太平洋牡蛎在对Pb-(2+...和排出过程中的生理水平变化_刘伟.pdf
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1、作者简介:刘伟(),女,高级工程师,从事环境监测专业研究。邮箱:。:太平洋牡蛎在对 富集和排出过程中的生理水平变化刘伟,鞠青,刘星辰(山东省青岛生态环境监测中心,山东 青岛 ;烟台大学机电汽车工程学院,山东 烟台 )摘要:为研究牡蛎对 富集和排出过程中生理代谢的变化,将太平洋牡蛎()暴露于含有浓度为 的海水中,后转入洁净海水中继续暂养。实验结果表明,在牡蛎对 富集的过程中,其摄食率、滤水率、耗氧率和排氨率显著提高,转入洁净海水培养后,其摄食率、滤水率、耗氧率和排氨率迅速降低,左右恢复正常水平。总体来说,在浓度为 海水胁迫下,牡蛎通过提升其生理代谢水平以抵御 的毒性影响,转入洁净海水后,对牡蛎生
2、理代谢产生的毒性影响迅速恢复。关键词:太平洋牡蛎();铅离子;摄食率;耗氧率;排氨率重金属是一类备受关注的全球性污染物。由于工业废水及固体废物的不合理处置,导致海水水体受到大量的重金属污染。铅及其络合物还被列为环境内分泌干扰物(,),可通过干扰生物体内激素合成、分泌、运输、反应及代谢等过程,从而影响生物体内的各项生理反应。同时铅还具有与钙、铁和锌等生物必需金属离子相似的生理活性,能够代替这些必需金属离子与蛋白质和分子结合,从而影响海洋双壳类生物的生理代谢。重金属污染物尤其是 胁迫对贝类的影响主要集中在急性毒性、富集以及免疫因子影响等方面,而关于 胁迫对贝类生理代谢影响的研究相对较少。耗氧率、滤
3、水率、摄食率以及排氨率是反应贝类新陈代谢活动的基本指标,同时也能反映贝类的生理状况。重金属污染物通过在生物化学及细胞水平上对贝类产生毒性效应,导致贝类新陈代谢水平降低,从而影响贝类的耗氧率、滤水率、摄食率以及排氨率等生理活动。牡蛎作为一种重要的经济贝类,因其成体终身营固着生活,不可移动,容易受到海洋污染的影响,对重金属污染物具有极强的富集能力。且因其分布广泛,种群数量大,因此牡蛎作为海洋重金属污染的指示生物被广泛应用于研究中。目前,关于重金属对贝类毒性效应的研究主要分为个体、细胞和分子三个水平,而且研究方向主要集中在细胞和分子水平上,贝类生长、繁殖及代谢速率等生理指标方面的研究较少。本实验从太
4、平洋牡蛎()的生理代谢指标入手,研究了牡蛎受到 胁迫及胁迫后排出 的过程中,贝类的滤水率、摄食率以及排氨率等生理指标的变化,以期为牡蛎等养殖贝类的安全生产提供基础数据,为养殖环境的重金属污染风险评估及渔业水质监测提供参考依据。材料与方法 实验材料及试剂实验于中国海洋大学生态学实验室进行,采用烟台乳山湾附近海域牡蛎养殖场养殖的太平洋牡蛎进行研究。选取大小均匀、个体健壮的太平洋牡蛎作为实验材料,以确保实验对象的代表性及同一性。将牡蛎用毛刷洗刷干净并去除表面的附着物后,置于聚乙烯养殖箱内驯化,养殖箱规格为 ,驯化期间不投喂饵料,连续充气增氧。驯化完成后的太平洋牡蛎以 个 继 河北渔业 年第期(总第
5、期)研究与探讨续暂养,养殖用水取自青岛太平角附近海域,经过滤、曝气后备用。保持养殖用水的 值为 左右,盐度 ,培养光强 ,光周期为 ,培养温度为(),每 换水,连续充气增氧。期间以金藻和青岛大扁藻作为饵料投喂太平洋牡蛎。持续暂养直至太平洋牡蛎正常生活且死亡率低于,暂养结束的太平洋牡蛎用于毒性实验。选择大小均匀,长度为()的太平洋牡蛎进行毒性实验,实验前天停止投喂饵料。胁迫实验采用的()重金属污染物,为国药集团试剂有限公司分析纯试剂,配置成质量浓度为 的 母液,使用时用海水稀释至所需浓度。实验方法 太平洋牡蛎对 的富集和排出实验参照急性毒性实验结果,选择 的暴露浓度为 ,以自然过滤海水为对照组(
6、未检出),实验设个平行组,实验时间为。每组随机投放 只已驯化的太平洋牡蛎,实验用牡蛎养殖箱为 ,每个养殖箱加入曝气海水。分别在第、天和 天取样,每次随机取只,用于富集过程中生理活性的测定。实验期间每隔 更换含相应 浓度的海水次,实验重复次。根据急性毒性和富集实验结果,按照富集实验方法以 的 持续胁迫。实验设个平行组,每组随机投放 只已驯化的太平洋牡蛎。实验期间每隔 更换含相应 浓度的海水次,实验重复次。胁迫完成后,取出牡蛎以过滤海水充分冲洗,放入自然过滤海水中(未检出),分别在第、天和 天取样,每次随机取只,用于排出过程中生理活性的测定。实验期间每隔 更换海水次,实验重复次。太平洋牡蛎对 富集
7、和排出过程中耗氧率和排氨率的测定在 具塞磨口玻璃锥形瓶中装满过滤海水并溢出。将富集和排出步骤取出的实验牡蛎转移到锥形瓶中,每个锥形瓶放置只牡蛎,每个处理组设三个平行样。小心装上瓶塞,使瓶内不留有气泡,将锥形瓶放到恒温培养箱中培养。同时设置对照瓶,只装过滤海水,没有实验牡蛎。培养完毕,虹吸法取出海水,测定实验前后的溶解氧浓度和氨氮浓度,溶解氧采用 碘量法测定,排氨率采用次溴酸盐氧化法测定。牡蛎取出用于后续生理指标测定。耗氧率由以下公式求出:()()式中:为单个牡蛎的耗氧率,();为培养瓶中氧的浓度,;为对照瓶中氧的浓度,;为培养瓶中海水的体积,;为每个锥形瓶中投放牡蛎的个数;为培养时间,;为将氧
8、的质量转化体积的系数 ()()。排氨率由以下公式求出:()()式中:为单个牡蛎的排氨率,();为培养瓶中氨氮的浓度,;为对照瓶中氨氮的浓度,;为培养瓶中海水的体积,;为每个锥形瓶中投放牡蛎的个数;为培养时间,;为将氨氮质量转化为体积的系数 ()()。太平洋牡蛎对 富集和排出过程中滤水率和摄食率的测定滤水率和摄食率采用饵料浓差法测定,通过对比摄食瓶和对照瓶中饵料浓度的差异来研究 胁迫对牡蛎摄食的影响。实验时,在数个 烧杯中各加入 适宜浓度的饵料培养液,并测定饵料的初始浓度。每个烧杯放置只牡蛎,每个处理组设三个平行样,同时设两个不加实验牡蛎的空白实验。将烧杯放于黑暗处培养,后测定各烧杯中的藻细胞数
9、。牡蛎的滤水率和摄食率按 ()的公式计算:()()()式中:为滤水率,(),指一定量水样中牡蛎个体或总个体数在单位时间内滤过的含有一定 数 量 浮 游 植 物 的 水 样 量;为 摄 食 率,即为每只牡蛎单位时间里过滤的饵料细胞数;为实验容器体积,;为每个实验瓶中牡蛎个 体 数,;为 起 始 饵 料 浓 度,;为对照瓶中的最终饵料浓度,河北渔业 年第期(总第 期)研究与探讨 ;为实 验瓶 中 最 终 饵 料 浓 度,;为摄食时间,。数据处理富集和排出实验完成后,根据实验组与对照组的统计数据利用 统计软件,对每个实验组进行显著性检验。结果 太平洋牡蛎对 富集和排出过程中耗氧率的变化太平洋牡蛎在对
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