三丁基錫與環(huán)境因子耦合對(duì)大型海藻裂片石莼的毒性研究.pdf

1、環(huán)境污染問(wèn)題已經(jīng)成為全人類非常關(guān)注的一個(gè)焦點(diǎn),有機(jī)錫尤其是三丁基錫在海洋船舶涂料中的廣泛使用,對(duì)人和各種生物都有極大的影響。大型海藻構(gòu)成近岸水域初級(jí)生產(chǎn)力的主要部分,一方面,三丁基錫(TBT)影響海藻的生長(zhǎng)、光合作用;另一方面,海水中的無(wú)機(jī)氮、磷濃度和鹽度的變化也會(huì)左右海藻的生理過(guò)程。本文以裂片石莼為研究材料,探討了三丁基錫以及它和營(yíng)養(yǎng)鹽、鹽度這些環(huán)境因子對(duì)石莼的耦合效應(yīng),其主要結(jié)果如下:
　　1)低濃度的TBT(0.5μg/L和

2、2μg/L)對(duì)石莼的生長(zhǎng)、光合作用和光合色素影響不大,但在2μg/L時(shí),能顯著促進(jìn)石莼的光合作用,而高濃度的TBT(10μg/L和25μg/L)卻對(duì)石莼的各類新陳代謝造成不可逆的破壞作用。第三天時(shí),濃度為25μg/L的TBT進(jìn)入藻體后,作為電子傳遞的抑制劑,阻礙了電子傳遞,使光合系統(tǒng)受到破壞,進(jìn)而破壞色素結(jié)構(gòu),此時(shí)藻體產(chǎn)生更多的能量來(lái)抵抗外界脅迫,呼吸作用明顯上升,第七天10μg/LTBT濃度下,藻體的SOD和超氧陰離子含量上升,說(shuō)明T

3、BT的累積導(dǎo)致更多自由基的產(chǎn)生,對(duì)石莼產(chǎn)生毒性作用,引起細(xì)胞萎縮和破裂,造成細(xì)胞功能發(fā)生紊亂,但過(guò)高的TBT濃度(25μg/L)也會(huì)破壞酶系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu),造成SOD、CAT和MDA含量有所下降,三丁基錫以及本身毒性作用產(chǎn)生的活性氧通過(guò)破壞細(xì)胞壁、葉綠體和線粒體等細(xì)胞器的結(jié)構(gòu),對(duì)石莼的生長(zhǎng)、熒光參數(shù)、光合作用、光合色素產(chǎn)生顯著影響,膜脂質(zhì)過(guò)氧化速度加快,這促使藻體內(nèi)的酶清除系統(tǒng)發(fā)揮作用,最終反映在生長(zhǎng)上面,表現(xiàn)為藻體漂白和腐爛。
　

4、　2)TBT與營(yíng)養(yǎng)鹽的耦合中,在第七天營(yíng)養(yǎng)鹽與TBT這兩個(gè)因子都會(huì)影響到類胡蘿卜素、NR活性及超氧陰離子,但它們的交互作用在各個(gè)培養(yǎng)階段對(duì)各指標(biāo)影響都不同。第三天時(shí)高氮比環(huán)境氮處理在TBT濃度為2、10和25μg/L下對(duì)藻體的光合、呼吸和色素變化更為顯著;而高磷對(duì)環(huán)境磷處理第三天在TBT濃度為25μg/L時(shí)對(duì)藻體的光合和呼吸影響顯著,但對(duì)藻體的有效光化學(xué)效率和色素含量沒(méi)有顯著影響。氮、磷的加富為石莼提供了生長(zhǎng)的信號(hào),刺激藻體生長(zhǎng)調(diào)控相關(guān)

5、基因的合成,促進(jìn)藻體生殖細(xì)胞的形成和酶活動(dòng)與轉(zhuǎn)化,從而使藻體快速生長(zhǎng),表明營(yíng)養(yǎng)鹽加富的生長(zhǎng)條件使得藻體具有更高抵御TBT毒性的能力。
　　3)鹽度與TBT耦合實(shí)驗(yàn)中,TBT、鹽度及它們的交互作用在不同培養(yǎng)階段發(fā)揮不同的主效應(yīng)作用,結(jié)果發(fā)現(xiàn),TBT和鹽度兩個(gè)因子在第一天對(duì)生長(zhǎng)、葉綠素a、CA活性及CAT含量有顯著影響,第三天對(duì)生長(zhǎng)、有效光化學(xué)速率、類胡蘿卜素、CA活性、SOD含量有顯著影響,而第七天僅對(duì)生長(zhǎng)、葉綠素a、類胡蘿卜素有顯

6、著影響。而低鹽對(duì)環(huán)境鹽度在第七天時(shí)對(duì)石莼的生長(zhǎng)、光合作用、暗呼吸速率、色素含量、CA活性都有顯著影響,但在第七天低鹽脅迫下酶系統(tǒng)中各種抗氧化酶相對(duì)于環(huán)境鹽度的影響不大,而第三天低鹽對(duì)環(huán)境鹽度在TBT濃度為2μg/L時(shí)對(duì)SOD和MDA含量更為顯著,說(shuō)明藻體經(jīng)過(guò)七天的適應(yīng)期,為抵抗外界脅迫保持動(dòng)態(tài)平衡,以上說(shuō)明低鹽能加劇TBT對(duì)藻體的毒害作用。
　　總之,裂片石莼對(duì)TBT的生理響應(yīng)受到無(wú)機(jī)氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽和鹽度供應(yīng)情況的調(diào)節(jié),一般來(lái)說(shuō),提