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白洋淀优势鱼类中喹诺酮类抗生素的生物累积特征及其与环境因子相关性

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环境科学 2020年第12期41卷 5470-5479页

作者：申立娜付雨张璐璐秦珊剧泽佳姚波崔建升河北科技大学环境科学与工程学院河北省污染防治生物技术实验室石家庄050000

喹诺酮类抗生素(quinolone antibiotics,QNs)易富集于水生生物中,近年来在我国湖泊中广泛检出,且其生物富集系数和营养传递行为具有明显的时空异质性.本研究选取白洋淀9种优势鱼类为研究对象,分析14种QNs的生物累积特征及其与环境因子... 详细信息

喹诺酮类抗生素(quinolone antibiotics,QNs)易富集于水生生物中,近年来在我国湖泊中广泛检出,且其生物富集系数和营养传递行为具有明显的时空异质性.本研究选取白洋淀9种优势鱼类为研究对象,分析14种QNs的生物累积特征及其与环境因子的相关性,评估了QNs健康风险.结果表明,白洋淀水体中ΣQNs质量浓度范围为0.7400~1590 ng·L^-1,其中氟甲喹(flumequine,FLU)、喹酸(oxolinic acid,OXO)和氧氟沙星(ofloxacin,OFL)检出率较高,FLU平均质量浓度最高;鱼类体内ΣQNs含量范围为17.1~146 ng·g^-1,其中环丙沙星(ciprofloxacin,CIP)和FLU平均含量较高.生物累积系数(bioaccumulation factors,BAF)范围(L·kg^-1)为96.2(BAFMAR)~489(BAFCIP),表明QNs在鱼类中的生物累积能力较低.5种检出率较高的QNs[恩诺沙星(enrofloxacin,ENR)、FLU、马波沙星(marbofloxacin,MAR)、诺氟沙星(norfloxacin,NOR)和OFL]的营养放大因子(trophic magnification factors,TMF)范围为0.714(TMFMAR)~1.33(TMFENR),其中ENR呈营养放大,FLU、MAR和QNs呈营养稀释.理化参数与BAF和TMF相关性分析结果表明,p H、T、SD、DO、COD、TP、TN、NH4^+-N、NO3^--N和PO4^3--P与BAF和TMF相关性较为显著.健康风险评估结果表明,CIP的危害系数(hazard quotient,HQ,0.0040~0.026)显著高于其它QNs(≤0.0050),危害指数(hazard index,HI)范围为0.0010~0.035,具有高健康风险.因此,应制定更为严格的抗生素排放标准,减少湖泊外源有机质和营养物质输入,以减少污染物在鱼类体内的生物累积,降低抗生素污染水平和健康风险.

关键词：喹诺酮类抗生素(QNs) 白洋淀优势鱼类生物累积营养传递环境因子

粒径对纳米氧化锌的生物累积和氧化应激的影响

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科学通报 2021年第24期66卷 3219-3226页

作者：李宁静许喆姚烘烨陈景文李雪花大连理工大学环境学院工业生态与环境工程教育部重点实验室大连116024

纳米ZnO的大量生产和使用,使其不可避免地被释放到水环境中,对水生生物产生潜在危害.研究表明,粒径是影响纳米ZnO水生毒性的重要因素之一.然而,纳米ZnO的粒径对其在生物体累积及诱导氧化应激的程度尚不清楚.为了阐明粒径对纳米ZnO的生... 详细信息

纳米ZnO的大量生产和使用,使其不可避免地被释放到水环境中,对水生生物产生潜在危害.研究表明,粒径是影响纳米ZnO水生毒性的重要因素之一.然而,纳米ZnO的粒径对其在生物体累积及诱导氧化应激的程度尚不清楚.为了阐明粒径对纳米ZnO的生物累积和诱导氧化应激的影响,本研究考察了大型溞(Daphnia magna)分别暴露于3种粒径ZnO(原始粒径为30、50和90 nm)时生物体Zn累积量、氧化应激生物标志物的动态变化,并分析了在单位内暴露剂量(单位Zn累积量)下粒径对纳米ZnO诱导大型溞氧化损伤的差异.结果显示,90 nm ZnO对大型溞的24 h活动受抑制率高于其他2种粒径的纳米ZnO.与30 nm ZnO相比,暴露于50或90 nm ZnO时大型溞体内的Zn累积量在暴露前期(6 h内)就有显著升高,且6 h时90 nm ZnO暴露组大型溞体内的Zn累积量显著高于50 nm ZnO暴露组(P累积.氧化应激生物标志物的测试结果显示,暴露于90 nm ZnO的大型溞体内单位Zn累积量对应的丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量显著高于30和50 nm ZnO暴露组(P累积,且在单位内暴露剂量下诱导生物体氧化应激的能力更强.纳米材料的水生态风险评价不仅要考虑其原始粒径,更应该关注其在水相中的粒径大小.

关键词：纳米ZnO 粒径大型溞氧化应激生物累积

鄱阳湖流域饶河龙口入湖段优势淡水鱼类对微塑料及重金属污染物的生物累积

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湖泊科学 2020年第2期32卷 357-369页

作者：李文华简敏菲余厚平阳文静刘淑丽倪才英江玉梅江西师范大学生命科学学院江西省亚热带植物资源保护与利用重点实验室南昌330022 江西师范大学鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室南昌330022

水体生态环境中的微塑料与重金属污染问题正日益受到热切关注.为探讨微塑料与重金属对水产品的复合生态效应,选择鄱阳湖饶河段优势淡水鱼为研究对象,对鱼体内微塑料及重金属Cu、Cd、Pb、Zn、Cr等元素的生物累积作用进行分析与评价.结果... 详细信息

水体生态环境中的微塑料与重金属污染问题正日益受到热切关注.为探讨微塑料与重金属对水产品的复合生态效应,选择鄱阳湖饶河段优势淡水鱼为研究对象,对鱼体内微塑料及重金属Cu、Cd、Pb、Zn、Cr等元素的生物累积作用进行分析与评价.结果表明:调查区域水环境中微塑料的丰度范围10~64 items/L,平均值38.56 items/L.8种淡水鱼消化道微塑料丰度范围为1.21~9.11 items/g,平均丰度为5.40 items/g;鳃部丰度范围0.61~5.00 items/g,平均丰度为2.87 items/g;微塑料类型主要有碎片类、纤维类、薄膜类和颗粒类4种,其聚合物成分主要为聚乙烯(PE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS);颜色以透明及彩色为主;微塑料粒径范围为0.01~9.5 mm,粒径>0.5 mm的微塑料所占比例为79.07%,鱼体内与其生存水环境中微塑料的丰度特征(形态、粒径、颜色和聚合物类型组分比例)具有一定相似性.各鱼类对微塑料的累积系数(BAF)平均值为178.29,不同鱼类累积微塑料的能力大小次序为:乌鳢(Channa argus)、黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)>鲦鱼(Hemicculter leuciclus)、草鱼(Ctenopharyngodon idellus)、鲶鱼(Silurus asotus)>鲤鱼(Cyprinus carpio)、刀鱼(Coilia ectenes)、鲫鱼(Carassius auratus).鱼体肌肉组织内重金属Cu、Cd、Pb、Zn、Cr的平均含量分别为4.27、0.13、0.28、11.73、0.53 mg/kg,均符合无公害水产品的要求且低于人体消费卫生标准,属于安全食用范围;鱼类对5种不同重金属的累积能力大小次序为Zn>Cu>Cd>Pb>Cr,不同鱼类对不同重金属的累积能力具有差异性.通过扫描电镜(SEM)与能谱分析(EDS)检测到各类型微塑料表面均有上述5种重金属元素,证实微塑料可能成为重金属的附着载体,相关性分析表明微塑料与Cu呈极显著相关,与Cd、Pb均呈显著相关;微塑料的存在一定程度上会增强Cu、Cd与Pb的累积效应,并可能产生复合污染效应.

关键词：鄱阳湖饶河淡水鱼微塑料重金属生物累积

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大亚湾海域多溴联苯醚的生物累积特征

中国环境科学 2006年第6期26卷 685-688页

作者：丘耀文张干郭玲利 Zheng Gene J 李向东李军刘向中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室香港城市大学生物化学系香港理工大学土木工程系

于2003年9月在大亚湾海域采集生物(鱼、虾、蟹和乌贼)样品,分析其多溴联苯醚(PBDEs)的浓度和脂含量,以及同位素δ15N与δ13C的值.结果表明,鱼、虾、蟹和乌贼的PBDEs总平均含量分别为5.43±3.97,1.18±0.67,3.37±2.33,5.66ng/g脂重.肉... 详细信息

于2003年9月在大亚湾海域采集生物(鱼、虾、蟹和乌贼)样品,分析其多溴联苯醚(PBDEs)的浓度和脂含量,以及同位素δ15N与δ13C的值.结果表明,鱼、虾、蟹和乌贼的PBDEs总平均含量分别为5.43±3.97,1.18±0.67,3.37±2.33,5.66ng/g脂重.肉食性的鱼类PBDEs的生物累积比植食性的鱼类相对较高.BDE47为最优势组分,占总PBDEs的30%,且在所有样品中均被检出.生物体中PBDEs的含量与脂含量和δ15N值均呈正相关,脂含量对生物体富集PBDEs的影响远比生物所处的营养级的影响大.

关键词：多溴联苯醚(PBDEs) δ^15N同位素生物累积大亚湾

汞在新建水库食物网中生物累积与风险评价研究进展

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生态学报 2016年第5期36卷 1233-1243页

作者：李嗣新胡菊香池仕运胡俊水利部水工程生态效应与生态修复重点实验室水利部中国科学院水工程生态研究所武汉430079

汞是唯一参与全球循环的液态重金属。1974年,自美国学者Smith首次报道水库中鱼类总汞含量高于邻近自然湖泊以来,水库中鱼类汞升高的风险成为新建水库环境影响评价中的重要内容之一。汞在水库生态系统生物组分和非生物组分中含量升高的... 详细信息

汞是唯一参与全球循环的液态重金属。1974年,自美国学者Smith首次报道水库中鱼类总汞含量高于邻近自然湖泊以来,水库中鱼类汞升高的风险成为新建水库环境影响评价中的重要内容之一。汞在水库生态系统生物组分和非生物组分中含量升高的现象先后在世界各国报道,包括加拿大、美国、芬兰、泰国和巴西等。通过对系列的野外研究进行回顾,表明了水库形成后生态系统中汞的甲基化过程发生了变化。水库形成对汞在食物网中的鱼类、底栖生物、浮游生物的累积产生影响。水库中汞的生物累积、迁移转化主要与被淹没土壤和植物腐解过程有着直接或间接的关系。水库形成后,总汞、甲基汞和甲基汞比例在生态系统食物网各组分中的变化并不一致。蓄水后,水体中总汞变化较小,甲基汞和甲基汞比例上升明显;浮游生物尤其是浮游动物中总汞升高,但甲基汞和甲基汞比例升高更为明显;与浮游动物类似,底栖水生昆虫中总汞升高,甲基汞和甲基汞比例升高也更为明显;鱼类作为食物网顶级消费者,甲基汞比例一般在80%以上,在水库形成后鱼类总汞和甲基汞均明显升高,但甲基汞比例变化已经不大。这些变化揭示了水库形成后甲基汞在食物网传递的两个主要可能途径,一是微型生物食物网。通过悬浮颗粒物、浮游植物、浮游动物这一环节,甲基汞和甲基汞比例有明显的增加。第二个途径是底层生物食物网。通过悬浮颗粒物、细菌、碎屑食性底栖水生昆虫、肉食型底栖水生昆虫环节,甲基汞和甲基汞比例明显增加。这两种途径均能导致以水生昆虫、小鱼、甲壳类等为食的肉食性鱼类汞含量增加。水库形成后,生态系统中汞的甲基化发生了明显的"加速"过程。这种"加速"过程最直接的因素是成库后大量土壤淹没使得汞的甲基化平衡被打破。这个过程主要有两方面的影响。一方面是直接影响,被淹没土壤和植被在腐解过程中主动或被动地将甲基汞释放到水库生态系统中;另一方面是间接影响,被淹没土壤和植被的腐解使水库底部形成厌氧环境,有利于无机汞从被淹没土壤和植被中溶出,为甲基化反应提供充裕的、可供甲基化的无机汞,同时腐解产生的大量营养物质为微生物提供丰富食物来源,使硫酸盐还原菌大量繁殖,促进无机汞的甲基化。在我国,有关汞在新建水库食物网中生物累积和风险评价的研究有待进一步加强。

关键词：汞新建水库食物网生物累积

六价铬在斜带石斑鱼胚胎中的生物累积及其对igf2、glut2和pparg基因表达的影响

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水生生物学报 2020年第6期44卷 1191-1198页

作者：周小芳张鹏飞曾会玲叶恒振冯浩李慧莹靳方方梁智策郭志强海南大学海洋学院南海海洋资源利用国家重点实验室海口570228 海南大学生命科学与药学院热带生物资源教育部重点实验室海口570228

以斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)为研究对象,探讨了水中不同浓度梯度六价铬(0、0.20、0.60、1、5、10、20、40、60和80 mg/L)在胚胎发育不同阶段(桑葚期、囊胚期、原肠末期、脑泡形成期和心脏跳动期)的生物累积及其对细胞生长基因i... 详细信息

以斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)为研究对象,探讨了水中不同浓度梯度六价铬(0、0.20、0.60、1、5、10、20、40、60和80 mg/L)在胚胎发育不同阶段(桑葚期、囊胚期、原肠末期、脑泡形成期和心脏跳动期)的生物累积及其对细胞生长基因igf2和营养代谢基因glut2、pparg的mRNA表达的影响。结果表明,胚胎中Cr6+生物累积量和吸收率随暴露浓度的增加而增加,且吸收率随胚胎发育时期的延伸而降低。在桑葚期时,斜带石斑鱼胚胎吸收Cr6+能力最强,是心脏跳动期的20倍。在桑葚期、囊胚期和原肠末期,Cr6+对胚胎中igf2和glut2基因mRNA表达水平有显著促进作用(P生物累积,且对细胞生长水平和营养代谢有明显的影响,研究为斜带石斑鱼早期生活史阶段适宜生境和资源保护提供了理论基础。

关键词：六价铬生物累积斜带石斑鱼胚胎 igf2 glut2 pparg

巨牡蛎(Crassostrea sp.)对燃煤电厂脱硫海水中汞的生物累积

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环境科学 2013年第4期34卷 1374-1379页

作者：刘锡尧袁东星陈耀瑾厦门大学环境与生态学院厦门361005

研究了巨牡蛎(Crassostrea sp.)对配备烟气海水脱硫装置电厂的脱硫海水中汞(Hg)的生物累积.在电厂的排水口(实验点)和参考点分别吊养牡蛎群,定期采集样品,测定海水中的Hg浓度和牡蛎的Hg含量(均以干重计).实验点和参考点海水中的总汞(THg... 详细信息

研究了巨牡蛎(Crassostrea sp.)对配备烟气海水脱硫装置电厂的脱硫海水中汞(Hg)的生物累积.在电厂的排水口(实验点)和参考点分别吊养牡蛎群,定期采集样品,测定海水中的Hg浓度和牡蛎的Hg含量(均以干重计).实验点和参考点海水中的总汞(THg)浓度分别为(120.6±55.5)ng.L-1(n=5)和(2.7±1.0)ng.L-1(n=5),甲基汞(MeHg)的浓度分别为(0.30±0.44)ng.L-1(n=5)和(0.28±0.31)ng.L-1(n=5).在7 d内,实验点牡蛎体内THg含量从(138.3±14.3)ng.g-1(n=6)迅速增加到(3 012±289)ng.g-1(n=6),且在后来的34 d内,一直保持在2 935～4 490 ng.g-1的高含量水平;而参考点牡蛎对THg未见明显累积,为60.7～137.5 ng.g-1之间.暴露期间实验点牡蛎体内MeHg的含量未发生显著变化,保持在55.4～73.1 ng.g-1之间.而参考点牡蛎MeHg含量呈略微下降的趋势,但变化幅度不大,在15.6～55.6 ng.g-1之间.本研究表明,燃煤电厂排放的脱硫海水中的THg可被牡蛎迅速累积至很高的含量水平,有不容忽视的潜在风险.脱硫海水中MeHg的浓度很低,其在牡蛎体内未见明显累积;在本研究的条件下,未观测到牡蛎自身合成MeHg或将无机汞转化为MeHg.

关键词：汞生物累积牡蛎海水烟气海水脱硫

黄河口潮间带碱蓬湿地植物-土壤系统V和Co生物累积的季节变化

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生态学报 2017年第1期37卷 204-214页

作者：田莉萍孙志高牟晓杰胡星云福建师范大学地理研究所湿润亚热带生态地理-过程教育部重点实验室福州350007 中国科学院东北地理与农业生态研究所湿地生态与环境重点实验室长春130012

2008年5—11月,对黄河口滨岸潮滩不同表现型碱蓬(Suaeda salsa)(中潮滩碱蓬,MMS,*** in middle marsh;低潮滩碱蓬,LMS,*** in low marsh)湿地植物-土壤系统V和Co含量的季节动态及其生物累积特征进行了研究。结果表明:MMS和LMS湿地表层... 详细信息

2008年5—11月,对黄河口滨岸潮滩不同表现型碱蓬(Suaeda salsa)(中潮滩碱蓬,MMS,*** in middle marsh;低潮滩碱蓬,LMS,*** in low marsh)湿地植物-土壤系统V和Co含量的季节动态及其生物累积特征进行了研究。结果表明:MMS和LMS湿地表层土壤中V或Co含量的季节变化差异明显,但同一种湿地土壤中V和Co含量的变化模式相似。MMS(或LMS)湿地土壤的V含量均明显高于Co含量,二者在生长季的变异系数分别为12.01%、12.35%(MMS)和4.08%、4.94%(LMS)。MMS和LMS湿地表层土壤V的地累积指数(I_(geo))大多介于1—2,处于轻度污染状况;Co的I_(geo)大多介于0—1之间,处于无污染到轻度污染状态。V和Co含量在MMS不同部分中整体表现为枯落物>根>叶>茎(P叶>茎>根(P累积系数(AF)整体均表现为AFV生物累积差异的重要原因。随着该区潮间带石油开采强度及石油燃料使用的增加,湿地表层土壤的V和Co(特别是V)污染问题将会逐渐凸显,而LMS可用于未来受V污染湿地修复的备选物种。

关键词： V和Co 转移与分配生物累积碱蓬湿地黄河口

蓄水对水库下游食物网中汞生物累积影响研究进展

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环境科学研究 2018年第8期31卷 1346-1356页

作者：李嗣新水利部中国科学院水工程生态研究所水利部水工程生态效应与生态修复重点实验室湖北武汉430000

1991年,加拿大学者Verdon首次报道了加拿大拉格朗德二级水库下游鱼体中汞含量显著高于水库库区的现象,发现水库下游是新建水库汞输出的重要场所,因此水库下游鱼类汞升高的风险继水库本身后成为新的关注热点.通过对相关野外研究的回顾,... 详细信息

1991年,加拿大学者Verdon首次报道了加拿大拉格朗德二级水库下游鱼体中汞含量显著高于水库库区的现象,发现水库下游是新建水库汞输出的重要场所,因此水库下游鱼类汞升高的风险继水库本身后成为新的关注热点.通过对相关野外研究的回顾,表明蓄水对水库下游食物网的鱼类、浮游生物以及水体中汞的富集产生影响,水生食物网中各组分甲基汞含量和比例随着营养级的升高而增加.蓄水加速了水库的甲基化过程,使水库自身成为巨大的汞源,不仅影响水库自身食物网中汞的分布,而且更加剧烈地影响水库下游食物网中汞的分布.水库既向下游直接输送溶解态和悬浮颗粒态的甲基汞,又向下游输送丰富的、可被杂食性鱼类和动物直接利用和吸食的甲基汞食物源.在下游食物网中,甲基汞有可能通过微型浮游生物网(悬浮颗粒物—浮游植物—浮游动物经典食物链),或者通过杂食性鱼类主动摄食来自水库直接输送的浮游动物,或者通过杂食性鱼类被动吸食来自水库直接输送的悬浮颗粒物富集途径,向位于更高营养级位置的鱼类进行传递.在我国,水库蓄水对下游汞输送机制以及对下游微型、底层食物网中生物累积和迁移转化的影响需要更加深入的定量研究.

关键词：汞新建水库下游食物网生物累积蓄水