Cu^(2+)对水生食物链关键环节生物的毒性效应

为了解斜生栅藻—隆线溞—斑马鱼三级食物链中对重金属Cu2+最为敏感的生物,为水体重金属污染的生态效应评价及水体污染的生态修复提供理论依据,采用水生生态系统中初级生产者(斜生栅藻)、初级消费者(隆线溞)、次级消费者(斑马鱼)三级食物链关键环节代表性生物为受试生物,研究重金属Cu2+对上述食物链关键环节生物在单一存在和共存条件下的毒性效应。结果表明,在单一生物存在条件下,Cu2+对斜生栅藻24 h4、8 h7、2 h、96 h半数有效浓度(EC50)分别为0.283 80、.126 00、.175 80、.182 1 mg/L,Cu2+对隆线溞24 h4、8 h7、2 h、96 h半致死浓度(LC50)为0.030 30、.028 70、.027 40、.024 9 mg/L,Cu2+对斑马鱼24 h4、8 h、72 h、96 h的LC50为1.047 10、.484 8、0.455 40、.455 4 mg/L;在斜生栅藻、隆线溞和斑马鱼共存条件下,Cu2+对隆线溞具有致死作用(24-LC50为0.041 0 mg/L),对斜生栅藻和斑马鱼均未有明显响应。

贵州兴仁废弃煤矿区表层土壤重金属污染及其土壤酶活性

为研究贵州喀斯特废弃煤矿区土壤中重金属的污染特征及其对农业生态系统的潜在危害,对煤砷含量较高的贵州兴仁县下山镇小尖山某废弃煤矿区内土壤中Cu、Pb、Zn、Cd等重金属和As含量及土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶4种酶活性进行了分析,并运用相关分析和线性回归分析方法探讨了矿区土壤重金属污染与土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性之间的关系。结果表明,矿区土壤已受到不同程度重金属污染,且受Cu污染较严重;土壤酸性磷酸酶活性和土壤脲酶活性均随pH降低而受到抑制。除土壤酸性磷酸酶活性外,其余3种酶活性均随着土壤有机质含量降低而受到抑制,Zn和As是影响土壤酸性磷酸酶活性的主要因素,Pb、Zn和Cu是影响土壤蔗糖酶活性的主要因素,Cd是影响土壤脲酶活性的主要因素。

砷与氟对隆线溞的急性毒性及安全浓度分析

为评价砷与氟对水生生物的生态毒性效应,参照国际标准化组织(ISO)标准测试方法,以隆线溞(Daphniacarinata)为试验生物,分别研究了砷与氟单独及共存时的急性毒性效应。结果表明,在污染物单独存在时,砷对隆线溞24 h、48 h、72 h、96 h LC50分别为3.50 mg/L、3.16 mg/L、2.22 mg/L、1.43 mg/L,氟对隆线溞24 h、48 h、72 h、96 h的LC50分别为253.94 mg/L、144.42 mg/L、96.12 mg/L、70.68 mg/L;计算出砷与氟对隆线溞安全质量浓度分别为0.01 mg/L、0.71 mg/L,所得安全浓度远低于我国部分水域砷与氟浓度值;砷与氟以毒性1∶1混合共存时,24 h、48 h、72 h和96 h对隆线溞的联合毒性效应均表现为拮抗作用;与大型溞(Daphnia magna)相比,隆线溞对砷和氟毒性较敏感,是较理想的环境污染监测生物。

硫酸铜对关键食物链环节毒性作用的微宇宙模拟研究

水体富营养化及重金属污染是全球水生态系统的2个主要问题,但在受重金属及较高浓度氮(N)、磷(P)复合污染的水体中,重金属对水体富营养化进程中不同关键食物链环节的影响至今未明。通过构建复合污染水体中生产者-初级消费者-次级消费者的微宇宙实验体系进行单向多级围隔试验,研究了不同浓度Cu^(2+)在高浓度N、P条件下对水体富营养化进程中系统内“斜生栅藻—隆线溞—斑马鱼”3个关键食物链环节的环境生物效应,分析不同试验阶段体系内藻密度(O_(484))与叶绿素a(Chl a)、水体COD_(Cr)值与浊度、隆线溞与斑马鱼的存活、摄食活动及死亡率等变化规律。结果表明:(1)高浓度N、P条件下,低浓度Cu^(2+)(0.01 mg·L^(-1))明显促进体系中藻的生长,而对隆线溞和斑马鱼均无明显影响,但围隔内隆线溞对藻的滤食消减使藻的数量始终处于较低水平(试验结束时藻密度为0.041)。(2)高浓度N、P条件下中浓度Cu^(2+)(0.04 mg·L^(-1))的存在对体系内斑马鱼尚未产生明显急性毒性,但对同体系中的隆线溞显示出较强生物毒性(死亡率达80%),尚未死亡的少量个体显示活动能力及滤食能力显著减弱,在高浓度N、P刺激下水生态系统形成斜生栅藻占绝对优势的重度富营养化现象(试验结束时Chl a达874.7μg·L^(-1))。(3)高浓度N、P条件下高浓度Cu^(2+)(0.16 mg·L^(-1))的存在,导致体系内隆线溞在试验开始后全部死亡,且斜生栅藻也受到一定毒害(O_(484)降为0.035),此时的斑马鱼尚未受明显毒害,且受到一定毒害作用的斜生栅藻在试验第5天时开始适应恢复并逐渐显现出水色浓绿的富营养化特征(试验结束时Chl a为378.04μg·L^(-1))。这说明在无毒害物质或少量毒害物质存在条件下,健全的水生生态系统能消纳高浓度N、P带来的胁迫而不易发生富营养化,但在受高浓度N、P复合污染的水体中,毒害物质的输入将是造成体系中敏感性关键性食物链环节(如初级消费者)断裂及生态系统崩溃、继而导致富营养化进程加剧的关键性因素,在水体环境生态治理与污染物环境风险评价中需要引起足够重视。

黔西南高砷煤矿区钙镁离子对砷酸根联合生物毒性效应的影响研究

以隆线溞为受试生物,研究了黔西南高砷煤矿区水环境中广泛共存的Ca2+、Mg2+对砷酸根(AsO34-)的生物毒性效应的影响.结果表明,砷酸根单独存在条件下,对隆线溞24、48、72、96 h的半致死浓度(LC50)分别为5.9817、5.1800、4.1884、3.2015 m.gL-1.Ca2+(20、60、100mg.L-1)与砷酸根联合存在条件下,24h的LC50值分别为25.8449、33.4735、24.7439 m.gL-1;96 h的LC50值分别为4.9502、5.7321、4.5072mg.L-1.Mg2+(5、10、15 m.gL-1)与砷酸根联合存在条件下,24 h的LC50值分别为33.8412、29.7261、25.4113 m.gL-1;96 h的LC50值分别为6.8802、4.9167、3.0276 m.gL-1.在24、48、72 h时,砷酸根与Ca2+或Mg2+共存时的毒性较砷酸根单一存在时降低;而在96 h时,低浓度(0~2.07 m.gL-1)砷酸根与Ca2+或Mg2+共存时的生物毒性较砷酸根单一存在时增强,而高浓度(3.70~20.72 m.gL-1)条件下的生物毒性则与低浓度相反.