硅藻重金属污染生态学研究进展

硅藻是水生生态系统健康的指示生物之一,对环境变化极为敏感,某些典型硅藻已应用于指示水体重金属污染.本文围绕地表水重金属污染,从毒性效应、生物吸附和累积、生态适应机制及生物指示与生态修复作用等方面,综述了硅藻重金属污染生态学研究进展,阐述重金属污染下硅藻的生长趋势和硅壳形态的变化,硅藻对重金属生物吸附和生物累积的差别,硅藻对重金属的表面络合和离子交换等生态适应机制,以及硅藻对水体重金属污染的指示作用和生态修复作用,为水生生态系统的重金属污染防治与预警技术提供科学依据.     

轮虫生态毒理学测试指标的敏感性研究进展

随着工业化的发展,人类活动对环境造成了严重污染.轮虫是常用于污染物毒性检测的模式生物之一.针对不同类型的污染物,轮虫各生态毒理学指标的敏感性不尽相同.因此,本文归纳了现有的轮虫生态毒理学测试指标,综述了各生态毒理学检测指标对不同污染物的敏感性:轮虫的生命表统计学参数和生理生化指标对重金属污染通常更敏感;在检测持久性有机...     

环状RNA及其在生态毒理学研究中的应用进展

环状RNA（circular RNAs,circRNAs）是一类共价闭合环状非编码RNA,具有进化上保守、结构上稳定、组织特异性表达等特点。CircRNAs可作为miRNAs海绵影响其对基因的调控,还可与RNA结合蛋白（RNA binding proteins,RBPs）相互作用,也有研究表明某些circRNAs还具有被翻译成蛋白质的潜能。CircRNAs已被证实对某些疾病具有特异性、稳定性和调节功能,如癌症、糖尿病、心血管疾病、神经退行性疾病等,其可作为潜在的诊断、预后生物标志物和治疗靶点。最近,有研究发现circRNAs参与了环境化学污染物诱导的毒性效应发生及发展的过程。目前,生态毒理学研究中评价环境化学污染物和毒效应之间关系的毒性终点通常会受遗传多态性和表观遗传学影响,考虑到经环境化学污染物暴露后生物体内circRNAs差异性表达的现象,或许在生态毒理学研究中circRNAs也有作为生物标志物的可能性。基于此,对circRNAs的生物合成与降解、生物学功能、分析方法及其目前在生态毒理学研究中的应用展开综述,并对其作为分子生物标志物在环境污染物暴露早期诊断和生态风险评价中的应用进行了展望,以期为生态毒理学研究和环境风险评价提供参考。     

污染胁迫下的蚯蚓蛋白质组学研究进展

随着蛋白质组学的发展和每年有大量环境污染物进入土壤环境中,污染胁迫模式动物的相关生物标志物受到日益关注。蚯蚓,作为土壤中最大的无脊椎动物,是研究和评价土壤生态污染良好的模式动物。研究蚯蚓的蛋白质组学,对于寻找环境生态污染相关生物标志物和阐明生态毒理学机制有着十分重要的现实意义。目前已知的污染胁迫下蚯蚓蛋白质组学研究,提供了几个特定污染物胁迫蚯蚓的蛋白表达谱。这些蛋白涉及许多生物学过程,例如信号传导、糖酵解、能量代谢、分子伴侣和转录调节,提示了相关污染物可能的生态毒理学机制,有望成为潜在的生物标志物,用于有毒污染物的监测,但其特异性需要进一步试验的验证。对蚯蚓受污染胁迫的蛋白质组表达谱及潜在生物标志物进行简要综述。     

微塑料污染对浮游生物影响研究进展

微塑料作为一种新型的环境污染物,大量存在于水环境中,给水生生物带来了极大的危害。浮游生物是水生食物链的基础,是水生生态系统物质循环和能量流动的重要环节;同时,浮游生物也是对各种环境污染物最敏感的类群。了解微塑料对浮游生物的影响是评价其生态风险的重要依据。本文介绍了环境中微塑料来源、特征及水生态系统微塑料污染现状,阐述了微塑料对水生生物的直接和间接危害,并重点聚焦于浮游植物和浮游动物,从个体、种群和群落的层次详细总结了微塑料的影响及其作用机制。最后,本文指出当前针对浮游生物微观基因和蛋白质组学,以及宏观种群和群落响应等方面的研究还非常缺乏,为今后开展微塑料危害研究提供参考。     

四川甘洛县格古河水生生物群落及其生态位的分析

报道了四川省甘洛县甘洛河支流--格古河的水生生物资源凋查及其水域生态系统研究结果.有4门类96属、种,以藻类、原生动物和水生昆虫等类群的种类和数量较多,其资源较为丰富,群落结构复杂,功能多样,生态位明显.分析了水电开发引起的水域生态环境变化对水生生物、水生生态系统的影响及潜在威胁,并提出相应的保护措施建议.     

模拟水生态系统及其在环境研究中的应用

随着70年代污染生态毒理学的发展,微宇宙作为评价化学品的环境影响的有力工具日益受到重视。由于从点源和非点源释放的化学物质可经直接或间接途径进入水生态系统,水生微宇宙在环境研究中的应用发展很快。早期的研究工作侧重于化学污染物在水环境的归宿。自70年代末以来,研究注意力逐渐集中于有毒物质在水生态系统内不同生物学组织水平上的生态学效应。本文分下列4个方面进行述评:(1)关于模拟生态系统的若干基本概念;(2)应用于环境研究的不同类型水生微宇宙;(3)尚有争议的若干问题;(4)水生微宇宙技术应用的新动向和展望。     

海洋微塑料污染的生态效应研究进展

海洋微塑料污染已成为全球性环境问题。微塑料粒径小,易与海洋生物发生相互作用,可通过多种途径进入海洋生物体内,并在其组织和器官中蓄积和转移,对机体产生毒害。微塑料可沿食物链进行传递,威胁海洋生态系统的健康与稳定。因此,海洋生物与微塑料的相互作用以及海洋微塑料污染的生态效应成为当前研究的热点。综述微塑料的生物附着、生物摄入、对海洋生物的毒性效应及其与化学污染物的复合毒性效应研究的基础上,提出未来微塑料生态效应研究应重点关注我国海洋环境中微塑料的污染现状及生物摄入状况、微塑料的生物效应及其毒理学机制研究、微塑料与其他污染物的复合效应、以及微塑料在海洋生态系统中的作用及其生物地球化学行为等。     

基于环境DNA-宏条形码技术的水生生态系统入侵生物的早期监测与预警

外来生物入侵是继生境破坏后造成生物多样性丧失的第二大威胁因素, 已对入侵地的生态安全、经济和社会发展及人类健康等造成严重负面影响, 成为21世纪五大全球性环境问题之一。作为水产养殖、航运和水生宠物交易大国, 我国水生生态系统的生物入侵问题尤为严重。研究表明, 系统地构建并应用早期监测预警技术是防控水生生态系统生物入侵最有效的途径。和陆生生物相比, 水生生物群落的物种繁多、群落结构复杂、生物形体微小且在入侵初期群体规模极小、隐匿于水下、可用于物种鉴定的外部形态缺乏, 使得在水生生态系统中构建并应用早期监测和预警体系在技术层面更具挑战。随着高通量测序技术的快速发展, 环境DNA-宏条形码技术成为构建水生生态系统入侵生物早期监测与预警技术的首选。本文主要综述了基于环境DNA-宏条形码技术的水生生态系统入侵生物的早期监测与预警技术方法; 解析了环境DNA-宏条形码监测系统的应用现状、技术优势; 着重探讨了影响监测结果准确性的I型和II型错误及其产生原因, 并为避免两类错误提供了可行的优化/改进方案; 最后对该方法在水生入侵生物监测中的应用前景进行了展望。     

土壤环境中微塑料污染及迁移转化规律研究进展

作为一种新兴的污染物, 微塑料在水和土壤生态系统中普遍存在, 并成为了近年来环境污染研究的热点之一。目前研究主要集中在海洋和淡水生态系统中微塑料的检测、赋存、表征和毒理学等方面, 但与水生态系统相比, 对土壤生态系统中微塑料的生态效应的了解还很有限。为此, 论文综述了土壤环境中微塑料的来源、丰度及分布特征、微塑料对土壤结构和生物的负面影响、微塑料的迁移机制以及食物链中的营养转移等方面的研究进展, 以揭示土壤环境中微塑料造成的潜在生态和人类健康风险, 最后提出未来微塑料污染及其土壤生态毒性的研究方向。     

污染场地土壤生态风险评估研究进展

随着我国快速城市化以及产业结构的调整,遗留下了大量的污染场地,发展和实施污染场地土壤生态风险评估是进行大规模污染场地修复行动的必要条件。本文围绕污染场地土壤生态风险评估的科学原理、框架构建及技术方法等方面的关键问题: 1)评估框架的场地实际针对性;2)概念模型的不确定性;3)土壤复合污染毒性机制;4)评估终点筛选;5)评估方法和框架构建等展开讨论,指出土壤复合污染的制毒机制,即污染物生物有效性和联合效应是污染场地土壤生态风险评估的关键科学问题。耦合美国环保局四步法和欧盟层级法的“证据-权重法”评估框架适用于野外复杂环境条件下的土壤污染生态风险评估。建议今后重点开展以下5个方面的工作: 1)污染场地土壤生态风险评估技术框架与风险管控技术框架之间的联合;2)概念模型研究;3)基于过程的场地土壤污染物反应运移模型研究;4)场地土壤复合污染生态毒理学机制研究;5)生态系统高水平生态风险评估终点研究。旨在为形成我国本土污染场地土壤生态风险评估技术指南提供理论基础和构架。     

水环境中工程纳米颗粒物的生态毒理学机理及理想模式生物的筛选

随着纳米技术产业的高速发展,大量工程纳米颗粒物(Engineering nano-particles,ENPs)被排放到自然水环境中,因此对其进行生态毒性及环境风险的研究尤为迫切。综述了ENPs在水环境中的毒理学机理及理想模式生物筛选的研究进展。目前的研究表明ENPs的毒性作用机制主要包括两方面:一是影响细胞信号通路,二是氧化应激造成基因表达的变化。此外,光催化活性、细胞表面附着、溶解特性、表面特征、赋存形态、溶剂效应及与其他环境污染物的协同作用也是可能的毒性作用机理。模式生物的筛选与确定在纳米生态毒理学研究中极为重要。鱼类作为水环境中普遍存在的脊椎动物,群落庞大,其具有行为端点敏感性高、且在生物毒性实验中存在明显的量效关系等特征,被认为是研究ENPs生态毒理学最适合的水生模式生物。研究表明针对在ENPs影响下的未成年鱼类的行为特征研究比传统的胚胎发育及致死率研究更为有效。无脊椎动物和浮游植物同样在各种水环境中普遍存在,对环境污染物极为敏感,且对有害物质具有显著的富集放大效应,因此作为模式生物也具有一定的优势。     

稳定同位素技术在水域生态系统研究中的应用

稳定同位素作为一种天然的示踪物,应用十分广泛,其在水域生态学中的应用也日益受到重视。生物同位素组成总是与其食物同位素组成相一致,能随食物的改变而相应地发生改变,是生物生存状况的理想指示物,为水域生态系统食物网结构与功能、物质流与能量流的研究提供了有力的技术支撑。在综评稳定同位素技术原理与方法的基础上,较为详细地对其应用于水域生态研究的理论基础与进展进行了总结。该方法的应用以水域中生产者同位素组成差异为前提,主要涉及确定食物来源、食物的贡献比例、营养级的确定、食物网结构的构建及鱼类等水生生物的洄游及迁移路线等方面,这些研究对了解生态系统的动态变化与外界环境对其影响具有重要意义。并对我国此类研究的前景和存在问题进行了探讨。     

水域生态学中生物稳定同位素样品采集、处理与保存

稳定同位素分析技术由于能够刻画复杂的食物网结构并追踪食物网中的能量流而成为水域生态学研究中的重要手段。但是当水生生物样品采集、处理和保存过程中存在不确定性时, 营养关系分析中的同位素结果可能会产生误导性解释。文章采用数据模拟分析和文献总结的方法, 研究了水域生态系统中样品采集、处理和保存对于稳定同位素的影响, 概括性地建议了水域生态系统中适合应用稳定同位素分析技术开展生态学研究的样品采集、处理和保存的注意事项。但今后仍需进一步评估样品采集、处理和保存对稳定同位素比值的影响效果, 确定化学动力学在水生生物样品采集、处理和保存中的作用, 以进一步完善水生生物样品的采集、处理和保存稳定同位素生态学研究规范。     

修复土地再用生态风险评价方法研究

针对污染土壤的修复技术研究已经取得了很多重要的结果,但是对修复效果的评价研究却相对较少。实际上,在对污染土壤进行物理、化学以及生物修复后,再用前需要根据再用目的对可能残留的污染物或修复剂是否会产生生态安全和人类健康问题进行风险评价。本文着重从修复场地原位观察法、实验室模拟观察法、微宇宙法和现场经验与推导法四方面讨论了如何能够有效、灵敏地诊断污染物对生态系统产生的潜在危害,归纳了生态毒理学实验在评价修复土地再用风险中的作用;并对修复土地再用生态风险评价的发展前景进行了展望,提出了针对性的建议。     

土壤污染的生态毒理诊断研究进展

土壤生态毒理学是污染土壤生态风险评价以及土壤污染控制的理论依据,土壤环境中有毒物质的生态毒理效应及其分子机制的研究是土壤生态毒理学的核心内容.土壤污染生态毒理诊断集合了土壤污染的全部信息,提供了土壤的整体毒性效应.因此,开展土壤污染生态毒理诊断研究有重要的理论意义和现实意义.本文在参考国内外土壤污染生态毒理诊断研究成果的基础上,介绍了常用土壤污染生态毒理效应诊断方法和指标,并探讨了不同方法的利弊.传统毒理诊断方法往往只能表征胁迫的程度,不能解释损伤和响应发生分子机理.污染土壤毒性评估的生物标记物和土壤污染分子诊断技术,可深入探讨外源胁迫下生物的解毒机制.本文对其进行了较为系统的介绍,并对未来的研究趋势进行展望.     

四膜虫：毒理学与生态毒理学研究中的优良模式生物

四膜虫 (Tetrahymena)是毒理学与生态毒理学研究的良好模式生物之一。本文回顾了近年来以四膜虫为实验生物开展的毒理学与生态毒理学研究进展 ,并针对目前产生严重环境压力的持久性有毒化学污染物 ,提出了以四膜虫为模式生物开展相应的生态毒理学研究的前景以及可行的方法。     

水生植物的生态敏感度研究

水生生态系统是否稳定 ,总是以构成系统的各生物种群的结构及其相互关系的动态变化为判定标准。研究水生植物种类对环境因子的生态效应 ,确定不同种类的生态敏感度 ,为水生生态系统的敏感区域划定与保护和评价受破坏的生态系统的功能状况提供理论依据和方法。据美国和瑞典的资料报道 [4 ] ,生态敏感度概念已被引入生态规划 ,作为重要的规划工具之一 ,这是一种新的规划思路和方法。1　确定生态敏感度的原则1生态敏感度是指生物体对来自生存环境中的各种因子的影响所作出的反应。环境因子可以是单个的 ,也可以是复合的 ,因此生态敏感度表现为…     

基于双壳贝类指示的海洋微塑料污染监测与毒理学研究进展

微塑料(尺寸5 mm的塑料)是海洋环境中一种新型污染物,可被海洋生物误食并对其产生毒性效应。随着海洋微塑料污染化学与生态毒理学研究的深入,利用指示生物开展海洋微塑料污染监测及毒理学研究逐渐成为热点。海洋双壳贝类可通过滤食方式摄食环境中的微塑料,是海洋微塑料污染监测与毒理学研究理想的指示物种。本文综述了海洋双壳贝类体内微塑料的分析方法、不同海域双壳贝类体内微塑料的累积分布以及受控实验条件下微塑料对双壳贝类的生态毒理效应3个方面的研究进展。未来研究方向将主要包括:建立以双壳贝类为指示的海洋微塑料污染生物监测标准方法以及研究环境浓度微塑料对海洋双壳贝类的亚慢性毒性效应等。     

水生昆虫对汞的吸收、富集和水-陆转移

汞是一种人体非必需且有毒的重金属元素,全球性的汞污染因对人类健康具有损害而备受社会关注。自然界中的汞绝大部分会通过江河径流和雨雪尘土的沉降而进入水生生态系统,每年进入水生生态系统的汞至少有10 000吨。水生昆虫作为重要的消费者生物存在于水生生态食物网中,是其重要的组成部分,在水生生态系统的物质循环中扮演着重要角色。本文介绍了近年来水生昆虫与汞之间的相关研究,重点总结了水生昆虫对汞的吸收和富集程度,分析了水生昆虫在汞的水-陆转移中的作用。研究数据表明,水生昆虫对汞的吸收程度与环境因素有关,并通过不同的途径转移到陆地生态系统中,对陆地生态系统上层食物链的生物存在一定的威胁,同时也需注意在对水生昆虫进行开发利用的同时,考虑汞是否超标的因素。