基于牡蛎研究厦门湾重金属分布特征、影响因素及相应机制

发布时间：2020-11-21 13:24

　　 近年来,我国河口近海环境中重金属的污染日益加剧,对水生生态系统以及人类的健康都形成较大风险。双壳类动物对于生态系统功能维持和海洋重金属污染监测具有非常重要的作用。基于此,本研究首先在厦门沿海选取了 15个站位,考察了河口环境中牡蛎,沉积物和水体中重金属含量的时空差异,并分析了牡蛎与环境介质重金属浓度之间的关系,进而探讨了牡蛎作为河口环境重金属污染监测生物的可行性。其次,通过交互移植实验研究了牡蛎在不同污染水平的两个海湾环境中对重金属的累积和排出过程及其所受理化参数的影响,明确了河口环境中存在的重金属污染及其对于牡蛎的生物可利用性。最后,由于As的高毒性及其在部分所研究水体环境中的高浓度,进一步分析了牡蛎在两种不同污染水平的环境中对As的代谢,转化,解毒机制及可能的影响因素,明确了牡蛎在相对污染的环境中对As的生物转化及自我保护机制。主要结果如下:1.分别于2016年2月和8月调查厦门湾15个站位的牡蛎,沉积物和水体中的重金属含量。牡蛎组织中Cu和Zn的浓度在马銮湾站位最高,Cd在漳州港最高,As在围头港和深沪港最高,说明不同站位受到不同重金属不同程度的污染。琼头,香山和澳头站位各重金属浓度均处于较低的浓度水平,因而可认为是受人为干扰较轻的区域。牡蛎对Cr、Co、Fe、Cd、Cu、Pb的累积随个体的增大而减小,生物的生长稀释作用是造成这一现象的主要原因。水体盐度,溶解氧,pH也是影响重金属累积的重要环境因素。牡蛎组织中的Cu、Zn、Cr、Ni之间存在显著相关性,沉积物中的Cu、Zn、Cr、Ni、Ag之间存在显著相关性,说明这些重金属有共同的污染来源或在生物累积上相互促进。牡蛎与沉积物中没有显著相关性说明了牡蛎所累积的重金属并非来自沉积物,而是来自悬浮颗粒态和溶解态重金属。本研究说明了牡蛎体内的重金属能够反应变化的河口环境中重金属的浓度,牡蛎是监测河口环境重金属污染的合适的指示生物。2.交互移植实验的结果表明,深沪站位的As确实处于较高的浓度水平。在采样点琼头,深沪牡蛎体内的As随着时间的增加对As有一定的排出,净排出速率常数Ke为0.0024 d-1。Cu与Zn浓度高于琼头,且在暴露时间里有略微的增加,说明清洁站位海水的Cu,Zn仍能导致净累积;原生地的牡蛎体内的Cu与Zn浓度随时间没有明显变化,说明已在环境中达到平衡。由于Se与As具有相似的化学性质,因而牡蛎对Se的排出与As有相似的变化趋势,其净排出速率常数Ke=0.010d-1;移植牡蛎与原生牡蛎对Cd均有积累,净累积速率=0.034μg g-1 d-1。在采样点深沪,琼头牡蛎对As的累积随着时间不断增加,累积速率为0.36μ g-1d-1。原生牡蛎体内的重金属Cu、Zn、Se、Cd浓度无显著变化,说明与所在环境达到平衡,因而可准确反应环境中重金属的浓度水平。牡蛎对重金属的累积说明了重金属的生物可利用性,反映了环境中重金属的浓度水平。温度,盐度,pH,溶解氧也是影响牡蛎对重金属累积和排出的重要因素。3.基于As的高毒性,本研究对移植牡蛎组织中的As形态做了进一步的分析。结果表明,牡蛎在移植前后其体内的无机砷总维持在一定的浓度水平,几乎不受环境影响,有机砷是最主要的As存在形态,从而说明牡蛎对As的富集和代谢有较高的选择性。虽然深沪牡蛎有较高的As含量,但由于无毒性的有机砷是主要形态,因而不会对生物产生任何潜在的威胁。温度,盐度,pH,溶解氧是影响MMA累积的重要环境因素。
【学位单位】：厦门大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：X55
【部分图文】：

Ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ?ｄｒｙ?ｗｅｉｇｈｔ?（ｇ）??图４．２牡蜗重金属浓度与个体重的关系??Ｆｉｇ．?４．２?Ｔｈｅ?ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｔｉｓｓｕｅ?ｍｅｔａｌ?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｄｒｙ?ｗｅｉｇｈｔ??（ｅａｃｈ?ｄｏｔ?ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ?ａｎ?ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ）??２．３．４厦门湾海域沉积物中重金属含量的时空变化??沉积物中重金属在不同站位的浓度变化及与国家沉积物质量标准的比较分??２８??

??别如图５．２和附表１所示。Ｃｕ在嵩屿，马銮湾，深沪港的平均浓度分别为：２月??份?３９．３８，１２３．８６，?５４．９９?ｐｇ／ｇ；?８?月份为?７２．９８，１７１．３３，１０３．８９?吨／ｇ；?Ｚｎ?在马娈??湾，深沪的浓度分别为?２?月份４６６．７６，１５１．９１?ｊｘｇ／ｇ，８?月份?８０２．４６，?３８８．９３?ｐｇ／ｇ；??Ｃｒ在马銮湾的浓度分别为：２月份２６４．３４?略／ｇ，８月份２９８．５１?呢／ｇ；由此可知，??马銮湾沉积物中Ｃｕ，Ｚｎ，Ｃｒ的浓度超过国家海洋沉积物质量二类标准，因而是受??到了这三种金属的污染；深沪湾受Ｃｕ和Ｚｎ污染，２月和８月分别超过沉积物质??量一类，二类标准；嵩屿的沉积物受Ｃｕ、Ａｓ的污染，均超过海洋沉积物质量一??类标准。其他站位的各重金属均符合国家海洋沉积物质量一类标准。Ｚｈａｎｇ?ｅｔ．ａｌ．??（２００７）对厦门湾沉积物的研宂发现，Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｎｉ基本符合国家沉积??物标准

?２．３．５海水中重金属在不同站位间的变化??海水中重金属在不同站位的浓度变化及与国家海水水质标准的比较分别如图６．２和??附表２所示（未列出的金属其浓度均低于检测限）。总体看来，重金属的浓度在２月份??与８月份存在较大差异，个别站位的金属浓度远高于其它站位，如Ｃｕ、Ｚｎ等金属，因??而需做进一步的深入研宄。Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｐｂ的浓度波动范围与其它文??献的报道基本一致（Ｗｅｎｇ?ａｎｄ?Ｗａｎｇ，?２０１４）。２月份海水中的重金属浓度均高于８月份，??个别站位的个别重金属浓度波动较大的均发生在２月份。马銮湾Ｎｉ和Ｚｎ的浓度最高，??分别为ｌ．〗５，?６．３９＾ｇ／Ｌ，演武大桥Ｃｕ的浓度为０．９８阳几，大嶝岛Ｃｏ和Ｐｂ的浓度分别??为０．１５，０．０６?ｆｉｇ／Ｌ，均高于其它站位。Ｗａｎｇ?ｅｔａｌ．?（２０１２）对马銮湾海水中重金属的研??究结果表明，马銮湾受到了?Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｄ，、Ｃｒ、Ｐｂ、Ｃｏ、Ｎｉ—定程度的污染，但污??染并不严重。由于ＤＧＴ测定的是某时段内溶解态重金属的平均浓度
【参考文献】

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本文编号：2893066