关键词： 黄河流域宁夏段   理化参数   水生生物   时空分布   水生态系统格局   指标体系   分区方案  

摘要： 宁夏回族自治区是我国生态环境最脆弱的省区之一,生态环境敏感复杂,水资源短缺,水土流失严重。黄河自中卫市南长滩入境由石嘴山市麻黄沟出境,其流域覆盖了宁夏大部分地区,对宁夏生态环境和社会经济发展起着重要的支撑作用。本研究基于宁夏水环境管理的实际需求,在“分区、分类、分级和分期”的理念指导下,以黄河流域宁夏段为研究区,对流域内水生态系统特征开展研究,探究主要水环境因子和水生生物群落的时空分布特征及其空间异质性,揭示研究区自然河流和人工水系水生态系统格局的差异,确定黄河流域宁夏段水生态功能一、二、三级分区目标。基于不同尺度下黄河流域宁夏段水生态格局的主要影响因子,构建水生态功能分区指标体系,采用“自上而下”和“自下而上”相结合的分区方法进行研究,提出黄河流域宁夏段水生态功能一、二、三级分区方案。研究成果可为构建全面、系统的宁夏水生态管理技术体系提供科学依据和技术支持,实现流域水生态系统的有效保护和可持续发展。本研究的主要内容和成果如下:(1)对黄河流域宁夏段的水体和表层沉积物进行了采集、调查与分析。利用主成分分析法,筛选了两类介质中主要的环境因子。黄河流域宁夏段水体主要理化参数有电导率、总溶解性固体、盐度、氨氮、有效磷、叶绿素a、总磷、pH和溶解氧。表层沉积物主要理化参数为有机质、氨氮、有效磷、铅、砷、总磷和电导率。空间异质性分析结果表明,除pH和溶解氧外,水体的其他环境因子在空间分布上都表现出较高的差异性。表层沉积物中所有主要理化参数的空间分布均具有差异性。地理距离衰减分析(DDR)发现研究区内体环境相似程度具有明显距离衰减现象,表层沉积物的环境相似程度不具有明显的距离衰减现象,水体环境的差异程度高于表层沉积物。综合时空分布和空间差异分析,研究区内自然河流和人工水系间的水环境主要理化参数存在显著差异。(2)黄河流域宁夏段共采集鉴定浮游植物8门140种(属)、浮游动物4类101种(属)、大型底栖动物3门43种(属)、浮游细菌73个门类、沉积物细菌88个门类。不同水生生物群落的空间分布差异模式不同,浮游植物密度和生物量空间差异极大,多样性指数的空间差异程度较小。浮游动物的密度和生物量的分布差异较大,多样性指标表现为中等变异。大型底栖动物的密度和生物量的分布差异较大,多样性指标表现为中等变异。浮游细菌ASV数量和Chaol指数均属于中等变异,存在一定的空间差异。而沉积物细菌群落的空间差异并不显著。浮游植物和浮游动物的Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数,底栖动物的Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数及Pielou均匀度指数,浮游细菌的Simpson指数、Chaol指数及Pielou均匀度指数,沉积物细菌的Simpson指数、Pielou均匀度指数在自然河流和人工水系之间存在显著差异。综合水环境和水生生物群落的差异分析结果认为人工水系具备分区概念中“水生态系统格局的分异”的基本要求,可以将人工水系纳入水生态功能分区的研究体系。(3)根据分区目标,黄河流域宁夏段水生态功能一级分区备选指标类型为气候、地貌和水文因子,在此基础上二级分区指标类型增加了植被、土壤因子。经过筛选,一级分区指标为绝对高程和相对湿度,二级分区指标为绝对高程、相对湿度、径流深及NDVI。采用“自上而下”和“自下而上”分区技术,将黄河流域宁夏段划分为3个水生态功能一级区,分别为北部平原平水型水生态区(Ⅰ)、中部台地少水型水生态区(Ⅱ)和南部丘陵丰水型水生态区(Ⅲ);6个水生态功能二级区,分别为黄河卫宁段丘陵过渡带农业类型水生态亚区(Ⅰ1)、黄河青石段平原农业类型水生态亚区(Ⅰ2)、苦水河上游台地草原类型水生态亚区(Ⅱ1)、清水河中游丘陵农业类型水生态亚区(Ⅱ2)、中河及双井子沟丘陵草原类型水生态亚区(Ⅲ1)、清水河上游丘陵草原类型水生态亚区(Ⅲ2)。(4)依据分区目标,确定黄河流域宁夏段水生态功能三级分区备选指标为土地利用类型因子、地形地貌因子、河道特征因子和社会经济因子。经过筛选,三级分区指标为城镇面积比例、平均坡度、河网密度和水量,利用熵权法对所选指标进行权重赋值后建立新的综合指标,以“自下而上”的分区技术将黄河流域宁夏段划分为16个水生态功能三级分区,并对各分区的主体功能进行了辨析。三级分区分别为贺兰山东麓林地河渠型生境维持功能区(Ⅰ1-1)、银南平原农田河渠型农业生产维持区(Ⅰ1-2)、银北平原农田河渠型农业生产维持区(Ⅰ1-3)、中卫香山低山丘陵荒漠草原河流类型生境维持区(Ⅰ2-1)、卫宁平原丘陵农田河渠型水资源支持功能区(Ⅰ2-2)、清水河下游丘陵草原河流类型水资源支持功能区(Ⅰ2-3)、灵盐台地荒漠草原河流类型生境维持功能区(Ⅰ2-4)、苦水河上游丘陵草原河流型水资源支持功能区(Ⅱ1-1)、苦水河上游台

摘要： 为改善放流水域水生生态环境、保护生物多样性，促进水生生物资源有效恢复，2023年，青海省计划在省内各地增殖放流水生生物2 075万尾，其中包括青海湖裸鲤2 000万尾、花斑裸鲤65万尾、齐口裂腹鱼和重口裂腹鱼各5万尾。据了解，青海省将增殖放流作为恢复水生生物资源的重要举措之一，通过统筹规划、合理布局、健全体系、强化支撑、加强监管、广泛宣传等措施，推进青海省水生生物增殖放流科学、规范、有序开展。目前，全省增殖放流综合管理能力显著提高，水生生物资源状况得到明显好转。

关键词： 三氯生   水生生物   生态毒理学   种群动态   生活史  

摘要： 环境内分泌干扰物是目前备受关注的环境污染物，三氯生(Triclosan,以下简称TCS)作为环境内分泌干扰物的典型代表之一，由于其具有亲油性和挥发性,导致在水生植物中生物累积，从而通过食物链传递，其对水生生态环境的风险也成为目前备受关注的热点问题。褶皱臂尾轮虫(Brachionus plicatilis)作为海水养殖经济动物鱼虾蟹的优质开口饵料，是食物链中至关重要的一环，也是生态毒理学的受试动物,其用于评估三氯生对水生态系统风险评价具有重要理论意义和应用价值。本论文以褶皱臂尾轮虫为受试动物，研究三氯生对轮虫的毒性效应及对其种群动态和生活史参数的影响，并通过转录组测序技术探究三氯生对轮虫的效应机制。旨在为轮虫生态毒理学研究以及水生生态风险评价提供理论依据。本论文主要结果如下:　　(1)TCS暴露对褶皱臂尾轮虫的急性毒性效应及形态影响　　急性毒性实验表明，TCS对褶皱臂尾轮虫的24h-LC50的值为389.402μg/(95％置信区间为 375.388-404.411 μg/L,线性回归方程:y=11.74x-30.38,R2=0.987);显微镜观察发现，TCS浓度200 μg/L暴露下，褶皱臂尾轮虫的外部形态光润度消失，被甲皱缩，携带胚胎(非混交雌体)萎缩。　　(2)TCS暴露对褶皱臂尾轮虫的生命表及种群的影响　　基于急性毒性实验结果，设定不同浓度(0、25、50、100和200μg/L)的TCS在种群水平对褶皱臂尾轮虫的生命表及种群参数进行研究。结果显示，暴露于高浓度(100μg/L和200μg/L)下，与对照组相比，轮虫的净生殖率(R0)分别下降了 48.17％和89.03％,世代时间(T)分别缩短了 27.93％和44.65％(p＜0.05)。与对照组相比，25 μg/L浓度TCS处理组的净生殖率显著提高了 47.02％。同时，200μg/L浓度下轮虫的生命期望(e0)缩短了 6.67％,种群内禀增长率(rm)实现了负增长，周限增长率(λ)下降了 29.60％(p＜0.05)。轮虫特定年龄繁殖率的变化趋势均呈现先上升后降低趋势，第6d时，200μg/L浓度组轮虫停止繁殖。当第7d时，TCS对褶皱臂尾轮虫种群密度和增长率具有显著影响，低浓度25μg/L时，轮虫种群密度显著提高了 73.22％,高浓度200 μg/L下种群增长率显著下降了 99.45％(p＜0.05)。　　(3)TCS对褶皱臂尾轮虫生殖和生活史策略的影响　　基于种群的研究，通过对子代数、携卵量、寿命和各发育阶段历时等参数研究，探究个体水平上TCS对褶皱臂尾轮虫的毒性效应。结果显示，TCS对轮虫的毒性存在低剂量兴奋效应。与对照组相比，25 μg/L浓度的TCS下轮虫的携卵量与子代数分别提高了 56.70％和63.65％,高浓度(100 μg/L和200 μg/L)时，子代数分别下降了 52.94％和90.90％,携卵量分别下降了 12.73％和66.23％,轮虫的携卵量与子代数均被显著抑制（p＜0.05)。各浓度组对轮虫的寿命产生的影响不显著，但低浓度TCS(25μg/L)和高浓度(200μg/L)的相比，轮虫寿命显著缩短(p＜0.05)。与对照组相比，轮虫的生殖前期，除200μg/L浓度外，其余各TCS处理组都显著缩短(p＜0.05);轮虫的生殖期随着实验浓度的增加逐渐缩短，与对照组相比，只有200 μg/L浓度时TCS显著缩短褶皱臂尾轮虫的生殖期(p＜0.05);只在200μg/L浓度时，TCS使褶皱臂尾轮虫的生殖后期显著延长(p＜0.05)。此外，轮虫生命周期中，生殖期在整个生命周期的占比逐渐降低，生殖后期占比逐渐延长，最高浓度200μg/L时，其生殖期骤然缩短了 35％,生殖后期显著延长了 36％。　　(4)转录组水平上TCS对褶皱臂尾轮虫的影响　　除种群及个体水平的研究外，本部分结合RNA-seq技术，未经处理的轮虫转录组与200μg/L的TCS暴露下的轮虫进行差异基因比较。结果表明，轮虫响应TCS的胁迫，前述章节中种群水平和个体水平上生命表、种群参数与生长生殖参数等指标受到的显著影响，推测，可能是通过影响纤毛组织及纤毛组件的功能基因及粘着斑等核心信号通路的调控，从而影响轮虫分布在体内外的纤毛相关基因和与粘着斑相关的细胞骨架的作用，影响细胞正常结构和功能的发挥。

关键词： 水污染   唑类杀菌剂   水生生物   眼部发育   毒害作用  

摘要： 唑类杀菌剂因其广谱、高效等特点广泛应用于农药、药品和个人护理产品中。然而，由于这些产品的大量使用和污水处理厂的不完全处理，唑类杀菌剂会源源不断地进入水环境中，对水生生物产生毒害作用。视觉系统是生物体重要的感官系统，负责躲避天敌的捕食以及主动寻找和猎取食物，关乎种群的繁衍生息。据报道，甲状腺激素水平对视锥细胞分化起着重要作用，视锥细胞是视觉系统的重要组成部分。环境中常被检出的氯咪巴唑及其类似物三唑酮被推测是甲状腺干扰物，但缺乏证据表明此类物质引起的甲状腺系统紊乱会导致视觉功能的受损。因此，我们假设唑类杀菌剂可通过干扰甲状腺激素信号通路，导致视觉功能异常。通过选择氯咪巴唑和三唑酮作为目标分析物，以甲状腺激素拮抗剂TRA1作为阳性对照，基于斑马鱼这一模式生物，从体内、体外和模拟计算三个方面，探究不同暴露浓度下（包括环境浓度）典型杀菌剂对斑马鱼视觉系统的影响机制。本研究主要结论如下：　　（1）氯咪巴唑和三唑酮在环境浓度下不会影响斑马鱼仔鱼眼部的相对大小，但在效应浓度下会导致斑马鱼仔鱼眼部变小;氯咪巴唑和三唑酮暴露下斑马鱼仔鱼视网膜均具有完整的层状结构，但斑马鱼仔鱼眼部视网膜神经节细胞层、内核层、感光细胞层的细胞密度均呈现出不同程度的降低;环境浓度的氯咪巴唑和三唑酮以及低浓度组TRA1暴露下，斑马鱼仔鱼对蓝光刺激的眼动反应不受影响，而对绿光和红光刺激下的眼动反应下降，结合相应视蛋白基因转录丰度下调，表明这种颜色特异性视觉障碍很可能是对红光和绿光敏感的视锥细胞异常所导致。　　（2）氯咪巴唑、三唑酮与TRA1暴露均导致48hpf斑马鱼胚胎体内三碘甲状腺原氨酸（T3）水平降低，而下丘脑-垂体-甲状腺轴相关基因的转录水平上调。低甲状腺激素信号会促进短波长视锥细胞分化，抑制长/中波长视锥细胞分化，这是仔鱼对绿光和红光刺激敏感度降低的潜在原因。　　（3）在相应的浓度范围内并且排除暴露物质的细胞毒性下，三种物质都能抑制T3诱导的大鼠垂体肿瘤细胞GH3的增殖，证实了唑类杀菌剂结合甲状腺素受体调控下游的反式激活;在TRA1、氯咪巴唑和三唑酮暴露下，T3诱导的荧光素酶转录水平受到抑制。上述体外实验的结果均表明氯咪巴唑和三唑酮与已知拮抗剂TRA1一样，都是甲状腺激素受体拮抗剂。分子对接结果显示，三种物质与甲状腺激素受体亚型均具有很高的结合亲和力;它们的结合对接位点与天然配体的结合位点一致，这表明氯咪巴唑和三唑酮可以与T3竞争甲状腺素受体亚型的结合位点。　　本论文所得结果提供了重要的表型证据来支持我们提出的假设，即唑类杀菌剂通过削弱甲状腺激素信号来损害斑马鱼仔鱼特定的颜色感知。因此，本研究具有重要意义，扩大了对环境污染物视觉受损机制的认识，为采取行动重新评估甲状腺干扰物对生物视觉系统的风险提出警示，也为唑类杀菌剂对鱼类和人类健康的风险评估提供重要的参考数据。

关键词： 紫外线辐射   生态毒理学   水生生物   种群参数   氧化应激   DNA损伤  

摘要： UV-B(Ultraviolet radiation B)是太阳紫外线的一个波段，因臭氧损耗及气候变化等因素，到达地表的UV-B辐射具有增强的趋势。UV-B辐射作为一类自然因素的环境应激源，已被证明对生物体具有不同层级的危害。鉴于海洋环境的复杂性及浮游动物在食物网和能量传递链中的关键地位，以浮游动物轮虫为受试生物，评价UV-B辐射对水生生物的危害及其机制，具有重要的生态学意义。褶皱臂尾轮虫(Brachionus plicatilis) 是一种全球性广泛分布的浮游动物，是海洋中大多数鱼类的开口饵料，在食物链中起着承上启下的作用，其种群动态直接影响着海域渔产力。加之其具有世代周期短，容易培养，生态指标明显等优势，是水域生态毒理学研究的理想受试动物。本研究选用褶皱臂尾轮虫为实验对象，研究增强UV-B辐射对褶皱臂尾轮虫急性毒性、种群参数、寿命生殖、氧化应激及DNA损伤的影响，分析UV-B辐射对轮虫种群、个体以及生理生化和分子水平指标的影响特征，以期从多层面阐明UV-B辐射对褶皱臂尾轮虫的生态毒理学效应及机制。主要研究结论如下:　　1、UV-B辐射对褶皱臂尾轮虫的急性毒性效应　　运用概率单位法计算得到UV-B辐射对褶皱臂尾轮虫的24 h的LD50为28.53 kJ/m2,安全剂量为18.00 kJ/m2,全部致死剂量为36.00 kJ/m2,在此区间内轮虫存活率随剂量增加急速下降。急性致死的褶皱臂尾轮虫表现出头冠崩溃，内脏萎缩，背甲膨大等特征。　　2、UV-B辐射对褶皱臂尾轮虫种群、寿命和生殖的影响　　UV-B辐射对轮虫种群参数通过生命表和9 d种群增长实验获取，研究结果表明:除低剂量0.5和1.0 kJ/m2/d外，在各剂量组的UV-B辐射下褶皱臂尾轮虫生命表参数包括净生殖率R0、世代时间T、生命期望e0、内禀增长率rm均显著降低。轮虫经最高剂量3.0kJ/m2/d处理时，种群R0、T、e0、rm较对照组分别显著降低了 93.16％、28.90％、59.49％和 91.97％(p＜0.05)。UV-B 辐射抑制褶皱臂尾轮虫种群增长，在第9d时，中剂量(1.5kJ/m2/d)组种群密度(35.20ind./mL),较对照组显著降低(74.89％)(p＜0.05),种群增长率显著降低了 28.00％(p＜0.05)。　　轮虫生活史研究结果表明:2.0和2.5 kJ/m2/d UV-B辐射显著延长了褶皱臂尾轮虫首次产卵、首次产幼时间，同时，显著缩短了生殖期、生殖后期时间和平均寿命(p＜0.05)。除0.5kJ/m2/d组外，UV-B辐射还显著降低了轮虫总产卵量和总子代数(p＜0.05)。此外，2.0和2.5 kJ/m2/d两组孵化率较对照组显著降低了31.99％和 55.59％(p＜0.05)。　　3、UV-B辐射对褶皱臂尾轮虫氧化应激和DNA损伤的影响　　氧化应激实验表明:UV-B辐射能够诱导褶皱臂尾轮虫体内ROS含量增加从而造成氧化胁迫，高剂量(6.0和9.0kJ/m2)组较对照显著增加了 38.19％和69.51％(p＜0.001)。增多的ROS量诱导抗氧化酶SOD、CAT、GST、GPx活性增强，在 3.0 kJ/m2时分别显著增强 10.58％、32.96％、113.51％和 38.47％(p＜0.05),然而在 9.0kJ/m2时分别显著降低 31.90％、15.24％、50.73％和 50.38％(p＜0.05),总体趋势为低剂量(1.5和3.0kJ/m2)酶活性增强，高剂量(6.0和9.0kJ/m2)酶活性下降。轮虫体内GSH含量也显著增加，在6.0kJ/m2剂量组最高，为对照的3倍(p＜0.001)。过量的ROS会导致脂质过氧化，使轮虫体内MDA含量显著增加，在高剂量组最为明显，达到了对照的7倍之多（p＜0.001）。　　DNA Ladder实验表明:3.0 kJ/m2剂量组DNA损伤比对照组严重。高剂量(6.0和9.0kJ/m2)下条带显著明亮，拖尾现象明显，表明在高剂量下UV-B辐射对轮虫DNA造成了严重损伤。　　4、褶皱臂尾轮虫在UV-B辐射下转录组分析及差异表达基因验证　　使用Illumina NovaSeq 6000平台，检测了黑暗对照组和UV-B辐射处理组(3.0和9.0kJ/m2)褶皱臂尾轮虫的转录组数据变化。GO分析表明UV-B胁迫对生物过程中的细胞器组成(Organelle organization)、染色体组成(Chromosome organization)、DNA 信息交换(DNA conformation change)等和分子功能中的蛋白质结合(Protein binding)、ATP结合(ATP binding)、腺嘌呤核糖核苷酸结合(Adenyl ribonucleotide binding

关键词： 氟唑菌酰羟胺   水生生物   毒性   风险评估  

摘要： 氟唑菌酰羟胺是一种新型的琥珀酸脱氢酶抑制剂（SDHI）类杀菌剂,具有广谱、高效的杀菌特性,不仅对小麦、油菜、花生、番茄等作物的多种病害具有较好的防效,目前有研究报道其对水稻纹枯病和恶苗病也有优异的效果。随着氟唑菌酰羟胺应用的越来越广泛,其进入水体环境的累积量增多,极易对水生生物造成潜在风险。目前针对氟唑菌酰羟胺的研究大部分集中在对病原菌的活性和对作物病害的防效上,对水生生物的毒性及水生态系统的风险评估研究较少。本文以斑马鱼、藻类和大型溞为研究对象,研究了氟唑菌酰羟胺对斑马鱼成鱼、仔鱼、胚胎以及斑马鱼早期生活阶段的毒性,对藻类生长抑制毒性、对大型溞急性毒性和繁殖毒性;并利用本研究获得的毒理学数据和TOP-RICE模型获得的环境预测浓度,用风险商值法进行风险表征分析,综合评估氟唑菌酰羟胺对水生态系统的风险。（1）斑马鱼急性毒性试验显示,氟唑菌酰羟胺对斑马鱼成鱼、仔鱼和胚胎均具有致死效应,96 h-LC值分别为0.584、0.314和0.642 mg a.i./L,可见氟唑菌酰羟胺对斑马鱼三个阶段的急性毒性均为高毒,且对氟唑菌酰羟胺的敏感性顺序为仔鱼>成鱼>胚胎。氟唑菌酰羟胺能引起斑马鱼发育异常,导致胚胎发育迟缓、影响胚胎自主运动和心脏跳动、抑制体长的增加,并且使胚胎产生畸形,如卵黄囊水肿和心包囊水肿等。对斑马鱼胚胎致畸效应96 h-EC值为0.318 mg a.i./L。在斑马鱼早期生活阶段毒性试验中氟唑菌酰羟胺对斑马鱼的34 d-LC值为0.184 mg a.i./L,此外氟唑菌酰羟胺还能导致胚胎孵化延迟或失败,使幼鱼产生畸形及行为异常,采用最敏感指标获得氟唑菌酰羟胺对斑马鱼早期生活阶段（34 d）的LOEC为0.102 mg a.i./L,NOEC为0.0819 mg a.i./L。（2）氟唑菌酰羟胺对三种植物藻均具有生长抑制毒性,能够使植物藻生长缓慢、藻细胞变形,并导致藻液变黄;其对羊角月牙藻、斜生栅藻和普通小球藻的72 h-EC值分别为7.35 mg a.i./L、10.8 mg a.i./L和9.92 mg a.i./L,生长抑制毒性均为低毒。（3）氟唑菌酰羟胺对大型溞的48h-EC值为0.407 mg a.i./L,毒性等级为高毒,表明氟唑菌酰羟胺能够抑制大型溞的活动。在21 d的繁殖试验中,氟唑菌酰羟胺能够对大型溞的各项繁殖发育指标产生影响,具体表现为:大型溞的第一次和第三次产溞数、产溞总数、产溞胎数、蜕皮次数减少,延长第一次和第三次产溞时间,缩短寿命。最终以亲溞的繁殖量评价大型溞的繁殖能力,氟唑菌酰羟胺对大型溞21 d繁殖的LOEC为0.0412mg a.i./L,NOEC为0.0217 mg a.i./L。（4）氟唑菌酰羟胺对水生态系统的风险评估结果显示:当按照20 g a.i./100 kg水稻种子进行拌种处理时,氟唑菌酰羟胺对脊椎动物、无脊椎动物、初级生产者毒性风险均可接受。当按照160 g a.i./hm、施药1次、茎叶喷雾时,氟唑菌酰羟胺对初级生产者的毒性风险可接受;对脊椎动物和无脊椎动物除晚稻-拔节期施药毒性风险可接受外,早稻-叶生长期、早稻-分蘖期、早稻-拔节期、晚稻-叶生长期和晚稻-分蘖期场景毒性风险均不可接受。当按照200 g a.i./hm、施药2次、间隔7天、茎叶喷雾时,氟唑菌酰羟胺对初级生产者的毒性风险可接受;对脊椎动物和无脊椎动物的毒性风险均不可接受。综上所述,氟唑菌酰羟胺对斑马鱼的各个阶段和大型溞均表现出较高毒性,但对藻类毒性较低;风险评估结果显示,当氟唑菌酰羟胺用于茎叶喷雾防治水稻病害时对脊椎动物和无脊椎动物存在较高风险,而用于种子处理时对脊椎动物和无脊椎动物的毒性风险均可接受。本研究为氟唑菌酰羟胺的合理应用和有效管理提供科学依据。

摘要： ~~

摘要： 近日，农业农村部在湖南沅江召开长江十年禁渔“三年强基础”现场推进会。“十年禁渔”实施以来，湖南监测到的水生生物种类增加近30种，洞庭湖江豚由2017年的110头增至2022年的162头，20多年未见的长江鲟、鳤鱼再现洞庭湖。禁渔效果好，监管必须严。近年来，湖南着力打造天空、地一体化监管体系，构建执法船舶水中查、无人机天上巡、智慧渔政网上搜以及人防与技防结合、专管与群护并重的渔政执法新格局，“一湖四水”禁捕秩序持续向好。

关键词： 阿维菌素   水生生物   神经毒性   肝毒性   免疫毒性  

摘要： 阿维菌素由于其高效、杀虫谱广且残效期长，是目前世界范围内应用最广泛的农药之一。但其对非目标生物，特别是水生生物的毒性作用一直被忽视。本研究通过建立阿维菌素对于鲤鱼的急性损伤模型，进而评价阿维菌素对鲤鱼的非靶标毒性作用，并探讨其毒性产生的可能的作用机制。　　急性阿维菌素暴露致淡水养殖鲤鱼神经毒性。首先，本研究测得阿维菌素对于鲤鱼96 h的半数致死浓度（LC50）为 24.04 μg/L，因此，本研究以 3.005 μg/L和 12.02 μg/L的阿维菌素分别作为体内实验的低、高毒物剂量组，进行 96 h 的急性暴露实验。高效液相色谱（HPLC）分析结果表明，阿维菌素在鲤鱼脑组织内积累，并且阿维菌素暴露后，鲤鱼脑的组织病理切片观察到炎症细胞浸润和神经元坏死，免疫组化（IHC）实验发现炎性因子TNF-α及促凋亡因子Bax的表达均明显增加，说明阿维菌素诱导鲤鱼脑组织损伤，此外乙酰胆碱酯酶（AChE）的生化检测结果显示阿维菌素显著降低了其活性，并且血脑屏障（BBB）紧密连接蛋白ZO-1、Occludin表达降低，说明阿维菌素通过增加BBB的渗透性引发鲤鱼神经毒性。此外，本研究还证明了阿维菌素通过诱导 ROS 的过度累积，增加脂质累积，降低抗氧化酶 CAT、SOD和 GSH-Px的活性引起脑组织产生氧化应激。Western Blot分析显示阿维菌素通过激活 NF-κB信号通路，促进其下游促炎性因子 IL-1β、IL-6、TNF-α及iNOS的mRNA水平升高诱导鲤鱼脑组织炎症。此外，透射电镜还观察到阿维菌素暴露引起的细胞核内染色质边缘化，TUNEL 检测显示脑组织细胞凋亡水平增加， Western Blot进一步证实了促凋亡相关蛋白（Bax、Cytochrome C、Cleaved-caspase3）在阿维菌素的暴露下显著增加，且凋亡的产生与 PI3K/Akt通路的抑制有关，AKT抑制剂阻断实验证明了阿维菌素诱导的NF-κB信号通路的激活部分依赖于其上游PI3K/Akt通路。　　急性阿维菌素暴露致淡水养殖鲤鱼肝脏毒性。首先，本研究发现暴露于阿维菌素的鲤鱼，其肝组织出现细胞水样变性及坏死，且阿维菌素处理显著降低肝细胞L8824的活力，并且乳酸脱氢酶（LDH）的释放量显著增加，因此体内外实验证明了阿维菌素诱导鲤鱼肝损伤。其次，本研究还发现阿维菌素的暴露会抑制肝组织中抗氧化因子血红素加氧酶 1 （HO-1）和醌氧化还原酶 1（NQO1）的蛋白表达，并且抑制鲤鱼肝组织内的抗氧化酶的活性，进而诱导鲤鱼发生氧化应激。然后体外研究发现，阿维菌素刺激导致肝细胞 L8824出现ROS累积，并且出现Ca+含量过载，说明阿维菌素的暴露诱导肝细胞的线粒体功能障碍，随后本研究还发现阿维菌素的体外暴露使线粒体分裂蛋白 Drp1 的蛋白表达异常增加，并且体外实验还证明了线粒体分裂基因Drp1、Fis1及Opa1的mRNA水平在阿维菌素的刺激下而显著增加，而线粒体融合基因Mfn1和Mfn2的mRNA水平却显著降低，说明阿维菌素通过引起线粒体动力学紊乱引发肝组织损伤。接着本研究还证明了阿维菌素暴露还可通过增强促炎性因子的表达进而引起鲤鱼肝组织的炎症。最后，透射电镜观察到阿维菌素暴露后鲤鱼肝组织出现凋亡小体及自噬小体，Western Blot 分析显示阿维菌素在体内外实验中均促进了促凋亡蛋白及自噬相关蛋白的表达，说明阿维菌素诱导了鲤鱼肝组织发生自噬与凋亡，并且NAC抑制剂阻断实验证明了ROS介导了阿维菌素诱导的自噬与凋亡。CQ抑制剂阻断实验证明了自噬的形成可以缓解阿维菌素诱导的鲤鱼肝损伤。　　急性阿维菌素暴露致淡水养殖鲤鱼免疫毒性。本研究发现阿维菌素暴露后的鲤鱼免疫器官脾出现实质结构疏松和炎症细胞浸润。生化分析表明，阿维菌素显著降低了脾组织抗氧化酶 CAT、SOD和 GSH-Px的活性，但增加了氧化损伤标志物丙二醛（MDA）的含量，说明阿维菌素暴露诱导鲤鱼脾组织产生氧化应激。此外，阿维菌素暴露还显著提高了脾组织中IL-1β、IL-6、TNF-α和iNOS等炎性因子的转录水平，并显著增强了炎症介质iNOS的活性，但却抑制了抗炎性因子TGF-β1和IL-10的转录水平，说明炎症的产生参与了阿维菌素诱导的鲤鱼脾组织的损伤。最后，TUNEL 检测到脾组织在阿维菌素的暴露虾出现了凋亡，并且凋亡相关基因 Bax、P53、Caspase 3/9 的转录水平也呈剂量依赖性增加。因此说明阿维菌素诱导的鲤鱼免疫毒性与炎症、氧化应激及凋亡的产生有关。　　综上所述，本研究系统的阐明了农药阿维菌素暴露对非靶标水生生物——淡水养殖鲤鱼的神经、肝脏及免疫毒性及潜在机制，强调监测淡水养殖水环境中农药阿维菌素污染的重要性，为靶向防治阿维菌素致鲤鱼神经、肝脏及免疫毒性提供理论参考。

关键词： 倒水河   水质评价   水生生物   群落结构   生物多样性   环境因子   RDA  

摘要： 倒水河为长江中游的一级支流之一,是红安县备用水源地,同时具有重要的生活、生产和生态功能。目前该流域受到人类活动较强烈的干扰,水资源、水环境和水生态遭受较大威胁。本研究以倒水河流域红安段为研究区域,系统调查水生生物与水环境现状,初步探讨了水生生物群落结构的时空差异及对环境变化的响应机制,旨在为该流域的综合治理提供理论依据。主要结果如下:1.倒水河流域红安段全年水温3.3℃～37.0℃,p H6.5～9.59,溶氧1.03 mg/L～11.92 mg/L,总氮含量0.11 mg/L～11.96 mg/L,电导率81.5 ms/cm～550.2 ms/cm,总溶解固体73.1 mg/L～557 mg/L,盐度0 mg/L～0.42 mg/L,氧化——还原电位-3.2m V～236.2 m V,总氮0.11 mg/L～11.96 mg/L,总磷0.04 mg/L～1.14 mg/L,氨氮0.00mg/L～8.02 mg/L,高锰酸盐指数0.16 mg/L～8.18 mg/L,化学需氧量5.00 mg/L～36.00 mg/L。参照国家标准《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002),倒水河红安段水质为Ⅰ～Ⅲ类水,符合水质目标。2.倒水河流域红安段全年检出浮游植物8门11纲23目40科89属303种,种类组成以硅藻门(37%)和绿藻门(30%)为主,蓝藻门密度占比最大,硅藻门生物量占比最大,优势种17种;丰度变化趋势为秋季>夏季>春季>冬季,物种组成及分布时空差异显著。浮游动物共检出18目56科88属188种,种类组成以轮虫(52%)、原生动物(36%)为主,原生动物密度占比最大,桡足类生物量占比最大,优势种17种,丰度变化趋势与浮游植物相似,组成及分布时空差异显著。依据浮游生物多样性指数对水质的评价结果多为中等至良好状态。底栖动物共检出8纲13目31科50属82种,种类组成以节肢动物门(58%)为主,密度最大的是节肢动物门,生物量最大的是软体动物门,组成及分布时空差异较大。3.倒水河流域红安段共检出鱼类44种,隶属于3目9科38属,种类组成以小型鲤科鱼类为主,占种数比71%。鱼类资源量时空差异表现为秋季明显高于夏季,干流高于支流。夏季优势种为棒花鱼、中华鳑鲏和鲫,秋季优势种为中华鳑鲏,干流优势种数为夏季2种、秋季3种,支流夏秋两季优势种数均为1种。4.水生高等植物共检出35种,隶属于2门3纲21目23科30属,挺水植物10种、沉水植物2种、浮叶植物4种、漂浮植物1种、伴生种18种,含入侵种4种。物种丰富度相对较高,物种间亲缘关系较远,种间差异较大,干流的种丰富指数大于支流。5.倒水河流域浮游植物群落结构与水体总固体溶解物、高锰酸盐指数、化学需氧量、水温、盐度相关性显著。浮游动物群落结构与氨氮、高锰酸盐指数、化学需氧量、水温、盐度相关性显著。底栖动物群落结构与水体中盐度、氧化——还原电位、总氮、溶氧、总磷、正磷酸盐、氨氮相关性显著。综上,倒水河流域红安段水质状况基本为Ⅰ～Ⅲ类水,中等状态,氮磷含量偏高。水生生物多样性较往年有所改善但仍处于较差水平。环境变化对浮游生物及底栖动物的群落结构影响显著,浮游生物密度与WT、COD相关性极显著,底栖动物与TN、TP等相关性显著。