海洋酸化对海水青鳉胚胎骨骼发育的影响

本文在实验室模拟近期海洋酸化水平,对海洋酸化对海水青鳉鱼(Oryzia melastigma)胚胎骨骼发育的影响进行了初步研究。实验中,通过往实验水体中充入一定浓度CO2气体酸化海水。对照组CO2分压为450×10-6,两个处理组CO2浓度分别为1 160×10-6和1 783×10-6,对应的水体pH值分别为8.14,7.85和7.67。将海水青鳉鱼受精卵放入实验水体中至仔鱼孵化出膜,对初孵仔鱼经骨骼染色、显微拍照,挑取了仔鱼头部、躯干及尾部骨骼染色清晰的28个骨骼参数的长度进行了显微软件测量及数据统计分析。结果发现,酸化处理对实验鱼所测量的骨骼长度影响均不显著。因此推测,未来100~200年间海洋酸化对海水青鳉鱼的胚胎及初孵仔鱼的骨骼发育没有显著影响。     

海水青鳉胚胎发育的观察

为了解模式生物种海水青鳉(Oryzias melastigma)的胚胎发育特征,作者培育30日龄的海水青鳉,收集自然受精卵,在水温26~28℃、盐度27~28条件下,静水孵化。利用奥林巴斯SZ61解剖镜对海水青鳉胚胎发育进行了观察研究。结果表明:海水青鳉受精卵为圆球形端黄卵,多油球,沉性,卵膜上具有绒毛膜和纤维丝。和多数硬骨相似,胚胎发育的过程大致可以分为7个期:胚盘形成期、细胞分裂期、囊胚期、原肠期、器官形成期、肌肉效应期和孵化期。并发现海水青鳉胚胎发育有其特征:早期分裂具有不规则现象;仔鱼以尾部破膜先出的方式孵化;柯氏囊出现在原口关闭前,少数个体具有两个柯氏囊。     

海水模式种青鳉鱼(Oryzias melastigma)的胚胎发育观察

海水青鳉鱼(Oryzias melastigma)作为一种新兴的海洋模式生物,可应用于海洋生态毒理学的研究。鱼类发育的早期阶段对污染物最为敏感,海水青鳉鱼胚胎毒性分析已成为毒理学研究的重要方法,但是目前尚未见有关海水青鳉胚胎发育的有关报道,因此本研究对海水青鳉鱼的繁殖习性和胚胎发育过程进行了详细观察。利用体视显微镜对海水青鳉的早期胚胎发育过程的形态特征进行了连续的实验观察,并描述了各个发育时期的特征。在水温(26±0.5)°C的条件下,海水青鳉鱼受精卵历时220h 30min孵化出膜。胚胎发育过程分为受精卵激活阶段、受精卵胚盘形成阶段、卵裂阶段、囊胚阶段、原肠胚阶段、神经胚阶段、器官形成阶段、孵化出膜阶段8个阶段,共分为33个时期。     

海洋微塑料污染的生物效应研究进展

微塑料是粒径小于5mm的各类塑料碎片的总称。在环境领域中,微塑料污染已经成为人们的关注热点。近年来,海洋环境中微塑料污染日益严峻,其引发的生物与环境问题也备受关注。本文系统总结了海洋微塑料污染的生物效应研究进展,介绍了微塑料的定义、来源、分类、分布特征等研究现状,分析了微塑料对海洋环境中海水水质和沉积环境的影响,综述了微塑料对海洋生物的毒性效应,并基于研究进展提出了未来需关注的研究方向,以期为海洋微塑料对环境与生物的影响研究提供借鉴和参考。     

海洋微塑料对重金属的吸附行为及其复合毒性研究进展

微塑料在海洋中的污染情况已经受到了人们广泛关注,但其与重金属相互作用产生的潜在生态风险依然需要进一步研究。本文主要综述了海洋中微塑料的来源及海水、沉积物和生物体内微塑料的污染现状,总结了部分海域微塑料上的重金属富集特征,并介绍了部分微塑料对重金属的吸附模型,最后总结分析了微塑料单独及与重金属协同作用对海洋生物的毒性效应。微塑料与重金属相互作用的结果依然存在许多不确定性,对生物体产生的毒性效应是协同、拮抗还是其他交互作用仍需更多的实验研究。本文旨在为评估微塑料与重金属相互作用造成的生态风险提供支撑,并为今后相关研究的开展提供参考。     

微塑料对海洋生物生态毒理学效应研究进展

海洋环境中的微塑料主要来源于陆源塑料垃圾输入、海上船只塑料垃圾的丢弃和水产养殖业漂浮装置的废弃等.微塑料的大小、形状和颜色与海洋生物的食物相似,容易被海洋生物误食,由于微塑料自身的毒性及其表面吸附的有毒化学物,对海洋生物及其生态系统具有直接和潜在的危害.本研究主要综述了微塑料对海洋生物产生影响的途径、毒性效应及其效应机制的研究进展状况;提出未来应重点加强微塑料环境浓度的长期效应、微塑料与其他污染物的联合效应及其机制、微塑料效应的生物标志物筛选以及生态风险评估技术的研究等.     

菲、芘、苯并(a)芘单一暴露及分别与α-萘黄酮(ANF)联合暴露对海水青鳉(Oryzias melastigma)胚胎发育毒性效应的比较研究

为了解和探讨3~5环PAHs对海水鱼类胚胎发育的毒性及作用方式,比较研究了菲(phenanthrene,Phe)、芘(pyrene,Py)、苯并(a)芘(benzo(a)pyrene,BaP)单一暴露和三者各自与α-萘黄酮(α-naphthoflavone,ANF)联合暴露对海水青鳉(marine medaka, Oryzias melastigma)胚胎发育的毒性效应。胚胎体内EROD活性、发育畸形、孵化率和心律等毒性指标被测定,结果显示:Phe,Py和BaP对海水青鳉胚胎体内EROD活性的诱导能力大小为BaP>Py>Phe,各化合物对EROD诱导与发育畸形之间的关系较为复杂,除Phe所引起的EROD诱导与畸形指数之间呈显著相关(r=0.95,p=0.015)外,Py和BaP均无相关性;在100 μg/dm3 ANF影响下,CYP1A活性诱导被抑制,但胚胎发育的畸形指数被显著提高,ANF分别与Phe,Py和BaP的联合暴露对胚胎发育呈潜在的协同作用。本文研究初步表明,3~5环PAHs化合物对海水青鳉胚胎发育的毒性作用方式可能不同;CYP1A活性抑制在PAHs混合物对海水青鳉胚胎发育的毒性作用过程中未起到缓解毒性的作用,CYP1A抑制剂与PAH型CYP1A诱导剂的混合物对鱼类胚胎发育具有潜在的协同毒性作用,现有的PAHs混合物毒性风险评价方法可能低估了实际环境中PAHs的风险;海水青鳉早期生活阶段的心脏发育对PAHs混合物暴露较为敏感,可推荐其作为生物标志物指示PAHs或溢油污染。     

锦州湾表层海水微塑料分布特征

海洋微塑料是全球关注的新兴环境问题,海湾由于特殊的地理环境特征,成为微塑料分布研究的热点区域。本研究以锦州湾为研究海域,于2017年10月布设了11个点位开展表层海水微塑料样品采集,在实验室采用湿式氧化法开展样品前处理,应用傅立叶变换显微红外光谱仪分析鉴定微塑料成分。研究结果表明,锦州湾表层水体微塑料平均丰度为(0.93±0.59)个/m³,微塑料数量占全部塑料样品的96.2%。微塑料的主要成分为聚丙烯和聚乙烯,分别占55.0%和23.5%;线状和片状塑料的比例最高,分别占41.7%和26.2%;白色、蓝色和半透明微塑料分别占35.1%、26.0%和21.4%。受水动力条件和陆域河流输入等影响,锦州湾表层水体中微塑料的空间分布整体呈现北部偏高,向南部递减的趋势。     

微塑料和芘对菲律宾蛤仔的毒性效应研究

海洋环境中微塑料和多环芳烃(PAHs)污染日益严重,以滤食动物菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)为研究对象,探讨了聚苯乙烯微塑料和芘单一及联合暴露对菲律宾蛤仔的毒性效应.分别采用两个聚苯乙烯微塑料粒径(0.3μm和6μm,20 μg/L)和两个芘浓度水平(10 μg/L和100μg/L)单独和...     

海洋微塑料来源、分布及生态效应研究进展

微塑料广泛分布于世界范围内的大洋和近海海域。作为新兴的污染物,微塑料对海洋生态环境威胁巨大。微塑料可以直接或间接被海洋动物摄入,导致其生长减缓或停滞、繁殖被抑制、寿命减短、进食量降低、耗氧量以及酶活性改变。微塑料与海洋浮游植物相互作用会对其生长、光合作用、氧化应激能力等产生影响。然而,微塑料对海洋浮游植物的致毒机理尚未完全明朗,还需更多的相关研究以探明其毒性效应机制。为保护海洋环境安全,更好的治理微塑料污染问题,有必要加强微塑料的相关研究,同时采取一系列有力的政策法规来监管塑料及微塑料的使用。     

海洋微塑料污染研究进展和问题

微塑料在海洋环境中广泛分布并不断累积,对海洋生态产生严重影响,已引起世界各国学者、管理者、非政府组织等社会各界的高度关注.海洋微塑料污染研究是近10 a来才发展起来的新兴研究领域,但却发展迅猛,已成为国际研究的热点和前沿.我国海洋微塑料污染研究发展较晚,与国际同行相比还有较大差距,系统性的中文文献也相对较少.本研究在对海洋微塑料污染研究国内外进展进行总结和回顾的基础上,比较分析了我国海洋微塑料污染研究与世界同领域之间的差距,归纳提出海洋微塑料污染研究应从微塑料在海洋中的时空分布、微塑料理化特性以及微塑料的海洋生态效应等三大关键问题加强研究,并围绕这些关键问题在研究方法、技术手段、危害评估标准体系等方面不断规范和创新,以促进我国海洋微塑料污染研究的快速发展.     

海洋微塑料检测技术研究进展

海洋微塑料污染目前已成为全球性的环境问题,近年来海洋微塑料检测技术越来越受到人们的关注。本文简要总结了微塑料样品采集及处理方法,并从检测方法的角度系统综述了近些年来微塑料检测技术的研究进展,涉及目视分析法、光谱法(如傅立叶变换红外光谱法和拉曼光谱法)、热分析法以及其他分析方法等(如质谱法以及扫描电子显微镜-能谱仪联用法)。本文简要评价了各类检测方法的优缺点,以期为海洋微塑料检测技术的发展提供参考,并探讨了未来海洋微塑料检测技术的发展方向。     

消油剂处理120#燃料油对海水青鳉(Oryzias melastigma)胚胎抗氧化酶活性影响的研究

以海水青鳉(Oryzias melastigma)胚胎为研究对象,比较了120#燃料油分散液(water-accommodated fractions,WAFs)与乳化液(biologically enhanced water-accommodated fractions,BE-WAFs)的急性毒性效应,并研究了不同浓度(40、100、250 mg/L)下WAFs、BE-WAFs对胚胎内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽硫转移酶(GST)活性的影响。结果表明:在受到石油烃的氧化胁迫后,海水青鳉胚胎内3种抗氧化酶活性变化明显。随着石油烃浓度的升高和暴露时间的延长,3种酶表现出程度不同的诱导效应和抑制效应。其中受石油烃污染影响最为明显的为SOD酶;而GST酶则对消油剂单独暴露表现较为敏感。实验证明,海水青鳉体内SOD酶活性对石油烃污染反应最为敏感,适合作为监测石油烃污染程度的生物标志物。     

东海表层海水中微塑料分布与组成

本文通过2015年夏季在东海水域进行采样,对东海表层水体中微塑料的空间分布和组成进行了定量与定性分析。结果表明:东海表层海水中广泛存在微塑料,微塑料的分布密度在0.011—2.198piece/m3之间,平均含量为0.31piece/m3。微塑料的长度多在500μm至5mm之间,占88.6%;其形态多为泡沫状(54.8%),其次是块状(21.4%)和薄膜状(11.8%);其外观多呈现为白色(71.9%)和彩色(18.5%);其化学成分主要是聚乙烯(45.5%)和聚丙烯(34.6%)。对形态、颜色和化学组成的分析表明,这些微塑料主要来源于陆地,在沿海通过海岸或河流进入海洋。河流和洋流的运动是影响微塑料迁移而导致其分布不均状况的主要因素。与国内外已有相关研究结果的比较表明东海微塑料的分布密度处于中等水平。     

海洋青鳉鱼专用型基因芯片的设计及其在生态毒理学上的应用研究

以生物芯片技术为核心,结合生态毒理学与功能基因组学的方法,制备了海洋青鳉鱼专用型生物芯片,包含180个与细胞分裂、解毒反应、缺氧反应、氧化应激反应、凋亡、生长和发育、性别决定和性腺分化以及生殖激素分泌等功能相关的基因.我们提取了雌性海洋青鳉鱼成体在正常培养和缺氧处理12周后的肝脏和卵巢组织总RNA,利用自制的基因芯片进行了基因表达谱分析,结果显示海洋青鳉鱼在缺氧压力环境下,肝脏和卵巢组织的差异性表达基因分别检测出9个和6个,表明应用此类自制良好的芯片可有效获得海洋青鳉鱼的组织特异性基因表达图谱,也将加强对海洋缺氧状态、氧化应激等反应的分子生物学机制的理解.本研究对于识别异常环境状态下的基因表达模式和组织特异性标志物,进一步开展监测海洋生态毒理因素的研究奠定良好的基础.     

蒽胁迫对2种海洋微藻的毒性效应

采用水生毒理学方法以及通过分析蒽对 2种海洋微藻的几种生理生化指标的影响 ,初步研究了蒽胁迫对 2种海洋微藻的毒性效应。结果表明 :随着蒽浓度的不断增大 ,1 2种海洋微藻的相对增长率逐渐降低 ,叶绿素 a和类胡萝卜素含量稍有下降 ,蒽对小新月菱形藻生长的 72 h· EC50为 2 51μg· L-1 ,蒽对亚心形扁藻生长的 72 h· EC50 为 387μg· L-1 ;2还原型谷胱甘肽 (GSH)含量逐渐降低 ;3加入外源性抗氧化剂 (GSH和甘露醇 )可缓解蒽胁迫所造成的 2种海洋微藻的细胞密度的降低 ,即可缓解蒽胁迫对微藻的毒害作用     

海洋微塑料污染现状及其环境行为效应的研究进展

海洋微塑料污染问题已经在全球范围内引起了普遍关注,位列全球十大新兴环境问题之一。因其本身尺寸微小、数量庞大且来源广泛导致其危害远超普通尺寸的海洋塑料垃圾,加之在海洋水动力作用下的迁移和沉降导致其污染波及区域十分广泛。同时,微塑料自身携带的添加剂在海水中的释放、与金属、有机污染物及微生物等构成的复合污染物均会对海洋动植物的生长、生存和繁殖产生负面效应,还可能通过食物链传递对人类健康构成潜在威胁。通过调研国内外文献,本文在简要介绍海洋微塑料污染问题的兴起及相关概念的基础上,对海洋微塑料的典型来源、分布情况和污染现状进行了阐述,同时还对海洋微塑料与其他类型污染物的相互作用及其对海洋生物的影响等环境行为效应进行了总结和综述。此外,本文对海洋微塑料污染问题的未来研究方向进行了分析和展望,以期为海洋微塑料污染问题的治理提供参考和借鉴。     

人工纳米材料对海洋微藻的毒性研究进展

近年来随着纳米技术的飞速发展,人工纳米材料已广泛应用于各行各业。人工纳米材料的大量生产与使用,导致越来越多的人工纳米材料进入到水环境中,其毒性效应及对水环境可能造成的生态风险日趋严重。本文综述了近年来人工纳米材料对海洋微藻毒性效应的研究成果,着重介绍了人工纳米材料对微藻的单一毒性、复合毒性及致毒机理,并对未来人工纳米材料毒性效应的研究进行了展望。     

海洋微塑料物理迁移过程研究进展与展望

微塑料作为一种新型污染物, 在海洋中广泛分布, 给海洋生态系统带来潜在的生态风险。充分认识海洋微塑料迁移途径和归趋行为, 掌握其运移规律及影响因素, 能够为治理海洋微塑料污染提供理论指导和科学依据。本文综述了微塑料在海洋中物理迁移过程的研究进展, 系统分析了影响微塑料运移过程的各种影响因素, 包括风、浪、流等海洋动力过程, 生物作用和塑料的粒径、形状等物理性质; 并对该领域未来的研究工作进行了展望。     

海洋中微塑料的来源、分布及生态环境影响研究进展

微塑料(粒径5mm的塑料)作为海洋环境中一类新型污染物正受到越来越多的关注。我们从微塑料来源、分布和生态影响等方面总结分析了近年来海洋微塑料研究的进展。结果表明,海洋中的微塑料主要来源于在阳光、风浪和海流等作用下的海上塑料垃圾的分解,陆源塑料垃圾输入、海上船只塑料垃圾的丢弃、水产养殖业漂浮装置的废弃等是海洋中塑料垃圾的主要来源。海洋微塑料分布呈全球化趋势,近岸、大洋、深海和极地都有微塑料的存在,已有研究表明深海是微塑料的主要汇集区。微塑料不但会影响藻类的光合作用,还会影响一些海洋生物的产卵量和繁殖能力,甚至会引起某些海洋生物的营养不良甚至死亡;微塑料自身含有和表面富集的污染物会在水动力作用下影响污染物的全球分布并对海洋生物产生复合毒性影响。为减少海洋塑料垃圾,控制海洋微塑料污染并为污染防治提供支撑,保护海洋环境安全和人类健康,今后的研究方向将主要包括:不同粒径微塑料的快速分离和在线鉴别方法的建立;水动力对微塑料全球迁移变化的影响;微塑料复合毒性对海洋生态环境的污染效应及机制;管理和技术体系以及相关政策法规的制定等。