用生物測試和化學(xué)分析進行污染土壤的生態(tài)毒理學(xué)診斷——以污水灌溉土壤為例

1、博士學(xué)位論文:用生物側(cè)試和化學(xué)分析進行污染土壤的生態(tài)毒理學(xué)診斷—以污水灌溉土壤為例摘要污染土壤生態(tài)毒理學(xué)診斷是近年發(fā)展的新概念，以往上壤生態(tài)風(fēng)險評價主要應(yīng)用化學(xué)分析和實驗室模擬條件下獲得的急性毒性數(shù)據(jù)進行推測，對野外實際環(huán)境樣品復(fù)合污染體系直接評價生物毒性、探討毒理機制是目前環(huán)境毒理學(xué)領(lǐng)域的研究熱點和難點之一。隨著現(xiàn)代工業(yè)迅速發(fā)展，土壤環(huán)境面臨遺傳毒物污染的潛在風(fēng)險，其中有關(guān)土壤無脊椎動物遺傳毒性的研究報道還不多見。污水灌溉作為重要的節(jié)

2、水方式曾經(jīng)得到普遍應(yīng)用，如何有效利用再生水資源并且不會對人類和生態(tài)系統(tǒng)造成負面影響是重要研究課題。本論文以北京東南郊污水灌溉區(qū)為案例，嘗試構(gòu)建土壤生態(tài)毒理學(xué)診斷研究方法，對污灌區(qū)土壤中持久性有機有毒污染物的生態(tài)毒理效應(yīng)及遺傳毒性因子甄別進行了研究:1)通過彗星試驗、微核試驗和上壤酶學(xué)試驗分別研究污灌上壤導(dǎo)致蛆k31基因損傷和蠶豆根尖細胞微核突變以及土壤生化功能變化z)定量分析可能引起遺傳毒性的污染物質(zhì)，聯(lián)系生物毒性效應(yīng)觀察劑量一效應(yīng)關(guān)系

3、3)t體培養(yǎng)暴露蛆kI細胞于不同土壤提取組分，確定主要致毒因子4)用分子特征指數(shù)法和主成分因子法分析污灌土壤中污染物質(zhì)的分布和來源。研究表明:蛆131基因損傷試驗和蠶豆根尖微核試驗的組合測試方法可有效診斷污染上壤遺傳毒性，上壤酶活性變化可作為補充手段考察上壤有機污染用苯并[a]rL(TEQse)作為土壤多環(huán)芳烴生物有效濃度，能較為確切反映野外環(huán)境樣品多環(huán)芳烴復(fù)合污染的劑量—效應(yīng)關(guān)系蛆t31活體暴露與細胞離體暴露結(jié)合能有效鑒別污染土壤致毒

4、因子污灌區(qū)土壤具有不同程度生物遺傳毒性，多環(huán)芳烴是該污灌區(qū)土壤主要致毒因子之一，對蛆叫基因損傷表現(xiàn)出相似的劑量一效應(yīng)關(guān)系，土壤中多環(huán)芳烴含量為TEQnaelOUgkg，時基因損傷達到飽和值工業(yè)廢水是重要影響因素，用再生水(二沉出水)灌溉的土壤對陸生植物和無脊椎動物的遺傳毒性風(fēng)險較低。本論文初步建立以生物毒性測試作為指導(dǎo)、化學(xué)分析鑒定結(jié)果的土壤生態(tài)毒理學(xué)診斷方法發(fā)展了彗星試驗檢驗污染土壤導(dǎo)致蛆叫基因損傷，發(fā)現(xiàn)土壤多環(huán)芳烴污染導(dǎo)致無脊椎動物

5、體內(nèi)發(fā)生基因損傷與修復(fù)的動態(tài)變化十壤多環(huán)芳烴含量與蛆酬基因損傷的劑量一效應(yīng)關(guān)系可為制定土壤灌溉或質(zhì)量標準提供參考。關(guān)鍵詞:遺傳毒性，彗星試驗，多環(huán)芳烴，污水灌溉博十學(xué)位論文:用生物測試和化學(xué)分析進行污染士壤的生態(tài)毒理學(xué)診斷—以污水灌溉土壤為例pollutantsthatcouldcausethetoxicities.Correlationsordoseresponserelationshipsbetweencontaminantsins

6、oilsandgenotoxicityinorganismswerestudiedthroughstatisticalanalysis.Thirdtheorganicpollutantswereextractedandfractratedfromsoilsamplesandexposurestoearthwormcellswereperformedtoverifytheresponsibletoxiccompoundsgroup.Fin

7、allyoccurrencesandoriginsofthePOPSintheWIsoilsweredescribedbythechemicalcompositionandprinciplecomponentanalysisItwasfoundadynamicprocessbetweenDNAdamageandrepairexistedinearthwormsexposedtoWIsoils.Anonlinerdoseresponsec

8、urvewasshownbetweenDNAdamageandPAHmixturesinwhichlOltgkg1TEQBaP(Benzo[alpyrenetoxicityequivalences)wasthesaturationdoseofDNAdamage.ThemicronucleusfrequenciesandtheactivityofsoilenzymescorrelatedwithPAHsconcentrationsbuth

9、adnocorrelationswithOCPsinsoils.PAllswereconsideredasmainpossiblegenotoxiccompoundsinthesoilsandindustrialeffluents(dischargesfromacoalcokeplan均mightbemainlyresponsibleforthePAHssources.Recycledwater(secondsedimentatione

10、ffluent)irrigationshowedlittlegenotoxicriskonterrestrialbiotainthisstudy.Throughthisstudyaninvivoandvitrobioassaysdirectedchemicalanalysismethodwasdevelopedanditwasprovedtobeusefultodiagnoseandidentifytoxicitychemicalsin

11、soilpollutantmixtures.Groupbioassysusingcometassayandmicronucleustestwereeffectivetoquantifygenotoxityrisksofsoilstoterrestrialbiota.TEQBaPweresuitabletodescribedoseresponserelationshipofPAHmixturesandtheirgenotoxicityin