北黄海近岸海域生物体中酚类内分泌干扰物富集与放大作用研究

在北黄海近岸海域21个典型区域采集了可构成3个营养级的6种生物样品,分别为海带、裙带菜、牡蛎、扇贝、海参和黑鱼。采用HPLC-MS/MS检测6种生物样品中双酚A（BPA）、辛基酚（OP）、壬基酚（NP）、2,4-二氯酚（2,4-DCP）、对叔丁基苯酚（PTBP）和对特辛基苯酚（POP）质量比,并进一步采用生物富集因子（BAF）和生物放大因子（TMF）评价了北黄海近岸海域生物体内酚类内分泌干扰物的富集作用与放大能力。结果表明,北黄海近岸海域生物体中6种酚类内分泌干扰物的质量比范围为检出限（nd）~1 796.26 ng/g,其中2,4-二氯酚具有较强的生物富集效应,辛基酚和壬基酚具有潜在的生物富集效应,同时营养级越高,生物放大作用越明显。研究表明,海洋生物体对酚类内分泌干扰物的富集能力随营养级升高而增大。

气相色谱法测定海洋沉积物中十氯酮残留

研究了提取溶剂效率、毛细管柱极性、净化条件及共溶出干扰物等因素对十氯酮测定的影响;对比了加速溶剂提取及超声波提取方式,考察了DB-17、DB-1701与DB-5毛细管柱分离度,及不同比例甲醇/正己烷混合溶液作为定容溶液的分析结果。建立了加速溶剂萃取,H2SO4净化分离,DB-5毛细管柱电子捕获检测器(ECD)-气相色谱法(GC)测定海洋沉积物介质中有机氯农药类持久性有机污染物十氯酮残留分析方法。将5 g沉积物干样与3 g活化铜粉及3 g无水Na2SO4混匀后,采用二氯甲烷-丙酮(1∶1,V/V)进行加速溶剂萃取;萃取液浓缩后,用H2SO4净化,以1%甲醇-正己烷混合溶液定容后,采用DB-5非极性毛细管柱,及配备电子捕获检测器气相色谱测定十氯酮含量。本方法采用外标法进行定量分析,在0.005～0.1 mg/L浓度范围内,线性相关系数为0.9989;加标回收率为75%～98%;相对标准偏差为3.7%～9.6%(n=6);检出限为0.12 ng/g。

全氟化合物的环境污染与毒性研究

全氟化合物(PFCs)是一类具有重要价值的含氟化合物,由于其具有优良的热稳定性、化学稳定性、高表面活性及疏水疏油特性,被大量应用于诸多工业生产和生活用品中。PFCs在各种环境样品中的检出,已经引起世界范围内环境工作者的关注,所造成的污染已经逐渐成为全球性环境问题,已经成为持久性有机污染物研究的又一个热点,环境科学工作者已经在此领域开展了大量的研究。该文对目前全氟化合物的污染状况、毒理和方法等热点研究问题进行了综合论述,并对以后的研究方向做出进一步探究。

海洋沉积物中甾醇类物质的气相色谱/质谱方法分析

应用超声提取技术,结合硅胶-中性氧化铝柱层析净化分离,BSTFA+1%TMCS衍生,及气相色谱-质谱定性定量技术,建立了海洋表层沉积物中8种甾醇类化合物的定量分析方法.实验采用正交实验优化了提取过程中提取剂种类、试剂体积和超声时间,同时对比并优化了柱层析淋洗液的配比、用量以及衍生剂的用量.结果表明,50 mL二氯甲烷/甲醇(V/V,2∶1),超声40 min,超声3次,总甾醇的萃取率可达99.6%;3 g硅胶+2 g中性氧化铝层析,35 mL二氯甲烷/甲醇(V/V,9∶1)淋洗净化回收最佳;8种甾醇在0—848μg.L-1范围内有良好的线性关系;方法检测限为1.2—2.4 ng.g-1.在3种浓度水平0.05、0.1和1.0μg.g-1下,其平均回收率为76.2%—100.9%,相对标准偏差为1.0%—10.3%.应用本方法检测大连湾的3个沉积物样品,8种甾醇的含量在0.079—6.833μg.g-1范围内.本方法的灵敏度高、准确度好,适合用于沉积物样品中甾醇物质的检测要求.

大连近岸环境中重金属的分布特征及风险评价

利用电感耦合等离子体质谱仪对大连近岸海域表层海水、沉积物和贝类体内重金属含量进行了测定,分析了其分布特征及潜在生态风险。结果表明,大连近岸海域表层海水和沉积物中Zn、Cu、Cr、Cd、Pb、Hg的平均含量分别为15.2、1.21、0.59、0.13、0.104、0.038μg/L、51.8×10-6、11.2×10-6、20.4×10-6、0.07×10-6、13.5×10-6、0.021×10-6,贝类体内Zn、Cr、Cd、Pb、Hg的平均含量为108×10-6、0.36×10-6、1.25×10-6、0.11×10-6、0.016×10-6。沉积物重金属富集能力高于生物;沉积物、扇贝和牡蛎分别优先富集Pb、Cd和Zn元素。风险评价结果表明,大连近岸海水中各种重金属生态风险和贝类食用安全风险较低,但沉积物中Hg存在一定的生态风险。

北黄海近岸海域磺胺类抗生素及其抗性Escherichia coli分布

致病菌耐药性的增加和扩散目前已成为全球公共安全问题,为提供解决该问题的重要理论数据,在我国北黄海近岸海域采集排污口、海水养殖区和海滨浴场等水样和沉积物样品,利用HPLC-MS/MS分析水体样品中14种磺胺类(SAs)抗生素浓度含量,同时根据EPA方法(Method 1604)对水和沉积物中Escherichia coli(E.coli)和磺胺抗性E.coli(Re-E.coli)总量进行测定,计算出E.coli磺胺抗性水平,进而探讨该区域水体中E.coli磺胺抗性率与磺胺类抗生素浓度含量的相关性以及E.coli磺胺抗性菌株的分布特点及来源.结果显示,北黄海近岸海域水体中抗生素检出浓度差异性较大,磺胺浓度含量范围为ND-584.32 ng/L;E.coli和Re-E.coli每100 mL总量范围在27×104-5.5×104和8×104-1.6×104株,在每克沉积物中分别为0-1 363和0-320株;E.coli磺胺抗性率范围为18.18%-66.91%.研究表明,E.coli磺胺抗性率与磺胺类抗生素浓度含量存在显著相关性(P=0.846),说明环境残留抗生素可诱导抗性微生物;E.coli和Re-E.coli分布和抗性水平显示,抗性基因之间存在水平转移,且其主要来源是渔业养殖.

北黄海北部近岸海域网采浮游植物群落结构

研究北黄海北部近岸海域浮游植物群落结构季节变化及其与环境因子之间的关系。2008年5月（春季）-2009年2月（冬季）在北黄海北部近岸海域（39.5°-39.8°N、123.0°-123.45°E）进行4个季节海上浮游植物调查,共鉴定出浮游植物80种,4季共有种类10种。调查海域优势种类较多,优势种类季节变化明显,夜光藻（Noctiluca scientillans）、伏氏海线藻（Thalassionema frauenfeldii）和丹麦细柱藻（Leptocylindrus danicus）分别是季节第一优势种。全年浮游植物细胞丰度平均为54279.3×104/m3,呈现典型的交叉双峰模式,夏冬季明显高于春秋季,春季是细胞丰度最小的季节。多样性指数H′均值为2.4941,表现为秋季〉冬季〉春季〉夏季;均匀度指数均值为0.640 8,表现为秋季〉春季〉冬季〉夏季。营养盐结构分析显示春夏季表现为潜在P限制,秋冬季表现为潜在N限制,N：P是决定优势群落种类的关键因素之一。冗余分析（RDA）分析结果表明,盐度（S）、悬浮物（SS）、磷酸盐（DIP）和无机氮（DIN）是影响浮游植物种类组成和丰度的关键环境因子。

黄渤海近岸海域酚类内分泌干扰物分布特征及其来源解析

在黄渤海近岸海域采集了34个水体样品,利用HPLC-MS/MS分析了双酚A、辛基酚、壬基酚、2,4-二氯酚、对叔丁基苯酚和对特辛基苯酚等6种酚类内分泌干扰物的含量,并探讨了其分布特征及来源.结果表明,中国北部近岸海域6种酚类内分泌干扰物的含量范围在5.25～1351.20ng/mL之间.结合因子分析和层次聚类分析结果,说明渤海、黄海近岸海域中酚类化合物主要以辛基酚、壬基酚、2,4-二氯酚为主,局部海域伴有双酚A的高残留;从整个海域范围看,黄渤海近岸海域水体中酚类化合物污染状况具有区域特征,整体呈现出南高北低的特点,且酚类物质分布具有明显的地区特性,一定程度上具有聚集性;来源解析结果表明黄渤海近岸海域中酚类内分泌干扰物主要来源为生活污水和工业废水.

辽河口海域浮游动物多样性及对河口环境的指示

于2013年8月(夏)、10月(秋)和2014年5月(春)在辽河口海域开展浮游动物多样性监测,研究了浮游动物种类组成和数量分布的时空变化特征,探讨了浮游动物多样性与河口盐度变化、富营养化等的关系。结果表明:辽河口海域浮游动物种类的季节更替明显,从夏季到秋季更替率为40.91%;从秋季到春季更替率为35.29%;夏季第一优势种为小拟哲水蚤(Paracalanus parvus),春、秋季为双毛纺锤水蚤(Acartia bifilosa)。夏季浮游动物种(类)数明显高于春、秋季,由夏季阶段性浮游动物类群数增加所致,而桡足类的种类数季节间差异很小。春季浮游动物数量显著高于夏、秋季,其数量高达(6.4±1.3)×10^4ind./m^3,秋季数量最低为(5.5±0.6)×10^3 ind./m^3。夏季多样性指数和均匀度指数高于春、秋季。浮游动物多样性的平面分布与盐度呈显著正相关,与无机氮和磷酸盐浓度显著负相关。河口指示性种类火腿伪镖水蚤(Pseudodiaptomus poplesia)的数量的平面分布与盐度呈显著负相关,与无机氮、磷酸盐浓度显著正相关。本研究能够为我国河口海域的生态监测和管理等提供参考依据。

检出限的涵义和计算方法

介绍仪器检出限、方法检出限及样品检出限的基本定义及涵义,以气相色谱法测定海水中的十氯酮为例,进行不同方法的检出限计算,讨论了不同方法计算检出限引起的差异及计算方法中所选取参数的合理性,对如何科学使用检出限进行实验室质量控制提出了建议。

全氟辛烷磺酸(PFOS)对半滑舌鳎肝脏细胞的毒性效应

为探究海洋环境中持久性有机污染物——全氟辛烷磺酸(PFOS)的生物毒性效应,以半滑舌鳎肝脏细胞(HTLC)为研究对象,将其暴露于含不同浓度PFOS的DMEM-F12培养基中,分别染毒24、48、72 h后,利用噻唑蓝比色法(MTT)和透射电镜实验评价PFOS的细胞毒性;同时测定活性氧自由基(ROS)和超氧化物歧化酶(SOD)活性来探讨PFOS对细胞的氧化损伤效应。结果发现,细胞活性随PFOS浓度升高呈先促进后抑制趋势,当PFOS浓度达到1 000%mol·L-1时细胞活性受到显著抑制(P<0.01);电镜结果显示PFOS能引起与代谢相关的细胞器如线粒体、内质网等发生肿胀甚至破损;与对照组相比,ROS含量和SOD活性分别在20%mol·L-1、200%mol·L-1开始出现显著性差异(P<0.05),证实在PFOS引起的氧化应激反应中SOD起到了清除自由基作用以维持细胞稳态。研究表明,PFOS对海洋鱼类细胞具有一定的生物毒性,能引起细胞产生氧化应激反应,并进一步破坏生物膜系统,从而导致细胞增殖和多种代谢途径受到抑制。

菲尔德斯半岛植物和表层土壤中部分金属元素的富集特征

利用湿法消解-电感耦合等离子体质谱仪对南极菲尔德斯半岛地区植物和表层土壤中的化学元素进行了分析,讨论了其元素含量、相关性、富集系数及污染指数等化学特征。研究发现,南极菲尔德斯半岛土壤和植物中的Ni、Li、As、Cs变异系数波动较大,且土壤中元素的区域性变化小于植物。植物中的Al、Fe、Mn元素丰度主要依赖于土壤元素丰度的高背景值,而对Ca、K、Cr、Ba元素具有较强的选择吸收能力,对重金属元素Cr、Cu、Zn、Cd、Pb富集能力很强。进行重金属污染评价表明,南极菲尔德斯半岛地区受到不同程度的污染,Cu元素存在普遍污染,Cd和As均达到了轻度污染,Cd元素的潜在生态风险最大。

海洋生物多样性评价方法综述

海洋生物多样性研究与保护是当前生物多样性领域的热点问题,而海洋生物多样性评价则是其管理和保护的基础。本文介绍了全球、区域和国家尺度海洋生物多样性评价方法概况,着重阐述了当前国内外海洋生物多样性评价的主要方法及其应用情况,包括生物群落多样性的测度方法、地球生命力指数法、海洋营养指数法和快速评估法等。分析了海洋生物多样性评价存在的主要问题及发展趋势,指明今后海洋生物多样性评价的发展方向。

胶州湾岩心柱状沉积物中有机氯农药的气相色谱法测定

采用气相色谱法(GC)测定了胶州湾中部岩心柱状沉积物中10种常见的有机氯农药,发现狄氏剂、p,p’-DDT、异狄氏剂和β-666等4种是该海域主要的有机氯农药污染物。其中狄氏剂和p,p’-DDT的检出率为100%,其余2种分别为44%和67%。10种有机氯农药在样品中的总含量为(4.2~121.8)×10-12(干重)。调查站位上4种主要的有机氯农药在柱状沉积物中的垂直分布特征为表层至20~22 cm层位其含量随深度的增加而增大;在22 cm以深层位,∑OCPs迅速降低,可能与深层沉积物中的氧化-还原条件以及微生物作用等环境因素引起的降解速率增大有关。

大连“7.16”溢油事故对海洋石油烃降解菌和异养细菌丰度的影响

为了解大连新港“7．16”输油管道爆炸溢油事故发生后石油污染以及其他环境因子的改变对大连湾海区表层海水和沉积物中细菌丰度的影响，本研究在2010年9月至2011年7月期间对大连湾表层海水和沉积物先后开展了石油烃降解菌丰度、异养细菌丰度和石油烃含量以及海水主要环境因子跟踪调查。结果表明：在溢油事故发生后，大连湾海区表层海水和沉积物中，尤其是湾口和湾中部的石油烃降解菌和异养细菌丰度显著增长，但高含量的石油污染会不同程度抑制其生长；事故发生1a后，石油烃含量有所下降，石油烃降解菌和异养细菌丰度较事故初期回落1～2个数量级；石油烃含量对石油烃降解菌丰度和异养细菌丰度的影响显著，而营养盐、溶解氧等其他环境因子对其影响不显著。因此，在排除溶解氧、营养盐对细菌丰度的影响之后，用石油烃降解菌丰度和异养细菌丰度可以客观反映石油烃的污染程度。

气候变化与海洋弧菌疾病的关系

以弧菌为疾病模型代表,综述了气候变化对海洋弧菌疾病的影响,指出温度是其主要影响因素,在此基础上探讨了气候变化对海洋弧菌疾病的影响机制:海水温度升高,弧菌致病因子表达上调,致病性增强;海水温度升高,弧菌分布范围扩大,暴发高峰提前,感染时间延长;海水温度升高,弧菌载体的分布范围扩大,间接影响弧菌的分布范围;海平面升高,海水入侵,内陆水体盐度增加,与之相对应的是气候变化带来更加频繁的降雨,导致河口及滨海湿地的盐分减少,弧菌适宜生存的范围扩大;宿主为应对海水温度升高而进行一系列生理调节,改变宿主对弧菌的易感性。在综述国外相关研究的基础上,提出了该领域今后的几个研究方向,为我国海洋弧菌类疾病的预防与管理提供有价值的参考。

气相色谱-电子捕获检测法测定海水中十氯酮残留

通过考察提取溶剂、毛细管柱、净化条件及共溶出干扰物等因素对十氯酮测定的影响,建立了二氯甲烷液-液富集萃取、硫酸净化分离、气相色谱法(GC)-电子捕获检测器(ECD)测定海水介质中有机氯农药类持久性有机污染物十氯酮残留分析方法。1L海水经50mL二氯甲烷萃取富集,浓缩后采用硫酸净化,以1%(体积分数)甲醇/正己烷混合溶液转移定容后,采用DB-5非极性毛细管柱进行GC分离,电子捕获检测器可测定其中十氯酮的含量;该方法采用外标法定量,在5～100μg/L范围内呈线性,线性相关系数为0.998 9。低、中、高3个浓度水平的平均加标回收率为81%～108%,相对标准偏差为1.2%～5.1%(n=6)。方法的检出限为0.6ng/L。结果表明,该方法灵敏度高,线性关系好,可以满足简便、快速、准确测定海水中十氯酮的要求。

文蛤对环境中TN、TP的影响及其指示微生物活性指标的确定

为确定文蛤活动对海水及沉积物中TN、TP的影响并筛选指示文蛤活动对环境中总氮、TP影响的微生物活性指标,本研究进行了围塘埋栖文蛤的现场实验以及室内模拟实验。于2009年8月在双台子河口盘山海域的滩涂高潮线附近设置了投放文蛤的实验池塘和未投放文蛤的对照池塘。于2010年8月、10月、12月及2011年5月分别采集了实验池塘和对照池塘的海水及表层沉积物,并对其进行了主要微生物活性指标(微生物生物量碳、微生物基础呼吸、海水及沉积物中细菌总数、硝化细菌和反硝化细菌数量)以及TN、TP的测定,从而确定文蛤活动对海水及沉积物中TN、TP的影响。通过相关性分析,确定能指示文蛤活动对TN、TP影响的微生物活性指标。同时进行室内模拟实验测定上述指标。通过对现场和室内模拟实验结果的综合分析发现,投放文蛤之后,海水中的TN、TP含量下降,海水及沉积物中的细菌总数下降,说明文蛤的投放对海水富营养化起到缓解的作用。此外通过相关性分析发现海水中细菌总数、沉积物中细菌总数及微生物生物量碳这3个微生物指标与海水及沉积物中TN、TP之间均具有显著相关性,可用于反应文蛤扰动对环境中TN、TP的影响。

南北极典型区域环境多介质中得克隆分布数据集

近年来,在全球很多地方的环境介质中(例如:水、雪、土壤、大气、植物、动物等)检测出很高含量的得克隆(Dechloranes,Decs)。南北极地区环境介质中得克隆含量如何,却少有数据。南北极典型区域环境多介质中得克隆分布数据集是作者在考察北极新奥尔松(2012)和南极菲尔德斯半岛(2014)的基础上,在其海水、雪水、湖水、土壤、植物以及大气等样品中,测量五种得克隆的含量基础上建立的。该数据集可以反映南北极得克隆的污染状况,并为进一步研究得克隆在南北极的分布和组成特征及其蓄积趋势提供依据。

极地浮游病毒的研究进展

对极地海洋病毒的国内外研究现状进行扼要阐述,尤其是海冰融化对病毒的生态影响。内容包括极地海域的浮游病毒丰度、多样性及在碳循环中的作用研究以及中国在极地科考中所进行的与浮游病毒相关的工作,并提出了今后在极地海域要解决的与病毒相关的科学问题。