海洋浮游动物体内微塑料硝酸提取方法研究

为了建立海洋浮游动物体内微塑料的分离提取方法,本研究考察了4种不同硝酸消解条件下生物体的消解效率、微塑料回收率以及消解前后微塑料重量和红外吸收光谱改变情况,探讨了硝酸浓度、消解温度和消解时间等因素对消解方法的影响。结果表明,14.4 M HNO3的消解效率显著高于1.4 M HNO3。在14.4 M HNO3消解条件下,低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)3种微塑料颗粒在消解前后的重量改变小于1.0%,LDPE微球、LDPE渔线和聚苯乙烯(PS)微球3种微塑料的回收率大于85%,5种不同聚合物类型微塑料消解前后的红外吸收光谱均未发生明显变化。综上所述,本研究推荐14.4 M HNO3室温消解96 h为海洋浮游动物体内微塑料提取的最优方法,该方法操作简单、条件温和,且具有较高的生物体消解效率(92.3%±0.9%,n=3)和微塑料回收率(60.7%~95.5%)。应用该方法对采集的大连市西部附近海域浮游动物样品体内的微塑料进行分离提取,结果表明,该海域浮游动物摄食微塑料的平均丰度为2.23个/m3,聚合物类型为PET和人造丝,长度范围为0.20~1.67 mm,均为纤维状。本研究有望为海洋生物体内微塑料监测方法的标准化提供科学参考。

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(phe-nanthrene,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100μg/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。

我国近海镉的水质基准及生态风险研究

以镉为研究对象,在分析我国海水水生生物区系特征的基础上,筛选了栖息我国境内的海水水生生物物种的毒性数据,采用基于物种敏感度分布(SSD)模型不同拟合曲线(log-logistic、lognormal、Gumbel、Weibull和BurrⅢ)的方法分别推导了保护水生生物的海水水质急性基准值和慢性基准值,并分析了引入淡水数据推导海水水质基准的可行性;同时,结合我国海水中镉的分布特征,对海水中镉的生态风险了初步评价。结果表明:BurrⅢ对各组数据拟合的效果最佳;引入淡水数据可能会对海水生物造成"过保护"风险;基于BurrⅢ对海水数据所推导的急性和慢性基准推荐值分别为63.0μg/L和8.0μg/L;将我国近岸水体中镉的浓度与基准值比较显示,我国近岸水体中镉对水生生物的潜在风险较低。研究结果有望为我国水质基准研究及标准制定提供参考。

固体酸SO_4^(2-)/ZrO_2在浒苔和小球藻乙醇热液化中的应用

采用沉淀-浸渍法制备SO_4^(2-)/ZrO_2固体酸,考察了该固体酸对催化浒苔和小球藻乙醇热液化所得生物油产率、热值及组成的影响。结果表明,550℃焙烧制得的SO_4^(2-)/ZrO_2固体酸表面酸性较强,催化效果最佳,能显著提高生物油的产率。对于浒苔的乙醇热液化,与未引入催化剂相比,生物油的产率从40.54%提升至49.82%,残渣收率从41.38%降至37.53%;对于小球藻的乙醇热液,与未引入催化剂相比,生物油的产率从45.10%提升至64.84%,残渣收率从14.78%降至6.77%。浒苔液化所得生物油主要成分是半乳糖类物质,小球藻液化生物油的主要成分为酯类和酰胺类、吲哚类等含氮化合物,SO2-4/ZrO_2固体酸能促进液化过程的进行,提高了浒苔液化所得生物油中半乳糖类物质的含量和小球藻液化所得生物油中乙酯类物质的含量。