【摘要】：重金屬具有親脂性、難降解性和高富集性,容易在海洋生物體內(nèi)積累,通過食物鏈進行放大,海水中微量濃度的重金屬即可引起生物機體的氧化應(yīng)激和氧化損傷甚至導(dǎo)致生物死亡。因此,尋找能夠快速、準確監(jiān)測海洋環(huán)境中重金屬污染水平的方法,對于及時掌握海水污染程度及生態(tài)風險性評價十分必要。 運用生物標志物法監(jiān)測海水重金屬污染,能夠反映海水中多重金屬對生物的混合效應(yīng),靈敏度高且專一性較強。海洋雙殼類金屬硫蛋白(MTs)即是重金屬毒性監(jiān)測中常用的一類生物標志物。但是,相同重金屬對不同物種MTs的誘導(dǎo)規(guī)律存在較大差異,即使同一物種其不同組織MTs對重金屬暴露的響應(yīng)程度也不相同,顯示在重金屬生物監(jiān)測方面應(yīng)選擇適宜的生物種類和組織類型。定量監(jiān)測海水重金屬污染水平則需要獲得重金屬濃度—MTs誘導(dǎo)量及暴露時間—MTs誘導(dǎo)量的響應(yīng)關(guān)系方程。另外,由于海水溫度、pH值、鹽度等因子的波動會對生物產(chǎn)生直接或間接的干擾,影響其體內(nèi)MTs的水平,造成海域現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果的不準確性。 本研究以中國沿海海域常見的雙殼類生物——菲律賓蛤仔(Ruditapes philippinarum)為實驗對象,分別選用含單一重金屬離子Cu2+、Zn2+、Cd2+、Hg2+的人工海水對蛤仔進行暴露培養(yǎng),通過測定重金屬在鰓和內(nèi)臟中的總含量及可溶性含量變化,分析其在蛤仔組織中的富集規(guī)律；根據(jù)蛤仔鰓和內(nèi)臟中MTs的水平隨暴露濃度和時間的變化,選擇適用于指示單一重金屬污染的組織類型,并確定指示重金屬污染的最佳濃度范圍和暴露時間。研究結(jié)果表明：蛤仔內(nèi)臟比鰓更容易蓄積海水中的Cu2+、Zn2+、Cd2+、Hg2+,50μg/LCu2+、100μg/LZn2+、50μg/L Cd2+、5μg/LHg2+分別暴露5d后蛤仔鰓對4種重金屬的BCF值分別為53.6、280.8、20.6、282.8,內(nèi)臟的BCF值分別為676.8、268.1、47.4、565.6。進入鰓和內(nèi)臟中的Cu2+和Cd2+主要以游離態(tài)形式存在,而Zn2+、Hg2+暴露下,亞細胞組分中的Zn、Hg主要以不溶形式存在。組織內(nèi)富集金屬Cu、Cd、Hg與相應(yīng)組織中MTs含量之間的關(guān)系呈冪函數(shù)關(guān)系或負指數(shù)關(guān)系,而Zn的蓄積與MTs之間的關(guān)系可以用直線方程表征。蛤仔內(nèi)臟MTs對Cu2+暴露更為敏感,而鰓MTs則更適合指示海水Zn2+、Cd2+或Hg2+等重金屬污染水平。 在研究重金屬單一暴露的基礎(chǔ)上,分別將上述重金屬離子2種或4種混合,研究復(fù)合污染下蛤仔MTs的響應(yīng)規(guī)律,并與單一金屬暴露相比較,探討2種或4種重金屬對蛤仔MTs的聯(lián)合誘導(dǎo)效應(yīng)機制。結(jié)果表明：雙重金屬和四重金屬聯(lián)合與對照組相比均能顯著誘導(dǎo)蛤仔鰓和內(nèi)臟MTs的合成。(Cu2+-Zn2+)聯(lián)合暴露5d,蛤仔鰓和內(nèi)臟MTs含量隨混合金屬濃度升高表現(xiàn)出先升高后降低的趨勢,隨著(Cu2+-zn2+)混合濃度的增大,其對鰓MTs的聯(lián)合誘導(dǎo)表現(xiàn)為協(xié)同—相加—拮抗效應(yīng),對內(nèi)臟MTs則表現(xiàn)為協(xié)同—拮抗效應(yīng)。較低濃度(Cd2+-Hg2+)聯(lián)合暴露響對MTs的誘導(dǎo)能力遠遠大于高濃度組,隨著(Cd2+-Hg2+)混合濃度的增大,其對鰓MTs的聯(lián)合誘導(dǎo)表現(xiàn)為協(xié)同—相加—拮抗效應(yīng),對內(nèi)臟MTs則表現(xiàn)為協(xié)同—拮抗效應(yīng)。在4種重金屬離子聯(lián)合暴露下,重金屬濃度較低時,對鰓MTs聯(lián)合誘導(dǎo)效應(yīng)表現(xiàn)為相加作用,隨著濃度增大則轉(zhuǎn)變?yōu)檗卓棺饔?而對內(nèi)臟MTs的聯(lián)合誘導(dǎo)均表現(xiàn)為拮抗作用。 研究非生物因子對蛤仔MTs的干擾程度,對復(fù)合污染下蛤仔MTs的響應(yīng)值隨海水溫度、鹽度、pH值的變化趨勢進行了初步探索,辨析這些因子的干擾作用并采取適宜方法對測定結(jié)果加以校正,以便于在消除非生物因子影響的前提下進行重金屬綜合污染水平評價。結(jié)果表明：上述非生物因子中溫度、鹽度變化對MTs的響應(yīng)值影響較大,pH值的影響相對較小。①在蛤仔適宜生長的海水溫度范圍(5～20℃)內(nèi),無論是低濃度還是高濃度重金屬污染區(qū),鰓、內(nèi)臟的MTs含量均隨溫度升高而增加,同等污染水平在20℃時對MTs的誘導(dǎo)量最高。高、低濃度污染區(qū)的鰓MTs含量以及高濃度污染區(qū)的內(nèi)臟MTs含量,與溫度之間呈現(xiàn)顯著正相關(guān)性,可直接采用內(nèi)插法,將MTs含量實測值轉(zhuǎn)換為15℃時的校正值。②蛤仔MTs對重金屬暴露的響應(yīng)值受鹽度影響呈“階梯”狀變化。如果以鹽度30時的測定值作為基準值,以下情況無需進行校正：重污染區(qū)、鹽度為20-35時,鰓MTs含量；鹽度在20～35范圍內(nèi)時,低污染、重污染區(qū)內(nèi)臟MTs含量。其他鹽度范圍下,所測定的鰓或內(nèi)臟MTs均需采用內(nèi)插法進行校正。③蛤仔MTs對重金屬的響應(yīng)受海水pH值的影響較小。以pH8.0的測定值作為基準,如果采用鰓MTs含量指示重金屬綜合污染水平,在海水pH為7.5～9.0(低污染區(qū))和pH7.5-8.0(重污染區(qū))的測定值無需校正；如果采用內(nèi)臟MTs含量指示重金屬綜合污染水平,在海水pH為8.0～8.5(低污染區(qū)、重污染區(qū))時的測定值無需校正。其他pH范圍下所測定的鰓或內(nèi)臟MTs均以pH8.0為準,需采用內(nèi)插法進行校正。
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：X55

【參考文獻】

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1 施鋼;陳剛;張健東;黃建盛;湯保貴;周暉;潘傳豪;白麗蓉;;Cu~(2+)、Zn~(2+)對藍點笛鯛幼魚急性及聯(lián)合毒性研究[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2011年15期

2 蘇永紅;唐柱云;曾科;;重金屬聯(lián)合毒性研究進展[J];現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技;2007年10期

3 蘇秋克;張海鷗;郭玉芳;;泉州灣重金屬污染生態(tài)地球化學(xué)預(yù)警[J];環(huán)境科學(xué)與管理;2010年06期

4 柴敏娟,魯波;重金屬混合液對羅非魚嗅覺的毒性[J];福建水產(chǎn);1996年03期

5 阮金山;羅冬蓮;楊妙峰;;東山灣巴非蛤養(yǎng)殖區(qū)海水、沉積物重金屬的含量分布與潛在生態(tài)危害評價[J];福建水產(chǎn);2006年04期

6 周煥英,高志賢,房彥軍,王紅勇,鄒峰;試紙-光電檢測快速定量測定鉛[J];分析化學(xué);2005年01期

7 唐建勛;劉忠良;程樟順;邢承華;李君榮;;重金屬Pb、Cu聯(lián)合攻毒對泥鰍卵細胞發(fā)育脅迫的顯微觀察[J];廣東微量元素科學(xué);2010年09期

8 賀亮;范必威;;海洋環(huán)境中的重金屬及其對海洋生物的影響[J];廣州化學(xué);2006年03期

9 劉莉;海水中重金屬污染物的氧化還原轉(zhuǎn)化[J];大連海運學(xué)院學(xué)報;1993年01期

10 劉青;張越;付鑫;馬師薈;;菲律賓蛤仔的研究進展[J];河北漁業(yè);2011年01期

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本文編號：2632151