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。     

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。     

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.     

RNA‑seq技术在水生生物生态毒理学中的应用进展

水域是地球环境的重要组成部分,也是最易受污染的生态系统之一。水生态系统中不同营养级别的水生生物可通过摄食、接触等多种途径摄入水体中的污染物。因此,监测水域污染物对水生生物和生态系统的影响,解析污染物对不同水生生物的毒性机制,筛选敏感、有效的生物标志物对生态毒理学研究和环境风险评价具有重要意义。RNA测序（RNA sequencing,RNA?seq）技术因所需样品量少,且不需参考序列,可在整体水平上鉴定基因差异表达,成为水生生物生态毒理学研究的最佳方法之一。基于此,介绍了RNA?seq技术的基本流程与数据分析过程,对该技术在不同生态位的水生生物（如鱼类、两栖类、贝类、甲壳类等）生态毒理学中的应用展开综述,并对RNA?seq技术面临的不足、挑战及发展趋势进行探讨,以期为该技术在水生生物生态毒理学研究中的应用,尤其是水生态环境中污染物胁迫水生生物机制的阐明及污染水域生态环境恢复提供参考。     

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.     

蚯蚓在环境安全研究中的应用

蚯蚓在环境污染的生态毒理学诊断方面具有重要生态学意义,这是蚯蚓在环境安全研究中应用的基础。本文概述了蚯蚓生态毒理诊断的一些试验方法,包括急性毒性试验法、田间生态毒性试验法、污染环境的生物检测法和微观生物指标检测法。在这基础上,就蚯蚓的环境安全生态指示研究进展进行了剖析与展望。还从蚯蚓处理生活垃圾与农业有机废弃物以及污水的蚯蚓过滤处理等应用方面,论述了蚯蚓在污染环境解毒过程中的重要生态作用及今后的发展方向。     

聚苯乙烯微塑料暴露对稀有■鲫仔鱼生长的影响

微塑料已经成为一种新型的污染物,关于微塑料本身所造成毒性效应的研究较少。本研究以稀有■鲫Gobiocypris rarus初孵仔鱼为受试对象,研究了不同粒径(0.1μm、1μm、10μm)、不同浓度(0.055μg·L~(-1)、0.55μg·L~(-1)、5.5μg·L~(-1)、55μg·L~(-1)、550μg·L~(-1))的聚苯乙烯(PS)微塑料对稀有■鲫仔鱼存活、生长的影响以及微塑料在仔鱼体内的累积和清除情况。暴露7 d后,各暴露组仔鱼的存活率和全长与空白对照组间的差异均无统计学意义(P0.05);各暴露组仔鱼的鳃、消化道内均发现荧光微塑料,荧光强度随微塑料浓度增高而增强;经过7 d净化后,仔鱼体内PS微塑料均显著减少(P0.05)。本研究表明,环境浓度水平的PS微塑料虽可在稀有■鲫体内积累,但清除速度也较快,在个体可观察水平上未见明显的毒性效应。     

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。     

持久性有机污染物（POPs）对鸟类的影响

持久性有机污染物(POPs)是高残留物质,进入生物体后会长期存留并产生危害。近年来,有关生物体中POPs的研究已成为环境化学、生态毒理学研究的热点之一。本文概述了持久性有机污染物(POPs)的主要类型、生态特征、来源和污染效应。介绍了POPs在鸟类体内富集的特点及其对鸟类的危害;分析了以鸟类作为环境监测指示生物时应注意的问题;对POPs的防治以及利用鹭类等水鸟监测环境污染的方法提出了建议。     

我国三大水系环境微塑料污染现状及其表面微生物群落特征的研究进展

微塑料(microplastics,MPs)广泛存在于水生生态系统表层,可为水环境中微生物的富集提供独特的生态位,并对生态系统及人类健康造成潜在威胁。我国是塑料生产及使用大国,正面临着严重的塑料污染问题,我国水系的微塑料污染状况及其表面微生物群落的生态效应受到重点关注。本文总结了我国三大水系(长江、黄河、珠江)微塑料污染现状、微塑料表面微生物群落的分布特征及影响因素,最后对我国水环境中微塑料表面的微生物研究现状和未来发展提出总结与展望。     

土壤污染生态毒性效应评价研究进展

随着社会经济的高度发展,人类活动加剧,我国土壤污染问题突出,不仅威胁人体健康,同时也严重威胁动植物及微生物的安全,生态安全问题不容忽视。但是我国土壤污染风险管控目前主要关注人体健康,对生态系统的关注较少,缺乏土壤污染生态风险评估技术指南及基于生态风险的土壤环境质量基准及标准。准确评价土壤污染生态毒性效应,是制定土壤环境质量标准、实现生态风险评估及预警与管控的重要基础。针对土壤污染生态毒性效应评价问题,分别对土壤污染生态毒性效应特征、评价方法、评价终点、暴露-效应关系构建、生态毒性效应外推,以及群落水平与复合污染生态毒性效应评价等方面的关键问题展开了讨论,指出目前土壤污染生态毒性效应评价主要是基于单物种的急性毒性测试,利用个体和亚个体水平的指示物作为评价终点,缺乏针对群落及生态系统高水平评价终点的生态毒性效应评价方法,定量评价污染物尤其是复合污染物对土壤生物群落及生态系统的影响,是土壤污染生态毒性效应评价的关键问题和难点问题。建议今后重点开展以下3方面的工作1)群落及生态系统水平评价终点的筛选;2)土壤污染生态毒性效应环境影响因子识别及影响机制研究;3)土壤复合污染联合毒性效应定量评价及...     

外源雌激素的低剂量非线性效应研究进展

从传统意义上看,任何物质只要达到一定数量或浓度都会对机体产生毒性,而低于安全阈值则不具有相应的毒性。毒理学研究认为高剂量的化学物质可对生物体产生生物毒性效应,而最新研究则表明外源雌激素(xenoestrogens,XEs)可在不同组织水平表现出双向剂量效应(倒"U"型),尤其表现为低剂量非线性效应。XEs是一类典型的环境内分泌干扰物,其主要通过模拟或干扰体内正常雌激素的合成、代谢和转运,从而干扰正常的生物内分泌功能。XEs通过基因组途径和非基因组途径的联合作用产生低剂量非线性效应。本文综述了XEs在生物个体及细胞分子水平的低剂量非线性效应,阐述了XEs低剂量非线性效应的产生机理,介绍了环境痕量XEs的检测分析方法。在此基础上,对XEs低剂量非线性效应今后的研究方向进行了展望,以期为XEs环境生态安全和人体健康研究提供理论指导。     

底栖有孔虫对海洋重金属污染响应研究进展

海洋与人类生存息息相关并受人类活动影响巨大,有孔虫作为一种高敏感、低成本的指示生物,在开展海洋环境污染指示工作中起着重要的作用。本文综述了国内外海洋重金属污染环境中有孔虫的生态指示应用及响应机理研究。已有研究表明,在人类活动影响为主导的重金属污染海域有孔虫个体和种群均出现显著响应,分别表现为个体形态畸形,种群分异度降低、耐受种比例增加等特征,微体生物实验与超微结构研究也提供了相应佐证。但在自然环境压力较大(如高盐、强水文动力环境)的海域,上述响应特征需谨慎应用,可通过历史时期的溯源研究区分自然与人类活动的影响。     

铝的生物可给性及其生态效应研究进展

严重的酸雨污染和大量排放的废矿水导致Ａｌ从土壤和沉积物中溶出释放,进而对多种生物构成潜在威胁;同时,Ａｌ盐净水剂、饮食添加剂以及Ａｌ制器具的广泛采用使得人体日常接触Ａｌ的机率大大增加．随着环境地球化学和生物毒理学的深入研究,公众开始日益关注Ａｌ的生态效应和生物毒性．本文依据最新的数据资料和实验结果,综合论述了Ａｌ化学形态的生物可给性及其生态效应等方面的研究进展,并提出未来研究的焦点和发展趋势     

海洋酸化和全球变暖对贝类生理生态的影响研究进展

研究表明海洋酸化和全球变暖已严重威胁到海洋生态系统稳的定性及生物多样性。由于人类活动,大气中不断增加的CO2不仅造成全球气候异常,而且大量的CO2被海洋吸收,造成了海水中H+浓度增加,即海洋酸化(Ocean Acidification)。海洋酸化严重影响海洋生物的生存和繁衍,尤其是有壳类生物,如贝类,甲壳类,棘皮类等。主要影响方面包括生物的产卵受精,孵化,早期发育,钙化,酸碱调节,免疫功能,蛋白质合成,基因表达,摄食及能量代谢等一系列和生理相关的机能,进而对个体行为学,种群结构和海洋生态系统造成严重危害。目前,已有大量海洋酸化对海洋贝类的生理生态影响的报道,与此同时,全球变暖导致海洋温度升高伴随着海洋酸化同步发生。因此,为了更加准确地预测海洋生物应对全球气候变化的生理生态应答,越来越多的学者开始致力于研究温度和海洋酸化的复合胁迫对海洋生物交互影响作用。综述了近年来海洋酸化对贝类生理生态的影响,主要从个体早期发育、钙化、免疫、繁殖等方面做了系统的阐述,还对酸化和温度对贝类的复合环境胁迫效应也做了综合分析,以期为今后的海洋酸化研究提供基础理论。     

城乡景观中土壤生态系统微塑料的来源、迁移特征及其风险

土壤微塑料污染的持久性、复杂性及其对土壤生态系统的影响受到越来越广泛的关注,但对其来源、迁移过程等仍有许多问题尚未理清。从复合生态系统的角度,通过对城乡景观中土壤微塑料的来源、迁移过程及其风险等相关研究进展进行了系统梳理,分析了城乡不同景观中土壤微塑料的主要来源和特点,讨论了土壤微塑料在城乡景观中的迁移特征及其驱动力,探讨了土壤微塑料在城乡景观中的生态和健康风险。今后需进一步明确城乡景观中土壤微塑料污染的物质流过程与环境归趋特征,加强微塑料对土壤生态系统的作用过程及生态系统服务影响的研究,揭示土壤微塑料对人类健康的直接或间接影响,建立城乡复合生态系统土壤微塑料污染预测模型,以维护土壤生态安全与人居环境健康。     

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...     

大型真菌重金属污染生态学研究进展与展望

大型真菌是生物圈中重要的组成部分和生态资源,在自然界物质循环和维持生态平衡中发挥着非常重要的作用.本文从环境重金属污染对大型真菌的生态毒性效应、大型真菌对重金属的生物富集作用、大型真菌对重金属污染的生态适应机制、大型真菌对重金属污染的指示和生态修复作用等方面,较为全面地总结、评述了大型真菌重金属污染生态学的研究进展.随着重金属污染的加剧,加强研究大型真菌重金属污染生态学,对于大型真菌资源的合理利用和污染环境的生态修复具有重要的现实意义.     

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。     

海洋外来物种入侵生态学研究

海洋外来物种入侵已成为最为严重的全球性环境问题之一。海洋生态系统类型多样、环境复杂,其生物入侵的监测、控制与管理难度相对较大。我国对陆地外来生物的入侵已开展了较为深入的研究,但对于海洋外来生物的入侵研究仍处于起步阶段,对其入侵监测、入侵机制、入侵危害的程度以及防治等问题缺乏基础数据。本文在分析国内外海洋外来生物入侵现状的基础上,概述其入侵生态学研究形势及相关成果,包括海洋外来物种的入侵途径、入侵过程、入侵生态效应以及全球变化对入侵的影响等。海洋外来生物的入侵可能对海洋生态系统造成直接或间接的影响,如种间竞争破坏生态环境、与土著种杂交造成遗传污染、病原生物及有毒藻类导致海洋生态灾害加剧等。此外,从政策和法规、入侵风险评估、监测和公共宣传教育、生物信息系统和有效管理机制等方面提出对我国海洋外来物种入侵的防治策略。本研究为我国海洋外来物种的进一步研究提供了参考。