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重金属铜、镉及海水酸化对底栖猛水蚤的毒性研究

杨世超

  重金属是一类典型的环境污染物,在海洋中的污染非常普遍,对海洋生物和生态环境构成了严重威胁。温室气体二氧化碳大量溶于海水中,改变表层海水碳酸系统的平衡,降低海水pH(海水酸化)和碳酸钙盐的饱和度。这种海洋酸化现象会对甲壳类等海洋钙化生物的造成危害。 桡足类作为海洋生态系统中的关键物种,研究其对环境胁迫的响应情况,对污染物的生态效应评价具有重要意义。本文以潮间带常见的底栖猛水蚤-日本虎斑猛水蚤(Tigriopus japonicus)为实验动物,研究了其种群和个体对重金属铜、镉污染及海水酸化胁迫的响应情况,主要的研究结论如下: 1.海水酸化对日本虎斑猛水蚤96h急性毒性试验,其死亡率为0。自然海水条件下,铜和镉对日本虎斑猛水蚤的96hLC50分别为1.97mg/L和10.54mg/L。海水酸化对铜的急性毒性效应影响较复杂,pH6.5时的96hLC50比自然海水中要高,其它酸化条件的96hLC50均比自然海水要低。酸化对镉的急性毒性效应影响非常显著。海水pH值和各个pH值对应的镉的96hLC50之间表现出明显的相关性,并且随着pH值的降低,96hLC50减小。总体而言,海水酸化加大了重金属铜、镉对日本虎斑猛水蚤的急性毒性效应。 2.桡足类的世代暴露试验是评价环境胁迫的生态效应的必要方法。标准的24天试验表明:海水酸化对日本虎斑猛水蚤的发育时间和产卵袋数没有显著影响,但是使其存活率降低,对其种群中的雌雄比例也有影响,孵化的无节幼体数量也显著减少。自然海水条件下,铜对日本虎斑猛水蚤的发育时间和性别比没有显著影响,但是降低了其存活率和繁殖力。镉对日本虎斑猛水蚤的发育时间、存活率、性比均没有显著的影响,但是无节幼体的产量随着镉浓度的升高而减少。对于个别的发育和繁殖指标,如卵袋数量,海水酸化对重金属铜、镉的毒性影响不是非常显著。但是对于大多数的观测指标,如发育时间,性别比,存活率,无节幼体产量等,海水酸化处理都使重金属铜、镉的毒性效应显著增强。 试验表明,日本虎斑猛水蚤对重金属铜、镉和海水酸化的胁迫有较高的敏感性,适合作为海洋生态毒理学的模型生物。 小型底栖动物作为碎屑食物链中的一个重要环节,被认为是评价群落健康程度和环境变化的敏感指示类群。而在小型底栖动物类群中,底栖桡足类猛水蚤对于环境的胁迫更为敏感。本实验中利用简单的微宇宙试验,探索了底栖猛水蚤的丰度和小型底栖动物群落对重金属铜和海水酸化的响应。海水酸化对底栖猛水蚤和小型底栖动物群落均没有影响。重金属铜显著降低了底栖猛水蚤的丰度,并且铜处理组的小型底栖动物群落与对照有显著差异。海水酸化对于重金属铜对底栖猛水蚤丰度和小型底栖动物群落的毒性效应没有影响。酸化对小型底栖生物群落结构及重金属毒性效应的影响,还有待更为深入精细的实验研究。……   
[关键词]:日本虎斑猛水蚤;底栖猛水蚤;重金属;海水酸化
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:中国海洋大学2010年