【摘要】：多溴联苯醚(Polybrominated Diphenyl Ethers, PBDEs)是一类新型的持久性有机污染物,易蓄积在生物的脂肪和蛋白质中,能够在食物链中迁移、放大,对生物体健康的潜在危害性极大。目前,PBDEs对海洋生态系统平衡与持续发展的潜在威胁已引起了世界范围的广泛关注。褶皱臂尾轮虫分布广、繁殖快、生命周期短、实验室易培养,是沿岸海域常见的海洋浮游动物,也是生态毒理学中理想的实验生物。为此,本文选择低溴代的BDE-47和高溴代的BDE-209作为胁迫因子,以褶皱臂尾轮虫(Branchionus plicatilis)作为受试生物,研究PBDEs对褶皱臂尾轮虫的个体存活、形态、运动行为、种群增长及生殖的影响,系统分析不同浓度的PBDEs胁迫对于轮虫个体及种群的影响,找出响应胁迫的规律性;研究轮虫抗氧化防御系统对两种PBDEs亚致死胁迫的响应,并对这两种PBDEs对轮虫的脂质过氧化、DNA的损伤差异进行分析,以期从种群、个体、生理生化、分子等不同生物组织层次入手,阐明PBDEs对海洋浮游动物褶皱臂尾轮虫的生态学效应,并对可能的毒性作用机理进行了初步的探讨,同时评估上述指标是否可以作为PBDEs毒性评估的有效途径和监测手段。研究方法及主要结论如下：1.BDE-47和BDE-209对褶皱臂尾轮虫的急性毒性效应(1)运用概率单位法计算得到DMSO对褶皱臂尾轮虫的96 h-NOEC值为1.01%。(2)用解剖镜观察并记录轮虫的存活数和死亡数,采用概率单位法计算得到BDE-47对褶皱臂尾轮虫的半致死浓度24h LC5022 mg/L, BDE-209对轮虫的24h LC5080mg/L,其海水溶液短时间内毒性极低。(3) BDE-47在96 h内的LC50值均比BDE-209的LC50值小,说明BDE-47对褶皱臂尾轮虫的急性毒性比BDE-209更强。(4) Olympus倒置显微镜下观察拍摄轮虫形态结构的变化,作用96后BDE-47使轮虫个体形态结构发生了明显的变化,而BDE-209的影响不大。2.BDE-47和BDE-209对褶皱臂尾轮虫的联合毒性效应联合毒性作用时,分别采用浓度1：1和毒性1：1进行试验,应用Marking相加指数法计算AI (Additive index),评价二者的联合毒性,两种试验配比方式得到的结果类似,暴露时间为24 h、48 h时AI0,联合作用结果均为协同作用;72 h、96 h时AI0,均表现为拮抗作用。3.BDE-47和BDE-209的亚急性毒性对褶皱臂尾轮虫种群增长和休眠卵产量的影响采用3d种群增长和4 d休眠卵产量实验的研究结果证明了轮虫的种群增长和有性生殖相关参数是反映BDE-47和BDE-209对轮虫亚致死毒性的敏感指标。二者对褶皱臂尾轮虫的种群增长和生殖参数均有显著影响且BDE-47的影响更大,包括种群增长率、携卵雌体/不携卵雌体(OF/NOF)、混交雌体/非混交雌体(MF/AF)、休眠卵产量和混交雌体百分率。应用气相色谱-质谱联用法(GC-MS)测定轮虫体内PBDEs浓度,经过7天暴露后,BDE-47在轮虫体内积累的相对含量远高于BDE-209。4.BDE-47和BDE-209对褶皱臂尾轮虫生命表统计学参数、种群增长参数以及生殖价的影响；应用生命表技术获得轮虫种群的特定年龄存活率和特定年龄繁殖率,以逻辑斯谛方程拟合轮虫种群增长过程,计算最大环境容纳量、种群生长曲线到达拐点的时间及生殖价。(1)高浓度的BDE-47和BDE-209皆能使轮虫存活率开始下降的时间提前和显著降低轮虫的特定年龄繁殖率。BDE-209能够一定程度地推迟轮虫生殖高峰到达的时间,BDE-47则不明显。(2)轮虫的生命表参数,包括净生殖率(R0)、种群增长率(rm)、周限增长率(λ)、生命期望(E0)和世代时间(T)能够被BDE-47和BDE-209显著影响。(3)BDE-47和BDE-209能够显著影响褶皱臂尾轮虫种群增长曲线的逻辑斯蒂方程参数。一定浓度的BDE-47和BDE-209均显著降低了轮虫种群最大环境容纳量K值,显著缩短了轮虫种群生长曲线到达拐点的时间(Tp)。BDE-47比BDE-209对轮虫种群增长能够产生更加不利的影响。(4)PBDEs作用下的生殖价与对照相比整体水平有所降低。5.BDE-47和BDE-209对褶皱臂尾轮虫体内几种抗氧化酶活力、脂质过氧化及DNA损伤的影响。(1)在BDE-47和BDE-209作用的48 h内,随着时间的延长,轮虫的SOD活力整体均表现出“先促后抑”的趋势；CAT活力总体均呈现下降趋势；POD活力呈现先升高后降低的趋势。上述结果反映出二者能够显著破坏褶皱臂尾轮虫的抗氧化能力。(2)轮虫MDA含量随时间的推移和BDE-47和BDE-209浓度的增大呈现出显著的升高趋势,二者能够显著造成轮虫体内的脂质过氧化。(3)DNA碱解旋值的下降说明BDE-47和BDE-209对轮虫DNA造成了一定程度的损伤。(4)上述各指标均可以用作指示这两种PBDEs污染胁迫的生物学指标,且通过相关性分析可知,褶皱臂尾轮虫各解毒代谢指标间存在着一定的相关性。
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X171.5
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