甲基硅氧烷在海洋生物中的生物放大效应研究

摘要

甲基硅氧烷是以硅氧(Si-O)键为主键，硅原子上直接连接甲基基团的有机硅化合物，具有链状和环状两类结构（分别以Ln和Dn表示，n表示化合物分子中Si原子的个数），广泛应用于人们的日常生活用品中。研究表明甲基硅氧烷可能具有持久性、生物富集性及生物毒性，因而被列为潜在的持久性有毒物质，受到广泛关注，但是，已有研究结果对甲基硅氧烷是否存在生物放大效应存在争议。
　　带着上述问题，本论文以大连湾海域为研究区域，利用稳定氮和碳同位素分析了主要生物间的营养关系，建立不同生物种类体内受试化合物脂肪当量浓度与营养级之间的线性回归模型，分析受试化合物在海洋食物网中的生物放大效应。
　　结果表明，D5在不同物种内的脂肪当量浓度与营养级水平之间具有极显著的正相关关系(R=0.44，p＜0.0001)，证明其在所研究的食物网中存在潜在的生物放大效应。利用建立的回归模型，通过计算得到D5的营养级放大系数(TMF)为1.77，统计分析得到95％置信区间的(95％CI)取值范围是1.41-2.24，利用10000次的蒙特-卡洛模拟得到D5的TMF＞1的概率为99.8％（TMF＞1说明营养级放大效应存在）。类似的脂肪当量浓度与营养级水平之间正相关关系对于D4、 D6和D7三种化合物并不显著(D4∶R=0.14，p=0.16; D6∶ R=0.01，p=0.92; D7∶R=-0.15，p=0.12)。利用相同的方法计算得到D4的TMF为1.16(95％CI:0.94-1.44; TMF＞1的概率是94.7％);D6的TMF为1.01(95％CI:0.84-1.22; TMF＞1的概率是66.9％); D7的TMF为0.85（95％CI:0.69-1.04，;TMF＞1的概率是48.6％）。此外，本研究以一种被证明具有显著生物放大效应的化合物:2，2'，4，4'，5-五溴联苯醚（BDE-99）作为基准化合物，进行比较研究。结果表明，BDE-99在不同物种内的脂肪当量浓度与营养级水平之间具有极显著的正相关关系(R=0.65，p＜0.0001)，计算得到其TMF值为3.27（95％CI:2.49-4.30; TMF＞1的概率是99.7％）。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 甲基硅氧烷的介绍

1．1．1 环状挥发性甲基硅氧烷简介

1．1．2 甲基硅氧烷的毒性研究

1．2 环境中甲基硅氧烷的污染现状

1．2．1 大气

1．2．2 土壤

1．2．3 水体和底泥

1．2．4 生物体

1．2．5 人体

1．3 甲基硅氧烷在水体环境中的生物富集情况

1．4 鱼类摄食的常用研究方法

1．4．1 胃含物分析法

1．4．2 稳定同位素

1．4．3 脂肪酸指示物分析法

1．5 本论文的研究意义及研究内容

1．5．1 研究意义

1．5．2 研究内容

第2章 实验材料与方法

2．1 研究区域介绍

2．2 样品采集与处理

2．2．1 样品的采集

2．2．2 样品的处理

2．3 实验试剂及仪器设备

2．4 样品处理与分析

2．4．1 化学污染物含量的测定

2．4．2 同位素分析

2．4．3 质量保证与质量控制(QA／QC)

2．4．4 数据分析

第3章 大连湾地区生物体内甲基硅氧烷污染情况

3．1 QA／QC结果

3．2 生物体中甲基硅氧烷的污染情况

3．2．1 生物体中甲基硅氧烷湿重含量

3．2．2 生物样品中甲基硅氧烷的脂重浓度

3．3 生物体中BDE-99的污染情况

3．4 小结

第4章 甲基硅氧烷在海洋食物网中的放大效应

4．1 食物网模型建立

4．2 食物网结构分析

4．2．1 水生生物的氮稳定同位素值

4．2．2 水生生物的碳稳定同位素值

4．3 甲基硅氧烷的食物网传递

4．3．1 甲基硅氧烷的食物网放大效应

4．3．2 食物网放大效应概率计算

4．4 小结

结论

参考文献

致谢

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