Interactions of cadmium with the reproductive cycle of Mytilus edulis L.

Sublethal effects of cadmium on reproduction can have detrimental consequences for the long-term survival, even of species with high LC₅₀ values. The sea mussel, Mytilus edulis, is well-known for its use in biomonitoring work due to its relatively low sensitivity towards many toxicants, including cadmium.¹ Because little is known on sublethal effects of this metal in invertebrates,^2–6 we have studied these effects, with emphasis on reproduction, by exposing mussels to 100 ppb cadmium in sea water. This concentration significantly inhibits follicle development in both male and female gonads, but has subsequently a stimulating effect on the spawning frequency. Due to these opposite effects the consequences of cadmium stress for gamete production are expected to be small, as the average number of gametes released by spawning animals was not significantly changed.     

Cadmium in Mytilus spp.: Worldwide survey and relationship between seawater and mussel content

A worldwide literature survey of data on cadmium concentration in the soft tissue of the mussel, Mytilus spp., from 591 stations is presented. These stations are from 13 regions. Geometric means for the regions vary from 0·6 to 3·3 μg g⁻¹ (dry weight) for the Barents Sea and the Northeastern Pacific coast, respectively.The averages of seven of these regions, for which reliable cadmium concentrations in seawater were available, were used to calculate a relationship between cadmium concentrations in seawater and mussel soft tissue. The relationship was highly significant: (Cd) mussel (μg g⁻¹, dry weight) = 0·074 (Cd) water (ng litre⁻¹) + 0·39 (P ≤ 0·0005).This model has been successfully applied in the context of the contamination of the Gironde estuary (France). It can also be used to define a water quality criterion for mussel maturing parks consistent with the quality criterion defined for shellfish for human consumption.     

镉胁迫条件下大弹涂鱼(Boleophthalmus pectinirostris)外周血微核标记及肝脏过氧化物酶标记的变化

采用静态毒性实验方法,研究重金属镉胁迫条件下大弹涂鱼外周血微核率和肝脏过氧化物酶活性的变化。结果表明,在0.05mg/L Cd2 浓度组,10d时检测到微核率极显著升高;0.5mg/L和5mg/L组5d时就可检测到微核率极显著升高,到10d时微核率达到最高值;10d时转入清洁海水后,3个组在15d再次出现一个微核率的最高值。大弹涂鱼肝脏过氧化物酶标记包括谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、谷胱甘肽转硫酶(GST)。3个组的GSH-Px酶活性和5mg/L浓度组GST酶活性在12h后显示出极显著变化,3个组GST酶活性在24h检测到极显著差异;在转入清洁海水5d时,3个组GSH-Px酶活性和对照组相比可检测到极显著差异,而3个组的GST酶活性均无显著差异。研究结果表明,大弹涂鱼外周血微核标记和肝脏过氧化物酶标记能够灵敏地指示水环境中的镉污染;大弹涂鱼外周血微核标记和肝脏内过氧化物酶标记具有一定的互补作用。     

Pb2+对青蛤的急性毒性及对其血淋巴液中免疫相关酶活性的影响

采用静态急性毒性实验研究了重金属Pb~(2+)对青蛤(Cyclina sinensis)的生物急性毒性效应,测定了在96 h Pb~(2+)半致死浓度的1/10(TC组)和1/100(SC组)两个浓度胁迫下,血淋巴液中酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(AKP)和溶菌酶(LSZ)活性的变化。结果显示:Pb~(2+)的96 h LC50为7.938 mg/L; SC组ACP活性表现为诱导-抑制趋势,除4 d外均与对照组差异显著(P0.05), TC组为抑制趋势,为3个组中的最低,与对照组差异显著(P0.05);实验组SC组和TC组的AKP、LSZ活性均表现为前期为诱导中后期受抑制的趋势,与对照组差异显著(P0.05),且TC组活性始终低于SC组,表现出Pb~(2+)的胁迫浓度越高酶活性受到的抑制作用越大。以上结果表明,重金属Pb~(2+)对青蛤的毒性级别为高毒级,能造成青蛤免疫相关酶的活性受到抑制,影响青蛤的免疫能力,而且这种抑制作用随着环境中Pb~(2+)浓度增加而增加。     

海水中碱性磷酸酶活力的测定及其在磷的循环中的作用初探

建立了海水介质中浮游植物、细菌及游离态三种碱性磷酸酶活力的分光测定法。在厦门西港海域及实验生态中分别测定了这三种碱性磷酸酶的活力;同时采用~(32)P示踪法探讨了碱性磷酸酶对小球藻直接利用溶解有机磷(DOP)的影响。结果表明,浮游植物体的碱性磷酸酶活力占主导地位;当水体溶解无机磷降低到一定浓度时,浮游植物体碱性磷酸酶活力可突增,它提供了浮游植物直接利用DOP的条件。     

一株分离于湘江污染水域的酵母(Candida fermentati)的鉴定及其Cd~(2+)的吸附特性

对湘江湘潭段周边污染水域的微生物群落结构进行调查,筛选出一株能够耐受较高浓度镉的野生型酵母样真菌,命名为XTWJX菌株,并对其进行形态学特征、生理试验以及ITS序列和26S rDNA D1/D2区序列分析。结果表明,该菌株属于假丝酵母属的发酵假丝酵母Candida fermentati。金属抗性试验表明,XTWJX菌株对测试的9种不同金属离子显示出较高的抗性能力,尤其是对毒性较大的Cd2+的抗性能力高达6mmol/L,暗示该菌株可能具有应用前景。研究了XTWJX菌株对Cd2+的吸附特性,结果表明,在Cd2+浓度为10mg/L的水溶液中,该菌株对Cd2+显示出有较强的吸附能力。这一结果暗示XTWJX菌株的分离很可能为Cd2+污染的河流和湖泊等水生环境的生物修复提供了一种新型的生物材料。     

渤海湾海河口区大肠菌群的数量分布及其与水域有机污染程度的相关性

大肠菌群寄居于人和其他温血动物的肠道之中，是其粪便中的主要细菌，应用大肠菌群作为饮用水的卫生质量和是否受粪便污染的指示生物，已有较长历史。目前已逐渐建立起一整套比较成熟的确定样品中大肠菌群密度的方法，这些方法已公认为对不同用途水的卫生质量进行细菌学检验的标准方法( A. P. H. A., A. W.W. A. & W. P. C. F，1971)。 大量调查研究结果表明，生活污水中存在着数量惊人的肠道类细菌。这些肠道类细菌随污水进入海洋后，由于环境条件的骤然改变，以及海洋微生物的拮抗作用和抗菌素的产生，它们会在短时间内大量死亡(Jones, 1971; Lessard & Sieburth, 1983；钱振儒、张景镛，1985a, 1985b)。然而，仍有一定数量的肠道类细菌能在海水里存活一段时间，特别是在有机物质含量丰富的污染海水中，其存活时间更长些(薛廷耀，1962)。 所以，在海洋环境污染的监测和评价中，尤其对河口近岸水域以及养殖水体、海水浴场的污染监测和评价时，把海水的大肠菌群密度作为一项监测和评价项目，不仅是可能的，而且也是必要的。为此，世界多数国家己作了明确规定，一般海水每升水样中大肠菌群数不得超过10000个(此标准也适用于与人体直接接触的浴场海水)，而养殖水体则每升不得超过700个。我国也作了同样的规定。但是在我国海洋环境污染监测和评价的实际工作中，运用生物监测手段的工作，包括大肠菌群的监测，不仅做得不多，而且尚未受到普遍重视。 本文是1984年海河口区有机污染现状调查和评价中有关大肠菌群数量分布及其与水域有机污染程度相关分析的总结，试图通过海河口区这一典型实例，来论证大肠菌群作为河口海域有机污染的指示生物是完全可行的。     

红树林区底栖动物污染生态学研究进展

综述了底栖动物污染生态学研究的现状。目前有关底栖动物的污染生态学研究主要有以下几个方面：（1）污染物在底栖动物体中含量测定及一些污染物在底栖动物中累积分布的研究。（2）污染物对底栖动物生理特性影响的研究。（3）污染物如城市污水对底栖动物群落的影响研究。（4）底栖动物在水质和底质污染中的监测应用。分别综合和评述了红树林底栖动物污染生态学在重金属、城市污水和有机物污染对红树林区底栖动物的生态效应等方面的研究现状。提出今后红树林区底栖动物污染生态学的研究，应着重生态毒理学和实验生态学的研究。     

印度洋深海热液区贻贝足丝结构和性能特征研究

贻贝营半固着生活,依靠足丝将自己牢固地黏附在底物上.足丝的结构和性能对贻贝的正常生命活动至关重要.为研究热液区极端环境下深海贻贝足丝的结构和性能,采集了印度洋龙旂深海热液区的贻贝(Bathymodiolus marisindicus)足丝,对其力学特性、结构特征和组分进行了分析.力学性能测试发现与近海贻贝(Mytilu...     

海鱼AChE监测海水有机磷农药的可行性研究

有机磷农药(OPs)对乙酰胆碱酯酶(AChE EC 3.1.1.7)具有专一性抑制作用,因此AChE常作为淡水和土壤OPs污染的特异性标识物(biomarker).本文在海水背景下,通过测定两种有机磷农药(马拉硫磷和甲基对硫磷)对海洋鱼类-鲈鱼[Lateolabrax japonicus(cuvier)]脑组织AChE的抑制效应,分析了海鱼AChE监测海水OPs的可行性.结果显示,抑制时间为20min时,抑制程度达到相对稳定;在低浓度OPs抑制下,纯酶液比粗酶液表现出更好的敏感性,对马拉硫磷和甲基对硫磷的灵敏度分别达到0.28μg*L-1和0.2μg*L-1;在一定浓度范围内,AChE活力对OPs具有显著的线性响应.研究表明,利用鲈鱼AChE指示和监测海水OPs的微污染是完全可行的.     

威海湾南部水环境初步分析

威海湾位于山东半岛北部，海湾南北长约９ｋｍ，东西宽约７ｋｍ。由于人口增加和工业迅速发展，１９８９年开始威海湾南部投入开发，排海河南省的大增，造成涨局部地区超标，超过海洋物理自净能力，形成污染。本文依据海上实测潮流和ＣＯＤ资料，利用数学模型计算的威海湾潮流分布和物质扩散特征，讨论了威海湾南部纳污量，指出威海湾西部海域潮流较小，海洋物理自净化能力弱，近岸一些地区纳污量已达到或接近饱和，今后新开发区大量     

纳污海水中COD生化降解过程的模拟试验研究

1995年5－11月期间,采取渤海湾海水,控制不同的试验水温和不同的有机物起始浓度,采用试验室模拟方法,测定COD生化降解曲线。依据COD降解动力学理论,得出不同环境条件下的COD生化降解动力学参数。经过归纳综合,建立了纳污海水中COD的生化降解动力学参数方程式。试验结果显示,渤海湾天津近岸排海污水COD生化降解过程符合一级反应动力学模型,其降解速率系数足值介于0．023－O．076d-1之间。k值受温度变化的影响较大,温度越高,k值越大。     

太湖大气氮、磷营养元素干湿沉降率研究

分析了2002年7月—2003年6月太湖周边地区太湖站、拖山岛、东山站、无锡、苏州、湖州、常州、金坛等8个站、点大气TN、TP沉降通量和降水化学组成观测资料,测定和计算了水气界面TN、TP的表观总沉降率(RT)、湿沉降率(RW)和干沉降率(RD)。太湖大气TN的年平均RT为4226kg/(km2.a),TP的年平均RT为306kg/(km2.a)。大气TN、TP的年沉降负荷分别占由环湖河道等点污染源输入的N、P总负荷的48.8%和46.2%。指出形成太湖大气TN污染的主要途径是湿沉降,而大气TP污染则主要来自气溶胶等固体物质的干沉降;小雨携带入湖的大气TN、TP污染物通量高于中雨和大雨。TN总沉降率曲线在春季3—5月出现高峰值的现象对太湖水体的富营养化具有潜在的促进影响。     

滨海工业入海排污口选址研究——以湛江钢铁项目为例

滨海工业入海排污口位置的合理选择对于减轻陆源排污对海洋环境污染有很重要的作用.本文以湛江钢铁项目为例,从海洋功能区要求、海洋环境容量、环境保护目标和扩散条件等因素考虑,对滨海工业入海排污口的选址进行了多方案的比选研究.通过比选研究结果,推荐符合当地海洋功能区划、远离主要环境保护目标、离岸深海排放(10m)、环境容量较大...     

大菱鲆(Scophthalmus maximus)繁殖期卵子和卵巢液中磷酸酶活性变化及其与受精率相关性

以大菱鲆为实验材料,研究其繁殖周期内卵子和卵巢液中磷酸酶活性变化规律及其与受精率相关性。结果显示：在大菱鲆繁殖周期内,卵子碱性磷酸酶和酸性磷酸酶活性呈相反的变化趋势,且排卵中期卵子碱性磷酸酶和酸性磷酸酶活性分别显著低于和高于早期和晚期（P＜0.05）,而卵巢液中碱性磷酸酶和酸性磷酸酶活性呈同卵子中相反的变化趋势;此外卵子碱性磷酸酶和酸性磷酸酶及卵巢液酸性磷酸酶活性同受精率显著相关（P＜0.05）。以上结果表明,大菱鲆卵子和卵巢液中碱性磷酸酶和酸性磷酸酶活性同受精率存在着显著相关性,其活性变化在一定程度上反映卵子质量优劣,可作为评判卵子质量辅助指标。     

胶州湾东北部养殖海区环境质量状况及分析

基于2006年2月、5月、8月、11月胶州湾东北部养殖海区现场调查结果,采用单因子指数、富营养化指数、有机污染指数对环境状况进行了分析评价。结果表明:该海域主要受到无机N、P污染;COD在夏、秋季符合一类,但在冬、春季只达到国家二类海水水质标准;DO全部符合国家一类海水水质标准。通过站位间的比较发现,东北部沧口水域环境质量最差,全年处于富营养化状态,有机污染介于轻度到严重污染之间。红岛附近水质较好,不存在有机污染,只有春、秋季达到富营养化水平。研究结果显示该海域主要受陆源污染,且与现有污水处理不能有效去除无机N、P营养盐有关。     

Effect of reproductive toxicants on lipovitellin in female blue crabs, Callinectes sapidus

Changes in the concentration of lipovitellin, a lipoprotein that is the major protein in mature oocytes of crustaceans, were determined during ovarian development in female blue crabs, Callinectes sapidus. To test the effects of reproductive toxins on vitellogenesis, crabs were fed food containing cadmium or injected with the juvenile hormone antagonist, precocene II. Monoclonal antibodies prepared against one of the lipovitellin peptides (peptide A—107 kDa) were used in an enzyme linked immunosorbent assay to determine lipovitellin concentrations. Recently molted female crabs fed food containing cadmium (0.02 mg/g) for 18 days had oocytes with the same lipovitellin concentration as controls, but after 24 days the oocytes in cadmium treated crabs had significantly lower lipoprotein contents than controls (30 ± 4 ng/oocyte—cadmium treated; 45 ± 4 ng/oocyte—control). Precocene II-treated crabs had significantiy lower lipovitellin concentrations after 18 and 24 days. Diameters of oocytes were the same in both treated and control crabs. The results suggest that some pollutants may affect reproduction by acting during secondary vitellogenesis i.e., period when there is a large increase in lipovitellin synthesis. Since lipovitellins serve many of the nutritional needs of recently emerged crab embryos, poor larval survival may occur as a result of lower lipovitellin content.     

Mysids and trace metals: disruption of swimming as a behavioural indicator of environmental contamination.

Mysids are used frequently in standard laboratory studies of acute exposure to chemical contaminants. Their value for sub-lethal measures of biological response to predict the potential effects of environmental toxicants, however, has yet to be determined. In estuaries, mysids maintain their optimum position independent of the forces of river flow and tides; therefore, any disruption of swimming behaviour will have significant implications for their survival and position maintenance. In the present study, the effects of cadmium on the swimming behaviour of the hyperbenthic estuarine mysid Neomysis integer, which occupies the heads of European estuaries, are presented. Following 7 day exposure to cadmium, swimming behaviour (ability and orientation) was disrupted at 0.5 microgram Cd(aq)2+ l-1, a significantly lower cadmium concentration than that causing mortality (7 day LC50 of 2.58 micrograms Cd(aq)2+ l-1). The results of this investigation highlight the advantages of behavioural toxicity tests for predicting the influence of pollutants and support the use of mysids for estuarine monitoring.     

两种海蜇毒素的分子标记研究

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术研究了8种同工酶在海蜇的刺胞和中胶层的表达特异性,利用RAPD技术对海蜇刺胞组织的DNA标记进行研究。结果表明,作为生物体防御清除自由基的SOD,在刺胞和中胶层均有表达。而与酯类化合物代谢相关的EST、维持细胞正常的能量代谢的ATPase,能在海蜇和口冠海蜇的刺胞中表达,而不能在中胶层中表达,所以,EST和ATPase可作为刺胞毒素的分子标记。碳水化合物代谢中重要的酶类MDH和ADH、清除细胞内H2O2的POD、催化磷酸单酯水解的重要酶类(与磷脂的转移、消化、吸收等活动密切相关的)ACP、在体外碱性环境下能水解有机磷脂键而产生一个有机基团和无机磷酸根的ALP,这5种酶仅在毒性较强的口冠海蜇刺胞中表达,MDH和ACP活性很高,在毒性相对较弱的海蜇刺胞中不表达。所以,这5种酶可作为海蜇毒性强弱的标记。以两种海蜇刺胞DNA为模板,S11、S32、S38、S95等4个随机引物的RAPD谱图差异明显,亦可作为毒素强弱的间接分子标记。     

镉胁迫对大弹涂鱼(Boleophthalmus pectinirostris)血清转铁蛋白和血红细胞的影响

提要采用人工染毒的方法,进行了镉污染暴露对大弹涂鱼血清转铁蛋白(STF)铁结合能力和血红细胞影响的研究。结果表明,自染毒第7天开始,血清铁浓度,血清铁饱和度稳定上升并与对照组比较有统计学上的极其显著性差异,且对镉敏感。而转铁蛋白的总铁结合力和不饱和铁结合力则无稳定的趋势。血红蛋白的A值与血细胞浓度均呈稳定下降趋势,并于染毒11天后开始出现显著性降低。揭示镉胁迫引起的大弹涂鱼机体损伤与它对动物机体的铁代谢影响紧密相关。大弹涂鱼血清的铁饱和度、血清铁浓度、血红细胞的吸光度和浓度可以作为长期海洋污染暴露的生物标记,其中血清的铁饱和度可靠度最高,而血红细胞的吸光度和浓度的测定最为简便。推测,其他鱼类在镉胁迫下也应当有相似的血液生理变化,在明确健康对照的相关指标变化范围后,可以便利地监控环境中的重金属污染。