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长江江豚体内重金属和持久性有机污染物积累规律研究及安全性评价; 长江江豚体内重金属和持久性有机污染物积累规律研究及安全性评价.pdf
Alternative TitleTheAccumulationPatternandSafetyEvaluationonHeavyMetals andPersistentOrganicPollutantsinYangtzeFinlessPorpoise
钱正义
Subtype博士
Thesis Advisor王丁,吴健鸿
2017-04
Degree Grantor中国科学院水生生物研究所
Abstract江豚(Neophocaena phocaenoides),水生哺乳类动物,有两种三个亚种,在我国暂时均为国家二级保护动物。其中生活在淡水中的亚种叫长江江豚(Neophocaena asiaeorientalis asiaeorientalis),主要分布在长江干流和通江的鄱阳湖与洞庭湖中,其在长江干流的种群数量下降速率高达13.73%,被IUCN评定为“极危”等级。江豚在水生生态系统食物链中属于高级消费者,处于食物链的最顶端。 持久性有毒物质(在水生生态系统中主要是POPs和重金属两大类)具有较高疏水性,能够在生物体内富集,影响生物的生理代谢过程,可以通过食物链进一步传递和积累,尤其是对食物链中的高级消费者产生生物放大效应,因而持久性有毒物质在江豚体内的积累水平到底达到什么程度亟待探究,并且此水平可在一定程度上反映水生生态系统的状况,为其他珍稀水生生物健康评价提供一定的依据。 国内和国际上对江豚体内的重金属和持久性有机污染物含量的研究,虽有文章报导,但是数据相对较少,并且缺乏系统性的研究。而且文章大多发表于二十年以前,年代较为久远,现在长江生态系统和海洋环境与二十年前相比变化较大,需要重新评估长江江豚体内的重金属和POPs的含量,并对它们的生存与健康做相关的安全性评价。 依托中国科学院水生生物研究所为技术支撑单位的“长江豚类保护网络”收集到野外意外死亡的长江江豚样本38个,通过国际上先进的质谱痕量分析方法(索氏抽提-GPC净化-三重四极杆气质联用仪检测法和微波消解-电感耦合等离子体质谱检测法)检测每一个死亡长江江豚个体10种组织(皮肤、脂肪、肌肉、心脏、肝脏、肾脏、肺、前胃、小肠和脑)内的持久性有机污染物(60种指标)和重金属(12种指标)的含量,得出以下结果:1、POPs主要积累在脂肪、肝脏中,其他组织中相比较而言减少。2、POPs指标中,残留量最多的是有机氯农药(其中滴滴滴类农药为残留量最多的种类),PCBs次之,PBDEs最少。3、随着年龄的增长,雄性江豚体内POPs含量呈明显的上升趋势,而在雌性江豚群体中呈先下降后上升的趋势。4、如果把长江干流的9头样本分成一个组,鄱阳湖的25头分成一个组,洞庭湖的5头分成一个组,在不考虑其他影响因素的情况下,用样本平均数来体现样本的整体POPs含量的话,三个样本从小到大的顺序依次是:鄱阳湖组<洞庭湖组<长江干流组。5、根据世界卫生组织WHO给出的12种类二噁英结构的PCBs的TEF(毒性当量因子),结合其含量,计算脂肪中的TEQ,再计算各组内平均值,比较三个组组间差异,结果显示从低到高排序是:鄱阳湖组<洞庭湖组<长江干流组。6、因鄱阳湖组整体数量相对较多,可以降低因个体年龄性别等因素对组内整体水平带来的误差,故可以使用其与韩国水域的江豚,黄渤海水域江豚,日本水域的江豚,香港水域的江豚,以及中国南海水域的江豚相比较,不论是整体POPs的残留量还是TEQ值,鄱阳湖江豚均处于较低水平。7、被检测的重金属12种元素中的8种(铬、锰、铜、银、汞、硒、钼、铊)主要在肝脏中蓄积,且随着年龄的增长呈明显的上升趋势;镉主要在肾脏中蓄积;砷和锑主要在脂肪中蓄积;铅在各种组织中均相对平均分布,蓄积趋势不明显。8、在所有组织中汞、硒和铜这3种元素的含量明显高于其他元素。在肝脏中的汞元素含量,长江干流种群最高,洞庭湖其次,鄱阳湖最低。而硒元素和汞元素有相似的规律,表现出明显的拮抗作用。  分析以上结果,得出以下结论:1、长江江豚组织内重金属和持久性有机污染物的积累规律和其他海洋哺乳动物相似。2、从POPs蓄积的种类看,长江江豚体内蓄积的主要是有机氯农药,这与其他水域某些海豚体内主要蓄积PCBs不同。我国在现阶段仍有一些地区在使用有机氯农药,因而在环境中蓄积量大,通过食物链蓄积到江豚体内的较多;与欧美一些发达国家相比,我国在PCBs和PBDEs的使用上历史短,用量少,所以环境中PCBs和PBDEs残留量相对较少,因而,江豚体内蓄积的PCBs和PBDEs相对较少。3、本文从侧面证明了江豚母体向胎儿传输营养物质同时也携带POPs并传递给胎儿。4、在江豚肝脏中硒元素和汞元素存在着明显的拮抗作用,这也是长江干流种群肝脏中积累了含量高的汞元素却没有发生汞中毒的原因。5、不论是重金属积累量,POPs积累量,还是毒性当量TEQ值,都显示为鄱阳湖组<洞庭湖组<长江干流组,推测这可能与长江江豚种群衰退机制相关。综合以上结果,提出以下保护建议:1、在长江江豚的持久性有机污染物研究中,可将脂肪作为模式组织;重金属研究中,可将肝脏作为模式组织。2、加强长江干流污染防控。3、在长江干流新建迁地保护区需要加强污染调查和监测。4、单从有毒物质蓄积来看,新建迁地保护区建议从长江干流捕豚,以便使这些江豚可以迁移到污染物胁迫更小的水体环境中。
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.ihb.ac.cn/handle/342005/30968
Collection水生生物多样性与资源保护研究中心_学位论文
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GB/T 7714
钱正义. 长江江豚体内重金属和持久性有机污染物积累规律研究及安全性评价, 长江江豚体内重金属和持久性有机污染物积累规律研究及安全性评价.pdf[D]. 中国科学院水生生物研究所,2017.
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