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重金属在小球藻—菲律宾蛤仔食物链上的累积与传递研究

汪远丽

  随着科技的飞速进步和社会的迅猛发展,重金属污染给海洋环境尤其是近岸养殖环境造成了严重危害,并日益引起人们的广泛关注,成为了环境科学、生物学的热点研究问题之一。海水中重金属可通过食物链转移或富集到水产品尤其是贝类产品中,直接或间接地威胁人类的健康。因而,研究重金属在微藻-贝类食物链中的转移、传递,具有重要的理论和现实意义。本文以铜、铅、镉为研究对象,研究了重金属在小球藻-菲律宾蛤仔食物链中的累积与传递,主要研究内容和结论如下: 1.菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)富集海水中的重金属研究。以胶州湾典型的经济型贝类-菲律宾蛤仔为研究对象,模拟了菲律宾蛤仔对海水中重金属铜、铅、镉的富集。采用半静水法进行富集实验,实验海水盐度为28.5-29.0‰,pH为8.1-8.3,水体中铜、铅和镉浓度分别为10μg/L、50μg/L和100μg/L,菲律宾蛤壳长为3.0-3.6 cm,体重为6.0-7.8 g。在1 d、3 d、5 d、10 d、15 d、20 d、25 d、30 d取出部分贝类用微波消解-原子吸收光谱法测定重金属含量。由菲律宾蛤对海水中铜、铅和镉等3种重金属的富集实验结果可以看出,菲律宾蛤仔对不同浓度Cu、Pb、Cd的富集系数BCF变化范围分别为:105-268、185-690和26-85,对3种重金属的富集能力依次为Pb>Cu>Cd;对同一金属的富集,水体中重金属浓度越高,贝类体内富集的重金属含量也越高;对于富集系数,随着海水中重金属离子浓度的增大而减少。 2.重金属对小球藻(Chlorella)的胁迫作用及其在小球藻中的富集作用研究。在温度为20±1℃,盐度为28.5-29.0‰,pH为8.07-8.20,光照强度为4000 lx,光暗周期为L/D=12/12,采用f/2培养基,对小球藻进行培养。在Cu~(2+)、Pb~(2+)和Cd~(2+)浓度为10μg/L、50μg/L和100μg/L的溶液中,进行小球藻在重金属胁迫下的毒性与累积实验。结果显示,Cu~(2+)、Pb~(2+)和Cd~(2+)的浓度越高,对小球藻的生长抑制作用越强。小球藻对三种重金属离子的耐受性存在明显差异,重金属对小球藻的毒性大小为Cd~(2+)>Pb~(2+)>Cu~(2+)。达到平衡时,小球藻对Cu~(2+)、Pb~(2+)和Cd~(2+)富集能力为Cd~(2+)>Pb~(2+)>Cu~(2+),对不同浓度的Cu~(2+)、Pb~(2+)和Cd~(2+)的富集系数分别为1626-3161、3198-7799和9313-5438,随水体中的Cu~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+)的浓度增加,小球藻对Cu~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+)富集量增大,富集系数BCF呈现降低趋势。 3.菲律宾蛤仔通过摄食小球藻对重金属的富集研究。在受控条件下,模拟了重金属铜、铅、镉在小球藻-菲律宾蛤仔食物链中的累积和传递,测定了重金属在食物链上的富集系数BCF及传递系数BMF。重金属在沿着小球藻→菲律宾蛤仔传递过程中,蛤仔体内重金属的含量随着时间的增加而显著上升。达到平衡时,菲律宾蛤仔对小球藻中Cu、Pb、Cd的富集系数BCF分别为364-821、1089-936和245-736,高于直接从海水中测定的富集系数,其大小顺序为Pb>Cu>Cd。Cu、Pb、Cd的传递系数BMF值均小于1,说明3种重金属在小球藻-菲律宾蛤仔食物链上没有明显的生物放大效应,传递系数BMF的大小为Pb>Cu>Cd。 本项研究将为研究重金属对贝类的生态毒理学奠定理论基础,并为制定水产品中有毒有害物质的限量标准提供科学依据。……   
[关键词]:重金属富集;小球藻;菲律宾蛤仔;食物链
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:中国海洋大学2011年