用生物測(cè)試和化學(xué)分析進(jìn)行污染土壤的生態(tài)毒理學(xué)診斷——以污水灌溉土壤為例

1、博士學(xué)位論文:用生物側(cè)試和化學(xué)分析進(jìn)行污染土壤的生態(tài)毒理學(xué)診斷—以污水灌溉土壤為例摘要污染土壤生態(tài)毒理學(xué)診斷是近年發(fā)展的新概念，以往上壤生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)主要應(yīng)用化學(xué)分析和實(shí)驗(yàn)室模擬條件下獲得的急性毒性數(shù)據(jù)進(jìn)行推測(cè)，對(duì)野外實(shí)際環(huán)境樣品復(fù)合污染體系直接評(píng)價(jià)生物毒性、探討毒理機(jī)制是目前環(huán)境毒理學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)之一。隨著現(xiàn)代工業(yè)迅速發(fā)展，土壤環(huán)境面臨遺傳毒物污染的潛在風(fēng)險(xiǎn)，其中有關(guān)土壤無(wú)脊椎動(dòng)物遺傳毒性的研究報(bào)道還不多見(jiàn)。污水灌溉作為重要的節(jié)

2、水方式曾經(jīng)得到普遍應(yīng)用，如何有效利用再生水資源并且不會(huì)對(duì)人類(lèi)和生態(tài)系統(tǒng)造成負(fù)面影響是重要研究課題。本論文以北京東南郊污水灌溉區(qū)為案例，嘗試構(gòu)建土壤生態(tài)毒理學(xué)診斷研究方法，對(duì)污灌區(qū)土壤中持久性有機(jī)有毒污染物的生態(tài)毒理效應(yīng)及遺傳毒性因子甄別進(jìn)行了研究:1)通過(guò)彗星試驗(yàn)、微核試驗(yàn)和上壤酶學(xué)試驗(yàn)分別研究污灌上壤導(dǎo)致蛆k31基因損傷和蠶豆根尖細(xì)胞微核突變以及土壤生化功能變化z)定量分析可能引起遺傳毒性的污染物質(zhì)，聯(lián)系生物毒性效應(yīng)觀察劑量一效應(yīng)關(guān)系

3、3)t體培養(yǎng)暴露蛆kI細(xì)胞于不同土壤提取組分，確定主要致毒因子4)用分子特征指數(shù)法和主成分因子法分析污灌土壤中污染物質(zhì)的分布和來(lái)源。研究表明:蛆131基因損傷試驗(yàn)和蠶豆根尖微核試驗(yàn)的組合測(cè)試方法可有效診斷污染上壤遺傳毒性，上壤酶活性變化可作為補(bǔ)充手段考察上壤有機(jī)污染用苯并[a]rL(TEQse)作為土壤多環(huán)芳烴生物有效濃度，能較為確切反映野外環(huán)境樣品多環(huán)芳烴復(fù)合污染的劑量—效應(yīng)關(guān)系蛆t31活體暴露與細(xì)胞離體暴露結(jié)合能有效鑒別污染土壤致毒

4、因子污灌區(qū)土壤具有不同程度生物遺傳毒性，多環(huán)芳烴是該污灌區(qū)土壤主要致毒因子之一，對(duì)蛆叫基因損傷表現(xiàn)出相似的劑量一效應(yīng)關(guān)系，土壤中多環(huán)芳烴含量為T(mén)EQnaelOUgkg，時(shí)基因損傷達(dá)到飽和值工業(yè)廢水是重要影響因素，用再生水(二沉出水)灌溉的土壤對(duì)陸生植物和無(wú)脊椎動(dòng)物的遺傳毒性風(fēng)險(xiǎn)較低。本論文初步建立以生物毒性測(cè)試作為指導(dǎo)、化學(xué)分析鑒定結(jié)果的土壤生態(tài)毒理學(xué)診斷方法發(fā)展了彗星試驗(yàn)檢驗(yàn)污染土壤導(dǎo)致蛆叫基因損傷，發(fā)現(xiàn)土壤多環(huán)芳烴污染導(dǎo)致無(wú)脊椎動(dòng)物

5、體內(nèi)發(fā)生基因損傷與修復(fù)的動(dòng)態(tài)變化十壤多環(huán)芳烴含量與蛆酬基因損傷的劑量一效應(yīng)關(guān)系可為制定土壤灌溉或質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提供參考。關(guān)鍵詞:遺傳毒性，彗星試驗(yàn)，多環(huán)芳烴，污水灌溉博十學(xué)位論文:用生物測(cè)試和化學(xué)分析進(jìn)行污染士壤的生態(tài)毒理學(xué)診斷—以污水灌溉土壤為例pollutantsthatcouldcausethetoxicities.Correlationsordoseresponserelationshipsbetweencontaminantsins

6、oilsandgenotoxicityinorganismswerestudiedthroughstatisticalanalysis.Thirdtheorganicpollutantswereextractedandfractratedfromsoilsamplesandexposurestoearthwormcellswereperformedtoverifytheresponsibletoxiccompoundsgroup.Fin

7、allyoccurrencesandoriginsofthePOPSintheWIsoilsweredescribedbythechemicalcompositionandprinciplecomponentanalysisItwasfoundadynamicprocessbetweenDNAdamageandrepairexistedinearthwormsexposedtoWIsoils.Anonlinerdoseresponsec

8、urvewasshownbetweenDNAdamageandPAHmixturesinwhichlOltgkg1TEQBaP(Benzo[alpyrenetoxicityequivalences)wasthesaturationdoseofDNAdamage.ThemicronucleusfrequenciesandtheactivityofsoilenzymescorrelatedwithPAHsconcentrationsbuth

9、adnocorrelationswithOCPsinsoils.PAllswereconsideredasmainpossiblegenotoxiccompoundsinthesoilsandindustrialeffluents(dischargesfromacoalcokeplan均mightbemainlyresponsibleforthePAHssources.Recycledwater(secondsedimentatione

10、ffluent)irrigationshowedlittlegenotoxicriskonterrestrialbiotainthisstudy.Throughthisstudyaninvivoandvitrobioassaysdirectedchemicalanalysismethodwasdevelopedanditwasprovedtobeusefultodiagnoseandidentifytoxicitychemicalsin

11、soilpollutantmixtures.Groupbioassysusingcometassayandmicronucleustestwereeffectivetoquantifygenotoxityrisksofsoilstoterrestrialbiota.TEQBaPweresuitabletodescribedoseresponserelationshipofPAHmixturesandtheirgenotoxicityin