1、环境科学专业毕业论文 精品论文 典型多环芳烃在红树林湿地模拟系统中的迁移规律及其毒性效应研究关键词：多环芳烃 红树林湿地 海洋微藻 迁移转化 毒性效应摘要：红树林生态系统是热带、亚热带海岸重要的湿地生态系统。河口海岸带生态破坏性开发活动的日益频繁和大量的工农业废水和生活污水的长期直排入近岸海域使红树林湿地遭受极大的破坏。红树林湿地生态系统因生产力高、富含有机质以及强还原性环境条件等特性，使之成为吸收和积累多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs)的重要场所。因此，深入开展红树林湿地中 PAHs 污染物的环境行为及其对红树林生境的生态效应的研究，具有重
2、要意义。 菲(Phenanthrene，PHE)和荧蒽(Fluoranthene，FLA)分别是 16种优控 PAHs 中 3 环和 4 环芳烃的代表性化合物，已有的文献报道在红树林湿地水域和表层沉积物中含量较高。本论文通过模拟系统试验，对这两种典型 PAHs在红树林生态系统各组成：沉积物、水、红树植物和藻类等多介质中的迁移、转化规律及其对红树植物和藻类的毒性效应进行研究，并探讨了红树林生态系统中优势藻种对 PAHs 的富集、降解。主要内容和结果包括以下几个方面： (1)研究砂土-红树植物体系中砂土对菲和荧蒽的吸附，以及菲和荧蒽在红树植物组织(根、茎、叶等)的分配转运。将秋茄(Kandelia
3、 candel(Linn.)Druce.)一年生幼苗种植在不同浓度菲(1、5、10、50 和 100gg-1)和荧蒽(2、20、40、80 和 100gg-1)污染砂土中进行胁迫处理。结果表明 PAHs 从植物根部向茎叶转运是植物地上部分(茎叶)积累 PAHs 的重要途径。随着处理浓度的增加和胁迫时间的延长，菲和荧蒽在植物体各组织中的富集量呈逐渐增加的趋势。处理 13 周后，从富集量来看，植物根、茎、叶中的，菲浓度分别为0.284.36gg-1，0.040.84gg-1 和 0.030.19gg-1，荧蒽的浓度分别为 0.7935.76gg-1，0.071.49gg-1 和 0.060.13g
4、g-1。植物根系对荧蒽的富集量和根富集系数(Root concentration factor，RCF)均大于菲，而菲的茎富集系数(Shoot concentration factor，SCF)、叶富集系数(Leaf concentration factor，LCF)及生物富集系数(Bioconcentration factor，BCF)均比荧蒽的高。秋茄植物有效地去除砂土中菲和荧蒽，平均去除率分别为 31.7和 19.7。 (2)研究砂土-红树植物体系中不同浓度菲和荧蒽污染砂土对秋茄幼苗的生长量、叶绿素含量和光合作用、根系活力等生理生态指标的影响。结果表明，随着处理浓度的增加和胁迫时间的延长
5、，幼苗根系受毒害严重，表现为肿大、变黑、腐烂。胁迫前 6 周根系活力随着处理浓度的增大而增大，第 9 周后则减小；幼苗根系活力随着胁迫时间的延长呈先增加后降低的趋势。PAHs 处理浓度和胁迫时间对植株含水量和根冠比无显著影响，却明显降低了秋茄幼苗的根、茎、叶生物量，总生长量较对照组低，干物质积累量减少。增加 PAHs 浓度和胁迫时间使叶气孔阻力增加，细胞间隙 CO2 浓度减少，叶绿素 a、b 的含量减少，从而降低了秋茄幼苗的净光合速率和蒸腾速率。菲对秋茄幼苗生长及光合作用的影响大于荧蒽，表明秋茄幼苗对不同类型 PAHs 有不同的耐受性。 (3)研究了藻培养体系中藻类对 PAHs 的富集、降解以
6、及 PAHs对藻的毒性。藻种采自福建九龙江口红树林区，经分离、纯化和培养，将其暴露于含不同浓度菲和荧蒽的培养液中。结果表明，菲对中肋骨条藻和菱形藻的72h-EC50 分别为 0.95mgL-1 和 0.32 mgL-1，荧蒽的 72h-EC50 分别为 0.17 mgL-1 和 0.09 mgL-1。中肋骨条藻对菲和荧蒽的耐受性比菱形藻强，荧蒽对实验藻种的毒性比菲大。从藻对 PAHs 的富集、降解来看，胁迫 6 h 后，藻即快速地吸附和吸收 PAHs；胁迫 168 h 后，中肋骨条藻和菱形藻对菲的降解率分别为 16.4和 54.8，而对荧蒽的降解仅有 6.9和 2.7，表明实验藻种对菲的降解能
7、力强于荧蒽。在复合毒性实验中，荧蒽存在时中肋骨条藻对菲的降解效率更高，表现出复合污染下的协同作用。不同胁迫时间下，PAHs 在培养液中的残留量均有变化；实验藻种对 PAHs 的富集和降解效率也随胁迫时间的不同而表现出差异。 (4)通过水培体系，对 PAHs 在水体-植物-藻等多介质中的迁移规律进行研究。发现培养初期水相中的 PAHs 迅速向菱形藻、红树植物根系等介质分配，水里 PAHs 的浓度显著降低，在植物-藻体系中的下降幅度最大，植物体系次之，藻体系最小。如第 1 d，植物-藻、植物、藻体系水相中菲下降幅度分别为 78.5、66.7和 12.1；而荧蒽的下降幅度分别为88.8、84.3和
8、18.2；荧蒽在不同体系中的分配比菲快。PAHs 对藻的毒害作用在胁迫初期就呈现，表现为藻细胞分裂受到抑制，但第 4 d 后逐渐恢复；胁迫 10 d 后水中低浓度 PAHs 反而有利于藻细胞活力的恢复。菲和荧蒽复合胁迫下，藻细胞的生长受抑制程度更加严重，表现为协同效应。菲或荧蒽单独胁迫下其在藻细胞中的富集量随时间的延长呈逐渐降低的趋势，藻细胞对荧蒽的富集量比对菲的高。菲和荧蒽复合胁迫下，植物-藻体系中菱形藻细胞对 PAHs的富集量呈先增加后降低的变化。在菱形藻的作用下，水中菲和荧蒽的降解半衰期(T1/2)分别为 105.5 h 和 120.7 h，联合毒性实验中菲和荧蒽的降解半衰期为 74.1
9、 h 和 108.2 h。从植物根吸收菲和荧蒽的含量-时间关系曲线中发现，在 030 d 内，根中菲和荧蒽含量(干重计)均先增加后逐渐降低，且植物-藻体系中根对菲和荧蒽的最大富集量比植物体系根的大。处理 30 d 后，红树植物的茎(木质部)、叶对培养液中菲和荧蒽有明显的吸收和积累，但其含量远远小于根中的含量：茎叶中菲的含量明显大于荧蒽。 总之，在红树林湿地生态系统中，秋茄植物根系能吸收沉积物中 PAHs 并向茎叶转运，优势藻种也可快速地富集、降解水体中 PAHs，最终起到修复红树林湿地 PAHs 污染的作用。另一方面，沉积物 PAHs 污染会使秋茄幼苗根肿大(通气组织的形成)、变黑、腐烂，根系
10、脱氢酶活性降低，叶绿素合成和光合作用受抑制，总生长量和干物质积累量减少。PAHs 对藻类有明显的毒害作用，使其光合色素含量减少，藻类可能成为海洋环境水体中 PAHs 污染的指示生物。该研究成果将为红树林湿地环境风险评价提供重要的科学依据，也为更好地保护和利用红树林资源提供一定的科技支撑。正文内容红树林生态系统是热带、亚热带海岸重要的湿地生态系统。河口海岸带生态破坏性开发活动的日益频繁和大量的工农业废水和生活污水的长期直排入近岸海域使红树林湿地遭受极大的破坏。红树林湿地生态系统因生产力高、富含有机质以及强还原性环境条件等特性，使之成为吸收和积累多环芳烃(Polycyclic Aromatic H
11、ydrocarbons，PAHs)的重要场所。因此，深入开展红树林湿地中 PAHs 污染物的环境行为及其对红树林生境的生态效应的研究，具有重要意义。 菲(Phenanthrene，PHE)和荧蒽(Fluoranthene，FLA)分别是 16种优控 PAHs 中 3 环和 4 环芳烃的代表性化合物，已有的文献报道在红树林湿地水域和表层沉积物中含量较高。本论文通过模拟系统试验，对这两种典型 PAHs在红树林生态系统各组成：沉积物、水、红树植物和藻类等多介质中的迁移、转化规律及其对红树植物和藻类的毒性效应进行研究，并探讨了红树林生态系统中优势藻种对 PAHs 的富集、降解。主要内容和结果包括以下几
12、个方面： (1)研究砂土-红树植物体系中砂土对菲和荧蒽的吸附，以及菲和荧蒽在红树植物组织(根、茎、叶等)的分配转运。将秋茄(Kandelia candel(Linn.)Druce.)一年生幼苗种植在不同浓度菲(1、5、10、50 和 100gg-1)和荧蒽(2、20、40、80 和 100gg-1)污染砂土中进行胁迫处理。结果表明 PAHs 从植物根部向茎叶转运是植物地上部分(茎叶)积累 PAHs 的重要途径。随着处理浓度的增加和胁迫时间的延长，菲和荧蒽在植物体各组织中的富集量呈逐渐增加的趋势。处理 13 周后，从富集量来看，植物根、茎、叶中的，菲浓度分别为0.284.36gg-1，0.040
13、.84gg-1 和 0.030.19gg-1，荧蒽的浓度分别为 0.7935.76gg-1，0.071.49gg-1 和 0.060.13gg-1。植物根系对荧蒽的富集量和根富集系数(Root concentration factor，RCF)均大于菲，而菲的茎富集系数(Shoot concentration factor，SCF)、叶富集系数(Leaf concentration factor，LCF)及生物富集系数(Bioconcentration factor，BCF)均比荧蒽的高。秋茄植物有效地去除砂土中菲和荧蒽，平均去除率分别为 31.7和 19.7。 (2)研究砂土-红树植物体系中
14、不同浓度菲和荧蒽污染砂土对秋茄幼苗的生长量、叶绿素含量和光合作用、根系活力等生理生态指标的影响。结果表明，随着处理浓度的增加和胁迫时间的延长，幼苗根系受毒害严重，表现为肿大、变黑、腐烂。胁迫前 6 周根系活力随着处理浓度的增大而增大，第 9 周后则减小；幼苗根系活力随着胁迫时间的延长呈先增加后降低的趋势。PAHs 处理浓度和胁迫时间对植株含水量和根冠比无显著影响，却明显降低了秋茄幼苗的根、茎、叶生物量，总生长量较对照组低，干物质积累量减少。增加 PAHs 浓度和胁迫时间使叶气孔阻力增加，细胞间隙 CO2 浓度减少，叶绿素 a、b 的含量减少，从而降低了秋茄幼苗的净光合速率和蒸腾速率。菲对秋茄幼
15、苗生长及光合作用的影响大于荧蒽，表明秋茄幼苗对不同类型 PAHs 有不同的耐受性。 (3)研究了藻培养体系中藻类对 PAHs 的富集、降解以及 PAHs对藻的毒性。藻种采自福建九龙江口红树林区，经分离、纯化和培养，将其暴露于含不同浓度菲和荧蒽的培养液中。结果表明，菲对中肋骨条藻和菱形藻的72h-EC50 分别为 0.95mgL-1 和 0.32 mgL-1，荧蒽的 72h-EC50 分别为 0.17 mgL-1 和 0.09 mgL-1。中肋骨条藻对菲和荧蒽的耐受性比菱形藻强，荧蒽对实验藻种的毒性比菲大。从藻对 PAHs 的富集、降解来看，胁迫 6 h 后，藻即快速地吸附和吸收 PAHs；胁迫
16、 168 h 后，中肋骨条藻和菱形藻对菲的降解率分别为 16.4和 54.8，而对荧蒽的降解仅有 6.9和 2.7，表明实验藻种对菲的降解能力强于荧蒽。在复合毒性实验中，荧蒽存在时中肋骨条藻对菲的降解效率更高，表现出复合污染下的协同作用。不同胁迫时间下，PAHs 在培养液中的残留量均有变化；实验藻种对 PAHs 的富集和降解效率也随胁迫时间的不同而表现出差异。 (4)通过水培体系，对 PAHs 在水体-植物-藻等多介质中的迁移规律进行研究。发现培养初期水相中的 PAHs 迅速向菱形藻、红树植物根系等介质分配，水里 PAHs 的浓度显著降低，在植物-藻体系中的下降幅度最大，植物体系次之，藻体系最
17、小。如第 1 d，植物-藻、植物、藻体系水相中菲下降幅度分别为 78.5、66.7和 12.1；而荧蒽的下降幅度分别为88.8、84.3和 18.2；荧蒽在不同体系中的分配比菲快。PAHs 对藻的毒害作用在胁迫初期就呈现，表现为藻细胞分裂受到抑制，但第 4 d 后逐渐恢复；胁迫 10 d 后水中低浓度 PAHs 反而有利于藻细胞活力的恢复。菲和荧蒽复合胁迫下，藻细胞的生长受抑制程度更加严重，表现为协同效应。菲或荧蒽单独胁迫下其在藻细胞中的富集量随时间的延长呈逐渐降低的趋势，藻细胞对荧蒽的富集量比对菲的高。菲和荧蒽复合胁迫下，植物-藻体系中菱形藻细胞对 PAHs的富集量呈先增加后降低的变化。在菱
18、形藻的作用下，水中菲和荧蒽的降解半衰期(T1/2)分别为 105.5 h 和 120.7 h，联合毒性实验中菲和荧蒽的降解半衰期为 74.1 h 和 108.2 h。从植物根吸收菲和荧蒽的含量-时间关系曲线中发现，在 030 d 内，根中菲和荧蒽含量(干重计)均先增加后逐渐降低，且植物-藻体系中根对菲和荧蒽的最大富集量比植物体系根的大。处理 30 d 后，红树植物的茎(木质部)、叶对培养液中菲和荧蒽有明显的吸收和积累，但其含量远远小于根中的含量：茎叶中菲的含量明显大于荧蒽。 总之，在红树林湿地生态系统中，秋茄植物根系能吸收沉积物中 PAHs 并向茎叶转运，优势藻种也可快速地富集、降解水体中 P
19、AHs，最终起到修复红树林湿地 PAHs 污染的作用。另一方面，沉积物 PAHs 污染会使秋茄幼苗根肿大(通气组织的形成)、变黑、腐烂，根系脱氢酶活性降低，叶绿素合成和光合作用受抑制，总生长量和干物质积累量减少。PAHs 对藻类有明显的毒害作用，使其光合色素含量减少，藻类可能成为海洋环境水体中 PAHs 污染的指示生物。该研究成果将为红树林湿地环境风险评价提供重要的科学依据，也为更好地保护和利用红树林资源提供一定的科技支撑。红树林生态系统是热带、亚热带海岸重要的湿地生态系统。河口海岸带生态破坏性开发活动的日益频繁和大量的工农业废水和生活污水的长期直排入近岸海域使红树林湿地遭受极大的破坏。红树林
20、湿地生态系统因生产力高、富含有机质以及强还原性环境条件等特性，使之成为吸收和积累多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs)的重要场所。因此，深入开展红树林湿地中PAHs 污染物的环境行为及其对红树林生境的生态效应的研究，具有重要意义。 菲(Phenanthrene，PHE)和荧蒽(Fluoranthene，FLA)分别是 16 种优控 PAHs 中3 环和 4 环芳烃的代表性化合物，已有的文献报道在红树林湿地水域和表层沉积物中含量较高。本论文通过模拟系统试验，对这两种典型 PAHs 在红树林生态系统各组成：沉积物、水、红树植物和藻类等多介质中的迁移、
21、转化规律及其对红树植物和藻类的毒性效应进行研究，并探讨了红树林生态系统中优势藻种对 PAHs 的富集、降解。主要内容和结果包括以下几个方面： (1)研究砂土-红树植物体系中砂土对菲和荧蒽的吸附，以及菲和荧蒽在红树植物组织(根、茎、叶等)的分配转运。将秋茄(Kandelia candel(Linn.)Druce.)一年生幼苗种植在不同浓度菲(1、5、10、50 和 100gg-1)和荧蒽(2、20、40、80 和100gg-1)污染砂土中进行胁迫处理。结果表明 PAHs 从植物根部向茎叶转运是植物地上部分(茎叶)积累 PAHs 的重要途径。随着处理浓度的增加和胁迫时间的延长，菲和荧蒽在植物体各组
22、织中的富集量呈逐渐增加的趋势。处理 13 周后，从富集量来看，植物根、茎、叶中的，菲浓度分别为 0.284.36gg-1，0.040.84gg-1 和 0.030.19gg-1，荧蒽的浓度分别为0.7935.76gg-1，0.071.49gg-1 和 0.060.13gg-1。植物根系对荧蒽的富集量和根富集系数(Root concentration factor，RCF)均大于菲，而菲的茎富集系数(Shoot concentration factor，SCF)、叶富集系数(Leaf concentration factor，LCF)及生物富集系数(Bioconcentration factor
23、，BCF)均比荧蒽的高。秋茄植物有效地去除砂土中菲和荧蒽，平均去除率分别为 31.7和 19.7。 (2)研究砂土-红树植物体系中不同浓度菲和荧蒽污染砂土对秋茄幼苗的生长量、叶绿素含量和光合作用、根系活力等生理生态指标的影响。结果表明，随着处理浓度的增加和胁迫时间的延长，幼苗根系受毒害严重，表现为肿大、变黑、腐烂。胁迫前 6 周根系活力随着处理浓度的增大而增大，第9 周后则减小；幼苗根系活力随着胁迫时间的延长呈先增加后降低的趋势。PAHs 处理浓度和胁迫时间对植株含水量和根冠比无显著影响，却明显降低了秋茄幼苗的根、茎、叶生物量，总生长量较对照组低，干物质积累量减少。增加PAHs 浓度和胁迫时间
24、使叶气孔阻力增加，细胞间隙 CO2 浓度减少，叶绿素a、b 的含量减少，从而降低了秋茄幼苗的净光合速率和蒸腾速率。菲对秋茄幼苗生长及光合作用的影响大于荧蒽，表明秋茄幼苗对不同类型 PAHs 有不同的耐受性。 (3)研究了藻培养体系中藻类对 PAHs 的富集、降解以及 PAHs 对藻的毒性。藻种采自福建九龙江口红树林区，经分离、纯化和培养，将其暴露于含不同浓度菲和荧蒽的培养液中。结果表明，菲对中肋骨条藻和菱形藻的 72h-EC50 分别为 0.95mgL-1 和 0.32 mgL-1，荧蒽的 72h-EC50 分别为 0.17 mgL-1 和 0.09 mgL-1。中肋骨条藻对菲和荧蒽的耐受性比
25、菱形藻强，荧蒽对实验藻种的毒性比菲大。从藻对 PAHs 的富集、降解来看，胁迫 6 h 后，藻即快速地吸附和吸收 PAHs；胁迫 168 h 后，中肋骨条藻和菱形藻对菲的降解率分别为 16.4和 54.8，而对荧蒽的降解仅有 6.9和 2.7，表明实验藻种对菲的降解能力强于荧蒽。在复合毒性实验中，荧蒽存在时中肋骨条藻对菲的降解效率更高，表现出复合污染下的协同作用。不同胁迫时间下，PAHs 在培养液中的残留量均有变化；实验藻种对 PAHs 的富集和降解效率也随胁迫时间的不同而表现出差异。 (4)通过水培体系，对 PAHs 在水体-植物-藻等多介质中的迁移规律进行研究。发现培养初期水相中的 PAH
26、s 迅速向菱形藻、红树植物根系等介质分配，水里 PAHs 的浓度显著降低，在植物-藻体系中的下降幅度最大，植物体系次之，藻体系最小。如第 1 d，植物-藻、植物、藻体系水相中菲下降幅度分别为 78.5、66.7和 12.1；而荧蒽的下降幅度分别为88.8、84.3和 18.2；荧蒽在不同体系中的分配比菲快。PAHs 对藻的毒害作用在胁迫初期就呈现，表现为藻细胞分裂受到抑制，但第 4 d 后逐渐恢复；胁迫 10 d 后水中低浓度 PAHs 反而有利于藻细胞活力的恢复。菲和荧蒽复合胁迫下，藻细胞的生长受抑制程度更加严重，表现为协同效应。菲或荧蒽单独胁迫下其在藻细胞中的富集量随时间的延长呈逐渐降低的
27、趋势，藻细胞对荧蒽的富集量比对菲的高。菲和荧蒽复合胁迫下，植物-藻体系中菱形藻细胞对 PAHs的富集量呈先增加后降低的变化。在菱形藻的作用下，水中菲和荧蒽的降解半衰期(T1/2)分别为 105.5 h 和 120.7 h，联合毒性实验中菲和荧蒽的降解半衰期为 74.1 h 和 108.2 h。从植物根吸收菲和荧蒽的含量-时间关系曲线中发现，在 030 d 内，根中菲和荧蒽含量(干重计)均先增加后逐渐降低，且植物-藻体系中根对菲和荧蒽的最大富集量比植物体系根的大。处理 30 d 后，红树植物的茎(木质部)、叶对培养液中菲和荧蒽有明显的吸收和积累，但其含量远远小于根中的含量：茎叶中菲的含量明显大于
28、荧蒽。 总之，在红树林湿地生态系统中，秋茄植物根系能吸收沉积物中 PAHs 并向茎叶转运，优势藻种也可快速地富集、降解水体中 PAHs，最终起到修复红树林湿地 PAHs 污染的作用。另一方面，沉积物 PAHs 污染会使秋茄幼苗根肿大(通气组织的形成)、变黑、腐烂，根系脱氢酶活性降低，叶绿素合成和光合作用受抑制，总生长量和干物质积累量减少。PAHs 对藻类有明显的毒害作用，使其光合色素含量减少，藻类可能成为海洋环境水体中 PAHs 污染的指示生物。该研究成果将为红树林湿地环境风险评价提供重要的科学依据，也为更好地保护和利用红树林资源提供一定的科技支撑。红树林生态系统是热带、亚热带海岸重要的湿地生
29、态系统。河口海岸带生态破坏性开发活动的日益频繁和大量的工农业废水和生活污水的长期直排入近岸海域使红树林湿地遭受极大的破坏。红树林湿地生态系统因生产力高、富含有机质以及强还原性环境条件等特性，使之成为吸收和积累多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs)的重要场所。因此，深入开展红树林湿地中PAHs 污染物的环境行为及其对红树林生境的生态效应的研究，具有重要意义。 菲(Phenanthrene，PHE)和荧蒽(Fluoranthene，FLA)分别是 16 种优控 PAHs 中3 环和 4 环芳烃的代表性化合物，已有的文献报道在红树林湿地水域和表层沉积物
30、中含量较高。本论文通过模拟系统试验，对这两种典型 PAHs 在红树林生态系统各组成：沉积物、水、红树植物和藻类等多介质中的迁移、转化规律及其对红树植物和藻类的毒性效应进行研究，并探讨了红树林生态系统中优势藻种对 PAHs 的富集、降解。主要内容和结果包括以下几个方面： (1)研究砂土-红树植物体系中砂土对菲和荧蒽的吸附，以及菲和荧蒽在红树植物组织(根、茎、叶等)的分配转运。将秋茄(Kandelia candel(Linn.)Druce.)一年生幼苗种植在不同浓度菲(1、5、10、50 和 100gg-1)和荧蒽(2、20、40、80 和100gg-1)污染砂土中进行胁迫处理。结果表明 PAHs
31、 从植物根部向茎叶转运是植物地上部分(茎叶)积累 PAHs 的重要途径。随着处理浓度的增加和胁迫时间的延长，菲和荧蒽在植物体各组织中的富集量呈逐渐增加的趋势。处理 13 周后，从富集量来看，植物根、茎、叶中的，菲浓度分别为 0.284.36gg-1，0.040.84gg-1 和 0.030.19gg-1，荧蒽的浓度分别为0.7935.76gg-1，0.071.49gg-1 和 0.060.13gg-1。植物根系对荧蒽的富集量和根富集系数(Root concentration factor，RCF)均大于菲，而菲的茎富集系数(Shoot concentration factor，SCF)、叶富集
32、系数(Leaf concentration factor，LCF)及生物富集系数(Bioconcentration factor，BCF)均比荧蒽的高。秋茄植物有效地去除砂土中菲和荧蒽，平均去除率分别为 31.7和 19.7。 (2)研究砂土-红树植物体系中不同浓度菲和荧蒽污染砂土对秋茄幼苗的生长量、叶绿素含量和光合作用、根系活力等生理生态指标的影响。结果表明，随着处理浓度的增加和胁迫时间的延长，幼苗根系受毒害严重，表现为肿大、变黑、腐烂。胁迫前 6 周根系活力随着处理浓度的增大而增大，第9 周后则减小；幼苗根系活力随着胁迫时间的延长呈先增加后降低的趋势。PAHs 处理浓度和胁迫时间对植株含水
33、量和根冠比无显著影响，却明显降低了秋茄幼苗的根、茎、叶生物量，总生长量较对照组低，干物质积累量减少。增加PAHs 浓度和胁迫时间使叶气孔阻力增加，细胞间隙 CO2 浓度减少，叶绿素a、b 的含量减少，从而降低了秋茄幼苗的净光合速率和蒸腾速率。菲对秋茄幼苗生长及光合作用的影响大于荧蒽，表明秋茄幼苗对不同类型 PAHs 有不同的耐受性。 (3)研究了藻培养体系中藻类对 PAHs 的富集、降解以及 PAHs 对藻的毒性。藻种采自福建九龙江口红树林区，经分离、纯化和培养，将其暴露于含不同浓度菲和荧蒽的培养液中。结果表明，菲对中肋骨条藻和菱形藻的 72h-EC50 分别为 0.95mgL-1 和 0.3
34、2 mgL-1，荧蒽的 72h-EC50 分别为 0.17 mgL-1 和 0.09 mgL-1。中肋骨条藻对菲和荧蒽的耐受性比菱形藻强，荧蒽对实验藻种的毒性比菲大。从藻对 PAHs 的富集、降解来看，胁迫 6 h 后，藻即快速地吸附和吸收 PAHs；胁迫 168 h 后，中肋骨条藻和菱形藻对菲的降解率分别为 16.4和 54.8，而对荧蒽的降解仅有 6.9和 2.7，表明实验藻种对菲的降解能力强于荧蒽。在复合毒性实验中，荧蒽存在时中肋骨条藻对菲的降解效率更高，表现出复合污染下的协同作用。不同胁迫时间下，PAHs 在培养液中的残留量均有变化；实验藻种对 PAHs 的富集和降解效率也随胁迫时间的
35、不同而表现出差异。 (4)通过水培体系，对 PAHs 在水体-植物-藻等多介质中的迁移规律进行研究。发现培养初期水相中的 PAHs 迅速向菱形藻、红树植物根系等介质分配，水里 PAHs 的浓度显著降低，在植物-藻体系中的下降幅度最大，植物体系次之，藻体系最小。如第 1 d，植物-藻、植物、藻体系水相中菲下降幅度分别为 78.5、66.7和 12.1；而荧蒽的下降幅度分别为88.8、84.3和 18.2；荧蒽在不同体系中的分配比菲快。PAHs 对藻的毒害作用在胁迫初期就呈现，表现为藻细胞分裂受到抑制，但第 4 d 后逐渐恢复；胁迫 10 d 后水中低浓度 PAHs 反而有利于藻细胞活力的恢复。菲
36、和荧蒽复合胁迫下，藻细胞的生长受抑制程度更加严重，表现为协同效应。菲或荧蒽单独胁迫下其在藻细胞中的富集量随时间的延长呈逐渐降低的趋势，藻细胞对荧蒽的富集量比对菲的高。菲和荧蒽复合胁迫下，植物-藻体系中菱形藻细胞对 PAHs的富集量呈先增加后降低的变化。在菱形藻的作用下，水中菲和荧蒽的降解半衰期(T1/2)分别为 105.5 h 和 120.7 h，联合毒性实验中菲和荧蒽的降解半衰期为 74.1 h 和 108.2 h。从植物根吸收菲和荧蒽的含量-时间关系曲线中发现，在 030 d 内，根中菲和荧蒽含量(干重计)均先增加后逐渐降低，且植物-藻体系中根对菲和荧蒽的最大富集量比植物体系根的大。处理
37、30 d 后，红树植物的茎(木质部)、叶对培养液中菲和荧蒽有明显的吸收和积累，但其含量远远小于根中的含量：茎叶中菲的含量明显大于荧蒽。 总之，在红树林湿地生态系统中，秋茄植物根系能吸收沉积物中 PAHs 并向茎叶转运，优势藻种也可快速地富集、降解水体中 PAHs，最终起到修复红树林湿地 PAHs 污染的作用。另一方面，沉积物 PAHs 污染会使秋茄幼苗根肿大(通气组织的形成)、变黑、腐烂，根系脱氢酶活性降低，叶绿素合成和光合作用受抑制，总生长量和干物质积累量减少。PAHs 对藻类有明显的毒害作用，使其光合色素含量减少，藻类可能成为海洋环境水体中 PAHs 污染的指示生物。该研究成果将为红树林湿
38、地环境风险评价提供重要的科学依据，也为更好地保护和利用红树林资源提供一定的科技支撑。红树林生态系统是热带、亚热带海岸重要的湿地生态系统。河口海岸带生态破坏性开发活动的日益频繁和大量的工农业废水和生活污水的长期直排入近岸海域使红树林湿地遭受极大的破坏。红树林湿地生态系统因生产力高、富含有机质以及强还原性环境条件等特性，使之成为吸收和积累多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs)的重要场所。因此，深入开展红树林湿地中PAHs 污染物的环境行为及其对红树林生境的生态效应的研究，具有重要意义。 菲(Phenanthrene，PHE)和荧蒽(Fluoranth
39、ene，FLA)分别是 16 种优控 PAHs 中3 环和 4 环芳烃的代表性化合物，已有的文献报道在红树林湿地水域和表层沉积物中含量较高。本论文通过模拟系统试验，对这两种典型 PAHs 在红树林生态系统各组成：沉积物、水、红树植物和藻类等多介质中的迁移、转化规律及其对红树植物和藻类的毒性效应进行研究，并探讨了红树林生态系统中优势藻种对 PAHs 的富集、降解。主要内容和结果包括以下几个方面： (1)研究砂土-红树植物体系中砂土对菲和荧蒽的吸附，以及菲和荧蒽在红树植物组织(根、茎、叶等)的分配转运。将秋茄(Kandelia candel(Linn.)Druce.)一年生幼苗种植在不同浓度菲(1
40、、5、10、50 和 100gg-1)和荧蒽(2、20、40、80 和100gg-1)污染砂土中进行胁迫处理。结果表明 PAHs 从植物根部向茎叶转运是植物地上部分(茎叶)积累 PAHs 的重要途径。随着处理浓度的增加和胁迫时间的延长，菲和荧蒽在植物体各组织中的富集量呈逐渐增加的趋势。处理 13 周后，从富集量来看，植物根、茎、叶中的，菲浓度分别为 0.284.36gg-1，0.040.84gg-1 和 0.030.19gg-1，荧蒽的浓度分别为0.7935.76gg-1，0.071.49gg-1 和 0.060.13gg-1。植物根系对荧蒽的富集量和根富集系数(Root concentrat
41、ion factor，RCF)均大于菲，而菲的茎富集系数(Shoot concentration factor，SCF)、叶富集系数(Leaf concentration factor，LCF)及生物富集系数(Bioconcentration factor，BCF)均比荧蒽的高。秋茄植物有效地去除砂土中菲和荧蒽，平均去除率分别为 31.7和 19.7。 (2)研究砂土-红树植物体系中不同浓度菲和荧蒽污染砂土对秋茄幼苗的生长量、叶绿素含量和光合作用、根系活力等生理生态指标的影响。结果表明，随着处理浓度的增加和胁迫时间的延长，幼苗根系受毒害严重，表现为肿大、变黑、腐烂。胁迫前 6 周根系活力随着处
42、理浓度的增大而增大，第9 周后则减小；幼苗根系活力随着胁迫时间的延长呈先增加后降低的趋势。PAHs 处理浓度和胁迫时间对植株含水量和根冠比无显著影响，却明显降低了秋茄幼苗的根、茎、叶生物量，总生长量较对照组低，干物质积累量减少。增加PAHs 浓度和胁迫时间使叶气孔阻力增加，细胞间隙 CO2 浓度减少，叶绿素a、b 的含量减少，从而降低了秋茄幼苗的净光合速率和蒸腾速率。菲对秋茄幼苗生长及光合作用的影响大于荧蒽，表明秋茄幼苗对不同类型 PAHs 有不同的耐受性。 (3)研究了藻培养体系中藻类对 PAHs 的富集、降解以及 PAHs 对藻的毒性。藻种采自福建九龙江口红树林区，经分离、纯化和培养，将其
43、暴露于含不同浓度菲和荧蒽的培养液中。结果表明，菲对中肋骨条藻和菱形藻的 72h-EC50 分别为 0.95mgL-1 和 0.32 mgL-1，荧蒽的 72h-EC50 分别为 0.17 mgL-1 和 0.09 mgL-1。中肋骨条藻对菲和荧蒽的耐受性比菱形藻强，荧蒽对实验藻种的毒性比菲大。从藻对 PAHs 的富集、降解来看，胁迫 6 h 后，藻即快速地吸附和吸收 PAHs；胁迫 168 h 后，中肋骨条藻和菱形藻对菲的降解率分别为 16.4和 54.8，而对荧蒽的降解仅有 6.9和 2.7，表明实验藻种对菲的降解能力强于荧蒽。在复合毒性实验中，荧蒽存在时中肋骨条藻对菲的降解效率更高，表现出
44、复合污染下的协同作用。不同胁迫时间下，PAHs 在培养液中的残留量均有变化；实验藻种对 PAHs 的富集和降解效率也随胁迫时间的不同而表现出差异。 (4)通过水培体系，对 PAHs 在水体-植物-藻等多介质中的迁移规律进行研究。发现培养初期水相中的 PAHs 迅速向菱形藻、红树植物根系等介质分配，水里 PAHs 的浓度显著降低，在植物-藻体系中的下降幅度最大，植物体系次之，藻体系最小。如第 1 d，植物-藻、植物、藻体系水相中菲下降幅度分别为 78.5、66.7和 12.1；而荧蒽的下降幅度分别为88.8、84.3和 18.2；荧蒽在不同体系中的分配比菲快。PAHs 对藻的毒害作用在胁迫初期就
45、呈现，表现为藻细胞分裂受到抑制，但第 4 d 后逐渐恢复；胁迫 10 d 后水中低浓度 PAHs 反而有利于藻细胞活力的恢复。菲和荧蒽复合胁迫下，藻细胞的生长受抑制程度更加严重，表现为协同效应。菲或荧蒽单独胁迫下其在藻细胞中的富集量随时间的延长呈逐渐降低的趋势，藻细胞对荧蒽的富集量比对菲的高。菲和荧蒽复合胁迫下，植物-藻体系中菱形藻细胞对 PAHs的富集量呈先增加后降低的变化。在菱形藻的作用下，水中菲和荧蒽的降解半衰期(T1/2)分别为 105.5 h 和 120.7 h，联合毒性实验中菲和荧蒽的降解半衰期为 74.1 h 和 108.2 h。从植物根吸收菲和荧蒽的含量-时间关系曲线中发现，在
46、 030 d 内，根中菲和荧蒽含量(干重计)均先增加后逐渐降低，且植物-藻体系中根对菲和荧蒽的最大富集量比植物体系根的大。处理 30 d 后，红树植物的茎(木质部)、叶对培养液中菲和荧蒽有明显的吸收和积累，但其含量远远小于根中的含量：茎叶中菲的含量明显大于荧蒽。 总之，在红树林湿地生态系统中，秋茄植物根系能吸收沉积物中 PAHs 并向茎叶转运，优势藻种也可快速地富集、降解水体中 PAHs，最终起到修复红树林湿地 PAHs 污染的作用。另一方面，沉积物 PAHs 污染会使秋茄幼苗根肿大(通气组织的形成)、变黑、腐烂，根系脱氢酶活性降低，叶绿素合成和光合作用受抑制，总生长量和干物质积累量减少。PA
47、Hs 对藻类有明显的毒害作用，使其光合色素含量减少，藻类可能成为海洋环境水体中 PAHs 污染的指示生物。该研究成果将为红树林湿地环境风险评价提供重要的科学依据，也为更好地保护和利用红树林资源提供一定的科技支撑。红树林生态系统是热带、亚热带海岸重要的湿地生态系统。河口海岸带生态破坏性开发活动的日益频繁和大量的工农业废水和生活污水的长期直排入近岸海域使红树林湿地遭受极大的破坏。红树林湿地生态系统因生产力高、富含有机质以及强还原性环境条件等特性，使之成为吸收和积累多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs)的重要场所。因此，深入开展红树林湿地中PAHs 污
48、染物的环境行为及其对红树林生境的生态效应的研究，具有重要意义。 菲(Phenanthrene，PHE)和荧蒽(Fluoranthene，FLA)分别是 16 种优控 PAHs 中3 环和 4 环芳烃的代表性化合物，已有的文献报道在红树林湿地水域和表层沉积物中含量较高。本论文通过模拟系统试验，对这两种典型 PAHs 在红树林生态系统各组成：沉积物、水、红树植物和藻类等多介质中的迁移、转化规律及其对红树植物和藻类的毒性效应进行研究，并探讨了红树林生态系统中优势藻种对 PAHs 的富集、降解。主要内容和结果包括以下几个方面： (1)研究砂土-红树植物体系中砂土对菲和荧蒽的吸附，以及菲和荧蒽在红树植物
49、组织(根、茎、叶等)的分配转运。将秋茄(Kandelia candel(Linn.)Druce.)一年生幼苗种植在不同浓度菲(1、5、10、50 和 100gg-1)和荧蒽(2、20、40、80 和100gg-1)污染砂土中进行胁迫处理。结果表明 PAHs 从植物根部向茎叶转运是植物地上部分(茎叶)积累 PAHs 的重要途径。随着处理浓度的增加和胁迫时间的延长，菲和荧蒽在植物体各组织中的富集量呈逐渐增加的趋势。处理 13 周后，从富集量来看，植物根、茎、叶中的，菲浓度分别为 0.284.36gg-1，0.040.84gg-1 和 0.030.19gg-1，荧蒽的浓度分别为0.7935.76gg-1，0.071.49gg-1 和 0.060.13gg-1。植物根系对荧蒽的富集量和根富集系数(
