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水环境因子对镧系元素生物毒性效应的影响

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镧系元素(稀土)应用的不断拓展引起了人们对其生物安全性的关注.为探明环境因素对镧系元素生物毒性效应的影响,以斑马鱼(Danio rerio)为受试生物,研究水环境因子(pH、HCO3-、Ca2+-Mg2+、K+和Cl-等)对镧系元素生物毒性和生物蓄积性的影响,分析不同水环境条件下4种代表性镧系元素(La、Ce、Gd和Ho)的毒性大小及其趋势.结果表明:在标准水中,La对斑马鱼成鱼的96 h-LC50为165.6 μmol·L-1,毒性大小与水中pH、HCO3-和Ca2+-Mg2+浓度显著相关,其斜率分别为0.912、1.135和0.222,而与水中Cl-、Na+、K+和S042-的浓度无显著性关系;4种镧系元素均可在测试开始阶段与HCO3-络合形成沉淀颗粒,pH的降低或HCO3-的减少可促进颗粒态镧系元素向可溶态转化,从而增强其生物毒性和生物蓄积性;在pH 5.0和HCO3-0.2 mmol·L-1(排除沉淀影响)条件下,4种镧系元素呈现毒性一致的趋势(对斑马鱼的96 h-LC50为6.11～6.43 μmol·L-1);可见,在标准水中,4种镧系元素毒性的差异可能是由于单个元素的有效态差异而不是元素的不同毒性所致.因此,在生物毒性机制的差异被揭露之前,镧系元素可视为一组具有毒性相加模式的元素进行生物毒性评估,评估过程应注重pH和碳酸盐的影响.
Effects of water environmental factors on the biological toxicity of lanthanides

孙梨宗、郭橙、台培东

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辽宁石油化工大学环境与安全工程学院,辽宁抚顺113001

中国科学院污染生态与环境工程重点实验室,中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳110016

镧系元素 斑马鱼 毒性效应 环境因子 作用模式

国家重点研发课题国家自然科学基金国家自然科学基金

2018YFC18007034187714631600372

2022

10.13292/j.1000-4890.202205.023

生态学杂志
中国生态学学会

生态学杂志

CSTPCDCSCD
影响因子：1.439
ISSN：1000-4890
年,卷(期)：2022.41(5)
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