微塑料对双齿围沙蚕生理代谢的影响研究
2021-12-07张涛刘凯孙一鑫王孝天方涛吴亚平冯志华
张涛,刘凯,孙一鑫,王孝天,方涛,吴亚平,冯志华,*
1. 江苏海洋大学江苏省海洋生物资源与环境重点实验室,连云港 222005 2. 华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海 200241 3. 江苏海洋大学江苏省海洋生物技术重点实验室,连云港 222005 4. 江苏海洋大学江苏省海洋生物产业技术协同创新中心,连云港 222005
微塑料通常指粒径<5 mm的塑料颗粒或碎片[1],自被发现以来备受国内外研究者关注。海洋中的微塑料主要包括聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚酰胺(PA)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)和聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等材质[2]。其中,PP材质的塑料既被广泛应用于汽车行业,也常用于制作薄膜和管材;PVC不仅在管材方面多有应用,还可作为电线电缆的制作原料[3];PA则在日常办公生活、机械工程和物流运输等领域多有应用[4-6]。研究发现,微塑料在海洋垂直断面中均有分布,海水表层中主要漂浮着密度较低的微塑料,深海和海底沉积物中的微塑料则主要为高密度微塑料,还有一些低密度微塑料在潜流和风力等的作用下向深海转移,最终聚集在海底沉积物中[7]。Lattin等[8]研究发现美国圣莫妮卡湾和加州海域中,海底微塑料丰度高于中部和表层海水中微塑料丰度,且进入海底的微塑料不易返回上层水体,海底沉积物最终将成为微塑料的储藏库[9-10]。此外,微塑料具有多种环境行为,例如,微塑料能够在生物体内长期积累,并对其繁殖等活动产生影响[11]。并且,部分微塑料可在海洋环境中稳定存在数百年至几千年,也可能对海洋生物有慢性毒性效应[12]。
底栖多毛类动物双齿围沙蚕(Perinereisaibuhitensis)主要栖息于潮间带,以沉积物中的有机物为食,是多种海洋生物的捕食对象[13]。有研究发现,双齿围沙蚕易受环境中毒害物质影响,且在海洋生态系统的食物链中起重要的传递作用[14]。温度、氨氮、pH、重金属和持久性有机污染物(POPs)等对双齿围沙蚕生理和代谢能力可造成一定影响[15-18]。此外,沙蚕可作为指示生物用于评价河口生态系统中重金属、石油烃等有毒污染物的污染程度[18-20],其体内乙酰胆碱酯酶(AchE)活性可评价环境污染物的毒性效应[18,21-22]。有研究者认为沙蚕比浅沟蛤(Scrobiculariaplana)更适合作为沉积物污染状况评价的指示生物[23]。
微塑料作为一种新型污染物,近几年一直是国际海洋环境研究的热点话题。大量的研究已经证实微塑料广泛存在于我国近海及河口区的沉积物中[24-26]。沙蚕摄食微塑料并由此引发的一系列不良影响可能通过食物链的传递对近岸海洋生态系统的稳定性产生影响。虽然已有研究证实了微塑料对沙蚕行为的不良影响[27],但是关于微塑料对双齿围沙蚕生理代谢的影响尚未见报道。因此,探究微塑料对沙蚕的生理代谢的影响对于评估微塑料对近岸海域的生态环境效应具有重要意义。……
