利用微生态系统研究底泥重金属的生物有效性3 - 环境科学学报.pdf

第 18 卷第 3 期 环 　境 　科 　学 　学 　报 Vol . 18 ,No . 3 1998 年 5 月 AC TA SCIEN T IA E CIRCU M STAN T IA E May ,1998 利用微生态系统研究底泥重金属 的生物有效性 郭明新 　林玉环 ( 中国科学院生态环境研究中心 ,北京 ,100085) 摘要 　对利用微生态系统生物暴露试验评价底泥重金属生物有效性这一方法可行性进行研究. 结果表明,用微 生态系统进行生物长期暴露试验 ,来研究底泥重金属的生物有效性是成功的 ,可行的. 根据受试生物的生长发 育状况 ,可以判断底泥重金属毒性的大小 ;根据生物积累的重金属浓度 ,可以判定底泥重金属生物可利用性的 大小. 关键词 　微生态系统 ;重金属 ;生物暴露试验 ;生物有效性. 1 　引言 重金属的生物有效性是指重金属能对生物产生毒性效应或被生物吸收的性质 ,包括毒性 和生物可利用性 , 由间接的毒性数据或生物体浓度数据来评价[ 1 ] . 评价底泥重金属生物有效 性的方法很多 ,如化学形态分析法 、生物试验方法等. 欧洲环境毒理化学学会 1993 年举行会议 讨论认为 ,生物暴露试验是评价底泥重金属毒性和生物可利用性的唯一途径[2 ] . 影响底泥重 金属毒性和生物可利用性的因素很多 ,如底泥的酸碱度 、氧化还原电位 、重金属元素间的相互 作用 、生物类别 、生物吸收重金属的途径 、生物间的相互作用 、生物的生长发育阶段 、暴露时间 等[3 ] . 但室内单一物种的底泥重金属生物短期暴露试验 ,不能将这些因素的影响包括进去 , 因 此所得试验结果往往与自然界的真实情况相差很大 ,有时甚至是相反的. 考虑多种环境因素的影响 ,为了使试验结果更接近 自然界的实际情况 ,正确评价底泥重金 属的生物有效性 ,必须利用微生态系统 ,在接近 自然界实际的条件下对生物进行长期暴露试 验 ,根据受试生物的毒性数据和生物体浓度数据 ,分析底泥重金属毒性和生物可利用性. 目前 这方面的工作尚未见报道. 我们在室内设计了模拟自然条件的微生态系统 ,通过生物长期暴露 试验 ,来探索用微生态系统研究底泥重金属 生物有效性的可行性. 表 1 　底泥样品中的重金属总含量 Table 1 　Content of heavy metals in sediment samples 2 　试验材料和方法 采样 重金属总量 ,mg/ kg (干重) 试验所用底泥采 自湖北汉江河丹江 口 地点 Cu Pb Zn Mn 段 、江西乐安江的沽 口、虎山、蔡家湾段等 4 丹江口 2510 3557 13067 4 1587 蔡家湾 582 06 9 113 102576 1364 50 处. 其中丹江口处采集的底泥未受任何污染 , 虎山 932 45 12 137 6 1536 812 45 而沽口、虎山、蔡家湾段的底泥受重金属 Cu 、 沽口 269011 64 83 63630 69539 ( ) Pb 、Zn 、Mn 等的污染比较严重 表 1 . 试验采用模拟湖水 ,其配制参考文献[ 4 ] 所述方法 试验生物选用底栖动物中华圆田螺 ( ) 国家自然科学基金资助课题 326 环 　　境 　　科 　　学 　　学 　　报