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硒(Se)是生物体必需的微量元素之一,但其剂量有益性和毒性范围非常窄,高硒会对不同生物乃至人类造成不良影响。由于燃煤发电、原油精炼、煤炭、磷酸盐、铜和铀等的开采、灌溉农业等工、农业的快速发展,Se已成为重要潜在环境污染元素之一。水体(包括上覆水和沉积物)通常是Se污染重要的汇,硒污染会对水生生态系统造成严重影响,目前高硒条件下对水生生物的研究较少,Se对水生生物的生物效应研究应该引起重视,值得进一步探讨。因此本研究选取水丝蚓(1种底栖生物)和罗非鱼(1种鱼类)作为受试生物,以不同形态硒作为暴露物质,检测在食物相(沉积相)暴露条件下,水生生物生长发育、生理生化指标变化,探讨硒对水生生物的生长发育以及各个系统(如神经系统、消化系统、抗氧化系统及免疫系统)的影响,并通过不同的暴露时间,展开了硒在水生生物体内累积、毒性效应和可能的适应性等方面的研究,取得了如下成果: 首先,开展了底栖生物霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ)的60d沉积相暴露试验(梯度设置:空白对照、2、5、20、40μg/g),结果显示:水丝蚓机体对不同形态硒均存在显著累积效应,且Se(Ⅳ)>Se(Ⅵ);高浓度Se(Ⅳ)、Se(Ⅵ)沉积相暴露对水丝蚓的生长及繁殖存在显著抑制作用,对水丝蚓造成明显脂质过氧化损伤及抗氧化系统毒性效应,在不同程度上抑制了神经酶(AChE)的活性,并存在一定的时间效应,如AChE酶活性在暴露14d表现为诱导,60d暴露后,其体内AChE酶活性受到抑制。综合结果表明,高剂量硒不仅对水丝蚓各个系统造成了毒性效应,且存在时间差异性。 其次,深入研究了淡水鱼类罗非鱼(Oreochromis mossambicus)在长期(90d)食物相酵母硒(Se(Y))和Se(Ⅳ)(梯度设置:control、3、6、12μg/g)暴露下,罗非鱼肝、肠、脑、肌肉的硒累积和毒性效应。结果显示:罗非鱼各组织器官对硒存在明显累积效应,且Se(Y)>Se(Ⅳ),各组织器官累积量为肝>肠>肌肉>脑;高浓度硒暴露对罗非鱼生长存在显著抑制作用;硒胁迫会造成肝脏脂质过氧化损伤,但随暴露期延长有所缓解;硒暴露对抗氧化酶CAT、GST影响明显;硒暴露45d对α-Glu、AChE影响显著,90d时有所缓解;硒暴露显著诱导免疫相关基因(1L-1p、HSP70)表达。综合结果表明,硒累积存在组织差异性,同时,硒暴露影响罗非鱼生长发育,危害抗氧化系统和免疫系统。 本论文显示硒通过食物相途径比较容易在霍甫水丝蚓和罗非鱼体内累积;过量硒的累积会对硒暴露生物造成毒副作用。结果表明硒可能会对霍甫水丝蚓和罗非鱼造成潜在的风险,对其它水生生物的生态风险值得进一步研究。