沉积物中持久性有机污染物对淡水底栖生物的毒性研究

摘要

有机氯农药(OCPs)和多环芳烃(PAHs)是公认的环境优先控制污染物，也是典型的持久性有机污染物(POPs)。OCPs和PAHs具有长期残留性、半挥发性、高毒性和生物蓄积性，在自然界中长期存在，并可通过食物链富集和传递，对环境生物和人类的健康造成极大危害。20世纪开始，由于农业的发展和人类对化石产品的不断开发利用，大量的有机氯农药和多环芳烃被排入到环境中。虽然我国已经禁止了六六六和六氯苯的生产和使用，多环芳烃也被作为优先控制污染物提出得到关注和治理，但由于使用量大，在环境中半衰期长，使其仍然是环境中检出率很高的两类POPs。沉积物是持久性有机污染物的最终归宿之一，是持久性有机污染物的蓄积库，沉积物中的有机氯农药和多环芳烃可以通过扩散、再悬浮或者受沉积物中生物体扰动等途径再次进入水体中，引起水体的二次污染，对水生生物造成二次危害。
　　 本论文选取有机氯农药中的林丹(γ-HCH)、六氯苯(Hexachlorobenzenen)和多环芳烃中的菲(Phenanthrene)为目标污染物，以淡水底栖生物中的颤蚓、摇蚊和河蚬为受试生物，在急性毒性试验的基础上，进一步开展亚慢性和慢性毒性试验，研究目标污染物对受试生物的急性、亚慢性和慢性效应。主要结果如下:
　　 1.林丹和菲对颤蚓14天的LC20分别为113 mg·kg-1和＞479 mg·kg-1，14天自断的EC20分别为103 mg·kg-1和136 mg·kg-1。林丹和菲对颤蚓的致死效应、致自断效应和行为活动（沉积物回避和挖掘行为）抑制作用随着浓度的增高而逐渐增大。六氯苯对颤蚓致死效应较弱，最高浓度190 mg·kg-1暴露28天后，死亡率仍低于8％。但HCB对颤蚓具有明显的致自断效应，14天和28天时致自断的EC50分别为＞190 mg·kg-1和97.1 mg·kg-1。六氯苯对颤蚓的生长，运动和挖掘行为有明显的抑制作用，随着暴露浓度的增高和暴露时间的延长，HCB对颤蚓的毒性作用逐渐增强。
　　 2.摇蚊对林丹表现出了极强的敏感性，林丹对摇蚊96 h，10天和28天的LC50分别为0.268 mg·kg-1、0.067 mg·kg-1和0.015 mg·kg-1。与林丹相比，菲对摇蚊具有稍弱的毒性效应，菲对摇蚊96 h，10天和28天的LC50分别为283mg·kg-1、127 mg·kg-1和82.1 mg·kg-1。林丹和菲对摇蚊羽化和筑巢行为具有明显的抑制作用，EmT50随着林丹和菲染毒浓度升高而增大。六氯苯对摇蚊的28天的LC50为59.8 mg·kg-1，对摇蚊羽化率的EC50为59.8 mg·kg-1。六氯苯对摇蚊的羽化和筑巢行为具有促进作用，EmT50随着六氯苯浓度的升高而逐渐减小。
　　 3.河蚬对林丹和菲具有较强的耐受性，林丹对河蚬10天的LC50为279mg·kg-1，菲对河蚬10天的LC20为142 mg·kg-1。林丹对河蚬的行为活动有明显的抑制作用，但菲表现出较弱的抑制作用。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

第一节 沉积物中持久性有机污染物(POPs)的污染与危害

1．1．1 POPs简介

1．1．2 沉积物中POPs污染与危害

第二节 沉积物中有机氯农药污染现状

1．2．1 有机氯农药概况

1．2．2 林丹(Lindane)

1．2．3 六氯苯(Hexachlorobenzene)

第三节 沉积物中多环芳烃污染现状

1．3．1 多环芳烃概况

1．3．2 菲(Phenanthrene)

第四节 立题依据、研究内容和技术路线

1．4．1 研究目的及意义

1．4．2 研究内容

1．4．3 创新点

1．4．4 技术路线

第二章 林丹，六氯苯和菲对淡水单孔蚓的毒性效应研究

第一节 前言

第二节 材料与方法

2．2．1 仪器与试剂

2．2．2 受试生物

2．2．3 染毒沉积物制备以及目标污染物含量测定

2．2．4 颤蚓毒性效应试验

2．2．5 数据处理

第三节 结果与讨论

2．3．1 林丹和菲对颤蚓毒性效应

2．3．2 HCB对颤蚓毒性效应

第四节 小结

第三章 林丹，六氯苯和菲对摇蚊幼虫毒性效应研究

第一节 前言

第二节 材料与方法

3．2．1 仪器与试剂

3．2．2 受试生物

3．2．3 染毒沉积物制备以及目标污染物含量测定

3．2．4 摇蚊幼虫毒性效应试验

3．2．5 数据处理

第三节 结果和讨论

3．3．1林丹和菲对伸展摇蚊96h和10d毒性效应

3．3．2 林丹和菲对伸展摇蚊以及HCB对花翅羽摇蚊28天慢性毒性效应

第四节 小结

第四章 林丹和菲对河蚬的毒性效应研究

第一节 前言

第二节 材料与方法

4．2．1 仪器与试剂

4．2．2 受试生物

4．2．3 染毒沉积物制备及目标污染物含量的测定

4．2．4 河蚬毒性效应试验

4．2．5 数据处理

第三节 结果与讨论

4．3．1 林丹和菲对河蚬存活率的影响

4．3．2 林丹和菲对河蚬行为活动的影响

第四节 小结

第五章 结论

5．1 林丹、菲和六氯苯对颤蚓的毒性效应

5．2 林丹、菲和六氯苯对摇蚊幼虫的毒性效应

5．3 林丹和菲对河蚬亚慢性毒性效应

参考文献

致谢

个人简历 在学期间发表的学术论文与研究成果