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连云港附近海域重金属分布特征与生态风险评价

姚海洋

连云港附近海域重金属分布特征与生态风险评价

姚海洋1
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作者信息

  • 1. 江苏海洋大学
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摘要

连云港位于江苏省东北部,是全国十大海港之一,东经118°24′~119°48′、北纬34°00′~35°07′。近年来由于临港经济的迅速发展,工农业废水的大量排放而导致的重金属污染问题日益突出,对生态安全、水产养殖业及人类食品安全构成了威胁。通过对连云港附近海域(赣榆、西墅、墟沟、连岛、高公岛等)潮间带的海水、表层沉积物和水产品的重金属(Cd、Pb、Cr、Cu、Zn)含量进行调查,并采用单因子污染指数法和潜在生态风险指数法对其污染程度及潜在生态风险进行评价。结果表明:连云港附近海域潮间带海水重金属处于很高的生态风险等级,综合生态风险指数(potentialecologicalriskindex,RI)依次为连岛gt;赣榆gt;西墅gt;墟沟gt;高公岛,所检测的5种重金属平均含量均劣于海水水质Ⅰ类标准,单项生态风险指数依次为Cdgt;Pbgt;Zngt;Cugt;Cr,其中Cd、Pb存在很高的潜在生态风险。采集的低潮区0~5cm的表层沉积物中5种重金属平均含量均未超出海洋沉积物Ⅰ类标准和黄海表层沉积物背景值,且RI均小于40,表明连云港近海沉积物重金属污染为低潜在生态风险。本研究采集的23种海洋生物中Cd和Pb的平均含量高于海洋生物质量Ⅰ类标准,但其单项生态风险指数均小于40,表明连云港附近海域水产品重金属污染总体为低潜在生态风险;从不同物种分析,大菱鲆(Scophthalmusmaximus)和中国明对虾(Fenneropenaeuschinensis)具有中等潜在生态风险,金鲳鱼(Trachinotusovatus)、口虾蛄(Oratosquillaoratoria)和杂色蛤(Venerupisvariegat)具有较高的潜在生态风险,毛蚶(Scapharcasubcrenata)具有很高的潜在生态风险。五个生物类群的RI依次为:海藻gt;甲壳类gt;双壳类gt;鱼类gt;头足类,都小于90,所以均处于低潜在生态风险。 日本蟳(Charybdisjaponica)主要栖息于潮间带,广泛分布于我国、日韩以及东南亚的沿海地区,其肉质细嫩,味道鲜美,营养丰富且具有较高的经济价值。通过研究Pb对日本蟳的免疫毒性作用来了解Pb对无脊椎动物的毒性机制。将日本蟳暴露于0.066、0.132、1.318、2.636、6.590和13.181μM的醋酸铅溶液中,并设对照组,连续30d后取血淋巴检测免疫相关指标,包括血细胞总数(totalhemocytescount,THC)、血蓝蛋白含量、酚氧化酶(phenoloxidase,PO)和溶菌酶(lysozyme,LSZ)的活性。此外,暴露30d后,取肝胰腺、鳃、肌肉和卵巢组织样品,检测铅在主要器官中的蓄积量。分析了在醋酸铅溶液中暴露96h后日本蟳肝胰液中金属硫蛋白(metallothionein,MT)和热休克蛋白70(HeatShockProtein70,HSP70)的基因表达谱。结果表明,暴露30d后除了暴露在0.066μM浓度醋酸铅溶液中的组外,其余各组的免疫相关指标在最初的升高后均有所下降,且各组的变化均显著低于对照组(Plt;0.05)。此外,醋酸铅浓度与血蓝蛋白含量、酚氧化酶和溶菌酶的活性呈显著负相关(Plt;0.01)。MT和HSP70基因在暴露后迅速诱导表达,分别在暴露12h和24h达到高峰,且96h后仍显著高于对照组。Pb在暴露后的日本蟳组织中的分布规律依次为鳃gt;肝胰腺gt;卵巢和肌肉,且呈浓度依赖性。综上所述,Pb暴露可诱导日本蟳的免疫抑制,并导致生物积累,进而增加疾病易感性,威胁食品安全。

关键词

海洋污染/重金属/分布特征/生态风险

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授予学位

硕士

学科专业

海洋生物学

导师

许星鸿

学位年度

2021

学位授予单位

江苏海洋大学

语种

中文

中图分类号

X5
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