濟(jì)南市濕沉降中砷、鎘、鉻、鎳、鉛的污染特征及其對(duì)斑馬魚(yú)生物毒性的研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模日益擴(kuò)大、城市人口日漸密集、機(jī)動(dòng)車(chē)輛逐漸增多,導(dǎo)致重金屬向環(huán)境中的排放量不斷增加，大氣重金屬污染已然成為一個(gè)不容忽視的環(huán)境問(wèn)題。存在于大氣中的重金屬危害巨大，不僅污染大氣環(huán)境，而且會(huì)通過(guò)大氣沉降作用進(jìn)入地表環(huán)境污染水體及土壤，從而威脅到人類(lèi)健康。濕沉降在重金屬的環(huán)境遷移過(guò)程中起著重要的作用，因此本文對(duì)濟(jì)南市大氣濕沉降中重金屬砷、鎘、鉻、鎳、鉛的污染情況進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，并以濕沉降中五種重金屬的環(huán)境濃

2、度為基礎(chǔ)選取斑馬魚(yú)為受試生物，研究其對(duì)斑馬魚(yú)的生物毒性。
　　本研究在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用自主研發(fā)的濕沉降自動(dòng)采集裝置對(duì)濟(jì)南市2015年9月至2016年8月間的濕沉降進(jìn)行采集。通過(guò)對(duì)濟(jì)南市大氣濕沉降中砷、鎘、鉻、鎳、鉛污染特征的分析，結(jié)果表明濟(jì)南市濕沉降中五種重金屬的平均濃度具有明顯的季節(jié)變化特征且趨勢(shì)相似，整體表現(xiàn)為冬春季高于夏秋季，其中冬季最高。五種重金屬中Pb的季節(jié)及年沉降通量最高，接下來(lái)依次是Ni、Cr、As、Cd，而且夏季濕沉

3、降通量明顯高于其他季節(jié)。降水量以及濕沉降pH值對(duì)重金屬濃度的影響均呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)性。根據(jù)相關(guān)性分析、主成分分析和聚類(lèi)分析的結(jié)果可以將濟(jì)南市濕沉降中五種重金屬按其來(lái)源的相似性大致分為三組，Cd和Pb可能主要來(lái)源于城市交通;Cr和Ni可能主要來(lái)源于工業(yè)活動(dòng);As主要來(lái)源于燃煤。與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比得出濟(jì)南市濕沉降中五種重金屬濃度均低于地表水Ⅱ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，除鉛略高于生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)外，其余均低于該標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)潛在生態(tài)危害指數(shù)法對(duì)濟(jì)南市濕沉降中As、Cd

4、、Cr、Pb進(jìn)行生態(tài)危害評(píng)價(jià)，四種重金屬在四個(gè)季節(jié)的潛在生態(tài)危害指數(shù)為冬季＞春季＞秋季＞夏季，總的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平處于輕微風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)。此外以研究期間各重金屬單次最高濃度為基礎(chǔ)，對(duì)斑馬魚(yú)進(jìn)行單一及復(fù)合毒性試驗(yàn)，研究結(jié)果表明復(fù)合暴露明顯提升了重金屬對(duì)斑馬魚(yú)的毒性效應(yīng)，其中鎘在復(fù)合暴露引起的行為學(xué)毒性中起到主要作用，并且重金屬對(duì)斑馬魚(yú)毒性呈明顯的時(shí)間-效應(yīng)、濃度-效應(yīng)關(guān)系。單一暴露時(shí)，As和Cr對(duì)斑馬魚(yú)的致死率較低，運(yùn)動(dòng)速度與對(duì)照組無(wú)顯著性差異

5、; Cd、Ni和Pb在高濃度時(shí)斑馬魚(yú)死亡率明顯上升，對(duì)游動(dòng)速度呈明顯抑制作用。復(fù)合暴露濃度為環(huán)境濃度的6倍時(shí)顯著降低仔魚(yú)運(yùn)動(dòng)速度;10倍時(shí)在暴露6d后對(duì)斑馬魚(yú)死亡率出現(xiàn)較顯著的影響并且顯著抑制仔魚(yú)的運(yùn)動(dòng)速度;100倍和1000倍暴露時(shí)個(gè)體全部死亡。通過(guò)各種金屬環(huán)境濃度的單一暴露與復(fù)合暴露結(jié)果可以看出，環(huán)境濃度下并沒(méi)有對(duì)斑馬魚(yú)產(chǎn)生顯著的生物毒性，但當(dāng)暴露濃度提升至環(huán)境濃度的6倍時(shí)顯著地降低了仔魚(yú)的游動(dòng)速度。由于重金屬具有生物富集性，因此濟(jì)