指示東山灣底棲環(huán)境有機(jī)污染的雙殼類生物標(biāo)志物篩選及應(yīng)用.pdf

1、東山灣位于福建省東南部，是我國閩南沿海最大的海灣。隨著海灣開發(fā)利用程度的加深，進(jìn)入海灣的污染物越來越多。在引發(fā)環(huán)境問題的眾多污染物中，有毒有機(jī)污染物由于具有持久性、疏水性、易在海域沉積物中累積并對底棲生物產(chǎn)生毒害作用等特點而受到較多關(guān)注。利用傳統(tǒng)化學(xué)分析方法能測定得到東山灣底棲環(huán)境介質(zhì)中各種有機(jī)污染物的含量分布，但監(jiān)測結(jié)果難以反映該海域有機(jī)污染物的綜合環(huán)境效應(yīng)。因此，尋求一種快速、準(zhǔn)確的有機(jī)污染評價方法以評價東山灣海域底棲環(huán)境受到的綜合

2、有機(jī)污染壓力十分重要。
　　分子生物標(biāo)志物能夠直接反映外來污染物與細(xì)胞靶分子的相互作用及其后果，具有較高的靈敏性，適于作為環(huán)境污染的早期預(yù)警。而綜合生物標(biāo)志物響應(yīng)指數(shù)（IBR）能夠?qū)⒁幌盗猩飿?biāo)志物對污染物的同步響應(yīng)，整合為直觀的、易為公眾理解的環(huán)境信息，因而在海洋環(huán)境質(zhì)量評價中得到廣泛應(yīng)用。
　　本研究以東山灣優(yōu)勢底棲生物波紋巴非蛤（Paphia undulata）為研究對象，采用 IBR指數(shù)方法對東山灣海域底棲環(huán)境進(jìn)行有

3、機(jī)污染壓力評價。在東山灣養(yǎng)殖區(qū)設(shè)置10個采樣站位，對各站位沉積物以及波紋巴非蛤軟組織中的3種代表性有機(jī)污染物——多氯聯(lián)苯（PCBs）、石油烴（TPHs）和壬基酚（NP）進(jìn)行監(jiān)測；同時測定各站位波紋巴非蛤2種組織（鰓和內(nèi)臟）中超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）、谷胱甘肽轉(zhuǎn)硫酶（GST）、谷胱甘肽過氧化物酶（GPx）、還原型谷胱甘肽（GSH）、氧化型谷胱甘肽（GSSG）、谷胱甘肽還原酶（GR）、乙酰膽堿酯酶（AChE）、7-乙氧

4、基-異吩唑酮-脫乙基酶（EROD）和硫代巴比妥酸反應(yīng)物（TBARS）等10種生物標(biāo)志物的活性或含量。用相關(guān)性分析和判別分析方法篩選得到對沉積物或生物體中污染物響應(yīng)較為靈敏的生物標(biāo)志物，組成評價指標(biāo)體系并應(yīng)用于IBR指數(shù)計算和東山灣底棲環(huán)境有機(jī)污染的評價。主要研究結(jié)果如下：
　　（1）東山灣海域沉積物中PCBs、TPHs和NP含量分別為0.117~0.810μg·kg-1、3.70~11.66mg·kg-1和14.01~25.74μ

5、g·kg-1。與其他海域相比，東山灣沉積物中PCBs和TPHs含量較低，NP含量處于中等偏低水平。波紋巴非蛤軟組織中PCBs、TPHs和NP含量分別為0.286~3.351μg·kg-1、61.85~101.31mg·kg-1和41.45~62.02μg·kg-1。與其他海域雙殼貝類體內(nèi)有機(jī)污染物含量相比，東山灣海域波紋巴非蛤軟組織中PCBs和NP含量總體處于較低水平，但TPHs含量偏高。
　?。?）波紋巴非蛤鰓和內(nèi)臟中生物標(biāo)志物

6、具有明顯的組織差異性：CAT、SOD、AChE、GSH、GSSG、GR和TBARS在鰓中有較高水平；GST在內(nèi)臟中的活性顯著高于鰓中的活性；而GPx和EROD在兩組織中差別不大。環(huán)境壓力差異導(dǎo)致各站位生物標(biāo)志物的響應(yīng)程度有所不同，即具有明顯的空間差異。
　?。?）東山灣波紋巴非蛤體內(nèi)不同生物標(biāo)志物對有機(jī)污染物表現(xiàn)出不同的響應(yīng)趨勢：生物體內(nèi)PCBs刺激SOD、CAT等氧化應(yīng)激生物標(biāo)志物的表達(dá)，鰓中生物標(biāo)志物對 PCBs響應(yīng)較為靈敏；

7、TPHs長期暴露對氧化應(yīng)激生物標(biāo)志物形成抑制作用，且對內(nèi)臟中生物標(biāo)志物影響較大；PCBs、TPHs暴露刺激了生物組織中EROD的表達(dá)；而TPHs抑制了波紋巴非蛤內(nèi)臟中AChE的活性。根據(jù)Pearson相關(guān)性分析和判別分析，篩選得到2套生物標(biāo)志物組合（第一套：鰓的GR以及內(nèi)臟的SOD、GSH、GST、GSSG和EROD；第二套：鰓的CAT、GPx、AChE、EROD以及內(nèi)臟的GSH、EROD），分別作為東山灣底棲環(huán)境有機(jī)污染水平和雙殼類動

8、物受到的有機(jī)污染壓力的評價指標(biāo)體系。
　　（4）根據(jù)篩選的2套指標(biāo)體系分別計算各站位的IBR值。結(jié)果表明，東山灣海域底棲環(huán)境有機(jī)污染水平由高到低排序為DS3（2.30）>DS1（1.92）>DS2（1.85）>YX2（1.17）>YX1（0.87）>DS4（0.77）>YX3（0.75）>YX6（0.27）>YX5（0.14）>YX4（0.02），其中臨近東山港區(qū)的DS1、DS2、DS3站位有機(jī)污染最嚴(yán)重，TPHs是主要影響因素；