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多环芳烃(PAHs)与纳米材料污染已对沉积物生态系统和人类生存环境构成严重威胁,其复合污染的毒性效应环境危害可能更大。为了深入探讨PAHs与纳米材料对近岸表层沉积物反硝化作用的复合毒性效应,本文选取位于胶州湾(JZB)的大沽河河口区(DRE)E站和湾内S站,分别以菲和纳米银代表PAHs和纳米材料,通过测定不同剂量单一及复合污染下沉积物反硝化潜势(PDA)的变化,结合浓度相加模型(CA)、独立作用模型(IA)和中效/联合指数等效图法(CI)三种复合毒性评价方法,评价菲和纳米银对沉积物反硝化潜势的复合毒性效应,并对评价方法进行了优选。结果表明,两种污染物浓度越高,对研究区域反硝化潜势的抑制作用越大。菲、纳米银单一及复合作用下对河口区沉积物反硝化潜势的EC50值分别为44.62、112.49和64.86 mg·kg-1,对湾内分别为61.79、147.05和96.18 mg·kg-1。菲单一作用对反硝化潜势的抑制效应强于纳米银,但复合污染的抑制效应更强。两种污染物对河口区的沉积物反硝化潜势抑制效应强于湾内,可能与河口区具有较高Eh和沉积物颗粒度及较低的pH、盐度和有机质含量有关。三种毒性效应评价方法的结果表明,菲和纳米银的复合污染对2个站位反硝化潜势的毒性效应均为协同作用,且对大沽河河口区的协同作用更强。此外,CI法对复合效应的预测结果比CA和IA法更为接近实际观测值,且CI不需要考虑污染物作用模式的限制,因此认为CI法更适用于评价混合污染对沉积物反硝化作用复合影响的效果。本研究结果表明,菲和纳米银会增强彼此对反硝化菌及反硝化功能的毒性效应,由此推断,PAHs和纳米材料在环境中同时存在时比其单独存在对沉积环境的危害更大。 相似文献
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纳米银广泛用于抗菌材料、医疗设备和其他抗菌产品。在纳米银产品的生产、运输、消费和处置过程中,纳米银将不可避免地释放到自然环境中,而水生生态系统是纳米银在自然界中重要的汇之一。本文以青岛近海为研究对象,采集现场海水进行实验室模拟培养,通过测定(48 h)不同浓度纳米银(0.5、5和50 mg/L)短期暴露下对表层海水中浮游细菌死亡率、蛋白质含量、碱性磷酸酶活性及氨肽酶活性的变化,研究纳米银对近岸海区浮游细菌生长和活性的影响。研究结果表明,在纳米银胁迫下细菌生长和活性受到显著抑制(P<0.05),高浓度组在培养4 h后死亡率达到最高值88.20%,随着暴露时间延长,纳米银胁迫组活细菌数量缓慢恢复、死亡率逐渐减小;纳米银对碱性磷酸酶活性和氨肽酶活性的抑制效应分别在培养4和8 h后达到最高,分别为8.58%和32.55%,在培养16 h后,酶活性开始缓慢上升,表现出对纳米银胁迫的适应性;纳米银组的蛋白质含量在培养8 h后达到最低,相比于对照组降低了29.80%,在培养后期同样有所升高,蛋白质含量接近于对照组。由此可见,纳米银对青岛近海浮游细菌的生长和活性都具有显著的抑制效应;不同浓度纳米银对细菌的抑制效应不同,纳米银浓度越高,抑制效应越明显(P<0.05),具有明显的浓度梯度效应;在培养后期,碱性磷酸酶活性和氨肽酶活性都有恢复,蛋白质含量上升,细菌死亡率下降,表明细菌对纳米银胁迫表现出一定的适应性。 相似文献
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海洋原生生物是微食物环的重要组成部分,在海洋生态系统的物质循环和食物传递中发挥着不可替代的作用;亚洲沙尘颗粒经长距离输运后沉降入黄海,会对海洋生态系统产生显著影响。本研究在黄海南部海域进行了现场模拟培养实验,分析了不同浓度沙尘和P添加对不同粒径、异养类型浮游原生生物生长速率的影响。结果表明,在培养早期,P和沙尘的添加都会促进各营养类型浮游原生生物的生长,特别是对10~20μm自养型生长速率的促进作用最为显著,其在高、低浓度P和高、低浓度沙尘添加组的生长速率分别为1.39、0.96、0.69和0.47 d-1,分别是对照组的5.35、3.69倍和2.65、1.81倍(P<0.05),表明研究海区为P潜在限制海区,沙尘对原生生物的促进作用可能和P的溶出有关;沙尘对异养型和兼养型原生生物早期是抑制作用。在培养后期,沙尘添加对各类群原生生物的生长以促进作用为主,对2~5μm异养型的促进作用最为显著,其在高、低浓度沙尘组的生长速率分别为0.84和0.40 d-1,显著高于对照组的-0.46 d-1(P<0.05)。沙尘沉降早期对大粒径自养型原生生物生长的促进作用会加速富营养海区赤潮的发生,但对异养型的抑制作用会削弱海区物质循环和食物传递的效率;沙沉降对不同粒径和营养类型浮游原生生物生长的影响会改变黄海南部海区微型食物网的结构,影响原生生物在该海区物质转化和食物产出中的生态功能,研究结果可为深入探讨沙沉降对海洋生态系统的作用机制和生态效应提供科学参考。 相似文献
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