纳米氧化锌和菲对长江口附近海域沉积物反硝化作用及功能菌群落结构的影响

本研究在长江口附近海域采集表层沉积物,采用实验室模拟培养与分子生物学手段相结合的方法,通过测定纳米氧化锌(ZnO NPs)和菲(Phe)胁迫下沉积物中NO^-₃-N和NO^-₂-N浓度和反硝化还原酶活性及反硝化细菌基因丰度和群落多样性变化,目的是比较研究ZnO NPs和Phe对河口区沉积物反硝化作用及功能菌群落结构的影响,并探讨其作用过程和可能的作用机制。结果表明:ZnO NPs和Phe对沉积物硝酸盐还原能力和亚硝酸还原能力均产生抑制作用,浓度越高,抑制作用越强,其中亚硝酸盐还原过程受到2种污染物抑制更强烈,加重了沉积物亚硝酸盐的累积。ZnO NPs对沉积物硝酸盐还原能力、硝酸还原酶活性、narG基因丰度的抑制程度大于Phe,Phe对沉积物亚硝酸盐还原能力、亚硝酸还原酶和nirS基因丰度的抑制程度大于ZnO NPs,表明对反硝化还原酶和反硝化功能基因的抑制是外源污染物胁迫影响反硝化过程的主要机制。ZnO NPs和Phe降低了沉积物反硝化菌群落多样性水平,增加沉积物中Halomonas的优势度,降低了Bacillus的优势度,但Phe对沉积物群落多样性和组成的影响更加明显,说明Phe对长江口海区的生态影响大于ZnO-NPs。     

三角褐指藻细胞密度对累积和排出 65Zn的影响

本所在渤海湾污染调查中发现河口区沉积物已受到不同程度的重金属污染,如Zn在大沽河口外表层底质中的浓度已达131.5ppm~1)远高于本底值(70ppm)。渤海湾由于水质肥沃、饵料丰富,因而是我国北方海区的重要渔场之一。为研究近海河口区饵料细胞密度与污染物     

大亚湾海域沉积物中的硝化与反硝化作用

2004年1、4、8、10月在大亚湾海域的4个站点采用自行设计和制作的无扰动沉积物采样器采集沉积物样品,通过使用AIT技术(乙炔同时抑制硝化与反硝化作用),进行实验室同步恒温受控模拟培养实验,并同时测定沉积物上覆水的温度、盐度、DO和pH值,沉积物的Eh值和有机质含量,间隙水的NO3-、NO2-和NH4 浓度,研究沉积物中的硝化与反硝化速率及其影响因素。结果显示大亚湾沉积物的硝化速率范围为[(0.00—4.68)±0.87]μmol/(m2·h);反硝化速率范围[(0.00—2.88)±0.41]μmol/(m2·h);硝化与反硝化作用之间存在耦合,比例范围为0%—100%。沉积物的硝化、反硝化速率和耦合比例与上覆水的温度、DO含量,及沉积物中的有机质含量和Eh值密切相关,人类活动对沉积物的硝化与反硝化作用有明显的影响。     

中国北部辽东湾表层沉积物中PAHs源解析和生态风险评价

研究于2014年和2015年对辽东湾表层沉积物中16种多环芳烃（PAHs）的来源和生态风险状况进行了调查和评估。辽东湾表层沉积物中16种PAHs的含量范围为88.5-347 ng/g,高值区主要分布在辽东湾中部海域。对辽东湾各站位沉积物中多环芳烃的含量进行中聚类分析结果表明,辽东湾的采样站位可分为两类,一类站位主要分布在辽东湾沉积物中部海域,另一类站位主要分布在受陆源污染较为严重的近岸海域。辽东湾表层沉积物中PAHs的来源为燃烧源和石油源的混合来源,其中燃烧源为主要来源。萘、苊、苊烯、菲、二苯并[a,h]蒽可能偶尔会引发有害生物效应;辽东湾表层沉积物为低致癌风险;辽东湾中部海域表层沉积物中PAHs的生态风险和毒性污染水平高于辽东湾近岸海域。     

渤海和南黄海沉积物中氨氧化微生物对硝化潜势的相对贡献

硝化作用是海洋氮循环的核心过程。作为硝化过程关键步骤的氨氧化过程的主要参与者,氨氧化古菌和氨氧化细菌对硝化作用的相对贡献是海洋氮循环关注的热点问题之一。本文选取渤海和南黄海20个站位的表层沉积物,通过微宇宙培养实验研究了沉积物中氨氧化古菌和氨氧化细菌对硝化潜势的相对贡献。结果表明,渤海和南黄海海域表层沉积物中潜在硝化速率(以氮计,下同)为0.004 6～0.283 1μmol/(g·d),其中氨氧化古菌潜在硝化速率为0.004 3～0.274 3μmol/(g·d),氨氧化细菌潜在硝化速率为0.000 4～0.056 0μmol/(g·d)。氨氧化古菌是硝化潜势的主要贡献者,在渤海海域的贡献率为59.79%～97.95%,在南黄海海域的贡献率为18.47%～94.26%。渤海海域潜在硝化速率显著高于南黄海海域。此外,本研究海域中盐度是影响潜在硝化速率的关键环境因子,对渤海海域的分析则表明越高的NO₃^-浓度可能指示着越高的硝化潜势。在河口及近海沉积物中,氨氧化古菌在硝化过程中起着更加重要的作用;河口和近岸沉积物硝化潜势总体高于远海。本研究为进一...     

大亚湾海域水体和沉积物中多环芳烃分布及其生态危害评价

1999年8月首次采集大亚湾海域14个站位的次表层水和表层沉积物样品,分析其中16种多环芳烃(PAHs)单体的含量,探讨其可能的来源,并进行典型有机污染物生态危害评价。结果表明,海水中PAHs平均含量为10984±8461ng·L-1,变化范围为4228—29325ng·L-1;表层沉积物中PAHs平均含量为481±316ng·g-1,变化范围为115—1134ng·g-1;大亚湾海域PAHs含量比其它近岸海区相对较高。PAHs的组成在水体中以3环为主,在沉积物中以4环为主。菲/蒽和荧蒽/芘比值显示沉积物中PAHs来自化石燃料的燃烧和成岩作用的输入。PAHs在沉积物/水中的富集系数平均值为72,变化范围为9—756。大亚湾海域水体PAHs污染严重而表层沉积物污染较轻,显示尚有较大量的PAHs输入。为保持大亚湾海洋生态系统的可持续发展,必须加强PAHs的监测,特别是生物体中PAHs含量的分析。     

三沙湾表层沉积物中有机污染物的含量及风险评价

利用气相色谱/质谱方法对三沙湾表层沉积物中多氯联苯(PCBs)、多环芳烃(PAHs)和有机氯农药(OCPs)进行测定,结果表明,PCBs、PAHs和OCPs的含量均值分别为1.28、61.76和1.18ng/g。与早期研究结果相比,PCBs含量浓度明显降低,表明其污染已得到有效控制;PAHs中高分子量组分普遍存在,通过分析菲/蒽和荧蒽/芘比值,判断其主要来源为燃料的高温燃烧;HCHs和DDTs是主要的有机氯农药污染物,二者的残留特征表明其主要来源为早期历史残留,且表层沉积物受到厌氧微生物降解。总体而言,三沙湾表层沉积物中PCBs、PAHs和OCPs的污染程度及生态风险均处于较低水平。     

菲对日本虎斑猛水蚤摄食、生长发育和繁殖的影响

为探究多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)污染对海洋桡足类的毒性效应,本研究以日本虎斑猛水蚤(Tigriopus japonicus)为受试生物,选取菲(Phenanthrene,Phe)作为PAHs的代表开展暴露试验.急性毒性试验测得Phe对日本虎斑猛水蚤的96 h半...     

红树林人工湿地硝化和反硝化作用研究

以占地近400 m2的红树林人工湿地中试系统为研究对象,阐述了人工湿地表层基质(0～5 cm)中硝化和反硝化作用在不同植物、不同水平距离问的分布变化规律.结果表明,红树林人工湿地可同时进行硝化和反硝化作用.桐花树湿地带的硝化和反硝化作用强度显著高于其它两种红树植物湿地带(P<0.05);硝化作用和反硝化作用强度均是随着水流方向减少(海桑带除外).相关性分析表明,硝化/反硝化作用强度与盐度和电导率呈显著正相关(P<0.05),与有机质、硝化/反硝化茵数量呈不显著正相关(P>0.05).     

渤海湾中部表层沉积物中多环芳烃分布及其来源

通过对渤海湾中部海域19个站位表层沉积物样品中检测出的13种优控多环芳烃(EPAs)进行同分异构体、甲基菲、GC—MS定量等分析,探讨了研究区沉积物中多环芳烃分布特征、输入来源和污染水平,结果表明,研究区表层沉积物中多环芳烃总含量为2.1~374.8ng/g,平均值为33.1ng/g,多环芳烃总含量呈现出由近岸区向深海区递减的趋势,除最高值BG-60站位外,研究区与其他地区相比污染水平为中—低;化合物组成上以3~4环为主,5~6环次之,从多环芳烃组成以及异构体和甲基菲比值分析表明,研究区沉积物中PAHs以燃烧来源为主,石油类产品和石油化工燃料燃烧贡献最大,煤、木材燃烧贡献次之;高含量的菲和4个高成熟度异常点证实石油烃PAHs污染客观存在。     

胶州湾水体和表层沉积物营养环境现状及影响因素

为了解胶州湾水体和表层沉积物营养环境状况及其主要影响因素,于2019年8月在胶州湾30个站位点采集了海水和表层沉积物样品,并于2021年5月在胶州湾沿岸采集了18个站位点的水样,对水体溶解无机态营养盐浓度和组成以及表层沉积物中总有机碳、总氮、总磷及生物硅含量和碳、氮稳定同位素(δ¹³C、δ¹⁵N)进行了分析。结果表明,胶州湾内水体和沿岸水体中溶解无机氮、溶解无机磷和溶解硅酸盐浓度空间分布相近,高值均位于湾东北部,主要受到河流输入和沿岸污水排放的影响,低值主要出现在湾中部和湾口处。结合近30年来的历史数据分析发现,胶州湾夏季营养盐浓度在1990-2008年期间呈持续上升的趋势,政府实施的污染物总量控制措施以及河流径流量下降使得2006年以来营养盐浓度呈现下降的趋势,该变化在空间上主要体现为大沽河氮、磷输入量的减少及其对应的湾西部营养盐高值的消失。胶州湾氮、磷营养盐输入的不平衡使得“磷限制”在2000年后逐渐加剧。胶州湾表层沉积物中总有机碳、总氮、总磷含量高值均集中于东北部和东部沿岸,结合生物硅和水体营养盐含量分析显示,这主要是河流与排污输入及其...     

菲、芘、苯并(a)芘单一暴露及分别与α-萘黄酮(ANF)联合暴露对海水青鳉(Oryzias melastigma)胚胎发育毒性效应的比较研究

为了解和探讨3~5环PAHs对海水鱼类胚胎发育的毒性及作用方式,比较研究了菲(phenanthrene,Phe)、芘(pyrene,Py)、苯并(a)芘(benzo(a)pyrene,BaP)单一暴露和三者各自与α-萘黄酮(α-naphthoflavone,ANF)联合暴露对海水青鳉(marine medaka, Oryzias melastigma)胚胎发育的毒性效应。胚胎体内EROD活性、发育畸形、孵化率和心律等毒性指标被测定,结果显示:Phe,Py和BaP对海水青鳉胚胎体内EROD活性的诱导能力大小为BaP>Py>Phe,各化合物对EROD诱导与发育畸形之间的关系较为复杂,除Phe所引起的EROD诱导与畸形指数之间呈显著相关(r=0.95,p=0.015)外,Py和BaP均无相关性;在100 μg/dm3 ANF影响下,CYP1A活性诱导被抑制,但胚胎发育的畸形指数被显著提高,ANF分别与Phe,Py和BaP的联合暴露对胚胎发育呈潜在的协同作用。本文研究初步表明,3~5环PAHs化合物对海水青鳉胚胎发育的毒性作用方式可能不同;CYP1A活性抑制在PAHs混合物对海水青鳉胚胎发育的毒性作用过程中未起到缓解毒性的作用,CYP1A抑制剂与PAH型CYP1A诱导剂的混合物对鱼类胚胎发育具有潜在的协同毒性作用,现有的PAHs混合物毒性风险评价方法可能低估了实际环境中PAHs的风险;海水青鳉早期生活阶段的心脏发育对PAHs混合物暴露较为敏感,可推荐其作为生物标志物指示PAHs或溢油污染。     

Linking pollution induced community tolerance (PICT) and microbial community structure in chronically metal polluted estuarine sediments

We tested the ability of pollution induced community tolerance (PICT) to detect the effects of chronic metal pollution on estuarine sediment microbial communities, along a gradient spanning two orders of magnitude in metal concentrations. In tandem, we investigated the associated microbial community structure using terminal restriction fragment length polymorphism (T-RFLP). Tolerance of microbes to Cu, measured as IC50 (inhibitory concentration 50%), was strongly correlated with pore water Cu concentration (r(2)=0.842). No strong correlation existed for other metals tested, highlighting the ability of PICT to identify the pollutant causing a toxic effect. There was no correlation between microbial community structure and community tolerance to metals tested, but analysis of community structure did provide some information on reasons for observed PICT response. PICT methodology used here provided a greater strength and consistency of association with pollutant concentration compared to microbial community structure and can be recommended as a sensitive indicator of metal pollution on estuarine sediment microbial communities.     

不同类型Zn胁迫对1株好氧反硝化细菌功能影响的比较研究

本文通过分析在不同浓度普通氧化锌(ZnO)、硫酸锌(ZnSO4)及纳米氧化锌(ZnO-NPs)胁迫下1株筛自胶州湾的好氧反硝化菌Zobellella sp.B307生长量和反硝化能力的变化,比较研究了不同类型Zn对该菌株生长及脱氮功能的影响。结果表明,ZnO-NPs对该菌株的生长有明显的持续抑制作用,显著降低其最大生长量,并对其脱氮功能产生持续抑制;ZnSO₄对菌株生长及脱氮功能前期抑制作用较强,后期抑制效应逐渐减弱;普通ZnO对菌株生长及脱氮功能并不产生显著影响。3种类型锌对该菌株的功能抑制表现为ZnO-NPs抑制作用最强,其次是ZnSO₄,普通ZnO的抑制相对较弱,产生影响差异的主要原因与这三种类型Zn化合物作用机制的不同有关。研究结果可为深入探讨不同类型的Zn污染对近海沉积物氮素循环产生的潜在影响提供依据。     

福建和粤东近岸海域沉积物中PAHs的含量分布特征及来源分析

2007年11-12月采集福建和粤东近岸海域的沉积物样品,对沉积物中的PAHs含量、组成进行研究,分析了研究海域沉积环境中PAHs的分布特征、来源,并利用Long等人建立的评价模式对PAHs的生态风险进行了评价.研究结果为深入研究海域沉积环境中PAHs的地球化学行为提供了科学依据.结果表明：研究海域PAHs的含量范围为52.93-398.50 ng/g,平均值为170.30 ng/g,研究发现闽江径流是影响海区沉积物中PAHs含量分布的重要因素之一.通过不同环数PAHs的相对丰度和异构体比值分析,对研究海区沉积物中PAHs进行了溯源分析,发现厦门以北海域沉积物中的PAHs主要来自化石燃料燃烧,而厦门以南海域则主要来源于石油污染.生态风险评价结果显示,研究海域PAHs对生物体极少产生负面生态效应,潜在生态风险很小.     

多环芳烃化合物对栉孔扇贝组织芳烃羟化酶活力的影响

研究了苯并(a)芘(B[a]P)、苯并(k)荧蒽(B[k]F)以及两者的混合物对栉孔扇贝(Chlamys farreri)鳃丝和消化盲囊芳烃羟化酶(AHH)活力的影响。结果表明,多环芳烃化合物(PAHs)对栉孔扇贝鳃丝和消化盲囊AHH活力具有显著的诱导作用(P<0.05),并且呈现了明显的时间、剂量效应特征。B[a]P和B[k]F混合物处理组鳃丝和消化盲囊的AHH活力在实验期间呈现先升高后稳定趋势,B[a]P处理组则表现峰值变化,然后呈下降趋势。消化盲囊各处理组AHH活力显著高于鳃丝。作者认为可以采用消化盲囊的AHH活力来反映周围环境PAHs的污染,并应以最大饱和浓度为标准。3种PAHs中B[a]P的毒性最强,PAHs对栉孔扇贝的毒性大小与PAHs的组成有关,不能以不同种类单一PAHs毒性的总和来代表PAHs混合物的毒性。