长江水生态毒理水环境安全研究获进展其它頭條網

长江流域在我国生态保护和环境安全中有重要地位，但是如今长江流域却面临一种新型持久性有机污染物（POPs）——多溴联苯醚（Polybrominated diphenyl ethers，PBDEs）的污染。

PBDEs 作为一种阻燃剂，因其优异的阻燃性能和低廉的价格越来越广泛的在我国各领域使用。随着我国经济发展，生活水平提高，家电（特别是手机、相机、电脑等消费型电子产品）淘汰周期大大缩短，这使得长江流域产生大量电子垃圾，再加之发达国家产生的电子垃圾有75%进入中国，使电子垃圾中大量 PBDEs 向周围释放，严重污染了长江流域生态环境，危害人体健康。虽然我国在今年（2018年）年中禁止部分电子垃圾进口，然而其他途径产生的废旧电子产品处理仍是一大难题；同时，电子垃圾仅仅是长江流域 PBDEs 的一小部分来源。PBDEs 生产过程（我国大量生产以 BDE-209 和 BDE-47 为主的 PBDEs）、钢铁冶炼、垃圾焚烧以及电器设备生产使用等都在向土壤、水体中不断释放大量 PBDEs 。由于其具有环境持久性、远距离传输、生物可累积性及对生物和人体具有毒害效应等特性，PBDEs 在水环境中的富集和毒理问题的研究已成为当前生态学的一大热点。关注 PBDEs 造成的长江流域毒理效应和生态风险，是实践习总书记保护长江、修复长江理念亟待解决的课题。

目前已有的 PBDEs 研究资料主要集中在其环境行为研究，而关于这类持久性有机污染物在淡水生态系统生物体内积累的研究资料有限，且缺乏 PBDEs 毒性复合效应对淡水生物生理和生化指标及生物标志物影响的相关研究。这为人们探寻 PBDEs 生态风险，保护长江生态环境，保卫长江生态安全带来了困难。

为解决以上问题，中国科学院成都生物研究所生态过程与生物多样性保育潘开文学科团组熊勤犁等与中国科学院生态环境研究中心区域生态风险与环境管理研究组研究员吕永龙、史雅娟合作，以长江重要的水生动物大型溞（Daphnia magna）为研究对象，系统地揭示两种典型的 PBDEs （2,2’,4,4 ,4,4’-四溴二苯醚（BDE-47）与十溴二苯醚（BDE-209））单独和复合条件下对大型溞多层次（个体、器官、分子水平）、多系统（运动系统、循环系统、神经系统、抗氧化系统、解毒系统以及生殖系统等）生物标志物的急性、慢性生态毒理效应。结果显示急性暴露后，BDE-47对大型溞运动系统48h活动抑制率 EC₅₀为113.0 μg/L，而 BDE-209 对活动抑制率无效应，但显著影响大型溞循环系统，增加其心率。两种 PBDEs 复合后对大型溞活动抑制率表现出一定拮抗效应，并且 BDE-209 浓度越高拮抗作用越显著；而 BDE-47 和 BDE-209 复合后对大型溞循环系统表现为协同效应。经过慢性暴露，BDE-47 对大型溞存活率和生殖系统均有显著影响，同时，BDE-47 和 BDE-209 都显著干扰大型溞生殖周期，使其生殖周期提前。BDE-47 对酶活性影响与BDE-209相同，在一定程度上抑制母溞神经系统 ChE 酶活性和解毒系统 GST 活性，但大幅诱导其抗氧化系统 CAT 活性，并呈现剂量效应关系。PBDEs 复合后对大型溞的死亡率、生殖系统均表现为拮抗作用，对 ChE 酶活性表现为拮抗作用，而对 GST 酶活性表现为协同效应，对 CAT 酶活性表现为先诱导后抑制。多层次、多系统生物标志物的不同响应结果为研究人员评估 PBDEs 生态风险，进行生态预警提供了可能性。

该研究使人们认识了持久性有机污染物 PBDEs 与不同层次生物标志物计量效应关系，并发现淡水生物多层次、多系统响应机理；同时揭示了多种 PBDEs 对大型溞的复合效应。该研究证明长期暴露于低剂量的 PBDEs 仍然会产生不同系统、不同层次的毒理效应，危害环境安全，当下人们远远低估了淡水生态系统中 PBDEs 特别是多种 PBDEs 复合后的危害。该研究不仅为预测新型持久性有机污染 PBDEs 复合作用对长江中水生生物的影响提供理论基础，也为今后保护长江生态环境，为寻找长江污染生态预警生物指示物，保卫长江生态安全提供一些研究思路。

该研究获得国家科技支撑项目 (2017YFC0505704)、国家自然科学基金（31700544、41671483）和西部之光“西部青年学者”项目（2016XBZG_XBQNXZ_B_005）资助。近日以 Sublethal or not? Responses of multiple biomarkers in Daphnia magna to single and joint effects of BDE-47 and BDE-209 为题发表于国际学术期刊ECOTOXICOLOGY AND ENVIRONMENTAL SAFETY。