紫贻贝(Mytilus edulis)对4种重金属的生物富集动力学特性研究

应用半静态双箱模型室内模拟了紫贻贝对 4种重金属 (As、Hg、Cd、Pb)的生物富集实验 ,通过非线性拟合得到了紫贻贝富集重金属的吸收速率常数k1 、排出速率常数k2 、生物富集因子BCF、生物学半衰期B1 / 2 等动力学参数。实验海水盐度为 32、温度分别为( 1 2 .34± 2 .2 8)℃和 ( 6.63± 3.1 2 )℃、溶氧量 >6.5mg/L。得到的Hg、Cd、Pb的动力学参数k1为 8.71 2— 30 1 .5 ;k2 为 0 .0 0 942 5— 0 .0 30 64;BCF为 783.4— 1 1 75 4 ;B1 / 2 为 2 2 .62— 73.5 4。比较结果得出 :吸收速率常数k1 及生物富集因子BCF均随着外部水体浓度的增加而减小 ,在平衡状态下生物体内金属含量CAmax随着外部水体浓度的增加而增加 ,且基本呈正相关 ,说明紫贻贝是比较理想的重金属Hg、Cd、Pb污染的指示生物。紫贻贝排出Cd的生物学半衰期要长于金属Hg、Pb、As。     

苯并[a]芘在脊尾白虾（Exopalaemon carinicauda）体内富集的动力学研究

通过室内实验模拟了脊尾白虾（Exopalaemon carinicauda）对苯并[a]芘（benzo[a]pyrene,Ba P）的生物富集,通过非线性曲线拟合获得脊尾白虾对Ba P的富集动力学参数（吸收速率常数k1、释放速率常数k2、生物富集因子BCF、平衡状态下脊尾白虾体内Ba P含量CAmax、生物学半衰期B1/2）.各动力学参数分别为：k1范围为12.34～24.96,平均值为18.80,k2范围为0.06～0.10,平均值为0.08,BCF范围为208.41～248.03,平均值为228.02、CAmax范围为12.40～93.79 ng/g,平均值为46.78 ng/g,B1/2范围为6.89～11.71 d,平均为8.95 d.脊尾白虾对Ba P的吸收速率常数k1、释放速率常数k2、BCF均随外部水体中Ba P浓度的增大而减少,CAmax、B1/2随外部水体中Ba P浓度的增大而增大.     

栉孔扇贝对镉的富集及释放规律的研究

通过暴露染毒方法研究了栉孔扇贝对镉离子(Cd2+)的35d富集与30d释放规律。结果表明:栉孔扇贝对镉有很强的富集性,体内的镉含量与暴露溶液里的Cd2+浓度呈正相关;栉孔扇贝对镉的释放速率随着暴露水体中镉浓度的增加而减慢。应用双箱动力学模型,通过非线性拟合得到了栉孔扇贝对Cd2+的吸收速率常数k1随着外部水体中镉浓度的增大而减小,生物富集系数BCF则随着外部水体中镉浓度的增大而减少。当镉浓度为0.05mg/L时BCF仅为3 730,而当镉浓度为0.000 5mg/L时BCF达到1.79×1011。平衡状态下栉孔扇贝体内镉含量(CAmax)随着水体中镉浓度增加急剧下降,与水体中镉浓度呈负相关;排出速率常数k2、生物学半衰期B1/2与低浓度镉无明显相关性,随着镉浓度的增大k2显著降低而B1/2显著增大。验证了双箱动力学模型适用于栉孔扇贝对Cd2+的生物富集与释放规律研究。     

沉积物暴露条件下文蛤Meretrix meretrix 对重金属Cu、Pb的富集动力学研究

应用半静态双箱动力学模型室内模拟了沉积物暴露条件下文蛤Meretrix meretrix 对Cu、Pb的生物富集,通过对富集与排出过程中文蛤体内重金属污染物的动态监测和对富集与排出过程监测结果的非线性拟合,得到了文蛤富集重金属的吸收速率常数K₁、排出速率常数K₂、生物富集因子BCF(bioconcentration factors)、生物学半衰期B_1/2等动力学参数。拟合结果得到的Cu、Pb各动力学参数分别为,K₁为4.6333—72.3754;K₂为0.0512—0.0798;BCF为60.7646—1414.9634;B_1/2为8.69—13.55。对模型的拟合优度检验结果显示,沉积物暴露条件下文蛤对重金属Cu、Pb的生物富集数据符合双箱模型,模型的拟合优度良好。比较结果得出,吸收速率常数K₁及生物富集因子BCF均随着外部水体金属暴露浓度的增大而减小;文蛤对Cu富集能力大于Pb;Cu在文蛤体内的生物学半衰期B_1/2大于Pb;理论平衡状态下生物体内Cu、Pb的含量C_Amax随着外部水体中金属暴露浓度的增大而增大,且呈显著正相关,实验结果表明沉积物暴露条件下双箱动力学模型在一定条件下是可以应用于文蛤的富集动力学研究的,仍需要进一步开展不同条件下实验研究分析。     

海洋浮游植物的生物富集热力学模型——对疏水性污染有机物生物富集双箱热力学模型

依据疏水性有机物（ＨＯＣ）在有机相／水相之间简单物理化学分配的基本原理,提出了浮游植物对ＨＯＣ生物富集双箱热力学模型。得出浮游植物对ＨＯＣ的生物富集因子ＢＣＦ与浮游植物比表面积Ｓ,有机物正辛醇／水分配系数ｋｏｗ,有机物在水中浓度Ｃｗ之间皆存在ｌｏｇ－ｌｏｇ相关性的结论,并且由海洋浮游植物对氯代苯的生物富集实验结果验证了该模型。     

柄海鞘对铅的生物富集作用

应用半静态的双箱式生物富集动力学模型,在室内研究了柄海鞘对重金属 Pb2+ 的生物富集作用,通过非线性拟合得到了相应的生物富集动力学参数.结果表明:柄海鞘对金属 Pb2+ 具有一定的富集作用,对 Pb2+ 的富集吸收速率常数 k1 和富集系数 BCF均随外部水体中 Pb2+ 浓度的增大而减小.富集平衡时,海鞘体内的铅含? Camax)与外部水体中 Pb2+ 的浓度基本呈正相关.柄海鞘不同器官中的 Pb 浓度不同,依次为:生殖腺>消化腺≈其他部分>外背囊.排出阶段 Pb 在柄海鞘体内的生物学半衰期(B1/2)为 10.05～36.76d.     

围隔实验中海洋浮游植物对石油烃污染物中正构烷烃的生物富集

本文应用海洋围隔生态实验研究了浮游植物对石油烃污染物生物富集动力学过程 ,提出了“水相差法”测定海洋浮游植物体内石油烃浓度 ,以及包括石油烃挥发和生物生长等影响因素的石油烃生物富集动力学模型 ,并利用非线性拟合技术得到了海洋浮游植物对 0 #柴油 WAF中正构烷烃的生物富集动力学参数 kup,kel和 BCFPOC,结果与 Kováts色谱保留指数具有很好的相关性 ,与利用生物分析平衡法测定的文献数据基本一致。本模型及实验方法简便可靠 ,可在现场实验中广泛应用 ,得到的动力学参数应用于多介质环境模型和生态动力学模型 ,用以研究石油烃污染物中正构烷烃在海洋环境中的迁移变化规律     

栉孔扇贝对无机砷的富集与排出特征研究

以栉孔扇贝(Chlamys,farreri)为试验生物,应用生物富集双箱动力学模型,研究了暴露在不同质量浓度的As<'3+>溶液中,栉孔扇贝对无机砷的耐受性;通过对富集与排出过程中栉孔扇贝体内无机砷含量的动态监测及对检测结果的非线性拟合,得出栉孔扇贝富集无机砷的吸收速率常数(k<,1>)、排出速率常数(k<,2>)、生...     

多环芳烃对海洋浮游植物的生物毒性研究

采用静态实验方法研究了4种（多环）芳烃对6种海洋浮游植物的生物急性毒性效应,并应用对数模型计算了其EC～（50）值。结果表明,根据对数模型计算的EC～（50）值与定义作图法所得结果较为一致,但在低浓度PAHs对浮游植物有促进作用时,其具有准确和合理的优点。其中甲苯、萘、2-甲基萘、菲的72h-EC～（50）分别为34.1～114mg/L,3.9～7.3mg/L,169～3.03mg/L,0.6～1.92mg/L。4种芳烃对6种浮游植物的生物急性毒性顺序为:小新月菱形藻>甲藻>三角褐指藻>中肋骨条藻>小球藻>亚心形扁藻。此外,4种芳烃的72h-EC～（50）与其相应的Kow值有较好的log-log相关性。     

酸-碱滴定法测定海洋浮游植物细胞表面积

1995年改进了浮游植物表面积的酸碱滴定测定法，其中应用改进BET方程对酸滴定曲线拟合求最大表面酸量，由此测定了18种海洋浮游植物（包括8种绿藻，7种硅藻，2种甲藻，1种红藻）的细胞表面积。结果表明，该方法精密度为15．2％，所测定的18种海洋浮游植物的表面积为2．78×10-8—6．9×10-6m2，变异系数为0．9％—31．3％，较传统的用光／电子显微镜粗略估算的方法，更为精确，并且设备简单，操作方便。     

Relationship between petroleum hydrocarbon and plankton in a mesocosm experiment

~IOXWith economic development and consumer demand, oil pollutants have been one of themain marine pollutants in the coastal regal Of China. The oil-contaminated area incrsharply to 69% in 1995 and its average criterion index reached up to 2. 17 in the ChangjiangEstuary (NBEP, 1996). TO assess the influences Of the oil POllutants on the marine ~tern, it is neceSSary to develOP a mathematical kinetic model of the tranSport, distribution andfate in the marine ~teln, espeCially to esthate …     

混合暴露条件下刺参(Apostichopus japonicus)对重金属的富集与释放特征

应用双箱动力学模型模拟了刺参在Pb、Zn、Cu、Cd、Cr、Hg和As 7种重金属混合暴露条件下,呼吸树、消化道和体壁组织对重金属的生物富集与释放实验。结果表明:(1)重金属在刺参组织器官中的富集具有选择性,理论平衡状态下,As、Cd、Cr在各组织的含量分布(CAmax):呼吸树消化道体壁,Cu、Zn分布规律(CAmax):消化道呼吸树体壁,Hg、Pb分布规律(CAmax):体壁呼吸树消化道。(2)刺参对不同重金属的富集系数存在显著差异(P0.05),呼吸树组织对Cr离子富集系数最高2298.2,其次是Cu、Cd离子,其BCF均在1500以上,Hg、Pb、Zn和As离子在呼吸树中的富集系数较低。体壁对Cu离子的富集系数最高为1560.7,对As离子富集系数最低52.7。消化道对Cu离子富集系数最高6037,对As离子富集系数最低为87.9。     

Bioaccumulation of cadmium in the ascidian Styela clava (Herdman 1881)

The processes of bioaccumulation and elimination of cadmium by tissues of Styela clava (Herdman 1881) were investigated based on a semi-static two-compartment model. The kinetic parameters (accumulation rate constant k ₁, elimination rate constant k ₂, bioconcentration factor BCF, biological half-life t _1/2 and maximum equilibrium concentration C _Amax) were obtained by non-linear regression. The results showed that S. clava accumulates cadmium from its aquatic environment. BCF decreased with increasing metal concentration in the water, and when the accumulation achieved balance, C _Amax correlated positively with metal concentrations in the water. Concentrations of cadmium in different tissues of S. clava were: gonad > digestive gland ≈ other parts > tunic. The t _1/2 values for cadmium were 15.54-50.40 days in the accumulation process and 11.53-24.55 days in the elimination phase. The high rate of accumulation and elimination of cadmium from the body reveals the potential of the organism to be used as a biomonitor of short-term cadmium fluctuation in marine systems.     

Response of phytoplankton to multispecies mariculture:a case study on the carrying capacity of shellfish in the Sanggou Bay in China

A muhispecies model for shellfish polycuhure in the Sanggou Bay in China used for large-scale long-line cultivation of the Chinese scallop Chlamysfarreri, the Pacific oyster Crassostrea gigas and the kelp Laminaria japonica is presented. The model includes key physical processes which are the transports of matter at the system boundary, and the main biological process that is the primary production and nutrients release from the bottom. By the model, the seasonal fluctuations of phytoplankton biomass and dissolved inorganic nitrogen（DIN） in 1994 are simulated. Furthermore, if the kelp culture scale is kept constant and the Chinese scallop and the Pacific oyster culture scales are adjusted, virtual shellfish farms are funded and responses of phytoplankton to the largescale shellfish culture are simulated. According to these simulated results, the room limitation, and the hypothesis that shellfish will not grow well if the phytoplankton biomass is less than 8.2 mg/m^3 , the expandable multiple of scallop culture k and that of oyster culture y are determined as k = -0.276 5y ＋4.690 5 and 0.133 3k ＋0.006 6y≤0.667 5, where, k （ or y） is equal to 1, the culture scale of scallop （ or oyster） is 8.8 x 109 individuals （or 66 ha, with a density of 59 ind./m^2 ）, and the kelp culture scale is 3 300 ha with a density of 12 ind./m^2.     

海洋浮游植物初级生产力及碳生物量的检测技术研究进展

浮游植物是海洋生态系统中的主要初级生产者，构建海洋食物网、生物泵和元素循环（包括碳循环、氮循环和硅循环等）的基石。因此，海洋生态系统中的元素循环和能量流动均与浮游植物的生长和代谢息息相关。海洋碳循环是全球碳循环的关键环节，也是全球生态系统中生物地化循环的重要组成部分。尽管浮游植物在海洋碳循环中起着至关重要的作用，但是直接测定浮游植物的初级生产力和碳生物量依旧受到传统技术和方法的限制。本文详细介绍了有关浮游植物初级生产力和碳生物量检测的各种技术和方法，列举了其各自的优缺点。目前，测定海洋浮游植物初级生产力的主要方法有黑白瓶法、遥感估算法、碳同位素测定、快速重复率荧光法；测定海洋浮游植物碳生物量的主要方法有细胞体积转换法、流式细胞术、电子探针X射线显微分析、分位数回归模型估算法。通过对比分析发现碳同位素与快速重复率荧光法相结合可以更高效测定出初级生产力，而最具优势与应用前景的碳生物量检测方法是基于分位数回归模型估算法。其中，基于分位数回归模型估算法具有拟合异常值、测定结果准确等优势，能够实现现场浮游植物群落以及各个功能群碳生物量的估算，并能够与卫星遥感技术手段相结合，可以应用于大尺度和长时间序列的海洋浮游植物碳生物量估算。通过本文的综述，一方面为海洋浮游植物初级生产力和碳含量的研究提供一个基本和系统的认识，另一方面为深入研究浮游植物在海洋碳循环以及全球碳循环中的作用提供参考。