基于水生生物行为变化的水质安全在线生物预警研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 任宗明 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2008-05-07 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 王子健 |
| 关键词 | 水质预警 环境胁迫 水生生物 行为 水质安全在线生物预警系统 Early Warning of water quality Environmental stress Aquatic organisms behavior ecology the on-line biological early warning system |
| 其他题名 | The Studies on the On-line Biological Early Warning of Water Quality Based on the Behavioral Responses of Aquatic Organisms |
| 学位专业 | 环境科学 |
| 中文摘要 | 针对当前化学物质生产、运输和储存过程中存在的安全隐患，采取有效可行的监测和预警方式对水环境质量变化进行在线监测，从而实现水质突发性变化的安全预警，对于保证人类身体健康和水环境的生态平衡尤为重要。本论文基于一定环境胁迫下对水生生物行为的研究，自主研制性能优越、经济实用的水质安全在线生物预警系统，并就一定环境胁迫下，运用本预警系统对大型蚤的行为变化进行研究，实现模拟水体突发性污染事故的综合毒性在线监测和预警。主要成果如下： 在确定水生生物行为信号采集方式以后，形成初级的水生生物行为测试仪。本行为测试仪通过多电极信号分析，采集受试生物的行为信号，并以矫正后的正弦波方式实时显示。 结合上述信号采集方式，对大型蚤在一定环境胁迫下的行为变化进行研究分析，其中包括在一定温度、浊度、pH值、流速、外加电流等物理因素和水体余氯、有机农药、重金属等化学因素导致的环境胁迫。经测定，在消除环境噪音（物理因素导致的环境胁迫）以后，受试生物的行为受环境化学污染物胁迫大小和暴露时间长短的直接影响，并在亚致死剂量胁迫（0.1TU，Toxic Unit）下表现出行为效应。其行为强度（受试生物完全表达的行为强度单位为1，Unit 1）变化表现出以下规律：第一，不同化学污染物导致的行为变化符合一般的环境胁迫阈模型；第二，产生导致神经毒性的环境胁迫导致的行为变化具有明显的规律相似性，具有行为调节过程；第三，导致细胞毒性和组织损伤的化学污染物暴露下，受试生物虽然没有明显的行为调节，但是，无明显行为效应（回避行为）过程随暴露时间和浓度的变化规律符合行为逐级胁迫阈模型；第四，不同作用机理的污染物暴露下，受试生物回避行为变化具有明显规律性。 对比研究不同环境胁迫下受试生物的行为变化，并结合既有的关于生物行为变化的研究结果，提出通过将水生生物的环境逐级胁迫阈模型和回避行为变化规律镶嵌于水生生物行为测试仪的软件预警系统的方式，设计并完成了具有多源信号采集，实现差异和趋势分析，并以综合毒性单位的定量计算，实现预警及信号无线传输技术的水质安全在线生物预警系统。该系统的发明，不仅填补了水体综合毒性在线生物监测技术领域国内空白，而且能够从生物生态毒理学方面对生物行为学进行解释，实时监测水体毒性对受试生物的行为效应，并根据生物对水体污染物的行为学响应，对水体质量作出综合判断。该系统不仅能对水体污染与否作出明确分析，并且可以对水体污染程度，包括水体污染爆发时间和水体内污染物的浓度剂量作出评估。 |
| 学科主题 | 环境水质学 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2010-05-27 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/229]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_环境水质学国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 任宗明. 基于水生生物行为变化的水质安全在线生物预警研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2008. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
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