煤層氣產(chǎn)出水對生物的毒性效應(yīng)實驗研究.pdf

1、近十年來，我國煤層氣進入商業(yè)開發(fā)階段，開采規(guī)模和強度迅速增大，開采過程中產(chǎn)出水的環(huán)境效應(yīng)及水資源保護已成為煤層氣開發(fā)所關(guān)注的重要問題之一。本文以沁水盆地柿莊南區(qū)塊為研究區(qū)域，對煤層氣產(chǎn)出水的水質(zhì)進行了測試和評價；用模擬配水進行蠶豆根尖微核實驗，探討了煤層氣產(chǎn)出水對生物遺傳物質(zhì)的損傷，并開展了煤層氣產(chǎn)出水對鯽魚的急性和亞急性毒性實驗，探討了煤層氣產(chǎn)出水對鯽魚生長和抗氧化酶的影響。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴研究區(qū)內(nèi)煤層氣田產(chǎn)出水水質(zhì)

2、特點為高礦化度、高鹽度，水樣中微量元素氟化物、總鐵和總錳含量超標。返排階段煤層氣產(chǎn)出水總鹽量在4125.4~4965.1mg/L之間，其水化學(xué)類型為Cl~Na型，有機物含量高；生產(chǎn)階段煤層氣產(chǎn)出水總鹽量在687.1~1613.7mg/L之間，其水化學(xué)類型主要為HCO3~Na型，部分為HCO3-Cl~Na型，氟化物、鐵、錳以及氨氮含量超標。⑵蠶豆根尖微核實驗表明，返排階段煤層氣產(chǎn)出水中有毒、致突變因子含量較多，主要為表面活性劑和殺菌劑，可

3、能損害生物的細胞遺傳機制；生產(chǎn)階段煤層氣產(chǎn)出水中的有毒、致突變因子的含量較少，主要是鐵、錳、鉛和常規(guī)的無機離子，對生物的細胞遺傳機能不會造成很大的影響。⑶進行了返排階段煤層氣產(chǎn)出水對鯽魚的急性毒性實驗，由改良寇氏法計算得到的24hLC50、48hLC50、72h LC50和96h LC50分別為0.234％、0.222%、0.211%和0.207%，安全濃度為0.021%；由概率單位法計算得到24hLC50、48hLC50、72h LC

4、50和96h LC50分別為0.236%、0.220%、0.208%和0.203%，安全濃度為0.020%。短期暴露24h后鯽魚鰓組織中，超氧化物歧化酶（SOD）活性在0.164%濃度下被顯著抑制，其它組的SOD活性均受到顯著誘導(dǎo)，過氧化氫酶（CAT）活性均受到顯著的抑制作用，過氧化物酶（POD）活性受到不同程度的誘導(dǎo)或抑制作用。在肝組織中，不同濃度下的SOD活性受到不同程度的誘導(dǎo)作用，CAT活性和POD活性被不同程度的誘導(dǎo)或抑制。⑷生

5、產(chǎn)階段煤層氣產(chǎn)出水對鯽魚的生長有不同程度的抑制作用，而高濃度和低濃度的產(chǎn)出水在抑制鯽魚生長上沒有顯著的差異。在鯽魚的鰓組織中，兩個處理組的SOD的活力呈先下降后上升的變化趨勢，被顯著誘導(dǎo)或抑制；半濃度組的CAT活性變化趨勢呈先上升后下降，而全濃度組的CAT活性呈現(xiàn)上下波動，兩個處理組的CAT活性受到不同程度的誘導(dǎo)或抑制作用；全濃度組的POD活性在整個試驗周期內(nèi)均被抑制，半濃度組的POD活性呈現(xiàn)下降的變化趨勢，POD活性先受到誘導(dǎo)作用再受