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珠江口海域重金属污染日益加剧,给当地生态环境造成巨大的压力,且对海产品的食用构成安全隐患。本文旨在深入研究该区域重金属污染的潜在危害。2009年8月采集珠江口海域6个站位的海水、沉积物和海洋生物(包括浮游动物、18种鱼类、7种甲壳类、6种软体动物);测定上述样品中Cu、Pb、Zn和Cd等重金属的含量,以及部分生物样品的稳定碳、氮同位素含量;结合回归分析、聚类分析、主成分分析和相关分析等统计方法,探讨Cu、Pb、Zn和Cd在珠江口生物体内累积行为及其沿食物网的传递特征。同时,于2010年3月采集珠江口小型浮游动物,利用静态实验方法,研究重金属单独和联合作用对该区域中占绝对优势的日本虎斑猛水蚤和网纹藤壶幼体的急性毒性。主要结果如下:
(1)研究区域内Pb与Cu、Zn和Cd这3种金属在生物体内的累积行为各异。Pb的累积无显著的类群差别;但Cu、Zn和Cd有显著的类群差异,其中,鱼类对Cu、Zn和Cd的累积程度较低,而甲壳类和软体动物等无脊椎动物类群对这3种金属的累积程度较高。
(2)整个珠江口食物网中,随营养级的升高,Zn和Cd的含量显著递减;而Cu和Pb的变化趋势不显著。但在底层软体动物—蟹类食物链中,随着营养级的升高Cu含量递增,而Cd含量递减;另两种金属无显著变化趋势。此外,这4种金属在水层浮游动物—鱼类食物链中亦未表现显著的生物放大或缩小特征。可见,若是只将整个珠江口食物网作为一整体研究,会掩盖某些重金属(如Cu)沿特定食物链的放大特征。
(3)日本虎斑猛水蚤对重金属Cu、Cd、Pb和Zn的敏感性极强。这4种金属对其安全浓度与现有海水水质标准相当,甚至低于海水水质标准。加之其良好的实验可操作性及其现有的丰富的环境基因组学信息表明,日本虎斑猛水蚤适宜作为我国海水环境重金属毒性测试的标准生物。
(4)网纹藤壶无节幼体对重金属Cu、Pb、Zn和Cd的敏感性较强,以及重金属两两联合对其表现出多样的作用形式,表明网纹藤壶无节幼体适宜作为我国海水环境重金属毒性测试生物,且可作为良好的重金属毒理研究的模式生物。