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基于铜锈环棱螺的多溴联苯醚BDE-47生态毒理学效应

周科  
【摘要】:多溴联苯醚(polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)是一种溴代阻燃剂,在电子电器、纺织、橡胶、塑料、建筑和装潢等材料中广泛生产和使用,由于PBDEs具有化学性质稳定、难降解和高脂溶性等特点,能在环境中长期存在,已成为全球性的新型持久性有机污染物,并对野生生物和人类健康构成潜在的威胁。PBDEs共有209种同系物,其中2, 2', 4, 4'-四溴联苯醚(BDE-47)是目前分布最广、生物材料中含量最高、对生物和人体毒性最强的PBDEs同系物之一。但目前有关PBDEs对底栖动物的生态毒理学效应研究很少报道。铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)是属于腹足纲田螺科的淡水软体动物,在我国淡水水体中分布广泛,主要栖居在沉积物中,并以摄食沉积物中有机碎屑、细菌和藻类为生,且易于在实验室培养,可以作为一种潜在的淡水沉积物毒性测试生物。本文以实验室培养的铜锈环棱螺为受试生物,采用沉积物毒性测试,研究了BDE-47在铜锈环棱螺体内的生物积累动力学特性、BDE-47污染沉积物对铜锈环棱螺肝胰脏酶学指标的影响、以及对铜锈环棱螺的繁殖毒性,探讨BDE-47对铜锈环棱螺的潜在生态毒理学效应,以期为合理评价PBDEs的生态毒理作用机理和进一步开展利用铜锈环棱螺进行污染沉积物的生态毒理学评价提供基本依据。研究结果表明,铜锈环棱螺对中BDE-47有较强的富集能力,生物-沉积物富集系数(BSAF)均随着暴露持续时间增加而升高,且成显著正相关;暴露停止后,铜锈环棱螺体内BDE-47的量随着时间的延长而明显减小,其生物半衰期约为17.6天;不同浓度BDE-47的污染沉积物暴露后,铜锈环棱螺肝胰脏的SOD和CAT活性表现出较为明显的浓度或时间依赖性效应关系;BDE-47不能诱导铜锈环棱螺肝胰脏EROD活性,但BDE-47高剂量(≥160 ng·g~(-1))或长时间暴露则导致EROD活力显著降低;铜锈环棱螺在不同浓度BDE-47污染沉积物中暴露56 d后,其潜在繁殖力受到影响,当BDE-47浓度大于等于640 ng·g~(-1)时,其潜在繁殖力与对照组存在显著差异。 综上所述,铜锈环棱螺体内BDE-47的生物积累量随暴露时间的增加而增加,而高浓度BDE-47污染沉积物中短期暴露和低浓度BDE-47沉积物中长期暴露能造成铜锈环棱螺慢性损伤,其生化指标存在明显的浓度-效应和时间-效应关系,且高浓度BDE-47沉积物长期暴露明显抑制铜锈环棱螺的潜在繁殖力,铜锈环棱螺可以作为评价沉积物中BDE-47污染的合适测试生物。


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