2025年 03期
两种挺水植物对水中砷的吸收转运及形态转化差异
李丽珍;李淑慧;张婷;探究挺水植物对砷污染水体修复的可行性，为砷的传输拦截及生态风险防控提供新思路。选取香蒲（Typha orientalis）和千屈菜（Lythrum salicaria）为供试植物，分别在含200～1000μg/L As（Ⅴ）和As（Ⅲ）的培养液体系中进行培养，采用ICP-MS定期测定溶液和植物体内的总砷含量，结合高效液相色谱与ICP-MS分析样品中的砷形态，系统探究两种挺水植物对不同形态砷的去除效率、吸收转运及形态转化规律。结果表明，香蒲对3种浓度As（Ⅴ）均有较好去除效果，去除率为72.14%～80.84%。千屈菜对As（Ⅲ）的去除效果优于As（Ⅴ），尤其对高浓度As（Ⅲ）去除率达97%。进入植物体内的无机砷大多被固定在根部，二者根中总As含量均高于茎、叶，转运系数小于0.1。砷在植物体内的化学形态及转化存在显著差异。无论As（Ⅴ）、As(Ⅲ)处理，香蒲和千屈菜根中As均以As（Ⅲ）为主，前者As（Ⅲ）比例为41%～86%，后者为84%～94%。但在茎叶中，香蒲以As（Ⅴ）为主要形态，千屈菜则以As（Ⅲ）为主，香蒲茎中还检测出2.9%～3.6%的二甲基砷。修复As（Ⅴ）污染水体宜采用香蒲，修复As(Ⅲ)污染水体宜选择千屈菜。
TBP与LEV混合物对铜绿微囊藻和斜生栅藻的联合毒性效应
沈洪艳;刘爱真;杨雷;孙新宇;白玉玮;宁静;孙昊宇;以铜绿微囊藻和斜生栅藻为模式生物，采用单一毒性试验、直接均分射线法进行二元联合毒性试验，运用独立作用模型(IA模型)判别联合毒性作用模式及评估强度，探究典型有机磷阻燃剂磷酸三丁酯(TBP)与抗生素左氧氟沙星(LEV)混合暴露对2种藻的毒性效应。结果表明，TBP对铜绿微囊藻和斜生栅藻的EC50分别为2.0×10-6和6.7×10-5mol/L;LEV对铜绿微囊藻和斜生栅藻的EC50分别为3.4×10-7和4.3×10-6mol/L。TBP与LEV对铜绿微囊藻的单一毒性均大于斜生栅藻。基于均分射线设计的二元联合实验结果表明，随LEV占比降低，联合毒性减弱，且对铜绿微囊藻的毒性效应大于斜生栅藻。不同TBP和LEV配比下的二元混合体系对2种藻的联合毒性作用模式均具有浓度依赖性，表现为低浓度协同、高浓度拮抗。联合毒性作用强度随TBP和LEV浓度配比变化而变化，LEV浓度占比与其联合毒性作用呈正相关，TBP浓度占比与联合毒性作用呈负相关。TBP和LEV单一及混合体系对藻类生长均呈现出毒物兴奋(Hormesis)效应，即低浓度促进、高浓度抑制。研究结果可为有机磷阻燃剂和抗生素共存时的水生毒性和环境风险评估提供数据支撑。
基于SOM分析的重金属和有机农药对发光细菌急性毒性效应
刘信勇;朱利明;陈珊;郭芳;邹曦;刘洋洋;常志兵;张晓敏;肖新宗;系统评估污染物急性毒性，为水污染控制和环境管理提供技术支持。选取10种重金属化合物和10种有机农药作为研究对象，采用ISO推荐的费氏弧菌(Vibrio fischeri)发光抑制法，评估污染物的急性毒性，利用自组织映射神经网络(SOM)分析不同污染物的毒性效应。结果表明，不同重金属和农药对发光细菌的急性毒性存在较大差异。根据半抑制效应浓度(EC50)值，确定重金属毒性大小排序如下：二氯化汞>硝酸铅>硫酸锌>酒石酸锑钾>氯化铁>氯化镉>硫酸铜>氯化镍>重铬酸钾>氯化锰，其中二氯化汞(EC50=0.37 mg/L)毒性最强，氯化锰(EC50=257.48 mg/L)最弱；有机农药毒性大小排序如下：吡虫啉>烟嘧磺隆>啶虫脒>甲霜灵>草甘膦>三唑酮>氟氯氰菊酯>敌百虫>芸苔素内酯>阿特拉津，其中吡虫啉(EC50=9.36 mg/L)毒性最强，阿特拉津(EC50=6 044.52 mg/L)毒性最弱。SOM分析表明，毒性较强的污染物(如二氯化汞、吡虫啉)在映射图中聚集于高毒性区域，其EC50值分布范围相近(0.37～30.5 mg/L)，表明其对发光细菌的毒性机制可能具有相似性；而低毒性污染物(如阿特拉津、敌百虫、芸苔素内酯酯)则分布于另一区域，EC50值跨度较大(2 244.92～6 044.52 mg/L)，毒性差异显著。此外，部分重金属与农药因潜在相似的作用机制或代谢途径呈现邻近分布。研究揭示了重金属与农药对发光细菌的毒性作用规律，证实了SOM在毒性分类与机制探索中的有效性，可为环境化学品的生物毒性测试、突发污染事件的应急监测及生态风险管理提供重要参考依据。
壬基酚和17β-雌二醇对尾草履虫种群生长的影响
刘家乐;齐红莉;李安琪;张欣悦;探究壬基酚和17β-雌二醇对尾草履虫（Paramecum caudatum）种群生长的影响，为环境雌激素生态风险性评价提供参考依据。采用静水试验法测定尾草履虫在不同浓度壬基酚和17β-雌二醇下种群生长率和世代时间的变化，探究两种环境雌激素对尾草履虫的毒性效应和种群动力学的影响。结果表明，壬基酚和17β-雌二醇对尾草履虫24 h的半致死浓度分别为0.099 4 mg/L、3.119 9 mg/L，尾草履虫对壬基酚敏感性大于17β-雌二醇，0.003 8 mg/L壬基酚和1.450 0 mg/L17β-雌二醇浓度下对尾草履虫的种群生长抑制最显著（P<0.01），种群生长率分别为：（0.12±0.0360）、（0.39±0.004 0）/d，世代时间分别为：（5.84±0.036 0）、（1.77±0.002 0）d。高浓度的壬基酚和17β-雌二醇能显著抑制尾草履虫的种群生长，尾草履虫对于环境雌激素的存在十分敏感，说明尾草履虫可作为水体中环境雌激素污染的指示生物。研究结果可为壬基酚和17β-雌二醇对尾草履虫的生态风险评价提供基础生态学数据。
微塑料和苯并[b]荧蒽暴露对泥蚶免疫的影响及其机理研究
李伟峰;吴俊超;朱俊;施巍;以泥蚶（Tegillarca granosa）为研究对象，探究微塑料（MPs）与苯并[b]荧蒽（BbF）单独和联合暴露对其血细胞免疫应答的影响，为贝类养殖产业科学应对环境污染问题提供理论依据。结果表明，30 d的MPs和BbF单独和联合暴露均显著抑制了泥蚶血细胞免疫反应。为解析其潜在毒性效应机制，从血细胞损伤、代谢供能以及免疫相关信号通路等角度展开进一步研究。在血细胞损伤方面，MPs和BbF暴露会导致细胞内活性氧（ROS）和丙二醛（MDA）水平显著升高，同时上调促凋亡蛋白BAX和Caspase-3基因表达，引发脂质过氧化及DNA损伤，造成血细胞凋亡和红色颗粒细胞比例下降，削弱血细胞活力和吞噬能力。在代谢供能方面，MPs和BbF暴露影响泥蚶代谢，降低血细胞ATP含量，抑制其吞噬活性。在免疫信号通路方面，MPs和BbF暴露下调了NFκB1及TRAF6基因表达，干扰NFκB信号通路传导，最终削弱免疫功能。此外，MPs和BbF联合暴露会导致免疫细胞过度激活，进一步加剧免疫损害。MPs和BbF通过造成血细胞损伤、削弱机体能量供给、干扰免疫信号通路，抑制泥蚶免疫应答能力。
纳米二氧化钛影响泥蚶受精的作用机理
俞行洲;旃梓严;漆金宵;刘广绪;赵信国;韩毓;探究新型纳米颗粒污染对泥蚶精子及受精的影响，为评估纳米材料对海洋经济贝类生殖健康的生态风险提供科学依据。将泥蚶精子分别置于对照组(正常过滤海水)、100μg/L TiO2、10μg/L nTiO2和100μg/L nTiO2的暴露下，探讨环境浓度纳米二氧化钛(nTiO2)对广播式受精的海洋滩涂双壳贝类泥蚶精子运动及受精的影响，从精子供能和氧化应激2个方面探究其作用机理。研究结果显示，nTiO2暴露显著降低了泥蚶的受精率。高浓度nTiO2暴露(100μg/L)显著削弱泥蚶精子运动速度。此外，nTiO2暴露明显抑制泥蚶精子中的丙酮酸激酶(PK)、磷酸果糖激酶(PFK)和Ca2+-ATP酶活性，导致精子内ATP和Ca2+水平下降。进一步研究表明，nTiO2暴露显著增加了精子内活性氧(ROS)和丙二醛(MDA)的含量。因此，nTiO2可能通过限制精子供能、干扰精子内Ca2+调控以及诱导精子氧化应激，从而削弱泥蚶精子的运动和受精能力。
水产养殖中地西泮的污染特征及生态风险评估
郑皓洁;王旭峰;张安凯;张汉霞;彭家杰;黄珂;分析水产养殖中4种地西泮类药物的污染特征、评估生态环境风险，为水产养殖中的地西泮污染防治提供依据。2023年3—7月采集东莞市部分水产养殖场的养殖水和底泥样品各127份，采用超高效液相色谱-串联质谱法分析地西泮及代谢物浓度，运用风险商值(QR)法及“最大值”原则对该地区检测结果进行分区域生态风险评估。结果表明，127份养殖水样品中检测出含地西泮、奥沙西泮、替马西泮和去甲西泮的样品共82份，浓度范围分别为nd～291.104、nd～3.910、nd～122.132、nd～21.356 ng/L;127份底泥样品检测出含地西泮、奥沙西泮、替马西泮和去甲西泮的样品共38份，浓度范围分别为nd～4.127、nd～0.208、nd～0.330、nd～0.296 ng/g;3个区域的养殖水中地西泮污染均存在中高风险，2个区域的底泥中地西泮污染存在中风险；其他药物在养殖水、底泥中均属于低风险水平。
4类抗生素对水华藻类生长抑制效应及其作用机制
朱佳慧;张梓青;邹盈盈;李洁明;综述了磺胺类、四环素类、大环内酯类和喹诺酮类4类抗生素对藻类生长的抑制效应及其作用机制，为水生态系统中抗生素污染的风险评估和治理提供重要依据。研究表明，大环内酯类抗生素(如克拉霉素、红霉素)对藻类的抑制作用最为显著(EC50为0.002～0.034 mg/L)，其次为喹诺酮类(EC50为0.021～0.062 mg/L)和四环素类(EC50为1.82～4.195 mg/L)，磺胺类毒性最低(EC50为6.58～8.19 mg/L)。抗生素通过诱导活性氧(ROS)的产生，引发藻细胞的氧化应激，破坏细胞结构，并干扰光合作用和能量代谢过程，从而对藻类生长产生抑制作用。不同抗生素因其特定的化学结构和作用机制，还会影响DNA复制、修复、叶酸合成等相关基因的表达，进一步抑制藻类的生长和繁殖。未来的研究应进一步关注多抗生素联合毒性、转化产物效应及不同藻种的生态响应差异，以全面评估抗生素复合污染的环境风险。
长江经济带水生态空间格局演变特征及影响因素
郑博福;张吉洪;何刘洁;吴之见;罗甜;朱锦奇;万炜;厘清长江经济带水生态空间时空演化格局及影响机制，为长江经济带乃至全国其他地区水生态空间划定与保护提供科学参考。采用标准差椭圆、Kernel密度及空间自相关分析、地理探测器等方法，分析了2000—2020年长江经济带水生态空间时空演化格局及影响因素。结果表明，(1)除2015年水生态空间规模小幅下降外，20年来长江经济带水生态空间规模呈上升趋势，总体增加6 085 km2，以横断山区、长江中下游经济较为发达的平原地区等地的变化情况最为典型。水生态空间分布重心整体向西迁移，迁移距离为19.8 km。(2)在水生态空间与各类空间转化过程中，与农业空间之间的相互转化最为突出，主要分布于鄱阳湖平原、洞庭湖平原、丹江口水库以及长江沿岸地区。其中水生态空间转为农业空间9 236 km2，农业空间转为水生态空间规模达11 404 km2，城镇空间与水生态空间转化规模最小，转入、转出规模分别为1 799 km2和1 079 km2。(3)长江经济带水生态空间演化受到多种影响因子的共同作用，以双因子增强以及非线性增强作用为主，自然环境类及区位交通类因子在单因素及多因素交互作用中的贡献度q值大部分在0.7以上，这2类因子是长江经济带水生态空间时空变化的主要驱动因素。
1999—2019年若尔盖县湿地面积动态变化及其驱动力分析
潘芸;张倩;左世祥;陈建华;简季;张晓锋;李志军;刘帅;王炳乾;唐翼鹏;陈炯玲;孙玉;研究若尔盖县湿地面积动态变化并分析其演变驱动力，为若尔盖县湿地资源管理提供决策参考。以1999—2019年Landsat系列卫星影像数据、社会经济数据以及气象数据为数据源，综合运用遥感与统计学等技术方法，对若尔盖县湿地面积进行统计，并对其变化趋势、变化强度、变换方向及其驱动力进行分析。研究表明：(1)1999—2019年，湿地总面积整体减少了24 889.86 km2，其变化趋势为2004年前剧烈减少，2004年后缓慢增加；在湿地各景观类别中，若尔盖县湿地的主要优势景观为沼泽、高覆盖草甸与低覆盖草甸；研究时间段内河流、沼泽湿地面积无明显变化；湖泊湿地在1999—2014年呈现缓慢减少的趋势，在2014年后有所增加；低覆盖草甸湿地面积在1999—2004年剧烈减少，在2005—2009年急剧增加，2009年后相对无明显变化。(2)1999—2019年，湿地景观转移情况为：河流→湖泊、湖泊→沼泽、沼泽→高覆盖草甸、高覆盖草甸→低覆盖草甸。(3)1999—2019年，若尔盖县湿地空间分布较集中，整体呈东南—西北走向，研究期内未发生明显变化。(4)若尔盖县湿地面积在人类活动为主导因素、自然环境为辅助因素的双重驱动下发生变化，其中研究区第一产业和农业人口数是若尔盖县湿地面积减少的主要驱动因子。