论文部分内容阅读
近年来突发性重金属污染事故频发,严重威胁生态环境,对水生生物和人类自身健康造成严重危害。其中突发性镉污染在重金属污染比较常见,铝盐做为重金属突发性污染的常用吸附剂,在重金属水污染应急处理中大量使用,而残留在沉积物中的铝和镉可能长期存在于环境中,并对环境造成二次污染。因此,对铝盐絮凝剂处理突发性镉污染前后导致的环境效应和生态毒性进行分析和研究,具有重要的现实意义。本研究选用水生模式生物大型溞(Daphnia magna)为实验动物,以静水生物测试法,基于大型溞毒性效应分析急性、慢性和遗传毒性3个方面,实验室模拟分析CdCl2污染水体,采用AlCl3作为吸附剂处理后,分析不同水体对大型溞的急性毒性效应。同时,基于不同毒性效应分析,根据蜕皮数、产溞数及体长等指标变化,分析不同比例的AlCl3对CdCl2吸附后水体残留重金属对大型溞的慢性毒性和遗传毒性,评估AlCl3应急处理突发性CdCl2污染后水体的环境毒性效应,为镉污染水体的应急处理及沉积物处置提供理论依据。AlCl3和CdCl2对大型溞的急性毒性实验结果表明,48h急性毒性实验CdCl2和AlCl3对大型溞的LC50-48h分别为0.064mg/L和16.82mg/L。Cd-Al二者联合作用对大型溞的急性毒性表现出明显的拮抗作用。1TUCd:Al比例为10:0和0:10条件下对大型溞的存活率明显低于比例为7:3、5:5、3:7的实验组,其中Cd:Al浓度比5:5(0.032mg/L和8.4mg/L)时对大型溞毒性作用最低。大型溞在Cd-Al不同浓度条件下21d的慢性毒性结果显示,大型溞的蜕皮数和体长在0.01TU不同比例的Cd-Al与空白对照组无明显差异,在0.05TU和0.1TU浓度,21d的蜕皮数和体长与空白组相比表现差异极显著。总体结果表明随着浓度的增大,Cd-Al各比例对大型溞的生长发育抑制作用越来越明显,而Cd-Al不同比例对大型溞生长发育的影响差异不显著。大型溞在Cd-Al分别在0.01TU、0.05TU、0.1TU浓度下遗传毒性结果表明CdCl2污染水体经AlCl3吸附后,Cd、Al对大型溞子代生长发育的抑制作用越来越明显,遗传毒性效应显著。这可能是重金属Cd和Al在大型溞母体中富集并转移到子代个体中,导致子代受到影响逐渐增强。因此,沉积物中的Cd会随着时间推移缓慢从固相转移到水相,对水环境产生持久危害。本研究用大型溞从急性、慢性和遗传毒性3各方面对镉污染水体经氯化铝处理后进行评估,但要实现大型溞水质生物监测的实际应用,还需进一步研究Cd和Al在水体和沉积物中的吸附、释放和迁移的动态过程,以及大型溞的生长发育的内在抑制机理。