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城市水源地典型污染物的生物监测与预警研究

作　者: 赵晓艳
导　师: 聂湘平
学　校: 暨南大学
专　业: 水生生物学
关键词: 恩诺沙星磺胺嘧啶六价铬二价镉有机磷农药氯氰菊酯生物监测多物种净水监测仪 DeltaTox
分类号: X832
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

在水污染日趋严重,突发性水污染事件不断发生的今天,城市饮用水安全及水源地的水质污染问题得到越来越多的关注。如何实现水质的实时在线监测,对可能导致生态健康影响的水环境突发性污染事故进行预警,是现在水源预警关注的热点问题。本文以发光细菌、大型蚤、斑马鱼为实验对象,通过毒性实验和多物种净水监测仪（Multispecies Freshwater Biomonitor,MFB）研究比较了几种生物对抗生素、重金属、农药等典型水污染物的敏感性,并探索了生物监测方法在水质预警中的可行性。研究结果表明:大型蚤对各污染物的敏感性都很高。对于恩诺沙星,发光细菌比大型蚤敏感,而对于磺胺嘧啶,大型蚤比发光细菌要敏感。对于重金属,无论是Cr⁶⁺还是Cd²⁺,大型蚤的敏感性都优于发光细菌,斑马鱼的敏感性和发光细菌相当。对于农药,大型蚤的敏感性最强,敏感顺序如下:乐果:大型蚤＞发光细菌＞斑马鱼;敌敌畏:大型蚤＞斑马鱼＞发光细菌;马拉硫磷:大型蚤＞发光细菌＞斑马鱼;氯氰菊酯:大型蚤＞斑马鱼＞发光细菌。不同营养级生物对整个水生态系统的稳定和功能有重要的作用,由于它们对不同污染物的敏感性不一样,因此在预警生物的选择上,既要因地制宜,又要考虑到水源周边可能造成突发性事故的污染源,针对性的选择较为敏感的生物,以此提高水环境中污染物的监测效率,并为风险评估提供更有效、全面的信息。实验中用到的多物种净水监测仪（MFB）把生物行为学与环境监测方法相结合,通过监测受试生物的行为变化,来了解水质的变化,并在有潜在危险时发出警报,达到在线监测与预警的目的。以斑马鱼为实验生物的结果显示:半致死浓度以下,斑马鱼的行为强度与污染物的浓度和暴露时间有很好的相关性,随暴露时间的延长,其行为强度总是经历一个先上升、稳定,后下降,再恢复然后又下降的过程,符合环境压力模型（Stepwise Stress Model,SSM）。实验得出MFB使用斑马鱼为实验生物时对污染物的检出限,即对Cr⁶⁺的检出限是57.9 mg·L^-1,Cd²⁺是0.99 mg·L^-1,乐果是108.5 mg·L^-1,敌敌畏是27.8 mg·L^-1,马拉硫磷是2.0mg·L^-1,氯氰菊酯是71.9μg·L^-1。与标准的发光细菌、大型蚤及斑马鱼急性毒性实验法得到的结果具有相关性,证明在MFB中使用斑马鱼对水中的污染物进行监测,实现对水质的预警是完全可行的。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-8
目录  8-10
第一章前言  10-22
  1.1 水源水质现状  10-13
    1.1.1 中国水污染形势现状  10-11
    1.1.2 突发性水污染事故凸显  11-13
  1.2 水源水质预警技术发展概况  13-15
    1.2.1 理化分析方法  13
    1.2.2 生物早期预警系统  13-15
  1.3 测试目标污染物  15-20
    1.3.1 抗生素类药物  15-17
    1.3.2 重金属  17-19
    1.3.3 农药类  19-20
  1.4 研究内容  20-21
  1.5 研究目的和意义  21-22
第二章污染物对发光细菌的毒性效应  22-31
  2.1 材料与方法  22-25
    2.1.1 生物材料  22-23
    2.1.2 药物  23
    2.1.3 仪器  23-24
    2.1.4 方法  24-25
  2.2 结果与分析  25-30
    2.2.1 恩诺沙星、磺胺嘧啶对发光细菌的毒性  25-26
    2.2.2 重金属对发光细菌的毒性  26-28
    2.2.3 农药对发光细菌的毒性  28-30
  2.3 本章小结  30-31
第三章污染物对大型蚤的毒性效应  31-39
  3.1 材料与方法  31-32
    3.1.1 生物材料  31
    3.1.2 药物  31
    3.1.3 急性毒性实验方法  31-32
  3.2 结果与分析  32-38
    3.2.1 恩诺沙星、磺胺嘧啶对大型蚤的急性毒性实验  32-34
    3.2.2 重金属对大型蚤的急性毒性实验  34-35
    3.2.3 农药对大型蚤的急性毒性实验  35-38
  3.3 本章小结  38-39
第四章污染物对斑马鱼的毒性效应  39-52
  4.1 材料与方法  39-42
    4.1.1 生物材料  39
    4.1.2 药物  39-40
    4.1.3 仪器设备  40
    4.1.4 方法  40-42
  4.2 结果与分析  42-51
    4.2.1 急性毒性实验  42-45
    4.2.2 斑马鱼生化代谢酶系响应实验  45-51
  4.3 本章小结  51-52
第五章水体常见污染物对斑马鱼行为的影响  52-77
  5.1 材料与方法  52-54
    5.1.1 生物材料  52
    5.1.2 药物  52-53
    5.1.3 仪器  53
    5.1.4 鱼类行为测定方法  53-54
  5.2 结果与分析  54-75
    5.2.1 恩诺沙星、磺胺嘧啶对斑马鱼行为影响  54-58
    5.2.2 重金属对斑马鱼行为影响  58-64
    5.2.3 农药对斑马鱼行为的影响  64-75
  5.3 本章小结  75-77
第六章结论与展望  77-79
  6.1 污染物对水生生物的毒性效应  77-78
  6.2 利用MFB对水源地典型污染物进行预警的可行性  78
  6.3 展望  78-79
参考文献  79-87
硕士期间发表论文情况  87
参加的科研项目  87-88
致谢  88

城市水源地典型污染物的生物监测与预警研究

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