除草剂阿特拉津在刺参中的生物富集与消除效应研究

采用超高效液相色谱-串联质谱法进行了除草剂阿特拉津在刺参(Apostichopus japonicus)中生物富集及消除规律的研究。采用半静态水质接触暴露法,在15±1℃水温条件下,将刺参分别浸浴于阿特拉津浓度1.0、10.0和200μg.L-1水中进行富集效应实验。结果显示,在3个暴露浓度下,阿特拉津在刺参中的富集速度较快,随暴露质量浓度的增加,富集量逐渐增加,呈正相关关系;分别在第1天、第2天和第4天达到富集最大值,富集最大值分别为1.77、14.6和246μg.kg-1;最大富集系数分别为1.77、1.46和1.23。阿特拉津在刺参中的残留量变化趋势均表现为先增加后降低,并最终维持在某一质量浓度水平(上述暴露质量浓度下分别为0.67、1.58和168μg.kg-1)而仅产生微小波动。实验结果表明,富集系数随暴露质量浓度的增加而减小,呈负相关关系,说明在低质量浓度条件下,刺参更容易对阿特拉津产生富集作用。将达到稳定状态的刺参转移至洁净水中进行消除实验,低质量浓度下,分别在第2天和第10天降至未检出,在高暴露质量浓度下,从第7小时至第46天共取样14次,其浓度范围为2.81±0.64μg.kg-1。本研究所得的药时曲线可为刺参阿特拉津污染的净化提供数据支持。     

重金属在小球藻-菲律宾蛤仔食物链上的传递与累积

在受控实验条件下,模拟了重金属铜、铅、镉在海水-小球藻-菲律宾蛤仔食物链中的累积和传递,测定了小球藻、菲律宾蛤仔对铜、铅、镉的富集系数以及铜、铅、镉在小球藻-菲律宾蛤仔食物链上的传递系数。结果显示,随着海水中重金属浓度的增加,小球藻、菲律宾蛤仔体内的重金属含量逐渐增大,小球藻对铜、铅、镉离子的富集系数变化范围分别为1626～3161、3295～7799、5438～9313;蛤仔对Cu、Pb、Cd的富集系数变化范围分别为364～821、1089～1936、245～736;生物传递因子变化范围分别为0.22～0.26、0.25～0.46、0.03～0.14。在本实验条件下,小球藻对Cu、Pb、Cd的富集系数远大于菲律宾蛤仔,Cu、Pb、Cd在小球藻-菲律宾蛤仔食物链上没有明显的生物放大效应。     

溴氰菊酯对4种海水养殖生物的毒性及其积累

以海水养殖的2种甲壳类动物(远海梭子蟹Portunus pelagicus、日本囊对虾Marsupenaeus japonicus)和2种双壳类动物(文蛤Meretrix meretrix、菲律宾蛤仔Ruditapes philippinarum)为材料，进行了溴氰菊酯对4种海水养殖生物的急性毒性及其积累实验研究。结果显示，4种海水养殖生物的死亡率与溴氰菊酯浓度及其暴露时间成显著正相关。溴氰菊酯对远海梭子蟹和日本囊对虾的24 h LC50、48 h LC50、96 h LC50分别为2.07×10–4、1.70×10–4、1.10×10–4 mg/L和7.32×10–4、3.90×10–4、1.43×10–4 mg/L，安全浓度分别为3.44×10–5 mg/L和3.32×10–5 mg/L；溴氰菊酯对文蛤和菲律宾蛤仔的24 h LC50、48 h LC50、96 h LC50分别为1.52、0.30、0.27 mg/L和0.67、0.11、0.06 mg/L，安全浓度分别为3.51×10–3 mg/L和9.50×10–4 mg/L。溴氰菊酯对远海梭子蟹、日本囊对虾的毒性明显大于文蛤和菲律宾蛤仔。文蛤和菲律宾蛤仔在溴氰菊酯平均浓度分别为0.86–0.05 mg/L和0.37– 0.03 mg/L的水体中暴露24–96 h时，其对溴氰菊酯的积累系数分别为2.57–12.40和3.03–27.85，文蛤和菲律宾蛤对溴氰菊酯的积累率与暴露时间成正相关，与暴露浓度成负相关。不同种类的海水养殖生物对溴氰菊酯的敏感性及其积累率存在显著差异。     

4种海洋贝类对海水中铜(Cu)的富集能力

为研究4种海洋贝类(泥蚶、菲律宾蛤仔、缢蛏、单齿螺)对海水中铜(Cu)的富集效应。设置Cu浓度分别为0.015、0.020、0.025、0.035、0.065和0.115 mg/L 6个试验组,采用半静水法进行泥蚶、菲律宾蛤仔、缢蛏、单齿螺对海水中Cu的富集试验,分别在0、1、3、5、10、15、20、25、30 d取出部分贝类用微波消解—原子吸收光谱法测定Cu含量。结果表明:4种贝类均对Cu表现出了一定的富集效应,单壳类对Cu的富集效应明显大于双壳类。水体中Cu浓度达到0.035 mg/L时,泥蚶和单齿螺对Cu的富集效应明显。水体中Cu浓度达到0.025 mg/L时,菲律宾蛤仔和缢蛏对Cu富集明显。贝类体内Cu含量总体上随水体中Cu含量增加而增加,但当水体中Cu浓度在某个浓度点时,贝类体内的Cu含量反而有个低点。这一低点对于泥蚶为0.025 mg/L、对于菲律宾蛤仔和单齿螺为0.035 mg/L,缢蛏并不明显。贝类体内Cu含量总体上随富集时间的增加而增加。在3～5 d时,贝类体内Cu含量明显降低,在5～10 d后Cu含量又继续增加。同时,实验还进一步探讨了贝类对重金属的富集机制,比较了不同贝类对重金的富集能力。     

菲律宾蛤仔对6种重金属的生物富集动力学

以菲律宾蛤仔为实验生物,应用半静态双箱模型室内模拟了菲律宾蛤仔对混合暴露条件下6种重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、As的生物富集实验,通过对菲律宾蛤仔体内重金属含量变化进行非线性拟合,得到其对重金属的生物富集系数、生物富集动力学参数。结果表明,到富集实验结束时菲律宾蛤仔对高、中浓度组中Cu、Zn、Pb和Cd的生物富集系数分别是66.99、18.49、57.11、25.81和72.46、35.72、117.91、41.83,对其低浓度组中Hg和As的富集规律不明显;吸收速率常数k1及生物富集系数均随外部水体金属浓度的增加而减少;通过生物富集系数发现,菲律宾蛤仔对4种重金属的富集能力由大到小为Pb>Cu>Cd>Zn;通过χ2及F检验发现,生物双箱动力学模型可较好反映混合暴露条件下菲律宾蛤仔对重金属的富集特征。     

菲律宾蛤仔养殖水体中大肠菌群安全限量的研究

在不同大肠菌群含量的养殖水体中,通过菲律宾蛤仔对大肠菌群的富集研究,发现菲律宾蛤仔对大肠菌群的富集量随着大肠菌群在养殖水体中含量的升高而增大,推导出的富集量公式为y=0.9254x2+17.366x-123.77。参照CAC、91/492/EEC和NSSP的标准,通过相关换算及与国内标准对比,建议菲律宾蛤仔养殖水体中大肠菌群的安全限量定为≤70cfu/100ml,生食菲律宾蛤仔养殖水体中大肠菌群的安全限量定为≤14cfu/100ml。     

铜对菲律宾蛤仔鳃细胞DNA的损伤研究

应用单细胞凝胶电泳技术检测不同质量浓度下氯化铜对体外染毒的菲律宾蛤仔的遗传损伤程度。试验结果表明,氯化铜质量浓度为0～100μg/L时,与菲律宾蛤仔的遗传损伤程度存在明显的剂量——损伤效应关系。氯化铜质量浓度为10μg/L(Ⅱ类海水水质标准)时,即可引起菲律宾蛤仔DNA链的断裂,氯化铜质量浓度为50～100g/L的(Ⅲ～Ⅳ类水质标准),可引起菲律宾蛤仔的轻微遗传损伤。     

菲律宾蛤仔养殖水体中大肠杆菌安全限量的研究

研究了在不同大肠杆菌含量的养殖水体中菲律宾蛤仔对大肠杆菌的富集情况,结果是,菲律宾蛤仔对大肠杆菌的富集量随着大肠杆菌在养殖水体中含量的升高而增大,从而推导出富集量公式y=0.9254x2 17.366x-123.77。参照CAC、91/492/EEC和NSSP的标准,通过相关换算,再与国内标准进行对比,建议将菲律宾蛤仔养殖水体中大肠杆菌的安全限量定为≤70MPN/100mL,将供生食的菲律宾蛤仔养殖水体中大肠杆菌的安全限量定为≤14MPN/100mL。     

混合暴露条件下菲律宾蛤仔不同组织对几种重金属的富集与释放特征

应用双箱动力学模型模拟了菲律宾蛤仔在Pb、Zn、Cu、Cd、Cr、Hg和As 7种重金属混合暴露条件下,内脏团、鳃、斧足及基部和外套膜组织对重金属的生物富集与释放实验,并通过非线性拟合得到菲律宾蛤仔各组织对7种重金属的富集速率常数k1、排出速率常数k2、生物富集系数BCF、生物半衰期B1/2、富集平衡时生物体内重金属含量CAmax等动力学参数。结果表明,1)重金属在菲律宾蛤仔不同组织器官中的富集具有选择性,理论平衡状态下,Cu、Cd、As、Pd在各组织的含量分布(CAmax):内脏团斧足及基部鳃外套膜;Cr分布规律(CAmax):内脏团鳃斧足及基部外套膜;Hg分布规律(CAmax):斧足及基部外套膜鳃内脏团;Zn分布规律(CAmax):斧足及基部鳃外套膜内脏团。2)菲律宾蛤仔对不同重金属的富集系数存在显著差异(P0.05),对Cu富集程度最高,其富集系数范围为1514.0-4818.0;其次是Cd和Hg,富集系数范围分别为104.5-975.4,255.9-447.4;As、Cr、Pb、Zn离子在菲律宾蛤仔体内富集程度较低,其富集系数均在300以内。3)菲律宾蛤仔对重金属的释放能力较差,双箱动力学模型可较好地反映混合暴露条件下菲律宾蛤仔对重金属的富集特征,但不适合对其释放特征进行描述。     

基于叶绿素a时空分布的胶州湾菲律宾蛤仔养殖容量评估

2017年7月~2019年4月期间，本研究采用大面观测、现场模拟实验与生长情况跟踪相结合的手段，基于Dame指标和Herman模型估算了胶州湾菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)的养殖容量。结果显示，调查期间，胶州湾水体的叶绿素a浓度为2.09~4.28 mg/m3，均值为3.07 mg/m3；不同规格(壳长2.29~3.59 cm)的菲律宾蛤仔单位个体的平均滤水率为0.45 L/(h?ind.)，单位重量菲律宾蛤仔的平均滤水率为2.52 L/(g?h)；菲律宾蛤仔1龄、2龄和3龄的平均干重分别为0.18、0.30和0.42 g；胶州湾的水团停留时间为52 d，初级生产时间为1.58 d，贝类滤水时间为2.09 d；1龄、2龄和3龄蛤仔的养殖容量分别为637、378和272 ind./m2。目前，菲律宾蛤仔养殖量已超过养殖容量，建议若以2龄蛤为采捕对象，适宜的播苗密度为582 ind./m2；若以3龄蛤为采捕对象，适宜的播苗密度为789 ind./m2。本研究结果可为保障胶州湾菲律宾蛤仔养殖产业的绿色高质量发展提供理论依据和数据支撑。     

菲律宾蛤仔对镉、铜暴露的蓄积作用及其抗氧化酶系统的响应研究

研究了镉（Cd）、铜（Cu）2种重金属单一暴露下菲律宾蛤仔（Ruditapes philippinarum）肝胰腺和鳃组织内的重金属富集特征和抗氧化酶活力变化特点。结果表明,蛤仔肝胰腺与鳃对Cd、Cu的富集量随重金属浓度与暴靠时间的增加而增火,具有明显的浓度效应与时间效应;菲律宾蛤仔对Cd的富集能力高于Cu,H．肝胰腺中审盖属的蓄积量高于鳃;蛤仔肝胰腺和鳃组织中超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱廿肽过氧化物酶（（;Px）和谷胱竹肽硫转移酶（CST）活力在暴露的某些时段被显著诱导（P〈0．05）,似随暴露时问延长或重金属浓度增加,SODf11GST活力则被显著抑制（P〈O．05）,而CPx活力随暴露时问延K逐渐恢复至对照组水平、菲律宾蛤仔肝胰腺和鳃2种组织中SOD和GST的活性变化可作为海洋Cu^2＋Cd^2＋钙染的牛物标志物．     

菲律宾蛤仔对急性海水酸化和重金属(Cu和Cd)胁迫的生理响应

为研究海水酸化和重金属污染物对滩涂贝类的联合影响,采用静态急性毒性实验方法,以自然海水(pH 8.2)为对照,研究了不同酸化条件下(pH 7.7和7.3),菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)耗氧率(OR)、滤水率(FR)和心率对重金属Cu (0、0.06和0.60 mg/L)和Cd (0、0.03和0.30 mg/L)胁迫的生理响应。结果显示,Cu胁迫显著降低了蛤仔的OR和FR (P<0.05),随胁迫时间的延长,蛤仔心率显著下降(P<0.05)。Cd胁迫对蛤仔OR和FR无显著影响(P>0.05),但在0.30 mg/L Cd胁迫下,随着时间的增加,蛤仔心率显著升高(P<0.05)。pH 7.7和7.3两种酸化胁迫对蛤仔的OR和FR无显著影响(P>0.05),但在pH 7.3的海水中,蛤仔心率出现短暂下降并快速恢复的现象。研究表明,蛤仔短期暴露于Cu、Cd或酸化海水中均会影响其生理功能,影响程度排序为Cu>Cd>pH。实验中未发现短期海水酸化与Cu或Cd对菲律宾蛤仔存在联合毒性效应。本研究分析了菲律宾蛤仔响应海水酸化和重金属胁迫的机制,同时探讨了把贝类心率作为环境胁迫指标的可行性。     

氯霉素在菲律宾蛤仔体内生物富集和残留消除规律的研究

在半静态条件下,研究了氯霉素在菲律宾蛤仔体内富集和消除规律。试验结果表明:菲律宾蛤仔对水体中氯霉素的富集能力较低,内脏团和肌肉部分的富集系数1.8;氯霉素的蓄积量随时间的延长和给药浓度的增加而增加,在6~8 d可趋平衡;各部位的富集和消除情况存在明显差异,内脏团的富集速度快于肌肉,肌肉的生物学半衰期长于内脏团。     

菲律宾蛤仔对沉积物-水界面营养盐交换通量的影响

营养盐在沉积物-水界面的扩散影响菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)的底播、菲律宾蛤仔和鳗草实生苗的互作，推测菲律宾蛤仔规格、丰度和活动稳定性影响营养盐的扩散。将不同丰度、规格的菲律宾蛤仔置入沉积物中，室内培养19天，并于第13、19天，研究营养盐在沉积物-水界面的交换通量。菲律宾蛤仔生物量、规格和丰度、活跃性影响营养盐在沉积物-水界面的交换通量，第13天，NO^-₂-N、NH₃-N、TN交换通量受菲律宾蛤仔规格影响，NO^-₂-N和NH₃-N交换通量随菲律宾蛤仔规格增大而增大。第13天和19天，NO^-₂-N、NH₃-N、TN、PO₄^3--P交换通量受菲律宾蛤仔丰度影响，随菲律宾蛤仔丰度增大而增大。因此，评估滤食性贝类环境容量、贝类与海草的互作时，需考虑贝类生物量、规格和丰度的作用。     

菲律宾蛤仔净化技术研究

研究探讨了用食品级二氧化氯消毒海水净化菲律宾蛤仔的生产工艺。通过L9(33)的3次重复正交试验,以大肠菌群数的杀菌率为指标,摸索出用4倍的消毒海水(二氯化氯的质量分数为8×10-6)在充氧状态下净化菲律宾蛤仔,8h换水1次,净化时间共24h的净化工艺。该工艺经中试能使菲律宾蛤仔肠道的大肠菌群数从4200MPN/100g下降到230MPN/100g,杀菌率达95%左右;砂分从65mg/100g降到23mg/100g;挥发性盐基氮从3.8mg/100g上升到5.8mg/100g,这些指标都满足DB35/575—2004的要求。同时进行了余氯的定性和定量检测,证明净化的菲律宾蛤仔未检出余氯的残留。     

溴氰菊酯对菲律宾蛤仔急性毒性研究

本试验开展了溴氰菊酯对菲律宾蛤仔的单因子急性毒性研究。溴氰菊酯对菲律宾蛤仔24h,48h、72h和96h的半致死浓度(LC50)值分别为0.95mg/L,0.125mg/L、0.075mg/L和0.0583mg/L,96h的安全质量浓度为0.649μg/L。在短时间(24h-96h)内,菲律宾蛤仔体中溴氰菊酯积累量的高低主要受控于其曝露时间的长短,并非取决于水体中溴氰菊酯浓度的高低。     

扑草净在文蛤体内的生物富集与消除规律研究

在半静态条件下,研究了扑草净在文蛤体内的富集和消除规律。在水温(12±1)℃条件下,将文蛤分别暴露在扑草净质量浓度为1、10、100μg/L的海水中,文蛤体内扑草净的含量随着暴露质量浓度的增加逐渐增加,二者呈显著的正相关关系。扑草净在文蛤体内的富集含量表现出先增后减的趋势,而后在一定水平保持波动。富集含量达到最大值所需时间分别为10、14d和18d,最大富集系数分别为22.9、8.3和4.3。在消除试验第4d,各试验组文蛤体内扑草净含量均降至消除试验开始前的50%以上;消除试验第22d,各试验组文蛤体内扑草净含量分别降至消除试验开始前的8.7%、5.6%和2.6%。试验结果表明,文蛤对扑草净的生物富集和消除能力较强。     

菲律宾蛤仔池塘养殖技术探析

菲律宾蛤仔是我国重要的海产贝类资源,菲律宾蛤仔等滩涂贝类的年产量近200万t,约占我国海水养殖总产量的20％,产量和价格呈逐年递增的趋势,在整个产业结构中的地位日益重要,已成为我国主要的海水养殖对象。由于过去菲律宾蛤仔一直依赖自然种苗进行养殖,随着养殖规模的扩大、强度的增加,苗种短缺问题日益严重,而养殖产业所用的野生型种质,潜在的病害问题严重。现就池塘养殖生产中一些需要注意的问题与大家共同探讨：     

菲律宾蛤仔对0~#柴油和南海流花原油的生物富集动力学特征

以菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)为实验对象,基于双箱动力学模型,研究了菲律宾蛤仔肌肉和内脏组织对0~#柴油和南海流花原油的生物富集特征。采用OgirinPro 8.5软件对富集结果进行非线性拟合,获得了2种油品的吸收速率常数(k_1)、释放速率常数(k_2)、生物富集系数(BCF)、理论平衡时石油烃质量分数(CAmax)和生物学半衰期(B1/2)等动力学参数。结果表明,菲律宾蛤仔对0~#柴油和南海流花原油的k_1分别为0.921~9.74和3.43~64.2,k_2分别为0.092 8~0.134和0.100~0.189,BCF分别为6.87~94.56和34.30~379.88,CAmax分别为17.18~67.62 mg·kg~(-1)和30.38~595.24 mg·kg~(-1),B_(1/2)分别为5.17~7.47 d和3.67~6.93 d。菲律宾蛤仔对0~#柴油和南海流花原油的k_1和BCF均随着水体中石油烃浓度的增大而减小,k_2和B1/2与水体中石油烃浓度无明显相关性,CAmax随着水体中石油烃浓度的增加而增大。通过比较菲律宾蛤仔2种组织对2种油品的生物富集过程,发现菲律宾蛤仔对南海流花原油的生物富集能力强于对0~#柴油的富集能力,而内脏对石油烃的生物富集能力高于肌肉。     

4种除藻剂对菲律宾蛤仔和刺参的急性毒性实验

养殖生产中4种除藻剂在不同温度条件下对菲律宾蛤仔和刺参的急性毒性实验结果表明,低温条件(白天水温12~16℃)下,4种除藻剂对菲律宾蛤仔和刺参的急性毒性较小。高温条件(26℃)下,藻苔净、苔草必杀、青苔速灭和苔藻净4种除藻剂对菲律宾蛤仔的96 h LC50分别为123.211、57.004、62.745和149.942 mg/L;对刺参的96 h LC50分别为21.257、17.347、42.530和8.681 mg/L。4种除藻剂对菲律宾蛤仔的急性毒性依次为苔草必杀青苔速灭藻苔净苔藻净;对刺参的急性毒性依次为苔藻净苔草必杀藻苔净青苔速灭,同种除藻剂对不同养殖生物的急性毒性不同。相对于低温测试结果,高温下4种除藻剂对菲律宾蛤仔和刺参的急性毒性增强,两种生物的耐受性降低,但安全浓度仍均高于建议最大使用量。