重金屬Cd和Hg對可口革囊星蟲(Phascolosoma esculenta)的毒理學(xué)效應(yīng).pdf

1、隨著沿海工業(yè)的快速發(fā)展,重金屬污染越來越嚴(yán)重,嚴(yán)重威脅著灘涂底棲生物的生存和生長,導(dǎo)致種質(zhì)資源的衰退,限制了水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。2010年《溫州海洋環(huán)境質(zhì)量公報(bào)》公布全市7個(gè)入海排污口海水中重金屬六價(jià)鉻、銅、和鋅等超標(biāo);局部海域沉積物中鉻、鋅和銅等超過一類海洋沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn);近岸水產(chǎn)品中鎘、砷、汞、銅和鋅等也出現(xiàn)不同程度的污染,可見溫州近岸重金屬污染問題普遍存在。本文以潮間帶底棲動(dòng)物可口革囊星蟲(Phascolosoma escul

2、enta)為研究對象,采用野外樣品檢測分析和實(shí)驗(yàn)室暴露試驗(yàn)相結(jié)合的方法探索了不同棲息地可口革囊星蟲中重金屬含量、生物體與棲息地底泥中重金屬含量的相關(guān)性、生物體重金屬的富集系數(shù),反映了東南沿?？煽诟锬倚窍x生活區(qū)的環(huán)境狀況,同時(shí)為其他水產(chǎn)品選擇養(yǎng)殖環(huán)境提供論參考。然后在實(shí)驗(yàn)生態(tài)條件下,從急性毒性、存活率、生長速度和含水率、富集系數(shù)、蛋白質(zhì)含量變化率、脂肪含量變化率以及DNA損傷等角度初步探討了重金屬Cd和Hg對可口革囊星蟲的制毒機(jī)制,為漁業(yè)

3、水質(zhì)檢測提供必要的毒性數(shù)據(jù)和其他底棲生物的毒理學(xué)研究提供基礎(chǔ)資料;也說明污染物對人類潛在危害,為制定預(yù)防性的管理措施,及時(shí)避免或減輕污染物對海洋生態(tài)系統(tǒng)造成的損傷提供科學(xué)依據(jù)。此外,還對確立灘涂環(huán)境污染指示生物,為保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境和合理開發(fā)可口革囊星蟲資源,為其健康養(yǎng)殖、加工和食用提供理論參考。
　　主要研究結(jié)果如下:
　　1.可口革囊星蟲及其棲息地底泥中重金屬含量分析
　　(1)不同棲息地可口革囊星蟲間的重金屬含量差

4、異性顯著(P<0.05),各群體中Pb含量均超過標(biāo)準(zhǔn),廈門海門島群體中Cd含量超標(biāo);(2)廈門海門島、樂清西門島自然灘涂棲息地和溫嶺塢根鎮(zhèn)養(yǎng)殖區(qū)等底泥中重金屬含量相對較高,所有采樣點(diǎn)底泥中Cu含量以及樂清西門島自然灘涂底泥中Cd含量高達(dá)沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ類;(3)可口革囊星蟲對Zn、Cu、Fe的富集系數(shù)均小于1,對Mn、Cd、Pb、Hg和As的富集系數(shù)均大于1。Zn、Cu、Fe、Pb和As的富集系數(shù)在大部分群體間差異性較小;(4)可口革囊

5、星蟲中的Fe和As含量與底泥中的Fe和As含量呈高度正相關(guān),可口革囊星蟲中的Zn和Hg的含量與底泥中的Zn和Hg含量的相關(guān)性次之,可口革囊星蟲中的其余重金屬元素含量與底泥中相關(guān)重金屬的含量的相關(guān)性較差;(5)Zn、Mn、Fe、Pb和Hg在肌肉中含量超過在內(nèi)臟團(tuán)中的含量,而Cu、Cd和As在內(nèi)臟團(tuán)中的含量更高;(6)隨著生長時(shí)間的增加,可口革囊星蟲肌肉中Mn、Cd和Hg的含量會(huì)增加,而Pb含量則下降。
　　2.Cd2+和Hg2+對可

6、口革囊星蟲的單一及聯(lián)合急性毒性實(shí)驗(yàn)
　　在海水加入不同濃度的Cd2+、Hg2+,觀察其對可口革囊星蟲的單一及聯(lián)合急性毒性。Cd2+、Hg2+和(Cd2++Hg2+)對可口革囊星蟲的24h、48h、72h和96h的LC50分別為16.19(12.09~25.38)mg/L、4.17(3.27~5.81)mg/L、2.82(1.56~3.98) mg/L;8.75(6.05~13.04)mg/L、1.98(1.35~3.02)mg/L

7、、1.31(0.98~2.41) mg/L;5.51(3.81~7.90)mg/L、1.33(0.88~2.03)mg/L和1.12(0.67~2.17)mg/L;5.46(3.35~8.47)mg/L、0.93(0.64~1.67)mg/L、0.74(0.34~1.56)mg/L;Cd2+、Hg2+和Cd2++ Hg2+對可口革囊星蟲的SC分別為0.27、0.0465和0.037mg/L。它們在48h和96h的毒性順序?yàn)?Cd2++

8、Hg2+)>Hg2+>Cd2+。Cd和Hg在48h和96h均為協(xié)同作用。
　　3.Cd和Hg對可口革囊星蟲生長速度、蛋白質(zhì)含量變化率和脂肪含量變化率的影響
　　可口革囊星蟲的生長速度隨著重金屬濃度的增加而降低,在 Cd2+和(Cd2++Hg2+)濃度最高時(shí),對生長速度的影響較小,但與對照組均有顯著性差異(P<0.05),說明重金屬能抑制可口革囊星蟲生長,當(dāng)濃度達(dá)到一定值時(shí)甚至導(dǎo)致體重停止增長。
　　在含有梯度含量的Cd

9、2+、Hg2+和(Cd2++Hg2+)泥床中暴露120d后,脂肪含量變化率分別為:0.58~-20.53％、0.36~-17.35%、2.38~-29.08%,總的變化趨勢均隨著濃度增高含量逐漸降低,各組與對照組間差異性顯著(P<0.05或P<0.01)。蛋白質(zhì)含量變化率分別為:1.56%~16.19%、1.65~8.84%、-8.07~17.64%,隨著重金屬濃度增高蛋白質(zhì)含量先增高后降低,甚至低于對照組的含量,處理組與對照組間差異性

10、顯著(P<0.05或P<0.01),部分濃度組間差異性顯著(P<0.05)。4.重金屬在可口革囊星蟲肌肉中含量的變化
　　可口革囊星蟲肌肉中Cd和Hg隨著暴露時(shí)間和濃度的增加而升高,直至達(dá)到平衡,表現(xiàn)出一定的濃度-時(shí)間-劑量效應(yīng),呈現(xiàn)出富集現(xiàn)象。在低濃度時(shí)明顯低于高濃度的富集速率,時(shí)間和濃度對可口革囊星蟲中Cd和Hg含量的影響均有顯著性差異,且兩者的交互作用同樣也極顯著影響著Cd和Hg含量(P<0.01)。
　　5.可口革囊

11、星蟲肌肉中Cd和Hg間的相互作用
　　在實(shí)驗(yàn)濃度范圍內(nèi),可口跟囊星蟲肌肉中Cd含量隨著Hg的增加而先增加后降低,Hg的加入促進(jìn)了Cd的富集;而肌肉中Hg的含量卻隨著Cd的增加而降低,即Cd的加入抑制了Hg的富集。
　　6.Cd和Hg對可口革囊星蟲體腔液細(xì)胞DNA損傷的影響
　　以彗星尾長和尾矩(TM)作為DNA損傷評價(jià)指標(biāo),都能指示出Cd、Hg和兩者混合液對體腔液細(xì)胞DNA的損傷程度,但TM值的評價(jià)結(jié)果更加準(zhǔn)確:隨著重