無機(jī)氟化物的水生生態(tài)效應(yīng)研究.pdf

1、光伏產(chǎn)業(yè)鏈多晶硅料、多晶硅片、太陽能電池組件等高精密度產(chǎn)品生產(chǎn)過程中使用了大量的氫氟酸，因其難以重復(fù)利用，這些含氟化合物最終排放到光伏產(chǎn)業(yè)區(qū)周邊，從而導(dǎo)致了嚴(yán)重的環(huán)境污染。本文針對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的水環(huán)境污染問題，結(jié)合國(guó)內(nèi)外對(duì)無機(jī)氟污染的研究進(jìn)展，通過室內(nèi)模擬試驗(yàn)，以淡水生態(tài)系統(tǒng)（內(nèi)含微生物及水生動(dòng)植物）為研究對(duì)象，探討無機(jī)氟化物的水生生態(tài)效應(yīng)。
　　通過研究水生生態(tài)系統(tǒng)微生物群落（包括總菌及硫氧化細(xì)菌、纖維素降解菌、淀粉降

2、解菌、有機(jī)磷降解菌和無機(jī)磷溶解菌五種功能菌）對(duì)無機(jī)氟化物污染的響應(yīng)，從群落生態(tài)學(xué)的研究結(jié)果揭示出水生生態(tài)系統(tǒng)微生物群落在無機(jī)氟污染脅迫下的響應(yīng)規(guī)律：無機(jī)氟化物對(duì)微生物的影響呈現(xiàn)出良好的時(shí)間-效應(yīng)關(guān)系、濃度-效應(yīng)關(guān)系和菌種-效應(yīng)關(guān)系。低濃度氟化物(≦1mg/L)處理對(duì)沉積物及水體總菌的生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用。但在較高濃度氟化物（＞10mg/L）的處理中，微生物的相對(duì)數(shù)量隨著時(shí)間的推移逐漸下降，并且氟化物濃度越高，微生物相對(duì)數(shù)量下降的越多。五種功

3、能菌中，硫氧化細(xì)菌對(duì)氟化物污染最為敏感，適合作為無機(jī)氟化物的水生生態(tài)環(huán)境效應(yīng)評(píng)價(jià)的微生物生態(tài)受體。纖維素降解菌較其他功能菌對(duì)于氟化物有更強(qiáng)的耐性，在后續(xù)的研究中可以進(jìn)一步分離純化，并致力于氟污染治理。
　　通過急性毒性試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)無機(jī)氟化物對(duì)淡水田螺—銅銹環(huán)棱螺（Bellamya aeruginosa）不良反應(yīng)的行為反應(yīng)變化呈現(xiàn)明顯的時(shí)間-效應(yīng)和濃度-效應(yīng)關(guān)系。低濃度氟化物(≦1mg/L)處理對(duì)銅銹環(huán)棱螺無顯著性影響，但較高濃度氟

4、化物（≥10mg/L）對(duì)銅銹環(huán)棱螺的行為反應(yīng)影響較大，且濃度越高，銅銹環(huán)棱螺的不良反應(yīng)越明顯。在水質(zhì)硬度為214 mg/L（CaCO3)、溫度(24士1)℃的條件下，無機(jī)氟化物對(duì)銅銹環(huán)棱螺的48h LC50為233.55mg/L,72h LC50為81.04 mg/L,96h LC50為34.99 mg/L?；?6h LC50的安全濃度為為3.50mg/L。
　　采用半靜態(tài)式生物毒性試驗(yàn)方法研究了沉積物氟暴露對(duì)銅銹環(huán)棱螺的慢性毒

5、性效應(yīng)。結(jié)果表明，高濃度氟處理（≥135mg/kg）銅銹環(huán)棱螺的繁殖和新生銅銹環(huán)棱螺的生長(zhǎng)受到明顯的抑制(p<0.05)。無機(jī)氟化物在銅銹環(huán)棱螺體內(nèi)的累積量隨著氟處理濃度的升高而升高，隨著時(shí)間的推移亦不斷增加，呈現(xiàn)明顯的時(shí)間-效應(yīng)和濃度-效應(yīng)關(guān)系。銅銹環(huán)棱螺外骨骼組織累積氟的能力強(qiáng)于軟體組織，新生銅銹環(huán)棱螺累積氟的能力強(qiáng)于成熟銅銹環(huán)棱螺。
　　為完善無機(jī)氟化物的水生生態(tài)效應(yīng)研究，本研究還以水生植物為研究對(duì)象，從典型植物生物量、生長(zhǎng)

6、高度及其累積特征的角度探討了無機(jī)氟化物對(duì)水生植物的影響。結(jié)果表明無機(jī)氟化物對(duì)水生植物的生長(zhǎng)存在一定的抑制作用，且抑制作用程度隨著氟處理濃度的升高而增加，最終導(dǎo)致水生植物總生物量的顯著降低(p<0.05)。水生態(tài)系統(tǒng)中三種典型植物無機(jī)氟化物的耐受能力草茨藻＞水馬齒＞眼子菜。此外，適宜濃度的無機(jī)氟化物對(duì)水馬齒生長(zhǎng)高度具有明顯的促進(jìn)作用。三種典型水生植物體內(nèi)氟累積量均隨著氟處理濃度的升高不斷增加，水生植物對(duì)無機(jī)氟化物的累積量眼子菜＞水馬齒＞草