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金沙城游乐场在海洋微塑料研究中取得系列进展

发布日期:2020-10-28 责任编辑:蔡霞本条信息已被查看了 814设置

近年来微塑料成为一个广泛关注的海洋环境污染问题。近期,金沙城游乐场水产与生命学院王有基团队在微塑料相关研究中取得了系列重要进展,相关成果陆续发表在Science of the Total Environment、Chemosphere、Environmental Pollution、Journal of Hazardous Materials等环境科学领域主流刊物上。

团队以杭州湾为典型代表区域,展开微塑料分布野外调查,阐明了地理空间的开发利用格局对微塑料分布的影响。研究表明:杭州湾表层水体中微塑料平均丰度在近岸海域处于较低水平,以工业和城镇土地利用为主的南岸微塑料丰度显著高于渔业区的中部和北岸,居民生产生活和工业生产或是环境中微塑料的主要来源。

杭州湾微塑料调查和分布情况

团队研究不同粒径的纳米和微米级塑料颗粒在不同组织中的生物积累情况,结果表明:贻贝对微塑料的摄入具有尺寸依赖性,直径小于10 μm的微塑料清除速率大于100 μm微塑料;消化道是微塑料累积的主要部位,小粒径颗粒更容易在体内蓄积(Wang et al. 2020b)。在自然环境中,各营养级生物均可能暴露于微塑料污染条件下,微塑料和微藻可一同被贻贝摄入。团队研究发现微藻和微塑料的混合影响了微塑料的表面基团;同时,微藻和微塑料的混合缓解了微塑料对厚壳贻贝能量收支的影响。

食物缓解微塑料对厚壳贻贝的生理影响

对大黄鱼稚鱼的纳米微塑料暴露研究,发现肠道消化吸收能力下降、生长性能降低、免疫系统和肠道菌群紊乱。幼鱼肠道中三个优势菌门(拟杆菌门、蛋白细菌门和厚壁菌门)的比例发生了显著变化,同时潜在致病菌显著增加。研究发现幼鱼试图增加肠道益生菌以应对潜在致病菌的生长,然而肠道中免疫和消化酶活性的降低却不利于幼鱼的生长。

微塑料损伤大黄鱼稚鱼消化系统

现实环境中多重胁迫因子与微塑料共存,团队聚焦于微塑料和海洋酸化的复合胁迫,发现海洋酸化可以增强微塑料对贻贝的消化系统和抗氧化系统的毒性;复合胁迫对消化系统的影响更为明显。研究表明:微塑料可作为载体负载海洋环境中的其他污染物。团队以多溴联苯醚(BDE-47)为典型污染物,从贻贝的免疫防御、氧化应激反应和能量代谢等方面揭示了微塑料作为环境污染物的载体如何影响贻贝的生活。研究发现贻贝在微塑料和BDE-47共暴露下减少了食物的摄入,但却试图通过增加耗氧量和改变能量供应方式来调节自身生理活动。研究表明贻贝能在短时间内积极应对这种恶劣的环境,但长期生活在这种压力源下的贻贝自我调节机制会紊乱最终导致生长和存活率下降。

酸化可以增强微塑料对贻贝的消化系统和抗氧化系统的毒性

贻贝在微塑料和多溴联苯的复合胁迫下的生理调节

考虑到微塑料对食物链的影响,团队展开了微塑料通过食物相的暴露随着营养传递而产生的蓄积及其毒性的研究,以藻-贝-蟹作为研究对象,阐明了微塑料沿食物链在生物体中的富集效应及生理毒性。研究表明微塑料的富集没有产生生物放大作用,但激起了高营养级生物的氧化应激响应和防御抵抗。结果表明:蟹具有一定抵抗微塑料影响的能力,当防御机制难以抵抗微塑料暴露导致的压力时,生理功能将受损。

微塑料沿食物链在生物体中的富集效应及生理毒性响应

发表相关论文:

Wang, T., et al. Environmental Pollution. (2020a). doi.org/10.1016/j.envpol.2020.115137.

Wang, S., et al. Chemosphere. (2020b). doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.127957.

Wang, S., et al. Journal of Hazardous Materials. (2020c). doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.124136.

Wang, X.., et al. Environmental Pollution. (2020d). doi.org/10.1016/j.envpol.2019.113691.

Wang, T., et al. Science of The Total Environment. (2020e). doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.142099

Gu, H., et al. Journal of Hazardous Materials. (2020a). doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.122773.

Gu, H., et al. Journal of Hazardous Materials. (2020b). doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.122909.

(供稿:水产与生命学院)
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