鉻(VI)和菲復(fù)合污染對土壤生物的毒性效應(yīng)及危害性評價研究.pdf

1、隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，各種污染物質(zhì)通過多種途徑進入土壤環(huán)境并共存，造成了嚴(yán)重的土壤污染，其中重金屬和多環(huán)芳烴是兩類主要的污染物。雖然這些物質(zhì)在農(nóng)田中的含量不高，但是在某些污染場地，尤其是工業(yè)污染場地，重金屬和多環(huán)芳烴的濃度卻很高?，F(xiàn)有的土壤生態(tài)毒理學(xué)研究大多集中于殺蟲劑和重金屬的毒性研究，而不是在很多污染場地發(fā)現(xiàn)的工業(yè)化學(xué)物質(zhì)。同時，現(xiàn)有的毒理學(xué)研究多集中于單一物質(zhì)的環(huán)境毒性效應(yīng)，無法反映環(huán)境中多種污染物共存時聯(lián)合毒性效應(yīng)的影響，有

2、關(guān)重金屬和多環(huán)芳烴對土壤生物的聯(lián)合毒性效應(yīng)還鮮見報道。
　　因此，本論文以典型重金屬鉻（VI）和多環(huán)芳烴模式物菲為代表性污染物，從土壤生態(tài)系統(tǒng)三個營養(yǎng)級水平上（即植物、動物和微生物酶）研究了其單一及復(fù)合污染對土壤生物的毒性效應(yīng)，并評價了二者的聯(lián)合作用類型及其生物危害性。其中，在生物毒性效應(yīng)研究方面，篩選出了本土化模式生物和生物標(biāo)志物，并參考OECD測試方法推薦的植物生長試驗、蚯蚓急性毒性試驗，以及相關(guān)文獻中報道的土壤酶活性測定方法

3、，結(jié)合本土化試驗生物的特點對試驗方法進行了改進；在聯(lián)合作用評價上，針對植物、動物和微生物酶的特點分別選用了不同的評價方法；而對植物、動物和微生物酶的危害性評價上，參照相關(guān)危害性評價方法，提出了適合本研究的生物危害性分級評價方法。主要研究結(jié)論如下：
　　1.鉻（ VI）對綠豆、雞毛菜和水稻莖長的EC20分別為289.08 mg·kg-1、247.93 mg·kg-1和549.93 mg·kg-1；地上鮮重的EC20分別為334.49

4、 mg·kg-1、307.21 mg·kg-1和550.92 mg·kg-1。
　　菲對綠豆、雞毛菜和水稻莖長的EC20分別為527.76 mg·kg-1、425.57 mg·kg-1和628.03 mg·kg-1；地上鮮重的 EC20分別為695.83 mg·kg-1、585.17 mg·kg-1和768.24 mg·kg-1。
　　鉻（VI）和菲濃度配比1:1復(fù)合暴露對綠豆、雞毛菜和水稻莖長的EC20分別為384.84

5、mg·kg-1、346.56 mg·kg-1和558.56 mg·kg-1；地上鮮重的EC20分別為400.52 mg·kg-1、410.92 mg·kg-1和542.64 mg·kg-1。
　　雞毛菜對鉻（VI）和菲的毒性效應(yīng)較綠豆和水稻敏感。
　　采用AI指數(shù)法評估聯(lián)合毒性作用類型，結(jié)果表明鉻（VI）和菲復(fù)合暴露對綠豆和水稻莖長及地上鮮重的聯(lián)合作用類型為協(xié)同作用，對雞毛菜莖長和地上鮮重的聯(lián)合作用類型為拮抗作用。
　

6、　2.鉻（Ⅵ）暴露對赤子愛勝蚓的7 d和14 d-LC50分別為259.98 mg·kg-1和241.13 mg·kg-1，菲暴露對赤子愛勝蚓的7 d和14 d-LC50分別為88.01 mg·kg-1和60.96 mg·kg-1；二者均表現(xiàn)出明顯的時間-濃度-效應(yīng)關(guān)系，菲的蚯蚓急性毒性效應(yīng)大于鉻（Ⅵ）。
　　鉻（Ⅵ）暴露對球腎白線蚓7 d和14 d-LC50分別為24.33 mg·kg-1和21.43 mg·kg-1，菲暴露對球

7、腎白線蚓7 d和14 d-LC50分別為4.20 mg·kg-1和3.71 mg·kg-1。菲對球腎白線蚓的急性毒性也大于鉻（Ⅵ）。
　　鉻（Ⅵ）和菲濃度配比4:1復(fù)合暴露對赤子愛勝蚓7 d和14 d-LC50分別為189.66 mg·kg-1和172.11 mg·kg-1；鉻（Ⅵ）和菲濃度配比6:1復(fù)合暴露對球腎白線蚓7 d和14 d-LC50分別為23.90 mg·kg-1和18.89 mg·kg-1。
　　本土化試驗生

8、物球腎白線蚓對鉻（VI）和菲的毒性效應(yīng)較赤子愛勝蚓敏感。
　　根據(jù)混合物的聯(lián)合作用等效應(yīng)線圖法分析可知，鉻（Ⅵ）和菲復(fù)合暴露對赤子愛勝蚓的聯(lián)合作用類型為相加作用，對球腎白線蚓的聯(lián)合作用類型為拮抗作用。
　　3.鉻（Ⅵ）暴露對土壤過氧化氫酶 EC10和EC20分別為203.61 mg·kg-1和471.48 mg·kg-1，菲暴露對土壤過氧化氫酶EC10和EC20分別為299.89 mg·kg-1和大于800.00 mg·kg

9、-1。
　　鉻（Ⅵ）暴露對土壤脫氫酶EC10和EC20都小于50.00 mg·kg-1，毒性效應(yīng)較強；菲暴露對土壤脫氫酶EC10和EC20分別為113.63 mg·kg-1和223.49 mg·kg-1。
　　鉻（Ⅵ）和菲濃度配比1:1對土樣過氧化氫酶和脫氫酶EC10和EC20分別為116.14mg·kg-1和349.28 mg·kg-1，對脫氫酶EC10和EC20都小于100.00 mg·kg-1。
　　土壤脫氫酶對

10、鉻（Ⅵ）和菲單一及復(fù)合暴露的響應(yīng)較土壤過氧化氫酶敏感。
　　采用計算酶活性凈變量的方法，評價了鉻（Ⅵ）和菲復(fù)合暴露對土壤過氧化氫酶和脫氫酶的交互作用，結(jié)果都表現(xiàn)為拮抗作用。
　　4.鉻（VI）和菲單一及復(fù)合污染對土壤生態(tài)系統(tǒng)三個營養(yǎng)級生物的危害性評價結(jié)果為：
　　鉻（VI）和菲單一及復(fù)合污染對土壤植物綠豆、雞毛菜和水稻莖長及地上鮮重的危害性都表現(xiàn)為低毒。
　　鉻（VI）對土壤動物赤子愛勝蚓的急性毒性危害性為低毒，