两种多溴联苯醚对四种海洋微藻的毒性效应研究
多溴联苯醚(Polybrominated Diphenyl Ethers，PBDEs)是一类新型的持久性有机污染物，多溴联苯醚具有脂溶性和生物积累性，易蓄积在生物的脂肪和蛋白质中从而对生物造成危害，近年来PBDEs污染已经成为一种全球性的环境问题而引起广泛的关注。海洋环境中的浮游植物是海洋食物链的基础，也是环境有机污染物从海洋进入食物网的重要途径。本文以中国沿海常见的4种海洋微藻：绿藻门的青岛大扁藻(Platymonas helgolandica)、甲藻门的米氏凯伦藻(KareniaMikimotoi)、黄藻门的赤潮异弯藻(Heterosigma，akashiwo)以及金藻门的金藻8701(Isochrysis Galbana Parke8701)为研究对象，在实验生态条件下，从种群、个体、生理生化等不同生物组织层次系统研究了两种多溴联苯醚：2，2’，4，4’-四溴联苯醚(BDE-47)和十溴联苯醚(BDE-209)胁迫对4种海洋微藻的毒性效应。
结果发现：
一、急性毒性效应研究
BDE-47和BDE-209对4种海洋徽藻的急性毒性效应
(1)低浓度组5mg/L BDE-209胁迫下的米氏凯伦藻、0.5mg/LBDE-209胁迫下的赤潮异弯藻均出现应激生长，各浓度组的BDE-47胁迫组均使4种微藻的生长受到明显抑制(P<0.05)。
(2)BDE-209和BDE-47对青岛大扁藻、米氏凯伦藻、赤潮异弯藻和等鞭金藻8701的96h-EC50分别为30.29mg/L、18.1mg/L、1.8mg/L、0.79mg/L；2.0mg/L、0.25mg/L、0.046mg/L、0.016mg/L。比较4种海洋微藻各自的96h EC50，可以得到4种海洋微藻对BDE-209和BDE-47的敏感性排序依次是金藻8701>赤潮异弯藻>米氏凯伦藻>青岛大扁藻。
二、亚急性毒性效应研究
1、BDE-47和BDE-209对米氏凯伦藻细胞超微结构的影响
(1)透射电镜(Transmission electron microscope TEM)观察结果显示：BDE-47和BDE-209胁迫可使米氏凯伦藻细胞壁明显增厚，并出现细胞质空泡，BDE-47还可使其局部出现质壁分离现象。BDE-209导致色素体内类囊体结构的断裂或缺失，但整个色素体膜系统基本完好，线粒体数目增多，出现水肿，内峭局部溶解，淀粉核萎缩变小，淀粉鞘消失。BDE-47胁迫组中，色素体膜系统基本崩溃，类囊体模糊不清，色素体的功能受到严重影响，线粒体数目减少，其双层膜结构破裂，大部分内嵴溶解，藻细胞内淀粉核消失。
(2)BDE-47和BDE-209对米氏凯伦藻细胞的损伤程度不同，BDE-47的损伤更严重；米氏凯伦藻细胞器对两种多溴联苯醚胁迫的敏感性也有差异，其中以线粒体和叶绿体反应最为敏感，细胞核则表现相对稳定。
2、BDE47和BDE-209对海洋微藻抗氧化防御系统的影响
(1)米氏凯伦藻抗氧化酶防御系统对BDE-47和BDE-209胁迫响应具有差异性，BDE-209胁迫下米氏凯伦藻谷胱甘肽过氧化物酶(gluthione peroxidase，GPx)，谷胱甘肽硫转移酶(glutathione S-transferase，GST)，谷胱甘肽还原酶(glutathionereductase，GR)活性均出现先诱导后抑制的现象；BDE-47胁迫对米氏凯伦藻GPX，GST，GR活性和还原型谷胱甘肽(glutathione，GSH)含量均产生抑制作用。
(2)BDE-209和BDE-47胁迫下，米氏凯伦藻GSH含量随着胁迫时间的延长受到明显的抑制作用，表现出较明显的胁迫-响应反应。
3、BDE-47和BDE-209对米氏凯伦藻和赤潮异弯藻种群增长和种间竞争的影响
(1)单培养体系中米氏凯伦藻和赤潮异弯藻的生长曲线均可用逻辑斯蒂方程拟合：不同初始接种密度对两种海洋微藻种群生长进入生长期和静止期的时间、种群内禀增长率(r)和环境负载能力(K)有不同的影响，随着初始接种密度的增加，两种微藻进入指数期和静止期的时间提前。
(2)初始接种生物量之比的不同会导致米氏凯伦藻和赤潮异弯藻种群增长和种间竞争关系的变化。当初始接种生物量(H：K)为4:1和1:1时，赤潮异弯藻在竞争中占据优势地位，而米氏凯伦藻的种群生长受到抑制；当H：K=1:4时，米氏凯伦藻在竞争中占据优势，而赤潮异弯藻的生长受到抑制。
(3)BDE-209高毒组(18mg/L)和低毒组(1.8mg/L)胁迫下，两种海洋微藻的生长与对照组相比均有促进作用，而BDE-47胁迫下，除H：K=1:4低毒组(0.05mg/L)米氏凯伦藻的生长与对照组相比有略微促进作用外，其余各组中赤潮异弯藻和米氏凯伦藻的生长均受到显著抑制。两种微藻间的竞争地位与对照组相比未发生明显改变。
持久性有机污染物;多溴联苯醚;海洋微藻;毒性效应
中国海洋大学
硕士
生态学
王悠
2011
中文
X173
90
2012-12-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）