蝦夷馬糞海膽富集多芳環(huán)烴的動(dòng)力學(xué)研究

作為一種永久性的有機(jī)污染物，它不僅具有很強(qiáng)的致動(dòng)性、致動(dòng)性和隱蔽性，而且具有免疫毒性，擾亂了生物抗氧防御系統(tǒng)的正常功能。蝦夷馬糞海膽Strongylocentrotusintermedius為中國(guó)北方地區(qū)具有極為重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值和食用價(jià)值的經(jīng)濟(jì)動(dòng)物1材料和方法1.1試驗(yàn)儀器和試劑試驗(yàn)用海水為取自大連市黑石礁海域,鹽度為30~31,pH為7.8~8.1,經(jīng)沙濾充分曝氣后使用。試驗(yàn)用蝦夷馬糞海膽苗殼直徑為(2.0±0.3)cm,購(gòu)自大連太平洋海珍品有限公司,于實(shí)驗(yàn)室海水養(yǎng)殖循環(huán)系統(tǒng)中暫養(yǎng)一周后,選取健康的海膽用于試驗(yàn)。試驗(yàn)儀器:氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC6890N/MSD5975B,AgilentCo.USA),加速溶劑提取儀(ASE350,DionexCo.,USA),Heidolph旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(Hei-VAP,德國(guó))。試驗(yàn)試劑:正己烷、二氯甲烷、丙酮等均為農(nóng)殘級(jí),購(gòu)自TEDIA公司;硅膠(0.100mm)購(gòu)自Merck公司;弗羅里硅土(Florsil,60-100目)購(gòu)自美國(guó)Floridin公司;內(nèi)標(biāo)(替代內(nèi)標(biāo)Z-014J中含菲-d10和芘-d12,進(jìn)樣內(nèi)標(biāo)為三聯(lián)苯-d14)購(gòu)自Wellington公司;3,4-苯并[a]芘(BaP)、9,10-二甲基蒽和3-甲基菲購(gòu)自Sigma公司(SigmaAldrichCorporation,USA),純度分別大于99%、97%和98%,使用時(shí)用丙酮作為助溶劑將3種PAHs配制成一定濃度的母液。1.2方法1.2.1蝦夷馬糞海膽半致死濃度lc通過(guò)96h急性毒性試驗(yàn),3,4-苯并[a]芘(以下簡(jiǎn)寫(xiě)為苯并[a]芘)、9,10-二甲基蒽和3-甲基菲3種PAHs對(duì)蝦夷馬糞海膽的半致死濃度(LC1.2.2樣品的制備和質(zhì)譜條件全量稱(chēng)取冷凍干燥后的生物樣品,加入無(wú)水硫酸鈉和氘代回收率指示物(Z-014J,10.0μg/mL)用來(lái)控制樣品前處理目標(biāo)化合物的回收率,用100mL正己烷和丙酮混合溶液(體積比為1∶1)進(jìn)行加速溶劑萃取,萃取溫度為100℃,加熱時(shí)間為5min,靜止時(shí)間為10min,循環(huán)3次,吹掃時(shí)間為60s。樣品提取液過(guò)無(wú)水硫酸鈉小柱,加入鹽酸處理過(guò)的銅粉進(jìn)行除硫:生物樣品提取液直接轉(zhuǎn)入潔凈的燒瓶中,加入一定量(視有機(jī)相的透明度而定)的酸性硅膠,磁力攪拌約0.5h。去除脂肪等大分子雜質(zhì)并將萃取液濃縮至2.0mL左右,濃縮液過(guò)佛羅里土(5.0g)與硅膠(8.0g)復(fù)合柱凈化,用50mL正己烷預(yù)淋洗,用80mL正己烷/二氯甲烷(體積比為1∶1)淋洗,接取淋洗液濃縮定容至200μL,添加1μL進(jìn)樣內(nèi)標(biāo)(三聯(lián)苯-d14,10.0μg/mL)。上機(jī)測(cè)定,加入內(nèi)標(biāo)的作用是為了消除系統(tǒng)誤差及定量目標(biāo)化合物。樣品采用DB-5MS毛細(xì)管柱(30m×0.25mm×0.25μm)進(jìn)行氣相分離,采用EI源電離方式進(jìn)行質(zhì)譜檢測(cè)。色譜柱升溫程序?yàn)?50℃開(kāi)始,不停留;以4℃/min升溫到220℃,停留3min;以10℃/min升溫到300℃,停留9min。載氣(氦氣)流速為1.0mL/min,恒流,進(jìn)樣口溫度為280℃,無(wú)分流進(jìn)樣,進(jìn)樣量為1μL;傳輸線溫度為290℃,四極桿溫度為150℃,離子源溫度為230℃,離子掃描為SIM模式。所有樣品和空白中替代內(nèi)標(biāo)苯并[a]芘、9,10-二甲基蒽和3-甲基菲的回收率分別為79.7%~93.4%、65.5%~88.3%和71.2%~83.9%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為8.9%、6.7%和7.3%,每個(gè)樣品設(shè)3個(gè)平行測(cè)試?？瞻自囼?yàn)結(jié)果顯示,所有目標(biāo)物低于方法檢測(cè)限,本研究中給出的數(shù)據(jù)均已經(jīng)過(guò)回收率校準(zhǔn)。(1)雙箱動(dòng)力學(xué)模型。雙箱動(dòng)力學(xué)模型是在近幾年發(fā)展起來(lái)的一類(lèi)數(shù)學(xué)模型,主要用于重金屬、有機(jī)污染物的生物富集研究雙箱動(dòng)力學(xué)模型生物富集公式為其中:C理論平衡狀態(tài)下,富集系數(shù)(BCF)和生物半衰期(t當(dāng)富集達(dá)到平衡時(shí),生物體內(nèi)最大PAHs含量(C(2)模型的擬合優(yōu)度檢驗(yàn)。應(yīng)用MatLab2014A對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性擬合,結(jié)合判定系數(shù)R2結(jié)果與分析2.1海膽對(duì)苯并[a]的代謝PAHs在3d、7d和14d時(shí)的生物富集動(dòng)力學(xué)參數(shù)見(jiàn)表1。從圖2和表1可見(jiàn),對(duì)照組和丙酮對(duì)照組檢測(cè)出少量的苯并[a]芘,由于對(duì)照組并未加入該污染物,故可以判定對(duì)照組中的苯并[a]芘來(lái)自環(huán)境本底值。隨著苯并[a]芘濃度的升高,苯并[a]芘在海膽體內(nèi)的蓄積量明顯增加。隨著暴露時(shí)間的延長(zhǎng),苯并[a]芘在海膽體內(nèi)的蓄積量也有所增長(zhǎng),說(shuō)明海膽體內(nèi)只有少部分苯并[a]芘代謝出體外,隨暴露時(shí)間的延長(zhǎng),海膽體內(nèi)的蓄積量越來(lái)越多。在1μg/L苯并[a]芘濃度條件下,雖然符合雙箱動(dòng)力學(xué)模型,但其K2.2,10-二甲基的富集從圖3和表1可見(jiàn),在5μg/L9,10-二甲基蒽濃度下,海膽對(duì)9,10-二甲基蒽的富集量第7天與第14天間無(wú)顯著性差異(P>0.05),說(shuō)明海膽對(duì)9,10-二甲基蒽富集在第7天時(shí)達(dá)到了平衡。在5μg/L9,10-二甲基蒽濃度下,海膽符合雙箱動(dòng)力學(xué)模型,K2.33-菲爾菲生物積累從圖4和表1可見(jiàn):在5μg/L3-甲基菲濃度下,雙箱動(dòng)力學(xué)模型參數(shù)K3討論3.1pahs的持續(xù)毒性海膽是大連地區(qū)擁有高經(jīng)濟(jì)價(jià)值和食用價(jià)值的海洋生物之一,而PAHs又是一種典型的持續(xù)性有機(jī)污染物,一旦PAHs通過(guò)各種途徑進(jìn)入水生生物體內(nèi),易積累于生物脂肪中,通過(guò)不斷的累積形成生物富集,對(duì)