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两种环境激素和聚苯乙烯微(纳)塑料对褶皱臂尾轮虫主要生活史参数的影响

马会娟

两种环境激素和聚苯乙烯微(纳)塑料对褶皱臂尾轮虫主要生活史参数的影响

马会娟1
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作者信息

  • 1. 南京师范大学
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摘要

海洋微(纳)塑料污染问题作为当前研究的热点备受关注,除塑料自身所具有的生态毒性外,越来越多的研究关注到了环境中的持久性污染物与微(纳)塑料的联合作用。目前,内陆水域及养殖水体内的微纳米塑料潜在污染风险也逐渐被人们所认识。17β-雌二醇和睾丸酮作为典型的类固醇类环境内分泌干扰物,在养殖环境中广泛存在,加之,目前还缺少关于环境激素和微塑料的联合暴露毒性的相关研究,因此本论文以养殖水体中常见的水产经济动物开口饵料-褶皱臂尾轮虫(Brachionus plicatilis)作为受试动物,研究三种粒径大小(50nm、100nm、500 nm)的聚苯乙烯(PS)微(纳)塑料和不同浓度的17β-雌二醇、睾丸酮,在单一暴露及联合暴露作用下,轮虫的主要生活史参数响应规律,主要结果如下: 1、聚苯乙烯微(纳)塑料单一暴露实验中,轮虫暴露于浓度为0、5、10、20和50μg/mL,粒径为50 nm、100 nm、500 nm的聚苯乙烯溶液中。研究结果发现,和对照组相比,轮虫暴露于粒径50 nm微塑料中,随着处理浓度的增加,轮虫的整体活力显著下降(P<0.05),具体表现为首次产卵时间、首次产幼时间显著延长、个体存活时间和后代数显著减少、96 h种群增长率显著下降,在最高浓度组中,轮虫存活时间不到100 h,且在整个生命周期中未带卵,96 h暴露后种群数量为负增长。而粒径100 nm、500 nm暴露中,轮虫的各个生活史参数未见明显影响。 2、17β-雌二醇单一暴露时,轮虫暴露于浓度为0、1、10、100和1000μg/L的17β-雌二醇溶液中,结果显示,轮虫的首次产卵时间、首次产幼时间、生殖期、存活时间和后代数均与对照组无显著差异(P>0.05)。17β-雌二醇单一暴露对轮虫生活史参数无明显影响。 基于微(纳)塑料单一暴露的研究结果,我们将联合暴露的微纳米塑料的浓度确定为10μg/mL,粒径仍为50 nm、100 nm和500 nm,为比较17β-雌二醇不同浓度梯度的联合毒性效应,所以联合暴露浓度和单一暴露实验中保持相同。结果表明,在微塑料和17β-雌二醇联合暴露实验中,100 nm、500 nm微塑料和17β-雌二醇的联合暴露毒性效应与单一暴露毒性不同,联合暴露对轮虫的寿命和生殖均造成了不良影响,如,在较高浓度的17β-雌二醇(100μg/L)联合处理组,和对照组相比,轮虫的生殖期和存活时间分别缩短了48.81%和30.17%、子代数减少了42.36%,特定年龄存活率和特定年龄繁殖率下降。但在50 nm-雌二醇不同联合处理组中,与空白对照组相比,17β-雌二醇和微塑料的联合毒性与仅50 nm微塑料单一暴露的毒性差异并不明显(P>0.05)。 3、睾丸酮单一暴露实验中,与17β-雌二醇单一暴露浓度相同,也设置为0、1、10、100和1000μg/L,结果发现,轮虫的生活史参数(如首次产卵时间、首次产幼时间、生殖期、存活时间、后代数、96 h种群增长率)和生命表参数(如净生殖率(R0)种群内禀增长率(rm)、世代时间(T)、生命期望(e0)等,与对照组相比,差异不明显(P>0.05),睾丸酮对轮虫的生长及生殖均未见明显毒性效应。 微(纳)塑料和睾丸酮的联合暴露处理中,睾丸酮和微(纳)塑料的浓度与粒径设置及实验方法均同17β-雌二醇联合暴露实验保持一致。在100 nm-睾丸酮、500 nm-睾丸酮联合暴露实验中,除了96 h种群增长率外,睾丸酮和微塑料在联合暴露条件下对轮虫的生活史和生命表参数均无明显毒性效应(P>0.05),联合暴露实验结果同单一暴露实验结果间也未见明显差异。在50 nm-睾丸酮联合暴露中,和17β-雌二醇联合暴露效应类似,50 nm纳米塑料的存在对轮虫的生存造成了显著不良影响,但整体而言,除混合溶液1μg/L浓度组,轮虫的首次产卵时间比仅PS对照组减少了3.54%外,各混合处理中的联合毒性与50 nm纳米塑料单一毒性相比并无显著差异。

关键词

养殖水体/聚苯乙烯微(纳)塑料/环境激素/褶皱臂尾轮虫/生活史/毒性效应

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授予学位

硕士

学科专业

渔业发展

导师

杨家新/葛家春

学位年度

2021

学位授予单位

南京师范大学

语种

中文

中图分类号

X5
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