中國近海常見優(yōu)勢浮游藻的三丁基錫毒性效應(yīng)及生物富集研究.pdf

1、有機(jī)錫化合物被認(rèn)為是人為因素引入海洋環(huán)境中的最毒的化學(xué)品之一。浮游藻作為海洋的初級生產(chǎn)力,對環(huán)境的變化非常敏感。盡管有機(jī)錫已被禁用,水體中殘留的有機(jī)錫仍會對海洋浮游藻產(chǎn)生毒害作用。浮游藻能夠富集環(huán)境中的有機(jī)錫,浮游藻富集的有機(jī)錫會通過食物鏈轉(zhuǎn)移至更高營養(yǎng)級的生物體中。有機(jī)錫在生物體內(nèi)還會被降解,有研究指出,浮游藻、細(xì)菌、真菌等生物降解有機(jī)錫是移除水環(huán)境中有機(jī)錫的主要途徑。目前,有機(jī)錫的毒性研究主要集中于雙殼類、腹足類、甲殼類等浮游動物,

2、關(guān)于海洋浮游藻的有機(jī)錫毒性研究還比較少。研究浮游藻對有機(jī)錫富集動力學(xué)的報道也鮮見。因此,研究海洋浮游藻的有機(jī)錫毒性效應(yīng)和富集動力學(xué)具有重要的環(huán)境意義。
　　 本文選取我國近海港口水域常見的15種優(yōu)勢浮游藻為試受生物,系統(tǒng)地研究了TBT對其生長、峰值粒徑、光合活性(Fv／Fm)的影響,通過96h半效應(yīng)濃度(EC50)和非檢測效應(yīng)濃度(NDEC)定量評價TBT對浮游藻的毒性作用,探討TBT對不同浮游藻毒性的差異與藻種脂肪含量的相關(guān)性

3、；并引用文獻(xiàn)數(shù)據(jù)評估天津、膠州灣、香港、廈門等港口水域有機(jī)錫的生態(tài)風(fēng)險。同時以丹麥細(xì)柱藻(Leptocylindru danicus)、強(qiáng)壯前溝藻(Amphidinium carterae)、米氏凱倫藻(Karenia mikimotoi)和日本星桿藻(Asterionella japonica)為對象,在指數(shù)生長期時分別加入150.0μg／L、20.0μg／L、10.0μg／L、10.0μg／L的TBT,在9天的實驗周期內(nèi),提取藻體細(xì)

4、胞吸附和吸收的TBT,采用固相微萃取技術(shù)和氣質(zhì)聯(lián)用儀GC-MS測定藻培養(yǎng)液中、細(xì)胞吸附和吸收的TBT的濃度,研究了浮游藻的TBT富集動力學(xué)及其遷移和轉(zhuǎn)化過程。主要結(jié)論如下:
　　 1.TBT在一定濃度條件下對15種浮游藻的生長均有抑制作用,抑制隨濃度的增加而增大。其中丹麥細(xì)柱藻對TBT耐受力最強(qiáng),聚生角毛藻、海鏈藻、簡裸甲藻和三角棘原甲藻對TBT較敏感。TBT對浮游藻生長、峰值粒徑和光合活性的影響具有一致性。
　　 2.

5、利用抑制率方程擬合得到15種浮游藻的EC50值分別為:丹麥細(xì)柱藻136.42μg／L、強(qiáng)壯前溝藻21.60μg／L、米氏凱倫藻7.71μg／L、微型原甲藻4.77μg／L、裸甲藻3.81μg／L、瑪氏骨條藻3.55μg／L、日本星桿藻3.15μg／L、派格棍形藻2.95μg／L、錐狀斯比藻2.04μg／L、柔弱角毛藻1.90μg／L、赤潮異灣藻1.76μg／L、聚生角毛藻1.08μg／L、海鏈藻0.70μg／L、簡裸甲藻0.53μg／L

6、、三角棘原甲藻0.51μg／L。其中丹麥細(xì)柱藻和強(qiáng)壯前溝藻為中國近海港口水域常見的優(yōu)勢藻.
　　 3.將非檢測毒性效應(yīng)模型和Logistic模型結(jié)合,非線性擬合得到非檢測毒性濃度(NDEC)分別為:丹麥細(xì)柱藻112.62μg／L、強(qiáng)壯前溝藻6.28μg／L、微型原甲藻3.73μg／L、日本星桿藻3.70μg／L、瑪氏骨條藻1.98μg／L、米氏凱倫藻1.84μg／L、赤潮異灣藻1.76μg／L、錐狀斯比藻1.63μg／L、派格棍

7、形藻1.17μg／L、聚生角毛藻1.07μg／L、裸甲藻0.99μg／L、柔弱角毛藻0.95μg／L、海鏈藻0.79μg／L、簡裸甲藻0.23μg／L、三角棘原甲藻0.16μg／L。其中瑪氏骨條藻、微型原甲藻和裸甲藻的NDEC與EC50相比減小程度較大。按照文獻(xiàn)調(diào)查數(shù)據(jù),天津近海、膠州灣水域、香港水域和廈門水域的TBT(濃度均低于1.0μg／L)對浮游藻基本不會產(chǎn)生明顯毒性效應(yīng)。
　　 4.丹麥細(xì)柱藻、強(qiáng)壯前溝藻、米氏凱倫藻和日

8、本星桿藻4種藻的培養(yǎng)液均具有移除TBT的能力,而且移除速率較快。藻質(zhì)密的細(xì)胞壁在生物吸附TBT中起著主導(dǎo)的作用；浮游藻細(xì)胞壁吸附TBT的含量遠(yuǎn)高于細(xì)胞內(nèi)吸收的TBT。丹麥細(xì)柱藻、強(qiáng)壯前溝藻和米氏凱倫藻均具有降解TBT的能力。浮游藻富集和排出TBT的過程基本符合一級動力學(xué)方程。在浮游藻細(xì)胞富集TBT的濃度達(dá)到最大值時,計算藻體對TBT的生物富集因子,分別為丹麥細(xì)柱藻3.86×103 cm3 g-1,米氏凱倫藻3.34×103 cm3g-1

9、,強(qiáng)壯前溝藻1.75×103 cm3 g-1,日本星桿藻0.90×103cm3g-1。其中丹麥細(xì)柱藻、強(qiáng)壯前溝藻和日本星桿藻的富集因子大小與其EC50具有一致性,米氏凱倫藻的富集因子較高,高于強(qiáng)壯前溝藻,可能與其無細(xì)胞壁特殊結(jié)構(gòu)有關(guān)。
　　 5.TBT對不同浮游藻的毒性大小的差異可能與其脂肪含量具有一定的相關(guān)性。測定結(jié)果顯示,大部分浮游藻的總脂含量越低,EC50值越低,TBT對其毒性作用越強(qiáng)。丹麥細(xì)柱藻、米氏凱倫藻和強(qiáng)壯前溝藻富