沉水植物对典型内分泌干扰物的富集降解特性

论文摘要

本课题选择两类典型的内分泌干扰物:酞酸酯类化合物（邻苯二甲酸二丁酯（DBP）和邻苯二甲酸二异辛酯（DEHP））和有机氯农药（六六六（HCHs）和滴滴涕（DDTs））作为研究对象,以生态修复中比较典型的沉水植物黑藻和菹草为被试物种,现场调查了海河菹草对有机氯农药的富集情况;研究了黑藻对酞酸酯类化合物的富集降解;黑藻和菹草对有机氯农药的富集降解。海河现场采样结果表明:水体和菹草中均检测出有机氯农药。2008年3月海河表层水HCHs的浓度范围为:11.1114.34 ng/L,平均值为13.06 ng/L。DDTs的浓度范围为:6.888.23 ng/L,平均值为7.35 ng/L。菹草全植株中HCHs的浓度范围为:2.1927.16 ng/g,平均值为10.47 ng/g;菹草中DDTs的浓度范围为:1.413.83 ng/g,平均值为2.05 ng/g。总体看来,菹草中HCHs浓度明显高于DDTs的浓度。菹草叶对HCHs的富集能力大于茎,茎对DDTs的富集能力大于叶。植物溶液中酞酸酯类化合物和有机氯农药的降解符合一级反应动力学。黑藻和菹草对水中两类内分泌干扰物的富集降解过程包括三个阶段:表面吸附—转运—降解。黑藻对DBP的表面吸附相对较快,对DEHP的表面吸附相对较慢;DBP和DEHP向黑藻体内转运,使得黑藻体内浓度达到最高值,黑藻中DBP和DEHP的最大值分别是15.04 mg/kg和68.59 mg/kg,黑藻对DBP和DEHP的BCF值在192h时间内逐渐升高,最大值分别为342.18和280.18。DBP和DEHP在黑藻茎叶内的分布主要集中在细胞壁上。黑藻对DBP和DEHP的降解速率常数分别是1.04×10-2h-1和0.27×10-2h-1。黑藻中三种有机氯农药的浓度变化均呈先上升然后下降并趋于稳定的趋势,α-HCH,γ-HCH和p,p’-DDT在48h达到最大值,分别为0.71 mg/kg ,0.66 mg/kg和4.35 mg/kg。α-HCH,γ-HCH和p,p’-DDT在黑藻内主要分布在叶中。黑藻对α-HCH,γ-HCH和p,p’-DDT的降解速率常数分别是0.41×10-2h-1,0.42×10-2h-1和0.32×10-2h-1。菹草体内α-HCH,γ-HCH的浓度变化趋势是先上升后下降,富集量在96 h达到最大值,α-HCH为0.43 mg/kg,γ-HCH为0.36 mg/kg。菹草体内p,p’-DDT呈先上升后下降,又持续上升的趋势,富集量在24 h达到最大值,为2.28 mg/kg。α-HCH和γ-HCH在菹草叶细胞内、叶细胞壁和茎细胞内富集较多,p,p’-DDT主要富集在菹草叶细胞壁上。菹草对α-HCH,γ-HCH和p,p’-DDT的降解速率常数分别是0.14×10-2 h-1,0.20×10-2 h-1和0.03×10-2 h-1。黑藻对三种有机氯农药的降解效果要显著高于菹草。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 酞酸酯类化合物
• 1.2.1 酞酸酯类化合物的物理化学性质
• 1.2.2 酞酸酯类化合物的污染现状
• 1.2.2.1 大气中的酞酸酯类化合物
• 1.2.2.2 水中的酞酸酯类化合物
• 1.2.2.3 沉积物和土壤中的酞酸酯类化合物
• 1.2.2.4 生物体中的酞酸酯类化合物
• 1.2.3 酞酸酯类化合物的迁移转化
• 1.3 有机氯农药
• 1.3.1 有机氯农药的种类
• 1.3.1.1 六六六
• 1.3.1.2 滴滴涕
• 1.3.2 有机氯农药的污染现状
• 1.3.2.1 大气中的有机氯农药
• 1.3.2.2 土壤中的有机氯农药
• 1.3.2.3 水体及沉积物中的有机氯农药
• 1.3.2.4 食品中的有机氯农药
• 1.4 水生植物与有机污染物之间的相互作用
• 1.4.1 有机污染物对水生植物的毒性
• 1.4.2 水生植物对有机污染物的富集和降解
• 1.5 本课题研究的主要内容和意义
• 第二章 海河水体中有机氯农药在菹草中的分布调查
• 2.1 实验材料和方法
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 实验方法
• 2.1.2.1 水体氮磷指标的测定
• 2.1.2.2 溶解氧的测定
• 2.1.2.3 水样中叶绿素的测定
• 2.1.2.4 水样中溶解氧、总悬浮颗粒物和可溶性有机碳的测定
• 2.1.2.5 脂肪含量的测定
• 2.1.2.6 水和菹草中有机氯农药的预处理和测定
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 海河水质指标
• 2.2.2 菹草各部分的脂肪含量
• 2.2.3 海河水体中有机氯农药的污染
• 2.2.4 菹草中有机氯农药的分布
• 2.3 本章小结
• 第三章 沉水植物对酞酸酯类化合物的富集降解
• 3.1 实验材料和方法
• 3.1.1 实验材料和仪器
• 3.1.2 实验方法
• 3.1.2.1 沉水植物对酞酸酯类化合物的富集降解
• 3.1.2.2 酞酸酯类化合物在沉水植物不同部位的富集
• 3.1.2.3 水样的预处理
• 3.1.2.4 沉水植物样品的预处理
• 3.1.2.5 GC 色谱条件
• 3.1.2.6 沉水植物脂肪含量的测定
• 3.1.2.7 生物浓缩系数的计算
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 沉水植物的脂肪含量
• 3.2.2 沉水植物对酞酸酯类化合物的富集
• 3.2.3 沉水植物对酞酸酯类化合物的降解动力学
• 3.2.4 降解动力学分析
• 3.3 小结
• 第四章 沉水植物对有机氯农药的富集降解
• 4.1 实验材料和方法
• 4.1.1 实验材料和仪器
• 4.1.2 实验方法
• 4.1.2.1 沉水植物对有机氯农药的富集降解
• 4.1.2.2 有机氯农药在沉水植物不同部位的富集
• 4.1.2.3 水样的预处理
• 4.1.2.4 沉水植物样品的预处理
• 4.1.2.5 GC 色谱条件
• 4.1.2.6 脂肪含量的测定
• 4.1.2.7 生物浓缩系数的计算
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 沉水植物的脂肪含量
• 4.2.2 沉水植物对有机氯农药的富集
• 4.2.2.1 黑藻对有机氯农药的富集
• 4.2.2.2 菹草对有机氯农药的富集
• 4.2.3 沉水植物对有机氯农药的降解动力学
• 4.2.3.1 黑藻对有机氯农药的降解动力学
• 4.2.3.2 菹草对有机氯农药的降解动力学
• 4.2.3.3 降解动力学分析
• 4.3 小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.1.1 海河水体菹草中有机氯农药的分布
• 5.1.2 沉水植物对水中酞酸酯类化合物的富集降解
• 5.1.3 沉水植物对水中有机氯农药的富集降解
• 5.2 展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢