泥蚶对重金属铜、铅、镉的生物富集动力学

以泥蚶为实验生物,应用半静态双箱模型室内模拟了其对三种重金属(Cu、Pb、Cd)的生物富集实验,通过对富集与排出过程中泥蚶体内重金属污染物的动态监测和对富集与排出过程监测结果的非线性拟合,得到了泥蚶富集重金属的吸收速率常数K1、排出速率常数K2、生物富集因子BCF、生物学半衰期B1/2等动力学参数.对模型的拟合优度检验结果显示,泥蚶对重金属Cu、Pb、Cd的生物富集数据符合双箱模型,由该模型得到的预测值与实测值之间无显著性差异,模型的拟合优度良好.拟合结果得到Cu、Pb、Cd动力学参数,K1为7.318～29.928;K2为0.0064～0.0176;BCF为457.3～3303.6;B1/2为39.4～108.3.比较结果得出:吸收速率常数K1及生物富集因子BCF均随着外部水体金属暴露浓度的增大而减小;泥蚶对Cu、Pb、Cd的富集能力依次是PbCdCu;三种重金属在泥蚶体内的生物学半衰期B1/2依次是PbCdCu;理论平衡状态下生物体内金属含量CAmax随着外部水体中金属暴露浓度的增大而增大,且呈显著正相关,因此可以认为泥蚶体内的重金属含量如实地反映了水环境的污染状况和水域近期的污染过程,从而可以考虑把泥蚶作为浙江沿海及其它泥蚶分布海域重金属Cu、Pb、Cd污染的指示生物.     

文蛤对重金属Cu的富集与排出特征

将文蛤暴露在不同浓度(0.005、0.010、0.025、0.05mg/L)Cu2+溶液里35d后,移入自然海水代谢45d,测定文蛤体内Cu含量变化,研究文蛤对Cu2+的富集和排出能力。富集试验结果表明,4个处理组中暴露溶液Cu2+浓度与文蛤死亡数、死亡峰值出现时间无相关;0.025、0.05mg/L处理组文蛤体内Cu含量增加显著;平均富集速率最高达1.765mg/kg.d;文蛤富集Cu达到平衡时间与Cu2+浓度相关性不大。排出试验结果表明,0.025、0.05mg/L处理组文蛤体内Cu含量降低显著;最高排出率达88.7%。应用双箱动力学模型分析显示,0.01、0.025、0.05mg/L处理组中富集参数k1、k2、BCF均随着暴露水体Cu2+浓度的增加呈先增加后减小;Cu在文蛤体内的生物半衰期较短;富集平衡状态下CAmax随着外部水体Cu2+浓度的增大而增大,基本正相关。     

菲律宾蛤仔对6种重金属的生物富集动力学

以菲律宾蛤仔为实验生物,应用半静态双箱模型室内模拟了菲律宾蛤仔对混合暴露条件下6种重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、As的生物富集实验,通过对菲律宾蛤仔体内重金属含量变化进行非线性拟合,得到其对重金属的生物富集系数、生物富集动力学参数。结果表明,到富集实验结束时菲律宾蛤仔对高、中浓度组中Cu、Zn、Pb和Cd的生物富集系数分别是66.99、18.49、57.11、25.81和72.46、35.72、117.91、41.83,对其低浓度组中Hg和As的富集规律不明显;吸收速率常数k1及生物富集系数均随外部水体金属浓度的增加而减少;通过生物富集系数发现,菲律宾蛤仔对4种重金属的富集能力由大到小为Pb>Cu>Cd>Zn;通过χ2及F检验发现,生物双箱动力学模型可较好反映混合暴露条件下菲律宾蛤仔对重金属的富集特征。     

栉孔扇贝对铜的富集与排出特征研究

通过暴露实验研究了栉孔扇贝（Chlamys farreri）对铜离子（Cu2+）的耐受性,试验暴露35d之后将栉孔扇贝移入自然海水排出30 d,观察其体内铜含量变化规律。耐受实验结果表明,栉孔扇贝对Cu2+较为敏感;富集实验结果表明,栉孔扇贝体内的铜含量与暴露溶液里的Cu2+浓度呈正相关;排出实验结果表明,在排出实验初期,其体内的铜含量明显减少,其体内铜的排出与排出时间正相关。 应用双箱动力学模型,通过非线性拟合得到了栉孔扇贝富集Cu2+的吸收速率常数k1、排出速率常数k2、生物富集系数BCF、栉孔扇贝体内铜含量（CAmax）、生物学半衰期B1/2等动力学参数。分析结果表明,双箱动力学模型可用于栉孔扇贝对Cu2+的生物富集与排出实验。另外,栉孔扇贝可潜在的作为监测重金属Cu2+污染的指示生物。     

混合暴露条件下菲律宾蛤仔不同组织对几种重金属的富集与释放特征

应用双箱动力学模型模拟了菲律宾蛤仔在Pb、Zn、Cu、Cd、Cr、Hg和As 7种重金属混合暴露条件下,内脏团、鳃、斧足及基部和外套膜组织对重金属的生物富集与释放实验,并通过非线性拟合得到菲律宾蛤仔各组织对7种重金属的富集速率常数k1、排出速率常数k2、生物富集系数BCF、生物半衰期B1/2、富集平衡时生物体内重金属含量CAmax等动力学参数。结果表明,1)重金属在菲律宾蛤仔不同组织器官中的富集具有选择性,理论平衡状态下,Cu、Cd、As、Pd在各组织的含量分布(CAmax):内脏团斧足及基部鳃外套膜;Cr分布规律(CAmax):内脏团鳃斧足及基部外套膜;Hg分布规律(CAmax):斧足及基部外套膜鳃内脏团;Zn分布规律(CAmax):斧足及基部鳃外套膜内脏团。2)菲律宾蛤仔对不同重金属的富集系数存在显著差异(P0.05),对Cu富集程度最高,其富集系数范围为1514.0-4818.0;其次是Cd和Hg,富集系数范围分别为104.5-975.4,255.9-447.4;As、Cr、Pb、Zn离子在菲律宾蛤仔体内富集程度较低,其富集系数均在300以内。3)菲律宾蛤仔对重金属的释放能力较差,双箱动力学模型可较好地反映混合暴露条件下菲律宾蛤仔对重金属的富集特征,但不适合对其释放特征进行描述。     

三疣梭子蟹体内镉的蓄积特性及相应防控

应用半静态双箱模型室内模拟实验, 研究三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)体内镉(Cd)的蓄积特异性; 并通过分析钙离子(Ca²⁺)对三疣梭子蟹可食用部位镉(Cd)富集和释放影响, 提出三疣梭子蟹 Cd 污染防控建议。通过双箱动力学模型对三疣梭子蟹体内 Cd 含量变化进行非线性拟合, 得到富集速率常数 k₁和排出速率常数 k₂, 进而得到生物富集系数(BCF)和生物学半衰期(B_1/2)。结果显示, 1 μg/L、5 μg/L 和 50 μg/L Cd 暴露组三疣梭子蟹肝胰腺组织对 Cd 的 BCF 明显高于肌肉组织, 三疣梭子蟹肝胰腺组织中 BCF 和 k1 均随水体中 Cd 浓度的增加而增加, 1 μg/L, 5 μg/L 和 50 μg/L Cd 暴露组对 Cd 的 BCF 分别为 12.16、112.77 和 260.11; 肌肉组织中吸收速率常数 k₁ 与释放速率常数 k₂ 均随水体中 Cd 浓度的增加而增加, 由低到高 Cd 暴露组对 Cd 的 BCF 分别为 1.85、2.45 和 1.97。各浓度暴露组肝胰腺中 Cd 暴露风险指数(THQ)除 1 μg/L 组外, 均大于 1, 存在严重健康暴露风险; 各浓度暴露组肌肉中的 THQ 均小于 1, 没有明显的健康暴露风险。另外, Ca²⁺对三疣梭子蟹肝胰腺和肌肉中 Cd 富集和释放影响的实验结果表明, Ca²⁺的加入能够有效降低三疣梭子蟹肝胰腺和肌肉对 Cd 的富集, 并促进肝胰腺对 Cd 的释放。本研究结果为三疣梭子蟹 Cd 污染防控和食用方案的提出提供了理论基础。     

三疣梭子蟹体内苯并[a]芘的富集动力学

采用半静态双箱动力学模型研究三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)对苯并[a]芘(benzo[a]pyrene,BaP)的生物富集,通过对富集与排出过程中三疣梭子蟹体内BaP的动态监测,并对监测结果进行非线性曲线拟合,得到三疣梭子蟹的吸收速率常数K1、排出速率常数K2、生物富集因子BCF、富集平衡浓度CAmax、生物学半衰期B1/2等动力学参数;拟合结果得到BaP的各动力学参数分别如下:K1为14.67~26.08、K2为0.09~0.14、CAmax为9.31~73.35、BCF为163.00~196.29、B1/2为4.95~7.70 d。对模型的拟合优度检验结果显示,在BaP暴露条件下三疣梭子蟹对BaP的生物富集数据符合双箱动力学模型,模型的拟合优度良好。比较结果得出:三疣梭子蟹对不同浓度的BaP吸收速率常数K1及生物富集系数BCF基本随外界水体中暴露浓度的增加而降低;排出速率常数K2与外界水体暴露浓度无明显关系;理论平衡条件下生物体内BaP含量CAmax随着外界水体中BaP暴露浓度的增加而增大,且基本成正相关。实验结果表明BaP暴露条件下双箱动力学模型在一定条件下是可以应用于三疣梭子蟹的富集动力学研究的。     

虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)对铅和镉的生物富集与释放规律

利用双箱模型模拟了虾夷扇贝在混合暴露条件下富集、释放铅和镉的动力学特征,通过测定不同规格虾夷扇贝、不同组织富集、释放过程中铅和镉的含量并进行非线性拟合,获得不同生长阶段虾夷扇贝对铅和镉的生物富集系数BCF、吸收速率常数k1、释放速率常数k2、生物学半衰期B1/2以及不同组织中铅和镉的富集参数。结果显示,大、小两种规格虾夷扇贝对铅的BCF分别为1671、896,对镉的BCF分别为7433、1123;不同规格虾夷扇贝对铅、镉的BCF顺序为:大规格小规格;相同规格虾夷扇贝BCF:镉铅,表明虾夷扇贝对镉的富集能力强于铅;铅、镉的B1/2为:大规格小规格,说明大规格的虾夷扇贝对铅、镉的代谢排出能力更强;铅在虾夷扇贝各组织中的富集顺序依次为:鳃内脏团闭壳肌,镉的富集顺序依次为:内脏团鳃闭壳肌。     

2种淡水蚌类对水环境中Cu、Zn和Cd的去除与累积

2007年10月,在室内模拟条件下初步研究了成年背角无齿蚌和三角帆蚌对水环境中的Cu、zn和cd的去除与累积.随着暴露时间的延长,2种淡水蚌在不同重金属浓度处理下.对水体中Cu、Zn、Cd的去除率均呈下降趋势.相同重金属浓度处理下,背角无齿蚌对水体中Cu、Zn、Cd的去除率分别为三角帆蚌的1.2、1.9、1.5倍.统计分析结果表明,淡水蚌种类、重金属浓度、蚌不同组织对其体内Cu、Zn、cd含量的影响均存在显著效应(P<0.05).2种淡水蚌各组织对Cu、Zn、Cd的富集系数平均值均随处理中重金属浓度的增加而下降,且不同浓度处理下淡水蚌鳃对Cu、Zn,Cd的富集系数平均值远高于足、外套、壳.     

虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)对铅和镉的生物富集与释放规律

利用双箱模型模拟了虾夷扇贝在混合暴露条件下富集、释放铅和镉的动力学特征,通过测定不同规格虾夷扇贝、不同组织富集、释放过程中铅和镉的含量并进行非线性拟合,获得不同生长阶段虾夷扇贝对铅和镉的生物富集系数BCF、吸收速率常数k1、释放速率常数k2、生物学半衰期B1/2以及不同组织中铅和镉的富集参数。结果显示,大、小两种规格虾夷扇贝对铅的BCF分别为1671、896,对镉的BCF分别为7433、1123;不同规格虾夷扇贝对铅、镉的BCF顺序为:大规格>小规格;相同规格虾夷扇贝BCF:镉>铅,表明虾夷扇贝对镉的富集能力强于铅;铅、镉的B1/2为:大规格>小规格,说明大规格的虾夷扇贝对铅、镉的代谢排出能力更强;铅在虾夷扇贝各组织中的富集顺序依次为:鳃>内脏团>闭壳肌,镉的富集顺序依次为:内脏团>鳃>闭壳肌。     

魁蚶对3种重金属生物富集动力学研究

以魁蚶为研究对象,应用半静态双箱动力学模型,模拟魁蚶对3种重金属As、Cd、Pb的生物富集试验,对魁蚶体内重金属含量进行检测,并进行非线性拟合,试验结果表明,魁蚶在GB 3097-1997二类水质标准下富集重金属的动力学常数分别为无机砷38.97,铅1039.88,镉1566.80;富集能力依次为镉铅无机砷;生物学半衰期分别为无机砷20.5d,铅15.4d,镉21.3d。结合NY 5135-2005《无公害食品蚶》的安全限量,通过生物富集系数换算得到魁蚶养殖水体中3种重金属安全限量分别为无机砷0.02900mg/L、铅0.00096mg/L、镉0.00064mg/L,可为制定的养殖魁蚶水质标准中安全限量提供科学依据。     

Accumulation of Heavy Metals in the Nauplii of Artemia salina

Artemia salina cysts (San Francisco Bay Brand) were exposed in seawater containing multiple concentrations of either a single heavy metal (Hg, Cu, Zn, Pb, Cd, Co, Ni, Cr, Mn and Fe) or combination of heavy metals. The heavy metal accumulation in Artemia nauplii increased linearly with an increase in the heavy metal concentration in water. The metals could be detected in nauplii exposed to a single heavy metal at dosages of 5 μg/L for Hg, Zn, Mn, Fe and Cu; 25 μg/L for Cd and Cr; 50 μg/L for Co; 100 mUg/L for Ni; and 250 μg/L for Pb. Cysts exposed to several heavy metal combinations had minimum effective dosages equal to or lower than the single heavy metals- 5 μg/L for Cu, Cr, Zn, Mn and Fe; 25 μg/L for Cd and Ni; 50 μg/L for Co; and 250 μg/L for Pb. The accumulation of Cu, Ni and Co by Artemiu nauplii did not differ for animals exposed to single or combined heavy metal solutions. Cr, Zn and Pb had a synergistic effect of heavy metal uptake in combined heavy metal element solutions, however, Fe, Cd and Mn had an antagonistic effect.     

混合重金属对翡翠贻贝的积累与排放规律研究

通过对翡翠贻贝（Mytilus edulis）进行混合重金属积累与排放的慢性实验,研究了重金属铅（Ph）、锌（Zn）、铜（Cu）、镍（Ni）、镉（Cd）、铬（Cr）、汞（Hg）和砷（As）的混合溶液在翡翠贻贝体内的积累规律和排放规律。结果表明,翡翠贻贝对Ph、Zn、Cu、M、Cd、Cr、Hg和As的富集和排放规律性较强,在累积实验中,翡翠贻贝体内各种重金属含量随着时间的推移明显呈上升趋势,翡翠贻贝对重金属Pb,Cu,Ni,Cd,Zn、As、Cr和比有较强的累积能力,可很好地指示海水中这些重金属的污染;在排放实验中,翡翠贻贝体内各重金属含量随时间的推移呈下降趋势,但排放曲线都较平缓,表明翡翠贻贝在实验过程中,释放体内重金属较缓慢。     

围塘混合养殖环境中重金属在水、生物体和底泥间的富集分布

研究了椒江口围塘混合养殖环境中重金属在水、生物体和底泥间的富集分布,以及该环境中重金属在鲈鱼、鲻鱼、鲶鱼3种鱼样各组织中的分布积累情况。结果表明,与其他海域相比,围塘养殖水体和沉积物中重金属铜的平均含量偏高;3种鱼样中铜的积累规律相同的是皮>鳍>肌肉,镉、锌、铅在鱼体中的相同积累规律是鳍>皮>肉,不同鱼体各组织中重金属的含量为鲻鱼>鲶鱼>鲈鱼,鱼样各组织中重金属的分布积累具有显著性差异。     

重金属Cu~(2+)、Cd~(2+)对光裸方格星虫的急性毒性效应

为探讨重金属离子Cu~(2+)、Cd~(2+)对光裸方格星虫的急性毒性效应,设置了6个浓度梯度和3个处理时间,观察记录方格星虫死亡情况及组织形态图检。结果表明:1)在具有一定Cu~(2+)和Cd~(2+)浓度处理中的光裸方格星虫均呈现中毒现象,光裸方格星虫的死亡率随着重金属离子浓度的增加和处理时间的延长而逐渐升高,具有明显的剂量与时间效应。2)Cu~(2+)对光裸方格星虫的毒性大于Cd~(2+),Cu~(2+)对光裸星虫的48 h LC_(50)和72 h LC_(50)值分别为10.60mg/L和4.36 mg/L,Cd~(2+)的48 h LC50和72 h LC_(50)分别为11.95 mg/L和5.76 mg/L。3)光裸方格星虫的食道及胃肠道是重金属离子的主要侵害部位,也是较先受到毒性作用的部位。     

棒叶蕨藻变种对重金属Cu~(2+)、Pb~(2+)和Cd~(2+)胁迫的生理响应

为研究棒叶蕨藻变种(Caulerpa sertularoides f.Longipes)对重金属离子胁迫的生理响应,通过恒温光照培养方法探讨棒叶蕨藻变种在重金属铜离子(Cu~(2+))、铅离子(Pb~(2+))、镉离子(Cd~(2+))的胁迫下对其日特定生长率(SGR)、可溶性蛋白含量、叶绿素a(Chl-a)、谷胱甘肽转移酶(GST)和超氧化物歧化酶(SOD)等指标的影响。结果显示,3种重金属离子的胁迫会影响藻体的正常生长,SGR均出现负增长,可溶性蛋白和Chl-a含量随处理浓度的增大而呈下降趋势,其中Cu~(2+)的影响尤为明显;重金属对藻体生长的抑制能力大小为Cu~(2+)Pb~(2+)Cd~(2+);3种重金属离子对SOD和GST影响均表现为先升后降趋势,除了Cd~(2+)对SOD影响峰值出现在5.00 mg/L之外,其他处理组的峰值均出现在质量浓度为2.50mg/L时。研究结果可为棒叶蕨藻变种的重金属胁迫机理研究提供参考。     

温州主要入海河流6种重金属的空间分布及风险评估

了解浙江温州地区主要入海河流重金属空间分布特征,合理评价研究区域水体重金属的潜在生态风险。在温州地区3条主要入海河流瓯江、飞云江和鳌江分析6种重金属的含量和空间分布,采用重金属污染指数法(HPI)和物种敏感性分布法(SSD)进行生态风险分析。Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、As的浓度分别为12.46~1 830.01、2.94~372.79、19.58~435.04、0.06~0.79、14.11~192.98和1.59~63.95μg/L,平均值分别为801.68、73.80、168.61、0.26、81.06和23.53μg/L。HPI评估结果表明,O4、F2、A1和A2 4个站位重金属污染程度高,F1站位污染程度中等,O1、O2、O3和A3污染程度低;其中对水体重金属污染贡献程度较高的4种重金属分别为Cu、Pb、Cd和Cr。SSD风险评价结果表明,Cu、Zn、Cr和As在所有站位的表现均为高生态风险,Pb在O4和A2站位表现为高生态风险,说明这5种重金属对所在区域水生生物具有较高的潜在危害。2种方法从不同角度对重金属的潜在生态风险进行了评价,能有效规避单一评价方法的不足,互为补充。