無機氟化物的水生生態(tài)效應研究.pdf

1、光伏產業(yè)鏈多晶硅料、多晶硅片、太陽能電池組件等高精密度產品生產過程中使用了大量的氫氟酸，因其難以重復利用，這些含氟化合物最終排放到光伏產業(yè)區(qū)周邊，從而導致了嚴重的環(huán)境污染。本文針對光伏產業(yè)生產過程中產生的水環(huán)境污染問題，結合國內外對無機氟污染的研究進展，通過室內模擬試驗，以淡水生態(tài)系統(tǒng)（內含微生物及水生動植物）為研究對象，探討無機氟化物的水生生態(tài)效應。
　　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菌、纖維素降解菌、淀粉降

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

3、能菌中，硫氧化細菌對氟化物污染最為敏感，適合作為無機氟化物的水生生態(tài)環(huán)境效應評價的微生物生態(tài)受體。纖維素降解菌較其他功能菌對于氟化物有更強的耐性，在后續(xù)的研究中可以進一步分離純化，并致力于氟污染治理。
　　通過急性毒性試驗研究發(fā)現(xiàn)無機氟化物對淡水田螺—銅銹環(huán)棱螺（Bellamya aeruginosa）不良反應的行為反應變化呈現(xiàn)明顯的時間-效應和濃度-效應關系。低濃度氟化物(≦1mg/L)處理對銅銹環(huán)棱螺無顯著性影響，但較高濃度氟

4、化物（≥10mg/L）對銅銹環(huán)棱螺的行為反應影響較大，且濃度越高，銅銹環(huán)棱螺的不良反應越明顯。在水質硬度為214 mg/L（CaCO3)、溫度(24士1)℃的條件下，無機氟化物對銅銹環(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)式生物毒性試驗方法研究了沉積物氟暴露對銅銹環(huán)棱螺的慢性毒

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

6、高度及其累積特征的角度探討了無機氟化物對水生植物的影響。結果表明無機氟化物對水生植物的生長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，適宜濃度的無機氟化物對水馬齒生長高度具有明顯的促進作用。三種典型水生植物體內氟累積量均隨著氟處理濃度的升高不斷增加，水生植物對無機氟化物的累積量眼子菜＞水馬齒＞草