生物标志物法研究多环芳烃对海水养殖鱼类的毒性效应

【摘要】： 污染物对海洋生物毒性效应的早期预警和生物标志物指示作用研究是当今海洋生态毒理学研究的热点和前沿。本论文以湄洲湾海域和厦门西海域养殖区为研究区域，采用现代分析技术，从分子水平上系统研究了多环芳烃(PAH)在海水、沉积物、养殖鱼类中的含量分布：通过现场实验，实验室暂养、投毒和恢复实验系统测定了养殖鱼类的肝脏、胆汁、鳃、全血等不同器官、组织的生化指标及养殖鱼类肝脏、胆汁的化学指标，探讨了这些指标对水环境多环芳烃污染的生物指示作用。取得如下新的成果： 1 首次系统研究了多环芳烃在湄洲湾海水、沉积物的含量分布，采用PAH型式的分子指纹方法分析了水体、沉积物中PAH的来源特征：指出：湄洲湾海水的多环芳烃主要来源于石油污染，沉积物中的多环芳烃主要来源于燃料的高温燃烧。 研究了多环芳烃在厦门西海域养殖区的表层海水、沉积物中的含量分布，并应用PAH型式的分子指纹方法分析了其来源特征。指出：(1)厦门西海域养殖区海水和沉积物的多环芳烃污染已很严重。表层海水的∑PAH(16种PAH)已达4.55μg／L，沉积物的∑PAH已达2.86μg／g。厦门西海域养殖区海水和沉积物的多环芳烃来源均为混合来源—既有燃料的高温燃烧来源，又有石油污染来源。 2 运用水生生物多环芳烃暴露水平的安全标准对养殖水体的安全性进行了评价，指出：湄洲湾海水的多环芳烃污染已开始超标，而厦门西海域的多环芳烃污染已严重超标。 3 系统研究了多环芳烃在养殖鱼类肝脏和胆汁的含量分布，探讨了其富集和清除作用，以及对水环境多环芳烃污染的指示作用。结果表明：鱼肝脏的多环芳烃浓度可作为指示水环境多环芳烃污染的生物标志物和早期预警指标。鱼胆汁对多环芳烃亦具有很强的富集作用和清除作用，可作为指示水环境多环芳烃污染程度的生物标志物和早期预警指标。 4 优化了鱼胆汁中1—羟基萘和1—羟基芘的荧光分析方法，测定了1—羟基萘和1—羟基芘在鲈鱼、真鲷胆汁中的含量，探讨了萘和芘在鱼胆汁中的代谢比率、清除作用。结果显示：(1)胆汁中萘的代谢比率低，易蓄积；而芘的代谢比率高，易清除。(2)投毒实验结果表明：随着芘暴露浓度的增大，鲈鱼胆汁中芘的代谢比率增大。(3)胆汁中1—羟基芘浓度可作为指示水体芘污染程度的生物标志物。 5 系统研究了鲈鱼、真鲷体内不同器官、组织的生化指标——过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、脂质过氧化(LPO)指标，结合水体及生物样的PAH污染分析结果， 探讨了这些指标对水环境PAH污染的指示作用。结果显示：鱼肝脏的CAT活性、SOD活性。 MDA浓度与水体的PAH污染程度具有良奸的相关性。在实验条件下，鱼肝脏的生化指标变 化与mH污染强度之间具有可逆性：可联合作为水体 日污染程度的早期预警指标和生物 标志物。