海洋溶解有机碳对金属生物可利用性影响

摘要

本文通过研究海洋溶解有机碳影响下金属镉在海洋双壳类生物紫贻贝体内的吸收，探讨了溶解有机碳对盒属的生物可利用性的影响。 文中分析比较了生源有机碳和陆源有机碳对金属镉的生物可利用性的影响，研究表明，海水中的溶解有机碳(DOC)是影响金属镉的生物可利用性重要因素。不同来源海水溶解有机碳性质不同，海水中金属镉生物的可利用性不同，在低浓度的生源海水中，溶解有机碳可以提高金属镉生物的可利用性，在相对高浓度时，溶解有机碳会降低了金属镉生物的可利用性。陆源水中DOC降低了金属生物的可利用性，DOC浓度变化对金属生物可利用影响没有生源显著。 生物浓缩系数(DCF)是生物体中金属浓度与海水中该种金属浓度的比值，表征单位质量生物体所能吸收含有该种金属所对应溶液体积。通过研究海水中生物浓缩系数(DCF)与溶解有机碳(DOC)关系发现，生物源海水(海藻分解)及陆源海水(黄河口水)等不同来源海水中紫贻贝浓缩系数均很大程度地受到海水中溶解有机碳的影响。 海水中溶解有机碳浓度大小是影响金属镉的生物可利用性重要因素。不同来源海水对金属生物可利用性的不同影响主要是通过溶解有机碳与盒属相互作用及紫贻贝对其吸收情况来决定的。溶解有机碳的主要组成物质是一些有机物，而这些有机物质是金属的重要配体，因此溶解有机碳必然对金属的生物可利用性产生重要影响。在较低溶解有机碳浓度时，组成生源水中溶解有机碳的这些有机物质极容易被紫贻贝所吸收，因而生源海水中溶解有机碳增强金属镉生物可利用性；而陆源水中溶解有机碳与金属镉通过吸附、络合相互作用，结合了较大量的金属镉，却不容易被紫贻贝有效吸收，因而陆源海水溶解有机碳降低了金属镉的生物可利用性。随着海水溶解有机碳浓度的增加，溶解有机碳中与金属强结合力的基团增多，这些强结合力的基团络合能力，大于紫贻贝上结合位与金属的结合能力，因而降低了金属的生物可利用性。 紫贻贝不同组织(鳃、肌肉、内脏)干重和湿重有一个稳定的比例系数，紫贻贝、鳃、肌肉及内脏对应的干重系数分别为0.1847、0.1294、0.1962、0.1760。金属镉进入生物体内的分布表明，内脏是吸收金属的重要部位，四种来源海水中内脏吸收金属占总量的78-90﹪，不同组织对海水中会属镉吸收量大小顺序为内脏>鳃>肌肉，而溶解有机碳的性质(即不同来源的溶解有机碳)不影响金属镉在生物体内的分布。本篇论文虽然通过分析发现溶解有机碳海水的存在会对金属生物可利用性产生影响，并指出溶解有机碳浓度的大小是影响金属镉的生物可利用性重要因素，然而，目前对于溶解有机碳分子水平和化学结构的认识仍有待提高，这也限制着我们从机理上进一步理解有机碳对金属生物利用行动影响。更深入的研究将利于我们揭示海洋生物对金属的吸收及富集机制。

目录

文摘

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0引言

1.文献综述

1.1溶解有机碳概述

1.1.1溶解有机碳定义及分类

1.1.2溶解有机碳的来源与组成

1.1.3胶体有机碳

1.1.4溶解有机碳在海洋及河口分布情况

1.2溶解有机碳分析方法

1.3海洋中重金属对生物体的作用

1.3.1海洋中重金属的来源及对生物危害

1.3.2重金属在海水中的存在形态及其生态效应

1.3.3海水中重金属对生物有效性模型

1.3.4海洋环境的指示生物

1.3.5生物体对海水中重金属吸收富集机理

1.4溶解有机碳中胶体与痕量金属的相互作用

1.5溶解有机碳与海洋生物地球化学循环

1.6溶解有机碳生物可利用性研究进展

1.7本论文主要研究内容及创新点

2.溶解有机碳对金属Cd生物可利用性影响

2.1引言

2.2实验材料

2.2.1实验试剂

2.2.2实验仪器

2.2.3实验生物

2.3准备工作

2.3.1紫贻贝干湿比系数的测定

2.3.2人工海水的配制

2.3.3硝酸标准溶液的配置

2.3.4镉标准溶液的配置

2.4实验方法

2.4.1生物源海水对紫贻贝金属Cd吸收影响实验

2.4.2黄海海水对紫贻贝金属Cd吸收影响实验

2.4.3黄河口水对紫贻贝金属Cd吸收影响实验

2.4.4青岛近岸海水对紫贻贝金属Cd吸收影响实验

2.4.5数据处理

2.5结果与讨论

2.5.1生物源海水对紫贻贝吸收金属Cd影响

2.5.2黄海海水对紫贻贝吸收金属Cd影响

2.5.3黄河口水对紫贻贝吸收金属Cd影响

2.5.4青岛近岸海水对紫贻贝吸收金属Cd影响

2.5.5不同来源海水对紫贻贝吸收金属Cd影响与标准之比较

2.6小结

3.金属Cd在紫贻贝不同组织中的分配

3.1引言

3.2紫贻贝不同组织中干湿比系数的测定

3.3实验方法

3.4数据处理

3.5结果与讨论

3.5.1生物源海水中金属Cd在紫贻贝不同组织中的分配

3.5.2黄海海水中金属Cd在紫贻贝不同组织中的分配

3.5.3黄河口水中金属Cd在紫贻贝不同组织中的分配

3.5.4青岛近岸海水中金属Cd在紫贻贝不同组织中的分配

3.5.5不同源海水中金属Cd在紫贻贝不同组织中的分配的比较

4.结论及展望

4.1结论

4.2展望

参考文献

致谢