重金属胁迫对海洋贝类毒性研究进展

本文综述了重金属对海洋贝类的急性毒性、细胞分子毒性及遗传毒性,探讨了利用海洋贝类监测海洋环境质量的可行性以及利用抗氧化酶作为指示重金属污染程度标志物的发展前景.     

海水双壳贝类的生物沉积及其生态效应

在沿岸自然环境 ,双壳贝类经常达到很高的丰度 ,在生态系统的物质循环和能量流动中起着重要作用。双壳贝类作为滤食性动物具有很强的滤水能力 ,如扇贝、贻贝、蛤和牡蛎的滤水率均可达到５Ｌ／（ｇ·ｈ） ;它们能够过滤大量细小的颗粒物质 ,包括浮游物、浮游藻类、微生物、贝类幼虫和中型浮游动物等 ,还包括来源于双壳贝类以及其它动物 (如鱼 )粪粒的碎屑 ［１，２］。双壳贝类通过过滤大量的水体摄取浮游植物和有机颗粒 ,同化一部分有机质 ,其它则以粪的形式排出 ,进而影响生态系统的结构和功能。对于养殖生态系 ,目前的研究还比较少 ,但已…     

双壳贝类同化率研究进展

通过研究双壳贝类同化率和环境因子的关系,探索最适养殖环境,可以为人工控制条件养殖双壳贝类提供理论依据;同时,可判断一个海区对双壳贝类养殖的适宜情况,为选择适宜养殖海区及确定养殖模式提供依据。双壳贝类除了对海区浮游植物和有机碎屑等贝类饵料有影响外,对生物沉积也有重要作用。双壳贝类通过滤水作用摄食海水中浮游植物和有机碎屑,又通过排粪作用(假粪和粪便)和排泄作用把废物排入海中,从而影响海区中营养盐的组成和分布,严重时造成局部海区富营养化,成为引发赤潮的一种诱因。双壳贝类排粪量的多少与同化率高低有关。因此,双壳贝类…     

海洋纳米塑料污染现状及其对双壳类的生态毒理效应

随着纳米塑料在海洋中的分布越来越广泛,纳米塑料逐渐演变成目前海洋生态系统中面临的严重环境问题之一,引起人们的广泛关注。纳米塑料比微塑料粒径更小,具有更大的比表面积与吸附力,成为海洋中污染物的重要载体之一,影响深远。双壳类具有滤食特殊摄食方式,可通过食物链影响其他营养级生物,是食物链中重要一环。本文主要就纳米塑料的定义与来源、在海洋中的污染现状、对海洋双壳类的生态毒理效应进行阐述。纳米塑料可以通过海洋生物呼吸和进食过程中摄入体内,在吞噬细胞中诱导氧化应激、线粒体损伤和细胞毒性并产生严重的炎症反应。研究表明,在有其他污染物的存在下,纳米塑料的存在,会增加污染物在海洋生物体内的留滞时间,从而加大其毒性。纳米塑料可以通过食物网对海洋生态系统构成威胁。     

海洋微塑料污染现状及其对鱼类的生态毒理效应

海洋微塑料污染已成为全球性环境问题,鉴于微塑料特殊的理化性质,其对海洋生物和海洋生态系统的生态效应愈发受到关注。本文在综述海洋微塑料来源、类型和分布状况的基础上,探讨了鱼类摄入微塑料的途径及其生态毒理学效应。研究表明,全球近岸、大洋和极地海域均有微塑料分布,我国微塑料污染亦较为严重。微塑料会对包括鱼类在内的海洋生物生存造成威胁,其被鱼类摄入的主要途径是经口误食,微塑料进入鱼体后可在不同组织和器官中迁移,消化道是主要蓄积器官。微塑料对海洋鱼类的生态毒理效应主要包括:（1）影响生殖与精卵发生;（2）降低存活率;（3）影响生长发育;（4）扰乱行为;（5）导致组织病变与炎症反应;（6）导致代谢紊乱;（7）干扰神经系统;（8）导致氧化应激;（9）干扰内分泌等。未来研究应重点关注微塑料在海洋生态系统中的迁移扩散过程、不同浓度和粒径微塑料对鱼类的生态毒理效应及致毒机制研究、微塑料和其他典型海洋污染物对鱼类的联合毒性效应,以及微塑料与海洋酸化、缺氧、升温等全球环境问题的叠加效应等。     

双壳贝类积累转化麻痹性贝毒的研究进展

麻痹性贝毒(Paralytic shellfish toxins,PST)是一类分布广、危害大的海洋毒素.滤食性双壳贝类在摄食、消化产毒单胞藻和细菌等过程中积累代谢PST,并通过食物链进行传递,给人类生命健康和水产业带来不利影响.随着贝类基础生物学和养殖产业的发展,以及基因组学和毒素检测技术的不断进步,近年来,各国学者...     

贝类生态免疫研究进展

几十年来,我国海水贝类养殖业取得了巨大的成就,2005年贝类的养殖产量接近1000万t,占中国海水养殖总产量的80%。到目前为止,我国已开发利用贝类20多种,建立了良种培育、人工育苗、养成和贝类引种等关键技术。但亟待解决的种质、病害与环境等关键问题也日趋严重,包括:缺乏系统研究和海岸带整体战略意识;养殖环境恶化,局部生态系统失衡;过度密集养殖区病害肆虐;种质衰退,抗逆能力不足等。特别是病害方面目前仍未找到十分有效的防治手段。从有机体本身的免疫系统入手,研究有机体的免疫防御机制与环境之间的相互作用,探究联系整个系统的内在作用机制及有机体在生态免疫应答过程中的能量分配模式,从生态免疫的角度来探究贝类大规模死亡的原因,为病害的防治及种质的优化提供长久的生态良策,具有重要的理论和实践意义。 生态免疫学(Ecological Immunology)是一个正在迅速兴起的将生态和免疫相结合的交叉领域,主要研究的是生态因子引起和保持有机体免疫系统的变异以及协调宿主和病原体的内在作用机制的整个微进化过程。生态免疫的基本原则是宿主对免疫应答要付出昂贵的代价,包括保持和利用免疫系统所付出的生理成本和宿主在对抗病原体时所付出的代价(Rolff et al,2003)生态免疫学的快速发展将为人类开展疾病免疫防治提供新的思路。     

贝类生态免疫研究进展

几十年来,我国海水贝类养殖业取得了巨大的成就,2005年贝类的养殖产量接近1000万t,占中国海水养殖总产量的80%。到目前为止,我国已开发利用贝类20多种,建立了良种培育、人工育苗、养成和贝类引种等关键技术。但亟待解决的种质、病害与环境等关键问题也日趋严重,包括:缺乏系统研究和海岸带整体战略意识;养殖环境恶化,局部生态系统失衡;过度密集养殖区病害肆虐;种质衰退,抗逆能力不足等。特别是病害方面目前仍未找到十分有效的防治手段。从有机体本身的免疫系统入手,研究有机体的免疫防御机制与环境之间的相互作用,探究联系整个系统的内在作用…     

深圳沿岸海域贝类重金属和贝类毒素污染状况分析

通过检测深圳沿岸海域7种贝类的重金属、麻痹性贝毒(PSP)和腹泻性贝毒(DSP)含量,了解其食用安全性.严格按照国家标准进行检测,采用SPSS 20.0对数据进行Kruskal-Wallis H检验和方差分析.结果表明:各种重金属和贝类毒素在样品中均有检出,汞污染状况良好;铜含量范围为0.52~109.65 mg/kg,超标率为13.67%;铅含量范围为0.01~3.60 mg/kg,超标率为68.35%;镉含量范围为0.015~7.807 mg/kg,超标率为53.96%.PSP和DSP检出率为100%,PSP含量范围为0.30~34.23 ug/100 g;DSP含量范围为1.88~38.41 ug/100 g.总体看来,样品铅、镉超标严重,不同种类贝类重金属含量具有差异且贝类毒素检出率较高,应引起有关部门的重视,加强该海域监测工作.     

持久性有机污染物对藻类生态毒理研究进展

随着人们对海洋生态系统保护意识的增强,很多学者对造成海洋污染的成因、机理、污染物对海洋生物的生态毒理进行了深入的研究[1-5]。近年来,持久性有机污染物(persistent organic pollutants,POPs)对海洋生物生理和生化过程的影响已成为该领域的研究热点。     

我国海洋贝类标准中重金属污染指标的探讨

海洋贝类一直是深受群众喜爱的水产食品.近年来,随着沿岸工农业生产的迅猛发展,海洋纳污量增加,贝类产品的卫生状况如何,一直为社会大众所关注. 1998年国务院发表<中国海洋事业的发展>白皮书,把海洋经济、滩涂养殖经济确定为我国国民经济的一个新的经济增长点.     

胶州湾的重金属污染研究

根据胶州湾海水和表层沉积物样品中重金属含量的分析，探讨了胶州湾的污染现状和发展趋势。将海水和表层沉积物中的重金属含量与该区周边岩石的重金属含量及国家环境标准对比研究表明，胶州湾海水中Cu和Cd含量符合国家一类海水标准，Pb的污染最为严重。胶州湾东部表层沉积物中的Cd、Hg、Pb的含量均超过一类沉积物的国家标准。其主要污染区位于大港至李村河口一带，污染源主要来自陆源污染物，并由河流排出入海所致。胶州湾中部的重金属含量低于国家标准，说明环境状况良好。     

双台子河口重金属污染的沉积记录

根据双台子河口沉积柱中微量金属的含量及沉积物的粒度参数,结合137Cs放射性比活度精确定年,研究了双台子河口的沉积速率和重金属的污染变化特征,并利用地累积指数法评价了重金属的污染程度。137Cs计年的结果表明,沉积柱的平均沉积速率为1.3cm/a。沉积物的粒径从底层向表层逐渐变细,反映了水动力条件的减弱。绝大多数重金属的含量基本上都是自底部向上逐渐增加。重金属元素与细粒沉积物(63μm)均具有较好的正相关性,说明细粒物质对重金属具有较高的吸附能力。采用地累积指数对沉积柱中重金属元素的垂向变化进行了评价,发现除Cd元素外,大部分元素均未受到污染(Igeo0)。推测Cd的污染可能主要与20世纪90年代起至今人类活动对双台子河口产生的影响逐渐增加有关。     

Simulating a heavy metal spill under estuarine conditions: effects on the clam Scrobicularia plana

We describe the effect of heavy metals Zn, Cd, Pb and Cu on the induction of methallothioneins on the clam Scrobicularia plana along a salinity gradient simulated under laboratory conditions. The clams were exposed to constant heavy metal concentrations in a dynamic estuary simulator during a 15-day assay to investigate possible induction of metal-binding proteins in them. The concentration of heavy metals in water was analysed. Clams were analysed for methallothionein concentrations. The speciation of Zn, Cd, Pb and Cu along the salinity gradient was modelled. Zn showed the highest concentrations and its prevalent species was the free ion. Intersite differences have been observed in methallothionein concentration and related to the salinity gradient. It seems that synthesis of methallothioneins is the result of physiological forces acting in concert with the changes in the chemical speciation of metals, owing to the trace metals uptake is controlled by means of an interaction of physiology and physicochemistry.     

Accumulation rate and heavy metal pollution in Osaka Bay sediments

The accumulation rates of sediment cores in Osaka Bay have been determined by using²¹⁰Pb dating technique. In the upper 10 cm²¹⁰Pb_ex contents show a constant value with depth. The accumulation rates below the homogeneous layer of sediments ranging from 0.12 to 0.61cm y^–1 (0.067–0.34 g cm^–2 y^–1) were obtained. The higher contents of Zn, Cu, Pb and Cr were observed in the upper 10 to 30 cm of sediments. Assuming that the increment of heavy metal content in sediments is due to anthropogenic origin, the amount of anthropogenic input of heavy metals into sediments were estimated to be 1,300–2,700g cm^–2 for Zn, 150 – 480 for Cu, 360 – 410 for Pb and 320 – 480 for Cr. The increment appears to start about 100 years ago. In surfical sediments most of heavy metal contents exceeded the background content, and then most part of Osaka Bay is polluted by heavy metals.     

广东吴川市近岸海域表层沉积物重金属分布特征与污染评价

为了解广东吴川市近岸海域表层沉积物中重金属的污染状况,2020年10月底在吴川市近岸海域采集了41个站点的表层沉积物,系统地进行了典型重金属检测与沉积物粒度分析,并运用单因子指数法、富集因子评价法和潜在生态风险指数法对研究区内重金属的污染程度进行评价,分析了沉积物粒径大小对重金属含量分布的影响,并讨论了重金属的可能来源。研究结果表明：重金属含量分布由西向东总体上呈高-低-高的趋势,高值区主要分布在西部近岸、东北部和东南部,低值区主要分布在北部和西南部,平均含量依次为Zn>Cr>Pb>Cu>As>Cd,均符合国家一类沉积物质量标准。通过计算得出,吴川海域表层沉积物中6种重金属元素的污染程度排序为Cu≈Cr＞Pb＞Cd＞Zn＞As,单因子污染指数均<1;重金属富集程度主要集中在强富集,平均富集系数排序为Cu＞Pb＞Zn＞Cr＞Cd＞As;吴川海域的近岸海洋生态环境受到一定污染,Eir的平均值排序为：Cd＞Cu＞Pb＞As＞Cr＞Zn,仅有29.2%的站点属于轻微风险,其中对综合潜在生态风险指数影响最大的重金属元素是Cd,综合分析可得,重金属的毒理作用占主导因素,推断养殖场废水、工业废水是造成此风险指数较高的主要原因。研究区内表层沉积物中6种重金属的分布均遵循“元素粒度控制规律”,即重金属含量与沉积物平均粒径（Mz）呈显著正相关。此外,重金属之间的相关性分析结果表明,Cu、Pb、Zn、Cr、As主要来源于陆域岩石自然风化剥蚀,Cd受人类活动影响导致变异系数偏高。     

海南岛北部海湾重金属污染分布及来源

伴随社会经济的发展,海南岛附近海域出现不同程度的重金属污染。2019年我们采集了位于海南岛北部的铺前湾、澄迈湾、后水湾、洋浦湾的表层沉积物,对照国家海洋沉积物质量标准（GB18668—2002）,使用地累积指数、重金属污染指数、重金属污染程度指数以及潜在生态风险指数等多种参数评价了各海湾重金属分布及污染状况。结果显示,砷（As）是各海湾中污染最明显的重金属元素。澄迈湾及铺前湾总体污染状况较为严重,洋浦湾总体污染状况较轻。船舶燃油燃烧、水产养殖、化肥施用、矿业废水等人类活动都会带来不同程度的重金属污染,需采取适当措施,有针对性地对海南岛北部海湾重金属污染进行防治。     

Sedimentation rates and heavy metal pollution of sediments in the Seto Inland Sea

In the Suo-Nada area of the Seto Inland Sea, Japan, sedimentation rates and the sedimentary record of anthropogenic metal loads were determined by combining the Pb-210 dating technique with heavy metal analysis of the sediments. The sedimentation rates vary from 0.11 to 0.27 g cm^–2 yr^–1. Lower sedimentation rates were observed in the eastern part of the basin which is characterized by a bottom with sand and gravel, and fast tidal currents.Anthropogenic and natural loads of copper and zinc into the sediments are 34 and 326, and 65 and 375 ton yr^–1, respectively. The anthropogenic loads are fairly low compared with those of the other main areas of sediment accumulation in the Seto Inland Sea. The highest level of zinc and copper pollution was observed in the western part of the basin because of waste discharge from an old and big ironworks outside basin since the early 1900's.     

Sedimentation rates and heavy metal pollution of sediments in the Seto Inland Sea

Sedimentation rates in ten sediment cores from Hiroshima Bay in the Seto Inland Sea of Japan were determined with the |2210|0Pb technique, and heavy metals were analyzed. The sedimentation rates vary from 0.18 to 0.33 g cm|2-2|0 yr|2-1|0. The highest sedimentation rates were observed in the northern part of the bay at the mouth of Ota River, while lower sedimentation rates not more than 0.20 g cm⁻² yr⁻¹ were observed at stations close to narrow water-ways, or where water depth was shallow. The contents of copper and zinc in the sediment cores began to increase around 1930 as a result of increased human activity, and have remained almost unchanged since 1970 possibly because of regulation of pollutant discharge. The natural background values of copper and zinc in the sediment of this bay range from 16 to 27 mgkg⁻¹ and 70 to 105 mg kg⁻¹, respectively. The total amounts of anthropogenic copper and zinc deposited in the sediments since about 1930 are estimated to be 0.5–2.7 ton km⁻² and 2.2–14.5 ton km⁻², respectively. At the present-day, the anthropogenic loads of copper and zinc to the sediments of the whole bay are 26 ton yr⁻¹ and 183 ton yr⁻¹, and these values constitute 39% and 48% of the total sedimentary loads at the present-day, respectively.