北京市代表性水體水質及重金屬的生物毒性、有效性研究.pdf

1、本文以浮游動物大型水蚤作為研究對象，以生物體內金屬積累量、金屬硫蛋白(MT)MT、超氧化物歧化酶(SOD)SOD活性以及吸收、同化作用等作為測試指標，利用同位素示蹤技術、生物化學技術以北京市不同功能水體作為研究案例，系統(tǒng)研究了水體中重金屬污染物質的生物毒性、生物有效性，主要研究內容包括： (1)調查了北京市不同功能的三條代表性河流(清河：納污排洪；京密引水渠：供水水源；小月河：景觀用水)的水質和急性毒性狀況，并運用主成分分析方

2、法探討了毒性產生的原因。 (2)采用實驗室模擬方法研究了受金屬Cd、Cu、Zn污染水體的生物積累、生物標志物的誘導作用，并探討了這些生物毒性指標之間的相互關系，在此基礎上，研究了水環(huán)境中有機絡合劑對水體中Cu的毒性作用的影響。 (3)在國內首次建立了利用穩(wěn)定同位素65Cu作為示蹤劑研究金屬對大型蚤的生物有效性的方法，對大型水蚤暴露的溶液和食物進行標記，研究了大型水蚤對水相中Cu的吸收、食物相同化和生物的生理排出過程，

3、建立了生物能量動力學模型。 通過以上的研究，得到如下主要結論： 1)京密引水渠水質一般，生物毒性很低，能夠滿足飲用水源水使用要求，但須加強管理；清河水質較差，生物毒性極高，可作為納污排洪功能水體使用；小月河總體水質一般、毒性不高，符合景觀用水的要求；水樣生物毒性與Cl-、Ca、K、Li、Mn、Na、Cr、Ni等指標有關；內梅羅水質指數(shù)與NO2-、Cl-、K、Na、Ni等指標有關，說明水質的優(yōu)劣并不能反映水體綜合毒性的

4、大小，結合化學指標和毒理學指標共同評價水體污染更為合理； 2)大型水蚤體內積累的重金屬含量(Body burden)、MT的含量會隨著水環(huán)境中的重金屬濃度的升高而升高；SOD的活性會隨著水環(huán)境中的重金屬濃度的升高、暴露時間的延長(0-72h)而呈現(xiàn)出先升高后下降的峰值變化； 3)大型水蚤體內金屬積累量(Body burden)與：MT含量之間存在著顯著的正相關關系，與SOD的活性之間存在顯著的負相關關系；以大型水蚤體

5、內的MT含量、body burden/MT的比值來指示水體受到重金屬的污染程度具有一定的應用前景； 4)Zn和Cd兩種金屬的聯(lián)合暴露結果表明，兩種重金屬之間的聯(lián)合作用在低濃度時表現(xiàn)為毒性增加的協(xié)同作用：在中等濃度時表現(xiàn)為近似相加作用；在高濃度時表現(xiàn)為拮抗作用； 5)有機絡合劑能顯著的改變Cu在水體中的形態(tài)分布，有效的減少了大型水蚤體內重金屬含量(Body burden)以及誘導的MT含量，并且絡合態(tài)的Cu也對大型水蚤

6、產生了一定的毒性； 6)大型水蚤對水相中的銅的吸收與水相中銅的濃度具有顯著的線性相關關系，受凈化作用的影響很小，吸收速率常數(shù)為0．302±0．188 Lg-1h-1；大型水蚤對食物重金屬的同化率(AE)為(7．2±2．33)％，生理循環(huán)速率常數(shù)k為0．50d-1；大型水蚤對銅的排出速率常數(shù)ke為0．277d-1，根據(jù)以上參數(shù)定量比較了大型水蚤在水體中水相吸收與食物相吸收的重要性，結果表明水相吸收是大型水蚤體內銅積累的主要途徑。