多囊马尾藻漂浮分解过程中重金属动态及二次污染风险评估

【字体: 时间:2025年05月22日 来源:Algal Research 4.6

编辑推荐:

  为探究马尾藻(Sargassum)分解对环境的影响,研究人员通过 72 天室内控制实验,利用 litter bag 技术模拟S. polycystum漂浮阶段。发现低密度组分解率更高,重金属呈现不同释放 / 积累效应,C 稳定、N/P 增加,为海藻床生态保护提供依据。

  
马尾藻是全球沿海最具生产力的海藻之一,其快速繁殖与分解会向环境释放碳(C)、氮(N)、磷(P)和重金属,威胁沿海生态。近年来,全球变暖导致 “金潮” 频发,中国沿海如长江口、山东日照、大连等地也多次遭遇马尾藻大规模聚集,不仅破坏海洋景观、影响航运和旅游业,还会堵塞渔网、导致养殖生物缺氧死亡,甚至威胁海龟等濒危物种。然而,针对热带物种多囊马尾藻(Sargassum polycystum)在分解过程中重金属释放动态及碳氮磷变化的研究尚不充分,尤其是在海南等富营养化沿海地区,其环境影响机制亟待明确。

为填补这一研究空白,海南大学的研究人员开展了相关研究,成果发表在《Algal Research》。研究旨在揭示不同生物量密度和组织状态(新鲜、干燥、冷冻)对多囊马尾藻分解过程中重金属释放的影响,分析其分解特征及碳氮磷含量变化,为热带沿海环境保护提供数据支撑,同时阐明热带马尾藻爆发引发的二次污染风险。

研究采用的主要关键技术方法包括:

  1. 室内控制实验:在实验室模拟多囊马尾藻的漂浮分解过程,设置不同处理组。
  2. litter bag 技术:用于跟踪海藻分解过程中物质的释放与变化。
  3. 样本采集与处理:从海南清澜湾采集样品,经现场鉴定后带回实验室,部分样品烘干至恒重,部分冷冻保存。

分解特征变化


研究设置了自然组(NS)、干燥组(DS)、冷冻新鲜组(FS)及不同密度组。结果显示,随分解时间增加,各组生物量(干重)均逐渐减少。其中,低密度多囊马尾藻组的分解率显著高于中密度、高密度、自然、干燥和冷冻组,表明生物量密度对分解速率有显著影响。

重金属动态与二次污染风险


多囊马尾藻中重金属含量顺序为:Fe>Zn>Mn>As>Cr>Cu>Ni>Pb>Cd>Se。Fe 主要表现出释放效应(MAI<100%),而 Zn、Mn、Se 主要表现出积累效应(MAI>100%),As、Cd、Cr、Cu、Pb、Ni 则同时表现出释放和积累效应。至少 35.12%–50.22% 的 Fe、30.76%–49.44% 的 Cd、4.63%–6.37% 的 Ni、2.51%–10.71% 的 Cu、75.64%–92.3% 的 Cr、17.44%–20.02% 的 As 和 37.09% 的 Pb 释放到水中,存在潜在的二次污染风险。

碳氮磷含量变化


分解过程中,C 含量稳定维持,N 和 P 含量在实验期间呈增加趋势,表明分解过程中氮磷可能发生积累或再释放,这与微生物降解和物质循环过程密切相关。

结论与意义


研究通过模拟实验揭示了多囊马尾藻的分解特征及其环境影响,发现其分解过程中重金属的释放与积累具有元素特异性,且密度和组织状态显著影响分解速率。碳氮磷的动态变化表明,马尾藻分解不仅涉及重金属污染,还可能通过营养元素的释放加剧水体富营养化。这些结果为深入理解马尾藻 “金潮” 引发的生态效应提供了关键数据,有助于制定针对性的沿海生态保护策略,如优化海藻床管理、预测重金属污染风险等,对热带沿海生态系统的可持续保护具有重要理论和实践意义。研究结果也为全球范围内应对马尾藻爆发及其带来的二次污染问题提供了新的视角和科学依据。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号