李佳娜:贻贝中微塑料的污染特征及其与典型污染物的复合毒性效应论文

李佳娜:贻贝中微塑料的污染特征及其与典型污染物的复合毒性效应论文

本文主要研究内容

作者李佳娜(2019)在《贻贝中微塑料的污染特征及其与典型污染物的复合毒性效应》一文中研究指出:微塑料通常是指长度或直径(颗粒的最长维度)小于5毫米的塑料颗粒,它由于具有分布广泛、难以降解、易吸附环境中的污染物以及容易进入生物体等特殊的性质,对生态环境和人体健康构成潜在的威胁。2011年,联合国环境规划署将海洋微塑料污染列为全球要面对的一个新的环境问题和挑战。尽管国内外有大量的研究证实微塑料广泛存在于海洋的各种介质中,然而目前国际上还没有统一标准的技术方法对海洋微塑料进行监测和生态风险评估。海鸟和海龟已经被广泛用来监测尺寸在1毫米以上的塑料碎片,然而对于更小尺寸的微塑料的监测,目前尚缺乏有效的指示生物。贻贝作为传统污染物的生物指示种已经有四十多年的历史,且许多室内模拟实验已经表明它对微塑料的敏感性。另外,贻贝在食物链中的重要作用和作为主要海产品之一的现状,都促使它成为评估海洋微塑料污染生态和健康风险的优良指示物种。本文以贻贝作为模式生物,进行了以下研究:为了建立双壳类的微塑料分析方法,同时探索我国海产双壳类是否遭受了微塑料污染。本研究首先对我国上海水产市场上9种常见的海产双壳类进行了调查,对微塑料的丰度、类型、尺寸和化学组成进行表征。研究发现,9种双壳类中的微塑料数量可达2.1-10.5个/克软组织,其中毛蚶体内的微塑料平均含量可达大约每克10个,微塑料污染最为严重。被调查的双壳类体内含有多种不同类型的微塑料,包括纤维、碎片以及小球等。在检测到的微塑料中,纤维是最常见的类型,分别在8种生物体中占了微塑料总数的一半以上,但在褶牡蛎体内,小球的数量最多,占了总数的60%。最常见的微塑料尺寸范围是在5到250微米之间,这一尺寸在9个种中占33-84%。本研究结果表明被调查的海产双壳类体内均呈现出较高水平的微塑料污染,首次对其中多个物种的微塑料污染现状进行了报道,暗示了微塑料通过双壳类给人体健康带来的潜在风险。在上述研究中,我们建立了微塑料在双壳类体内的分离和鉴定方法,接着进一步开展了样品来源可控的贻贝微塑料污染特征和及其环境相关性研究,对中英沿海的紫贻贝(Mytilus edulis)进行了微塑料污染调查,本调查一共包含22个中国站点和16个英国站点。研究结果表明紫贻贝体内含有多种不同类型的微塑料,包括纤维、碎片、薄膜以及小球等,两国样品在类型和尺寸分布上具有相似的特点,微塑料外形特征也很相似,其中纤维是最常见的类型,其次是碎片。在检测到的微塑料中,最常见的微塑料尺寸范围是在250微米以下。不同的是,中国样品中赛璐玢(CP)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚酯(PES)的含量最高,而英国样品中含量最高的聚合物类型为PES、人造丝、聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)。在丰度方面,以单位重量计,中国紫贻贝微塑料丰度显著高于英国;以个体计,两国紫贻贝无显著性差异。经过比较研究,中英两国野生紫贻贝单位软组织含有的微塑料数量均显著高于养殖贻贝;生长在重度污染区的紫贻贝体内的微塑料丰度显著高于生长在轻度污染区的紫贻贝;超市购买的人工去壳处理的紫贻贝比活体紫贻贝含有更高水平的微塑料污染,且具有显著性差异。在微塑料的类型分布方面,紫贻贝与其生活水体具有一致性。在尺寸方面,紫贻贝体内小于250微米的微塑料比重远高于水体,预示着紫贻贝对海水中较小尺寸的微塑料具有选择性。总体上,中英沿海紫贻贝体内的微塑料污染维持在相对稳定的水平,且与环境受人类活动干扰程度密切相关,紫贻贝体内的微塑料在一定程度上可以反映其生活水体中微塑料的污染特征,特此提出利用贻贝监测海洋微塑料污染。本研究是国际上最早对贻贝体内的微塑料开展的大范围调查,并揭示了其环境相关性;并且在同种研究方法下,进行了国际间的对比研究;在研究过程中,利用扫描电镜把贻贝体内的微塑料和硅藻进行了区分,避免了其他研究者把硅藻误认为微塑料,对微塑料的鉴定有重要意义。前期的野外调查明确了微塑料在贻贝中的污染特征,而微塑料生态和健康风险的评估还需要室内模拟实验探究与之相关的毒理学效应。通过毒理学研究一方面可以寻找贻贝对微塑料敏感的生物指标用于环境监测,另外可以通过毒性效应对其生态风险进行评估。在真实环境中,被生物摄食的微塑料携带或吸附了多种污染物,由此给海洋生物和人体健康带来潜在的风险。为了探索这一问题,本研究用氯化镉和聚氯乙烯(PVC)微粒联合暴露紫贻贝,并选取溶酶体膜稳定性(LMS)和三个基因(金属硫蛋白MT-20、过氧化氢酶CAT和丙酮酸激酶PK)在消化腺中的表达量作为生物指标,来探究微塑料对重金属在紫贻贝(Mytilus edulis)体内的吸收、积累和毒性有无影响。暴露7天后,组织切片显示微塑料进入到贻贝的鳃和消化腺等组织中,但微塑料对镉的生物可利用性并未产生影响。有氯化镉存在的两个处理组LMS都显著低于对照组,而PVC单独暴露组并未产生明显影响。MT-20在氯化镉暴露的两个处理组的贻贝消化腺中的表达量均明显上升,但两组之间并没有显著差异,这表明微塑料没有增强重金属镉的毒性效应。CAT仅在氯化镉单独暴露组有明显上升,而PK基因在所有实验组之间均无显著差异。总体上,PVC微粒并未对紫贻贝产生明显的影响,它对重金属镉的吸收、积累和毒性效应也没有显著影响。在上述研究中,由于并未发现对微塑料敏感的生物指标,且微塑料并未影响重金属的生物可利用性和毒性,因此需要选择不同的生物指标,继续探索微塑料与其他典型污染物的复合毒性效应。为此,本研究选取了另一种典型的有机污染物-雌激素继续探索相关的毒理学效应。用雌二醇(E2)和微塑料粒子(PVC+聚苯乙烯PS)联合暴露紫贻贝(Mytilus edulis),并选取贻贝的条件指数(CI)、血细胞活性、雌激素受体基因(ER2)在性腺中的表达量作为生物指标,来探究微塑料对雌激素在生物体内的毒性有无影响。研究结果表明,在7天暴露后,微塑料分离实验和组织切片均显示微塑料进入到贻贝鳃和消化腺等组织中,微塑料和E2的暴露都未对贻贝的CI产生明显影响,ER2在性腺中的表达也未受到明显影响。有微塑料存在的两个处理组血细胞活性都低于对照组,但仅联合暴露组具有显著性差异,预示着两种污染物的混合会导致毒性增强,因此雌激素和微塑料的复合毒性可能存在协同效应。本章研究为微塑料特异性生物指标的选取和其生态风险评估提供了科学依据。本论文通过对紫贻贝中微塑料污染特征的调查和与之相关的复合毒性效应的研究,证实微塑料广泛分布在贻贝体内,且其相应的复合毒性效应不容忽视,指出微塑料可能通过贻贝带来一定的生态风险和人体健康风险。同时,研究表明贻贝中的微塑料污染程度与环境状况密切相关,贻贝体内的微塑料可以在一定程度上反映环境水体的微塑料污染特征,因此提出用贻贝监测海洋微塑料污染。本研究为海洋微塑料污染指示种的选择提供了理论基础,为微塑料的生物监测和生态风险评估方法的建立提供了科学依据,为维护我国海洋生态系统的安全和健康及制定相关政策法规做出了重要贡献。

Abstract

wei su liao tong chang shi zhi chang du huo zhi jing (ke li de zui chang wei du )xiao yu 5hao mi de su liao ke li ,ta you yu ju you fen bu an fan 、nan yi jiang jie 、yi xi fu huan jing zhong de wu ran wu yi ji rong yi jin ru sheng wu ti deng te shu de xing zhi ,dui sheng tai huan jing he ren ti jian kang gou cheng qian zai de wei xie 。2011nian ,lian ge guo huan jing gui hua shu jiang hai xiang wei su liao wu ran lie wei quan qiu yao mian dui de yi ge xin de huan jing wen ti he tiao zhan 。jin guan guo nei wai you da liang de yan jiu zheng shi wei su liao an fan cun zai yu hai xiang de ge chong jie zhi zhong ,ran er mu qian guo ji shang hai mei you tong yi biao zhun de ji shu fang fa dui hai xiang wei su liao jin hang jian ce he sheng tai feng xian ping gu 。hai diao he hai gui yi jing bei an fan yong lai jian ce che cun zai 1hao mi yi shang de su liao sui pian ,ran er dui yu geng xiao che cun de wei su liao de jian ce ,mu qian shang que fa you xiao de zhi shi sheng wu 。yi bei zuo wei chuan tong wu ran wu de sheng wu zhi shi chong yi jing you si shi duo nian de li shi ,ju hu duo shi nei mo ni shi yan yi jing biao ming ta dui wei su liao de min gan xing 。ling wai ,yi bei zai shi wu lian zhong de chong yao zuo yong he zuo wei zhu yao hai chan pin zhi yi de xian zhuang ,dou cu shi ta cheng wei ping gu hai xiang wei su liao wu ran sheng tai he jian kang feng xian de you liang zhi shi wu chong 。ben wen yi yi bei zuo wei mo shi sheng wu ,jin hang le yi xia yan jiu :wei le jian li shuang ke lei de wei su liao fen xi fang fa ,tong shi tan suo wo guo hai chan shuang ke lei shi fou zao shou le wei su liao wu ran 。ben yan jiu shou xian dui wo guo shang hai shui chan shi chang shang 9chong chang jian de hai chan shuang ke lei jin hang le diao cha ,dui wei su liao de feng du 、lei xing 、che cun he hua xue zu cheng jin hang biao zheng 。yan jiu fa xian ,9chong shuang ke lei zhong de wei su liao shu liang ke da 2.1-10.5ge /ke ruan zu zhi ,ji zhong mao han ti nei de wei su liao ping jun han liang ke da da yao mei ke 10ge ,wei su liao wu ran zui wei yan chong 。bei diao cha de shuang ke lei ti nei han you duo chong bu tong lei xing de wei su liao ,bao gua qian wei 、sui pian yi ji xiao qiu deng 。zai jian ce dao de wei su liao zhong ,qian wei shi zui chang jian de lei xing ,fen bie zai 8chong sheng wu ti zhong zhan le wei su liao zong shu de yi ban yi shang ,dan zai zhe mu li ti nei ,xiao qiu de shu liang zui duo ,zhan le zong shu de 60%。zui chang jian de wei su liao che cun fan wei shi zai 5dao 250wei mi zhi jian ,zhe yi che cun zai 9ge chong zhong zhan 33-84%。ben yan jiu jie guo biao ming bei diao cha de hai chan shuang ke lei ti nei jun cheng xian chu jiao gao shui ping de wei su liao wu ran ,shou ci dui ji zhong duo ge wu chong de wei su liao wu ran xian zhuang jin hang le bao dao ,an shi le wei su liao tong guo shuang ke lei gei ren ti jian kang dai lai de qian zai feng xian 。zai shang shu yan jiu zhong ,wo men jian li le wei su liao zai shuang ke lei ti nei de fen li he jian ding fang fa ,jie zhao jin yi bu kai zhan le yang pin lai yuan ke kong de yi bei wei su liao wu ran te zheng he ji ji huan jing xiang guan xing yan jiu ,dui zhong ying yan hai de zi yi bei (Mytilus edulis)jin hang le wei su liao wu ran diao cha ,ben diao cha yi gong bao han 22ge zhong guo zhan dian he 16ge ying guo zhan dian 。yan jiu jie guo biao ming zi yi bei ti nei han you duo chong bu tong lei xing de wei su liao ,bao gua qian wei 、sui pian 、bao mo yi ji xiao qiu deng ,liang guo yang pin zai lei xing he che cun fen bu shang ju you xiang shi de te dian ,wei su liao wai xing te zheng ye hen xiang shi ,ji zhong qian wei shi zui chang jian de lei xing ,ji ci shi sui pian 。zai jian ce dao de wei su liao zhong ,zui chang jian de wei su liao che cun fan wei shi zai 250wei mi yi xia 。bu tong de shi ,zhong guo yang pin zhong sai lu bin (CP)、ju dui ben er jia suan yi er zhi (PET)he ju zhi (PES)de han liang zui gao ,er ying guo yang pin zhong han liang zui gao de ju ge wu lei xing wei PES、ren zao si 、ju yi xi (PE)he ju bing xi (PP)。zai feng du fang mian ,yi chan wei chong liang ji ,zhong guo zi yi bei wei su liao feng du xian zhe gao yu ying guo ;yi ge ti ji ,liang guo zi yi bei mo xian zhe xing cha yi 。jing guo bi jiao yan jiu ,zhong ying liang guo ye sheng zi yi bei chan wei ruan zu zhi han you de wei su liao shu liang jun xian zhe gao yu yang shi yi bei ;sheng chang zai chong du wu ran ou de zi yi bei ti nei de wei su liao feng du xian zhe gao yu sheng chang zai qing du wu ran ou de zi yi bei ;chao shi gou mai de ren gong qu ke chu li de zi yi bei bi huo ti zi yi bei han you geng gao shui ping de wei su liao wu ran ,ju ju you xian zhe xing cha yi 。zai wei su liao de lei xing fen bu fang mian ,zi yi bei yu ji sheng huo shui ti ju you yi zhi xing 。zai che cun fang mian ,zi yi bei ti nei xiao yu 250wei mi de wei su liao bi chong yuan gao yu shui ti ,yu shi zhao zi yi bei dui hai shui zhong jiao xiao che cun de wei su liao ju you shua ze xing 。zong ti shang ,zhong ying yan hai zi yi bei ti nei de wei su liao wu ran wei chi zai xiang dui wen ding de shui ping ,ju yu huan jing shou ren lei huo dong gan rao cheng du mi qie xiang guan ,zi yi bei ti nei de wei su liao zai yi ding cheng du shang ke yi fan ying ji sheng huo shui ti zhong wei su liao de wu ran te zheng ,te ci di chu li yong yi bei jian ce hai xiang wei su liao wu ran 。ben yan jiu shi guo ji shang zui zao dui yi bei ti nei de wei su liao kai zhan de da fan wei diao cha ,bing jie shi le ji huan jing xiang guan xing ;bing ju zai tong chong yan jiu fang fa xia ,jin hang le guo ji jian de dui bi yan jiu ;zai yan jiu guo cheng zhong ,li yong sao miao dian jing ba yi bei ti nei de wei su liao he gui zao jin hang le ou fen ,bi mian le ji ta yan jiu zhe ba gui zao wu ren wei wei su liao ,dui wei su liao de jian ding you chong yao yi yi 。qian ji de ye wai diao cha ming que le wei su liao zai yi bei zhong de wu ran te zheng ,er wei su liao sheng tai he jian kang feng xian de ping gu hai xu yao shi nei mo ni shi yan tan jiu yu zhi xiang guan de du li xue xiao ying 。tong guo du li xue yan jiu yi fang mian ke yi xun zhao yi bei dui wei su liao min gan de sheng wu zhi biao yong yu huan jing jian ce ,ling wai ke yi tong guo du xing xiao ying dui ji sheng tai feng xian jin hang ping gu 。zai zhen shi huan jing zhong ,bei sheng wu she shi de wei su liao xie dai huo xi fu le duo chong wu ran wu ,you ci gei hai xiang sheng wu he ren ti jian kang dai lai qian zai de feng xian 。wei le tan suo zhe yi wen ti ,ben yan jiu yong lv hua ge he ju lv yi xi (PVC)wei li lian ge bao lou zi yi bei ,bing shua qu rong mei ti mo wen ding xing (LMS)he san ge ji yin (jin shu liu dan bai MT-20、guo yang hua qing mei CAThe bing tong suan ji mei PK)zai xiao hua xian zhong de biao da liang zuo wei sheng wu zhi biao ,lai tan jiu wei su liao dui chong jin shu zai zi yi bei (Mytilus edulis)ti nei de xi shou 、ji lei he du xing you mo ying xiang 。bao lou 7tian hou ,zu zhi qie pian xian shi wei su liao jin ru dao yi bei de sai he xiao hua xian deng zu zhi zhong ,dan wei su liao dui ge de sheng wu ke li yong xing bing wei chan sheng ying xiang 。you lv hua ge cun zai de liang ge chu li zu LMSdou xian zhe di yu dui zhao zu ,er PVCchan du bao lou zu bing wei chan sheng ming xian ying xiang 。MT-20zai lv hua ge bao lou de liang ge chu li zu de yi bei xiao hua xian zhong de biao da liang jun ming xian shang sheng ,dan liang zu zhi jian bing mei you xian zhe cha yi ,zhe biao ming wei su liao mei you zeng jiang chong jin shu ge de du xing xiao ying 。CATjin zai lv hua ge chan du bao lou zu you ming xian shang sheng ,er PKji yin zai suo you shi yan zu zhi jian jun mo xian zhe cha yi 。zong ti shang ,PVCwei li bing wei dui zi yi bei chan sheng ming xian de ying xiang ,ta dui chong jin shu ge de xi shou 、ji lei he du xing xiao ying ye mei you xian zhe ying xiang 。zai shang shu yan jiu zhong ,you yu bing wei fa xian dui wei su liao min gan de sheng wu zhi biao ,ju wei su liao bing wei ying xiang chong jin shu de sheng wu ke li yong xing he du xing ,yin ci xu yao shua ze bu tong de sheng wu zhi biao ,ji xu tan suo wei su liao yu ji ta dian xing wu ran wu de fu ge du xing xiao ying 。wei ci ,ben yan jiu shua qu le ling yi chong dian xing de you ji wu ran wu -ci ji su ji xu tan suo xiang guan de du li xue xiao ying 。yong ci er chun (E2)he wei su liao li zi (PVC+ju ben yi xi PS)lian ge bao lou zi yi bei (Mytilus edulis),bing shua qu yi bei de tiao jian zhi shu (CI)、xie xi bao huo xing 、ci ji su shou ti ji yin (ER2)zai xing xian zhong de biao da liang zuo wei sheng wu zhi biao ,lai tan jiu wei su liao dui ci ji su zai sheng wu ti nei de du xing you mo ying xiang 。yan jiu jie guo biao ming ,zai 7tian bao lou hou ,wei su liao fen li shi yan he zu zhi qie pian jun xian shi wei su liao jin ru dao yi bei sai he xiao hua xian deng zu zhi zhong ,wei su liao he E2de bao lou dou wei dui yi bei de CIchan sheng ming xian ying xiang ,ER2zai xing xian zhong de biao da ye wei shou dao ming xian ying xiang 。you wei su liao cun zai de liang ge chu li zu xie xi bao huo xing dou di yu dui zhao zu ,dan jin lian ge bao lou zu ju you xian zhe xing cha yi ,yu shi zhao liang chong wu ran wu de hun ge hui dao zhi du xing zeng jiang ,yin ci ci ji su he wei su liao de fu ge du xing ke neng cun zai xie tong xiao ying 。ben zhang yan jiu wei wei su liao te yi xing sheng wu zhi biao de shua qu he ji sheng tai feng xian ping gu di gong le ke xue yi ju 。ben lun wen tong guo dui zi yi bei zhong wei su liao wu ran te zheng de diao cha he yu zhi xiang guan de fu ge du xing xiao ying de yan jiu ,zheng shi wei su liao an fan fen bu zai yi bei ti nei ,ju ji xiang ying de fu ge du xing xiao ying bu rong hu shi ,zhi chu wei su liao ke neng tong guo yi bei dai lai yi ding de sheng tai feng xian he ren ti jian kang feng xian 。tong shi ,yan jiu biao ming yi bei zhong de wei su liao wu ran cheng du yu huan jing zhuang kuang mi qie xiang guan ,yi bei ti nei de wei su liao ke yi zai yi ding cheng du shang fan ying huan jing shui ti de wei su liao wu ran te zheng ,yin ci di chu yong yi bei jian ce hai xiang wei su liao wu ran 。ben yan jiu wei hai xiang wei su liao wu ran zhi shi chong de shua ze di gong le li lun ji chu ,wei wei su liao de sheng wu jian ce he sheng tai feng xian ping gu fang fa de jian li di gong le ke xue yi ju ,wei wei hu wo guo hai xiang sheng tai ji tong de an quan he jian kang ji zhi ding xiang guan zheng ce fa gui zuo chu le chong yao gong suo 。

论文参考文献

  • [1].有机锡化合物和烟碱类杀虫剂对牙鲆鱼鳃细胞株(系)的毒性效应与机理研究[D]. 宿烽.中国海洋大学2005
  • [2].几种环境内分泌干扰物对青岛近海常见海洋动物的毒性效应[D]. 朱丽岩.中国海洋大学2005
  • [3].无机砷在淡水浮游植物和动物中的富集与毒性效应研究[D]. 汪宁欣.南京大学2014
  • [4].镉对吉富罗非鱼毒性效应及繁殖力影响的研究[D]. 罗永巨.南京农业大学2015
  • [5].典型PPCPs繁殖毒性效应与水生态风险评价[D]. 刘娜.中国地质大学(北京)2016
  • [6].菲律宾蛤仔在苯并[a]芘胁迫下毒性效应与污染检测技术的研究[D]. 刘栋.中国海洋大学2014
  • [7].氟喹诺酮类污染物对抗氧化酶的毒性效应、机理及其检测的研究[D]. 曹照真.山东大学2015
  • [8].双酚A及其替代物双酚S对鱼类免疫和神经内分泌系统的毒性效应与作用机理[D]. 裘文慧.上海大学2016
  • [9].石油烃污染对马粪海胆的毒性效应及分子机制研究[D]. 吕福荣.大连海事大学2009
  • [10].农杆菌毒性效应因子与宿主相关蛋白互作研究及功能验证[D]. 史勇.西北农林科技大学2014
  • 读者推荐
  • [1].华中地区湖泊微塑料污染特征及其与菲、芘的吸附行为研究[D]. 王文锋.中国科学院大学(中国科学院武汉植物园)2018
  • [2].小水体微塑料的污染特征及其对水生生物的毒性效应[D]. 胡玲玲.华东师范大学2019
  • [3].环境内分泌干扰物影响鱼类脂代谢的生物学机制探究及对鱼类消费人群的健康危害风险评估[D]. 孙胜香.华东师范大学2019
  • [4].公路沿线农田土壤和玉米中多环芳烃风险评价[D]. 陈亚南.东北师范大学2019
  • [5].电子垃圾塑料颗粒中溴代阻燃剂的释放动力学及微波诱导降解研究[D]. 孙冰冰.中国科学院大学(中国科学院广州地球化学研究所)2017
  • [6].农业土壤中类固醇雌激素的潜在风险与归趋机理研究[D]. 宋晓明.沈阳大学2018
  • [7].Characteristics of Microplastics in Fish from Coastal and Fresh Waters of China[D]. Khalida Jabeen.华东师范大学2018
  • [8].典型重金属(Cd2+、Pb2+)和有机污染物(BaP、BDE-47)对长牡蛎的复合毒性效应研究[D]. 谢嘉.中国科学院烟台海岸带研究所2017
  • [9].中国部分河口微塑料的赋存特征及海洋雪中微塑料分析方法研究[D]. 赵世烨.华东师范大学2017
  • [10].几种重金属和有机污染物对文蛤Meretrxi meretrix生态毒理效应的研究[D]. 王清.中国科学院研究生院(海洋研究所)2010
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自华东师范大学的李佳娜,发表于刊物华东师范大学2019-07-02论文,是一篇关于微塑料论文,贻贝论文,双壳类论文,重金属论文,雌激素论文,华东师范大学2019-07-02论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自华东师范大学2019-07-02论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

    标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  

    李佳娜:贻贝中微塑料的污染特征及其与典型污染物的复合毒性效应论文
    下载Doc文档

    猜你喜欢