天然防污產(chǎn)物、低表面能防污涂料毒理及互花米草防污機制研究.pdf

1、圍繞海洋環(huán)保防污領(lǐng)域的研究熱點，本文以3種海洋污損生物檢測模型，從41種植物源天然產(chǎn)物中篩選新型環(huán)保海洋防污劑；首次對低表面能海洋防污涂料的生態(tài)毒理進行研究，并跟蹤檢驗其放置于流動海水一個月后的防污性能變化和毒性變化；通過野外調(diào)查和室內(nèi)實驗，確定互花米草(Spartina alternifloraLoisel)是否具防御藤壺污損能力，分別從化學(xué)和物理角度研究其防污機制。主要結(jié)果如下：
　　 1、從41種植物源天然產(chǎn)物中篩選出了2

2、7個對白脊藤壺(Balanusalbicostatus)金星幼體具抑制附著作用的化合物、15個對總合草苔蟲(Bugulaneritina)浮游幼體具抑制附著作用的化合物以及13個對海洋底棲假單胞菌(Pseudomonas sp.)具抑制附著作用的化合物，并分別確定了它們的半抑制附著有效濃度EC50值。其中有6個化合物對藤壺、草苔蟲和細菌的附著均有抑制作用，顯示出廣譜防污活性，在海洋環(huán)保防污領(lǐng)域具很大的開發(fā)應(yīng)用潛力。
　　 2、以

3、8種低表面能防污涂料模型樣品和3種低表面能防污涂料商業(yè)產(chǎn)品樣品為研究對象，發(fā)現(xiàn)低表面能海洋防污涂料對斑點海膽(Arbacia punctulata)胚胎發(fā)育和日本青鳉魚(Oryzias latipes)胚胎發(fā)育均呈現(xiàn)出顯著的毒性作用，包括抑制早期發(fā)育、延長胚胎孵化時間、孵化出非正常個體、甚全直接毒殺等。其中低表面能防污涂料的商業(yè)產(chǎn)品樣品對水生生物的毒性作用要高于其模型樣品。在流動海水中放置一個月后，8種低表面能防污涂料模型樣品對紋藤壺(

4、Balanusamphitrite)均喪失防污性能，3種商業(yè)產(chǎn)品的防污性能也均有不同程度的降低；毒性變化情況則較為復(fù)雜，3種商業(yè)產(chǎn)品對斑點海膽胚胎和日本青鳉魚胚胎的毒性均有所下降，8種模型樣品對日本青鯔魚胚胎的毒性也有不同程度的下降甚至消失，但對斑點海膽胚胎的毒性卻顯著增加，表明在評估低表面能海洋防污涂料的生態(tài)毒理時，要綜合考慮涂料類型、組成成分、應(yīng)用時間及模型生物種類等多個因素。
　　 3、野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)與處于同一生境下的紅樹植

5、株上有藤壺附著不同，而互花米草植株上未發(fā)現(xiàn)有藤壺附著，而且通過室內(nèi)藤壺幼體附著位點選擇實驗也發(fā)現(xiàn)互花米草具強的防御藤壺污損能力。在化學(xué)方面，本文對互花米草成熟葉中所含物質(zhì)及其成熟葉表面分布物質(zhì)分別進行了提取及防污活性檢測，發(fā)現(xiàn)提取物對藤壺金星幼體的附著均無抑制作用，表明互花米草缺乏一種有效的化學(xué)防御藤壺污損的機制。在物理方面，本文發(fā)現(xiàn)葉片各部分組織的表面自由能各有不同，有強親水性表面(如老葉的正、反面)，也有強疏水性表面(如幼葉正面和成

6、熟葉正面)，也有表面自由能介于兩者之間的表面，并且葉片表面的非光滑結(jié)構(gòu)與其表面自由能存在明顯的相關(guān)性，其表面的乳突狀結(jié)構(gòu)具疏水性能。通過對互花米草成熟葉的原子力顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)其正面既分布有乳突狀結(jié)構(gòu)，也有超微條紋結(jié)構(gòu)，條紋間隔為1.640μm，而且其反面也存在超微條紋結(jié)構(gòu)，條紋間隔為1.309μm。進一步對互花米草成熟葉的表面結(jié)構(gòu)進行復(fù)制，發(fā)現(xiàn)此復(fù)制品對藤壺金星幼體的附著呈現(xiàn)出顯著的抑制作用，表明其葉片表面結(jié)構(gòu)具防污效能，很有可能在天然