其他金属离子的胁迫响应不明显;叶绿素合成方面,Cd2+质量浓度为1 mg/L时,叶绿素a合成量达最高,高于对照组157％;而Ba2+质量浓度为0.5、1 mg/L时,超出对照组的116％和483％;其他金属离子对中肋骨条藻叶绿素a合成均起抑制作用,各个质量浓度组均低于对照组,其中pb2+质量浓度为0.3 mg/L、Mn2+质量浓度为1 mg/L及Li+质量浓度为0.1 mg/L时,叶绿素a含量达最低值,仅为对照组的34.1％、37.5％和17.6％;结论是质量浓度为0.5 mg/L的Ba2+可促进中肋骨条藻的生长及叶绿素的合成,对其产业化规模培养具有重要意义.     

铅在海水中的析出及其对急性毒性实验的影响

铅(Pb)在海水中易产生沉淀,这将影响毒性实验中效应值的计算。本研究通过海水中不同重金属对中国广泛分布的底栖无脊椎动物双齿围沙蚕(Perinereis aibuhitensis)以及毒理学研究常用的海水模式生物卤虫(Artemiasalina)的急性毒性实验,对比分析了海水中Pb的生物毒性特点以及暴露溶液中Pb的析出对毒性实验结果的影响。用人工海水与天然海水配制Pb溶液时,理论浓度为18.7～1 200mg/L的Pb溶液中均出现大量白色沉淀。通过扫描电子显微镜能谱(SEM-EDS)对析出物进行检测,根据元素组成推测析出物主要为氯化铅与碳酸铅。对溶液浓度进行检测发现,Pb的实测浓度仅为理论浓度的1/15～1/2,根据实测浓度计算的Pb对双齿围沙蚕和卤虫的96h/48h半数致死浓度(LC₅₀)值低于根据理论浓度计算值的1/10。对比Pb、Cu、Cd对双齿围沙蚕与卤虫的LC₅₀值发现, Pb对水生生物的毒性低于Cu和Cd,且对不同生物的毒性效应存在差异。对比研究报道中Pb对海洋生物的急性毒性效应发现,Pb对幼体生物的毒性效应较显著,而在海水有效溶解...     

重金属Cd2+、Cu2+对文蛤的急性毒性

用静态急性毒性试验的方法,研究24h、48h和96h内重金属离子Cd2+、Cr+对文蛤的毒性影响.结果表明:Cd2+对文蛤的24h、48h、96h LC50和安全浓度分别为197.35mg/L、40.47mg/L、13.18mg/L和0.13mg/L;Cu2+的24h、48h、96h LC50和安全浓度分别为1.66m...     

周期性Ca2+ 、Mg2+浓度波动对凡纳滨对虾稚虾摄食、生长和能量代谢物含量的影响

养殖水环境中的离子浓度会因气候和季节的变化发生波动,对凡纳滨对虾的摄食、存活和生长产生影响。在实验室条件下,凡纳滨对虾养殖水体Ca~(2+)/Mg~(2+)保持在1∶3左右,以恒定Ca~(2+)浓度150 mg/L、Mg~(2+)浓度450 mg/L为对照组(CC0组),4 d为一个离子浓度波动周期,分别以Ca~(2+)浓度100 mg/L、Mg~(2+)浓度300 mg/L和Ca~(2+)浓度45 mg/L、Mg~(2+)浓度135 mg/L为离子浓度波动处理组(CCM1组和CCM2组),研究Ca~(2+)、Mg~(2+)浓度波动对凡纳滨对虾稚虾生长和鳃中能量代谢物质含量的影响。结果表明:在本实验条件下,Ca~(2+)、Mg~(2+)浓度波动对凡纳滨对虾稚虾的存活无显著影响。在CCM1组中,对虾的食物转化效率(FCE)、特定生长率(SGR)显著高于CC0组和CCM2组对虾(P0.05),蜕皮率也达到最高,但蜕皮率与其他两组差异不显著(P0.05)。在检测出的21种能量代谢物质中,丙酮酸等3种能量代谢物含量随水体Ca~(2+)、Mg~(2+)浓度波动幅度的升高而降低,且在CC0组对虾体内含量较高;草酰乙酸等4种能量代谢物含量随水体Ca~(2+)、Mg~(2+)浓度波动幅度的升高而降低,且在CCM1组对虾体内含量较高;NAD+等14种能量代谢物含量随水体Ca~(2+)、Mg~(2+)浓度波动幅度的升高而升高。其中,NADP+、环腺苷酸、丙酮酸和α-酮戊二酸的含量变化达到显著水平(P0.05)。研究结果表明:周期性Ca~(2+)、Mg~(2+)浓度波动条件下,凡纳滨对虾具有生长差异,且在能量平衡上产生积极响应。适宜范围内的Ca~(2+)、Mg~(2+)浓度波动,促进凡纳滨对虾的生长,这与其能量储备和平衡相关。     

Fe2+对条斑紫菜细胞生长发育的影响

对条斑紫菜(Porphyra yezoen sis)离体细胞在含Fe2+培养条件下的生长发育进行了研究。在消毒海水培养基中添 加不同浓度的Fe2+,培养经酶解分离而获得的条斑紫菜单细胞。结果表明,低浓度的 Fe2+能促进其生长发育;而高浓度的Fe2+可以导致苗大量畸变,细胞变小,苗 反复崩解成单孢子。当Fe2+浓度达到50mg/L以上时,细胞完全致死。