煤層氣產(chǎn)出水對(duì)生物的毒性效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、近十年來，我國(guó)煤層氣進(jìn)入商業(yè)開發(fā)階段，開采規(guī)模和強(qiáng)度迅速增大，開采過程中產(chǎn)出水的環(huán)境效應(yīng)及水資源保護(hù)已成為煤層氣開發(fā)所關(guān)注的重要問題之一。本文以沁水盆地柿莊南區(qū)塊為研究區(qū)域，對(duì)煤層氣產(chǎn)出水的水質(zhì)進(jìn)行了測(cè)試和評(píng)價(jià)；用模擬配水進(jìn)行蠶豆根尖微核實(shí)驗(yàn)，探討了煤層氣產(chǎn)出水對(duì)生物遺傳物質(zhì)的損傷，并開展了煤層氣產(chǎn)出水對(duì)鯽魚的急性和亞急性毒性實(shí)驗(yàn)，探討了煤層氣產(chǎn)出水對(duì)鯽魚生長(zhǎng)和抗氧化酶的影響。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴研究區(qū)內(nèi)煤層氣田產(chǎn)出水水質(zhì)

2、特點(diǎn)為高礦化度、高鹽度，水樣中微量元素氟化物、總鐵和總錳含量超標(biāo)。返排階段煤層氣產(chǎn)出水總鹽量在4125.4~4965.1mg/L之間，其水化學(xué)類型為Cl~Na型，有機(jī)物含量高；生產(chǎn)階段煤層氣產(chǎn)出水總鹽量在687.1~1613.7mg/L之間，其水化學(xué)類型主要為HCO3~Na型，部分為HCO3-Cl~Na型，氟化物、鐵、錳以及氨氮含量超標(biāo)。⑵蠶豆根尖微核實(shí)驗(yàn)表明，返排階段煤層氣產(chǎn)出水中有毒、致突變因子含量較多，主要為表面活性劑和殺菌劑，可

3、能損害生物的細(xì)胞遺傳機(jī)制；生產(chǎn)階段煤層氣產(chǎn)出水中的有毒、致突變因子的含量較少，主要是鐵、錳、鉛和常規(guī)的無機(jī)離子，對(duì)生物的細(xì)胞遺傳機(jī)能不會(huì)造成很大的影響。⑶進(jìn)行了返排階段煤層氣產(chǎn)出水對(duì)鯽魚的急性毒性實(shí)驗(yàn)，由改良寇氏法計(jì)算得到的24hLC50、48hLC50、72h LC50和96h LC50分別為0.234％、0.222%、0.211%和0.207%，安全濃度為0.021%；由概率單位法計(jì)算得到24hLC50、48hLC50、72h LC

4、50和96h LC50分別為0.236%、0.220%、0.208%和0.203%，安全濃度為0.020%。短期暴露24h后鯽魚鰓組織中，超氧化物歧化酶（SOD）活性在0.164%濃度下被顯著抑制，其它組的SOD活性均受到顯著誘導(dǎo)，過氧化氫酶（CAT）活性均受到顯著的抑制作用，過氧化物酶（POD）活性受到不同程度的誘導(dǎo)或抑制作用。在肝組織中，不同濃度下的SOD活性受到不同程度的誘導(dǎo)作用，CAT活性和POD活性被不同程度的誘導(dǎo)或抑制。⑷生

5、產(chǎn)階段煤層氣產(chǎn)出水對(duì)鯽魚的生長(zhǎng)有不同程度的抑制作用，而高濃度和低濃度的產(chǎn)出水在抑制鯽魚生長(zhǎng)上沒有顯著的差異。在鯽魚的鰓組織中，兩個(gè)處理組的SOD的活力呈先下降后上升的變化趨勢(shì)，被顯著誘導(dǎo)或抑制；半濃度組的CAT活性變化趨勢(shì)呈先上升后下降，而全濃度組的CAT活性呈現(xiàn)上下波動(dòng)，兩個(gè)處理組的CAT活性受到不同程度的誘導(dǎo)或抑制作用；全濃度組的POD活性在整個(gè)試驗(yàn)周期內(nèi)均被抑制，半濃度組的POD活性呈現(xiàn)下降的變化趨勢(shì)，POD活性先受到誘導(dǎo)作用再受