隆线溞趋光性对重金属、农药和NH4+的响应

论文摘要

严重的水环境污染已成为制约社会经济可持续发展和人类健康的主要因素。为了保护水源,防治污染,迫切需要提升水环境监测的精度和扩大监测范围。生物监测是水质监测的重要内容之一。探索灵敏、快速的生物监测技术一直是该领域研究的热点和难点。水搔趋光指数法是一种新型的快速生物监测方法。已有的研究表明,适度的电流能刺激生物的生长、代谢及行为学反应。本项研究以自主选育的隆线溞（Daphniacarinata）单克隆为材料,用微量电流处理4龄隆线溞（4d）,研究微电流对水溞趋光性的影响,以及在重金属、农药、NH4+存在的水环境中,水溞趋光指数的变化。目的是改进水溞趋光指数法,提高其检测灵敏度。主要研究结果如下:（1）在微电流中,电流强度（0→0.05 mA）和处理时间（5→10min）对隆线溞的趋光性影响较大,随电流强度增大和处理时间延长,隆线溞的正趋光性变为负趋光性,说明微电流影响水溞的趋光行为;当电流强度大于0.01mA,处理时间超过5 min后,隆线溞的趋光指数开始发生显著变化。所以可以将0.01 mA/5 min设定为临界处理点。（2）用0.01mA/5min临界电流处理隆线溞后,在Cr6+、Hg2+、Cd2+、Cu2+和高效氯氰菊酯等毒物的水环境中,隆线溞趋光指数检测下限显著降低。其中,Cr6+的检测下限浓度由56μg·L-1下降为32μg·L-1,Hg2+的检测下限浓度由5.6μg·L-1下降为4.2μg·L-1,Cd2+的检测下限浓度由32 μg·L-1下降为24μg·L-1,Cu2+的检测下限浓度由18μg·L-1下降为10μg·L-1,高效氯氰菊酯的检测下限浓度由3.2μg·L-1下降为2.4μg·L-1,说明适当的微电流处理隆线溞后,能显著降低水溞趋光指数检测毒物的下限,提高监测灵敏度。（3）隆线溞趋光性对PCP-Na的灵敏度并不因为施加电流而改变。说明用微电流预处理来提高隆线溞检测毒物灵敏性的方法也存在例外。（4）经微电流预处理水溞后,隆线溞PI值对两种混合毒物的响应因混合毒物的种类和浓度的不同而异。用0.01 mA的微电流处理隆线溞5 min后,能提高隆线溞对“Cr6+—Hg2+”复合污染物的敏感性,而在“Cd2+—Hg2+”、“Cu2+—PCP-Na”、“Hg2+—高效氯氰菊酯”混合毒物溶液中,电流预处理的效果不明显。（5）溶液中NH4+对隆线溞趋光指数具有显著影响。隆线溞趋光指数随着溶液中NH4+浓度的增大而减小。微电流处理后,隆线溞对NH4+的反应更敏感。（6）当NH4+与重金属共存时,NH4+浓度在一定范围内（Cr6+和Cd2+:NH4+浓度小于1.5 mg·L-1,Hg2+:NH4+浓度小于0.5mg·L-1）对重金属的生物毒性作用具有较强的拮抗作用。隆线溞经微电流处理后,对“NH4+—Cr6+”、“NH4—Hg2+”、“NH4+—Cd2+”的反应,其正趋光性显著降低。说明微电流处理隆线溞后增强了它对NH4+和重金属复合污染物的敏感性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 文献综述
• 1.1 重金属对水生生态系统的影响
• 1.1.1 重金属对藻类的影响
• 1.1.2 重金属对鱼类的影响
• 1.1.3 重金属对甲壳类的影响
• 1.2 农药对水生生态系统的影响
• 1.2.1 拟除虫菊酯类农药对水生生态系统的影响
• 1.2.2 五氯酚钠对水生生态系统的影响
• 1.3 富营养化对水生生态系统的影响
• 1.4 利用水搔趋光性监测水质的研究进展
• 50或EC₅₀监测水质存在的潜在问题'>1.4.1 水溞的LC₅₀或EC₅₀监测水质存在的潜在问题
• 1.4.2 生物的趋光行为
• 1.4.3 利用水溞趋光行为监测水质的优势
• 1.4.4 利用水溞趋光行为监测水质的存在的问题
• 1.5 电场对生物的影响
• 第2章 绪论
• 2.1 研究目的
• 2.2 主要研究内容
• 2.3 拟解决的关键问题
• 2.4 技术路线
• 第3章 微电流处理后隆线溞趋光性对重金属的响应
• 3.1 试验材料与方法
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 试验方法
• 3.2 试验设计
• 3.2.1 微电流对隆线搔趋光指数PI的影响
• 6+、Hg²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺的响应'>3.2.2 不同微电流处理后隆线溞趋光性对Cr⁶⁺、Hg²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺的响应
• 6+、Hg²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺的响应'>3.2.3 微电流处理后隆线溞趋光性对不同浓度Cr⁶⁺、Hg²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺的响应
• 3.3 数据处理
• 3.4 结果分析
• 3.4.1 电流对隆线溞趋光行为的影响
• 6+的响应'>3.4.2 电流处理隆线溞后趋光性对Cr⁶⁺的响应
• 2+的响应'>3.4.3 电流处理隆线溞后趋光性对Hg²⁺的响应
• 2+的响应'>3.4.4 电流处理隆线溞后趋光性对Cd²⁺的响应
• 2+的响应'>3.4.5 电流处理隆线溞后趋光性对Cu²⁺的响应
• 3.5 讨论
• 第4章 微电流处理后隆线溞趋光性对农药的响应
• 4.1 试验材料与方法
• 4.1.1 试验材料
• 4.1.2 试验方法
• 4.2 试验设计
• 4.3 数据处理
• 4.4 结果分析
• 4.4.1 电流处理隆线溞后趋光性对高效氯氰菊酯的响应
• 4.4.2 电流处理隆线溞后趋光性对PCP-Na的响应
• 4.5 讨论
• 第5章 微电流处理后隆线溞趋光性对重金属和农药的响应
• 5.1 试验材料与方法
• 5.1.1 试验材料
• 5.1.2 试验方法
• 5.2 试验设计
• 5.3 数据处理
• 5.4 结果分析
• 6+和Hg²⁺的联合响应'>5.4.1 电流处理隆线溞后趋光性对Cr⁶⁺和Hg²⁺的联合响应
• 2+和Hg²⁺的联合响应'>5.4.2 电流处理隆线溞后趋光性对Cd²⁺和Hg²⁺的联合响应
• 2+和PCP-Na的联合响应'>5.4.3 电流处理隆线溞后趋光性Cu²⁺和PCP-Na的联合响应
• 2+和高效氯氰菊酯的联合响应'>5.4.4 电流处理隆线溞后趋光性Hg²⁺和高效氯氰菊酯的联合响应
• 5.5 讨论
• 4⁺和重金属的响应'>第6章 微电流处理后隆线溞趋光性对NH₄⁺和重金属的响应
• 6.1 试验材料与方法
• 6.1.1 试验材料
• 6.1.2 试验方法
• 6.2 试验设计
• 6.3 数据处理
• 6.4 结果分析
• 4⁺的响应'>6.4.1 电流处理隆线溞后趋光性对不同浓度NH₄⁺的响应
• 4⁺和Cr⁶⁺的响应'>6.4.2 电流处理隆线溞后趋光性对NH₄⁺和Cr⁶⁺的响应
• 4⁺和Hg²⁺的响应'>6.4.3 电流处理隆线溞后趋光性对NH₄⁺和Hg²⁺的响应
• 4⁺和Cd²⁺的响应'>6.4.4 电流处理隆线溞后趋光性对NH₄⁺和Cd²⁺的响应
• 6.5 讨论
• 第7章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 发表论文及参加课题一览表