东北地中海软骨鱼类金属(类金属)积累特征及生态毒理学评估

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:Renewable Energy 9.0

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  本研究针对软骨鱼类金属污染数据匮乏的现状,对北塞浦路斯海域7种软骨鱼类7种组织的10种金属(类金属)进行ICP-MS检测,发现不同物种组织间存在显著差异积累特征,其中肾脏是Al/Cr/Pb、Mn/Sr、Zn/As/Cd的主要富集器官,揭示了东北地中海存在显著砷污染,为软骨鱼类保护提供重要毒理学依据。

  

在地中海蔚蓝的海水之下,隐藏着一个关乎海洋生态健康的重大隐患——金属污染对顶级捕食者软骨鱼类的威胁。这类包含鲨鱼、鳐鱼和银鲛的古老物种,因其独特的低繁殖率(每次妊娠仅产生少量后代)和缓慢的性成熟过程,种群恢复能力极其脆弱。更令人担忧的是,它们正遭受着渔业误捕和环境污染的双重打击。随着工业废水、农业化肥和城市污染物不断汇入海洋,像铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)这些没有生物功能的金属(类金属),正在通过食物链在海洋生物体内不断累积。尤其值得注意的是,软骨鱼类作为食物链顶端的捕食者,其漫长的寿命使得它们成为海洋污染的"活体记录仪",而金属积累可能直接影响其本已有限的繁殖成功率。

为揭示这一生态危机,土耳其梅尔辛大学(Mersin University)的研究团队对北塞浦路斯海域7种软骨鱼类(包括银鲛Chimaera monstrosa、鳐鱼Raja clavata等)展开系统研究。通过分析肌肉、肝脏、脾脏等7种组织中10种金属(类金属)的分布特征,发现不同物种展现出独特的器官靶向积累模式:Squalus blainville的肾脏成为铝(Al)、铬(Cr)和铅(Pb)的"热点"富集区;而Dipturus oxyrinchus的肾脏则对锌(Zn)、砷(As)和镉(Cd)表现出特殊亲和性。更引人关注的是,所有物种中砷和铁的浓度显著高于其他元素,暗示东北地中海可能存在严重的砷污染问题。这项发表于《Renewable Energy》的研究,首次系统揭示了该区域软骨鱼类的金属积累特征,为评估海洋污染对濒危物种的影响提供了关键数据。

研究采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)对商业捕捞的废弃样本进行多组织检测,通过统计学分析比较物种间和组织间的浓度差异,并结合生态风险评估模型解析污染来源。

【Tissue metal(loid) concentrations in Chimaera monstrosa】
对深海银鲛的分析显示,铁(Fe)在胃、肝和脾脏形成显著积累,而砷(As)则主要富集于肾脏和肌肉组织。不同金属在特定组织的比例分析表明,铝、锰和铜呈现独特的器官分布模式,暗示代谢途径的差异性。

【Discussion】
研究发现海洋作为污染物的最终接收环境,使具有长半衰期的金属(类金属)呈现累积效应。特别值得注意的是,无生物功能的金属(类金属)如铅和镉在肾脏的高积累,可能与这些器官的排泄功能相关。而砷的普遍高浓度则指向人为污染的重要影响。

【Conclusion】
研究证实软骨鱼类不同组织对金属(类金属)具有选择性积累特征,其中代谢活跃的器官(如肝脏、肾脏)通常表现出更高浓度。这一发现不仅填补了东北地中海软骨鱼类毒理学数据的空白,更警示人为污染可能通过食物链放大效应对顶级捕食者产生深远影响,为制定针对性保护策略提供科学依据。尤其值得注意的是,金属积累与软骨鱼类低繁殖率的潜在关联,暗示污染可能加剧这类濒危物种的生存危机。

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