庐山地区底栖大型无脊椎动物耐污值与水质生物学评价

自 1996年至 1999年 ,对庐山自然保护区 2 2个采样点的底栖大型无脊椎动物进行了调查 .完成了庐山底栖大型无脊椎动物大多数科与部分属的耐污值核定工作 ,在Hilsenhoff(1988)与Lenat(1993)工作基础上 ,新增 73科的耐污值 .首次提出了蜚蠊目Blattodea、脉翅目Neuroptera、半翅目Hemiptera及鞘翅目Coleoptera水生类群的耐污值 .其它主要水生昆虫 11个目 ,凡在中国有分布记录或可能在中国及邻近地区有分布的科均收入并提出耐污值 .摇蚊科中国常见的 16属引用了Lenat(1994 )推荐的耐污值 ,增加了甲壳纲Crustacea、寡毛纲Oligochaeta、腹足纲Gastropoda、腮瓣纲Lamellibranchia、蛭纲Hirudinea、涡虫纲Turbellria与蜱螨纲Acarina水螨总科Hydrachnoidea等的耐污值 .利用上述耐污值系统 ,对 2 2个采样点中的 13个进行了连续水质生物监测 ,对其余 9个采样点水质进行了评估 .1996年 5月至1999年 9月期间 ,13个采样点水质由重污染至极清洁排序可分 6类 :如琴湖、东谷溪流、电站水库属重污染水体 ;天桥由轻污染至重污染 ;2级站、1级站、3级站由很清洁或清洁至一般 ;芦林湖、电站水库南支流很清洁 ;黄龙潭由很清洁至轻污染 ;三叠泉、第四纪冰川遗址、大月山水库为极清洁 .多数采样点 1996年 11月水质好于 5月份的水?

两种有机磷农药对沼水蛙蝌蚪抗氧化系统及MDA浓度的影响

研究了两种有机磷农药三唑磷和乙酰甲胺磷对沼水蛙蝌蚪超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性及脂质过氧化产物丙二醛(MDA)浓度的影响.结果表明:在不同质量浓度(0.2,0.4,1.2,2.0,2.8 mg/L)的三唑磷染毒后,蝌蚪的SOD活性开始被激活,48 h或72 h后活性逐渐达到最高值;随着染毒时间的延长,其活性则被抑制而降低;CAT活性和MDA浓度都随着三唑磷质量浓度的增加和处理时间的延长出现极显著的提高,且MDA浓度与三唑磷质量浓度呈现显著的剂量效应关系.在不同质量浓度(15.0,22.5,30.0,37.5,45.0 mg/L)的乙酰甲胺磷染毒后,蝌蚪的SOD活性在较短的时间(24 h)内出现最高值,随后降低至与对照组相当的水平;随着染毒时间的延长,CAT活性逐渐被抑制而呈减低的趋势,而MDA浓度明显呈现出由低到高的变化过程.两种农药都会不同程度改变沼水蛙蝌蚪抗氧化防御系统,造成毒害作用.

丁草胺对中华大蟾蜍蝌蚪的遗传毒性

以中华大蟾蜍(Bufo gargarizans gargarizans)蝌蚪为研究对象,采用微核实验和碱性单细胞凝胶电泳法(又称彗星实验,SCGE)检测不同质量浓度(0.1,0.2,0.3,0.4 mg/L)的丁草胺溶液对中华大蟾蜍蝌蚪红细胞的遗传毒性.结果表明:在实验室条件下,丁草胺质量浓度越高,蝌蚪红细胞的微核率和核异常率越显著.经丁草胺溶液处理24 h,蝌蚪红细胞的细胞损伤率及DNA损伤程度(彗星DNA长宽比)出现极显著的提高,并与丁草胺质量浓度呈显著的线性关系.研究表明丁草胺对两栖动物具有遗传毒性作用,同时也说明微核实验和碱性单细胞凝胶电泳法是检测环境污染对两栖动物遗传毒性的合适方法.

壬基酚胁迫对幼龄泥鳅雌激素活性及抗氧化酶活力的影响

【目的】研究壬基酚(Nonylphenol,NP)对幼龄泥鳅的急性毒性效应、雌激素效应及抗氧化酶活力的影响。【方法】将NP设为1.50,1.78,2.12,2.52,3.00mg/L 5个质量浓度梯度,观察泥鳅在NP中暴露24,48,72,96h的死亡率,计算半致死质量浓度(LC50)和安全质量浓度(SC);根据安全质量浓度设0.125,0.150,0.188,0.250,0.375mg/L 5个NP组,将泥鳅于其中暴露15d后,取样测定泥鳅血清卵黄蛋白原(VTG)含量及肝脏超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活力。【结果】NP对幼龄泥鳅暴露24,48,72,96h的LC50分别为3.892,2.942,2.366,2.033mg/L,SC为0.504mg/L;雄性幼龄泥鳅在不同质量浓度NP中暴露15d时,血清VTG含量均极显著增加,且随着NP质量浓度增大而升高;在0.125,0.150,0.188mg/L NP中暴露15d时,幼龄泥鳅SOD和CAT活力随着NP质量浓度增大而升高,在0.188mg/L时达到最大,之后随NP质量浓度的继续增大而呈下降趋势。【结论】NP对幼龄泥鳅具有高毒性,毒性效应随NP质量浓度增大及胁迫时间延长而增大;NP对雄性幼龄泥鳅血清VTG具有显著诱导效应,且诱导效应随NP质量浓度增大而增强。

环境绿色修复的地球化学基础与相关理论探讨

在以往20余年系统开展环境绿色修复基础研究与应用实践基础上,进行了成果总结与理论阐述。在补充、完善超积累/修复植物筛选评判标准的基础上,通过大量实践提出了“未污染区也存在超积累/修复植物”的新认识,构建了未污染区与污染区相互印证的超积累/修复植物筛选的新方法并得到验证;在阐明超积累/修复植物与环境介质的交互作用关系基础上,进一步探讨了超积累/修复植物形成的环境介质与植物交互作用机制以及环境修复的生态格局优化与综合强化的理论。这一进展将为今后该领域研究的深入开展和广泛实践打下理论基础,指明发展方向。

翡翠贻贝CYP4基因克隆及其表达水平分析

利用简并引物PCR以及cDNA末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends,RACE)技术获得了总长度为1197bp的翡翠贻贝Perna viridis CYP4基因cDNA序列。根据所获得的翡翠贻贝cDNA序列设计定量PCR引物,利用实时荧光定量PCR(Real-time quantitative PCR)技术测定了CYP4基因在野生翡翠贻贝消化腺、足和性腺中的表达水平。此外,本研究还应用实时荧光定量PCR技术对经过Aroclor1254暴露处理对翡翠贻贝性腺中CYP4表达水平的影响进行了定量测定。研究结果表明,CYP4基因在野生翡翠贻贝消化腺、足和性腺中均有表达,且其表达水平具有组织差异和性别差异;Aroclor1254暴露处理对翡翠贻贝性腺CYP4基因的表达水平有明显的诱导作用,并且这种诱导作用有明显的时间和剂量效应。本研究为CYP4基因作为生物大分子标记物在环境监测领域的应用提供了分子生物学水平的支持。

重金属离子对黑框蟾蜍蝌蚪生长发育的影响

采用红细胞微核和观察生长指标分析的方法探讨了Pb2+、Cu2+、Hg+3种重金属离子对黑眶蟾蜍蝌蚪生长发育的影响.结果表明,Pb2+、Cu2+、Hg+使黑眶蟾蜍蝌蚪红细胞核异常率明显提高,其平均红细胞核异常率分别达到3.76‰、2.20‰、2.81‰,与对照组相比增长了6.52、3.40和4.62倍.重金属离子在一定的处理时间和质量浓度下对黑眶蟾蜍蝌蚪红细胞有显著的诱突变作用.另外,实验组的体长、尾长、体质量均低于对照组,Pb2+处理组中的蝌蚪出现了明显的畸形现象.

噻嗪酮对黑斑蛙胚胎发育和蝌蚪生长的影响及血细胞DNA损伤效应

运用体视学方法和单细胞凝胶电泳(single cell gel electrophoresis,SCGE)技术,分析了不同浓度噻嗪酮溶液对黑斑蛙胚胎发育和蝌蚪生长的影响以及对黑斑蛙(Rana nigromaculata)外周血细胞DNA的损伤效应.结果表明,500 mg.L-1和2 000 mg.L-1的扑虱灵(25%噻嗪酮可湿性粉剂)溶液对黑斑蛙蝌蚪的生长发育具有一定程度的抑制作用,并能诱导黑斑蛙外周血细胞DNA出现链断裂损伤.

牧野湖轮虫群落结构及水质生态学评价

于2011年7月至2013年5月对新乡市牧野湖4个采样点（S1：入湖河道东截止闸处，S2：湖南湾静水区，S3：湖心，S4：下游水轮车处）的轮虫群落结构及水质进行了分析。结果表明，在新乡市牧野湖4个采样点共发现轮虫43种，隶属于7科14属。优势种为针簇多肢轮虫、萼花臂尾轮虫、壶状臂尾轮虫、角突臂尾轮虫、尾突臂尾轮虫、长三肢轮虫、曲腿龟甲轮虫、蒲达臂尾轮虫。轮虫月均丰度为13～8901 ind／L，总丰度季节性变化为夏季〉春季〉秋季〉冬季，各季节间差异达极显著水平，空间分布表现为S2〉S3〉S4〉S1。从轮虫角度运用生态学方法及加权综合营养状态指数法对牧野湖水质进行评价，寡污至β-中污、β-中污至寡污及β-中污型轮虫共24种，占总种数的55．8％，生物指数（Q）介于1．5～2．5，营养状态指数（TLIc）均大于50，牧野湖及其河道整体处于富营养水平。

大夏河临夏段枯水期肉鞭虫群落特征及其对水质的评价

对大夏河临夏段枯水期肉鞭虫物种多样性及群落结构进行了研究．共记录了肉鞭虫75种，隶属于4纲12目22科，其中优势类群为眼虫目（Euglenida）和变形目（Amoebida）．利用肉鞭虫群落特征指标对大夏河临夏段水体环境质量进行了评价．研究结果表明：该段水体已受到不同程度的污染，综合评价结果显示，枯水期四个采样断面水体受污染程度的顺序从重到轻为2^#〉3^#〉4^#〉1^#．污染级别：1^#样点为βm-αm，2^#点为αm一只，3^#样点为αm一只，4^#样点为αm.

硫酸锌胁迫下克氏原螯虾对重金属锌的富集

将克氏原螯虾(Procambarus clarkii)成虾在ρ(Zn2+)为0.40、4.04和40.37 mg.L-1ZnSO4溶液中浸浴21 d,分别于2、8 h,1、3、7、14和21 d时每个暴露浓度组随机抽取6尾螯虾,测定其血淋巴、鳃、肝胰腺、消化道、生殖腺、触角腺及肌肉中w(Zn2+),分析各组织对Zn2+的富集情况。结果显示,随暴露时间的增加,各浓度组鳃、肝胰腺及肌肉中w(Zn2+)呈上升趋势。克氏原螯虾鳃和肝胰腺对Zn2+有较强的富集能力,这2种组织在3种浓度Zn2+溶液中的富集系数(BCF)分别为407.78、79.46、40.80和656.90、143.58、41.39。克氏原螯虾触角腺、性腺、消化道和血淋巴对Zn2+的富集效应不明显,在暴露前期各浓度组触角腺和性腺中w(Zn2+)不断增大,随后迅速下降,并保持略低于对照组的水平。各浓度组克氏原螯虾消化道中w(Zn2+)均出现2次峰值;4.04 mg.L-1及其以下浓度组血淋巴中w(Zn2+)出现1次峰值,而40.37 mg.L-1浓度组出现3次峰值,暴露浓度越高,血淋巴中w(Zn2+)出现第1次峰值所需时间越短,且峰值越大。上述结果表明克氏原螯虾是容易富集锌的物种,鳃和肝胰腺是锌富集的主要部位,因此为保证食用安全,应避免食用锌胁迫群体的肝胰腺和鳃。

水生植物净化水体中氮磷含量的研究进展

湖泊、河流等水体的富营养化已越来越严重,其中最主要的原因是由于氮、磷营养元素的普遍过剩。水生植物是水体的重要组成部分,在整个水生生态系统中起到至关重要的作用,其中挺水植物、浮叶植物、沉水植物因其生物量大、生长快等特点,对水体中氮、磷含量的去除具有明显的生物学效果,故而可以达到净化水体的目的。本研究从生物学角度出发,综述了3种生活型水生植物修复富营养化水体的现状,指出了水生植物对富营养化水体的重要作用,展望了水生植物对水体中氮磷去除效果的发展前景。

重金属胁迫对泥鳅肝胰脏ATPase和SOD活性的影响

以泥鳅（Misgurnus anguillicaudatus）为研究对象,研究不同重金属离子（Cd、Pb、Zn）在不同暴露时间（1、2、4、7、14、21、28、35 d）、不同暴露浓度（0.05、0.5、5.0 mg/L）下对泥鳅肝胰脏ATPase和SOD活性的影响.结果显示,处理组中ATPase和SOD活性分别为0.300～1.820和0.206～2.477;活性变化表现为先下降后上升再下降;低浓度处理组（Cd0.05和Zn0.5对ATPase;Cd0.05组对SOD活性在1 d时）对它们的活性有极显著诱导作用（P〈0.01）,高浓度处理组（Cd5.0、Pb0.5和Pb5.0组对ATPase;Pb5.0、Zn0.5和Zn5.0对SOD活性在1 d时）则表现为显著抑制作用（P〈0.05）;混合重金属离子间相互作用十分复杂,既有协同作用也有拮抗作用,但均表现为毒性增强作用,对ATPase和SOD活性的诱导作用减弱,抑制作用增强.

不同造林模式对铁尾矿地土壤性质的影响

为了了解不同造林模式对尾矿地物种多样性的影响以及对土壤物理、化学和生物性质的影响,采用空间替代时间的研究方式,分别调查未造林尾矿地、紫穗槐纯林、沙棘纯林以及沙棘—紫穗槐—桑树人工混交林下土壤的物理、化学及生物性质。结果表明:(1)与裸尾矿相比,紫穗槐纯林、沙棘纯林以及混交林林下土壤容重、田间持水量、毛管持水量以及毛管孔隙度均有不同程度的下降,土壤饱和持水量、总孔隙度及非毛管孔隙度有所上升,且混交林林下土壤物理性质的变化最大,土壤容重、田间持水量、毛管持水量与毛管孔隙度较裸尾矿分别下降了12.07%,3.49%,4.66%,3.67%,土壤饱和持水量、总孔隙度及非毛管孔隙度分别增加了6.44%,9.29%,12.96%;(2)与裸尾矿相比,紫穗槐纯林、沙棘纯林以及混交林林下土壤有机质含量及各种养分元素含量明显增加,土壤pH值下降,尤以混交林的变化最为明显;(3)造林后土壤主要微生物类群的数量及主要酶活性均有所上升,且以混交林上升最明显。由此可以看出,在尾矿地进行人工造林可以在一定程度上改善尾矿土壤的性质,且营造混交林模式对尾矿土壤的改良效果最佳。

重金属铬对黑斑蛙胚胎和蝌蚪生长发育的影响及血细胞DNA损伤效应

运用单细胞凝胶电泳技术研究了不同浓度重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液(2.5,12.5,62.5μmol.L-1)对黑斑蛙(Rara nigromaculata)外周血细胞DNA的链断裂损伤效应,并观察了重铬酸钾对黑斑蛙胚胎和蝌蚪生长发育的影响.结果表明,12.5和62.5μmol.L-1的重铬酸钾具有明显的DNA链断裂损伤诱导效应,染毒15 d的DNA损伤率分别为85%和98%.在测试浓度范围内,重铬酸钾对黑斑蛙胚胎发育的影响不明显;低浓度<(12.5μmol.L-1)重铬酸钾对黑斑蛙蝌蚪生长发育的影响不明显,高浓度(62.5μmol.L-1)重铬酸钾对黑斑蛙蝌蚪的生长发育则具有明显的抑制作用.

毒死蜱对大鳞副泥鳅的急性毒性和生理毒性研究

为了估测农药毒死蜱的环境毒性,以大鳞副泥鳅(Paramisgurnus dabryanus)为受试动物,研究毒死蜱对大鳞副泥鳅的急性毒性和生理毒性作用。研究结果表明,毒死蜱稀释液对大鳞副泥鳅的24、48、96 h的半数致死浓度(LC50)分别为524.76、291.53、193.20μg/L,安全浓度为26.99μg/L;对照组肝组织谷丙转氨酶(GPT)和谷草转氨酶(GOT)的平均活力分别为24.53 U/g和16.69 U/g;试验组肝组织的GPT和GOT活力最低分别可达到2.65 U/g和2.81 U/g。毒死蜱对大鳞副泥鳅具有明显的急性毒性和生理毒性效应,并表现出明显的剂量-时间效应。

土壤镉污染及其生物修复研究进展

随着工农业发展,土壤中镉污染程度日趋严重。镉通过在作物体内富集而进入食物链,对人畜健康构成巨大威胁。文中概述了土壤中镉污染来源、赋存状态及其生物有效性、对人体及生物健康危害等的研究情况,分析了土壤镉污染生物修复的研究动态,并提出了今后的研究方向。

煤矸石污染水域和天然水域Cd元素在鲫鱼组织中的沉积规律

煤矸石是采煤和洗煤过程中排放的固体废物,其中含有大量的重金属元素Cd,煤矸石的无序排放不仅对环境造成了污染,而且也对人体健康和食品安全构成了严重的威胁。研究商丘永城采煤塌陷区煤矸石污染水域Cd在鱼体中的沉积规律,可为进一步研究Cd污染对鱼类的危害和对煤矸石污染水域鱼肉食品安全的评估奠定基础。本试验采用火焰原子吸收法测定了煤矸石污染水域和天然无污染水域鲫鱼各个组织中Cd的含量。结果表明,(1)塌陷区煤矸石污染水域鲫鱼(Carassius auratus)的鳃、心脏、肌肉中Cd含量分别为1.063 0±0.278 4、8.638 9±3.230 1、1.146 1±0.204 6μg·g-1均高于无污染天然水域鲫鱼相应组织的含量,其中鳃、肌肉中Cd含量显著高于对照组(P<0.05)。(2)天然水域中,Cd在鲫鱼体内的含量规律为:肝脏>心脏>肌肉>鳃,但是各组织间的含量差异不显著;而煤矸石污染水域中,Cd在鲫鱼体内沉积规律是:心脏>肌肉>肝脏>鳃,心脏中的含量远远高于其他组织。(3)一个成人每周可安全食用这两个水域的鱼肉量分别为823、365 g;若超过此含量,将存在着潜在健康威胁。结论:煤矿石污染水域鳃、肌肉组织中Cd含量远远高于天然水域,Cd更易沉积在鲫鱼的心脏组织中,每周食用煤矸石污染水域鱼肉365 g以上就存在着健康威胁。

镉胁迫对赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)氧化应激反应影响

蚯蚓受重金属胁迫时,体内立即产生氧化应激反应,确定胁迫过程氧化应激主要指标对污染监测尤为重要。将胁迫试验分短期和长期试验两组,前者试验周期为10 d,每天取1条蚯蚓;后者试验周期为30 d,每10 d取1条蚯蚓。每组均设定Cd^(2+)浓度梯度50、100、125、250和500 mg·kg^(-1)重金属胁迫溶液,选择蚯蚓环带后尾部测定体内SOD、POD、GPX、GST、CAT、VE、MDA和ACh E。结果表明,短期试验组,反映蚯蚓体内氧化应激主要指标为CAT、SOD和POD。在长期试验中,反映蚯蚓体内氧化应激主要指标为GPX和MDA。

1989-2010年广东沿海牡蛎体内锌的时空分布特征与污染水平分析

根据历史和调查资料,对1989—2010年广东沿海牡蛎体内锌(Zn)的时空分布特征和污染水平进行了分析与比较。结果表明,牡蛎体内Zn的浓度总平均值为211.5 mg/kg,从总体看其浓度出现频率呈对数正态分布。在时间上,牡蛎体内Zn总体平均浓度的分布呈阶段性变化,具体表现为1989—2007年Zn的浓度呈微弱降低的趋势,基本维持在197.0mg/kg的水平;2007—2009年牡蛎体内Zn的浓度有明显升高的趋势,之后Zn的浓度有所降低。在空间上,粤东和粤西沿海牡蛎体内Zn浓度的变化均呈先降低后增加的趋势,且基本与广东沿海牡蛎体Zn平均浓度的变化趋势相同,而珠江口牡蛎体Zn的浓度水平相对较高并表现出趋于稳定的变化规律。单因子指数和非致癌性风险指数评价结果均表明,牡蛎体内Zn的总体不存在明显的污染,但从当前保护环境角度应当尽快设立我国水产品中Zn含量的限定标准。