应用碳氮同位素技术研究重金属在大亚湾食物网中的累积

Application of stable isotopes (δ13C and δ15N) in studies on heavy metals bioaccumulation in Daya Bay food web

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摘要大亚湾是受人类活动影响严重的典型亚热带半封闭海湾,长期受到重金属污染的压力,但是重金属在大亚湾生态系统中的累积情况尚不清楚.于2015年夏、冬两季(6月和12月)分别采集海水、沉积物和生物样品(包括浮游生物、游泳生物、底栖生物),在通过稳定同位素(δ13C和δ15N)构建大亚湾食物网结构的基础上,分析重金属(Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Ag、Cd和Pb)在大亚湾食物网中的累积和传递特征.结果表明:大亚湾生物体的主要物质来源于海洋,但也受到淡水输入的影响;大亚湾生态系统的食物链长度较短,最高营养级为3.48;高级捕食者鱼类在夏季摄食广泛,而冬季偏向于底栖食性.大亚湾环境和生物体内重金属浓度整体符合国家标准,仅发现个别站位海水中Zn和Pb超出第一类海水水质标准,口虾蛄和断脊口虾蛄体内Cd超过农产品安全标准.Cr、Co、Ni、Zn、Cd、Pb在夏、冬两季沿着食物链的传递其生物累积水平显著降低;Cu在夏季沿着食物链的传递其生物累积水平显著降低,冬季有降低趋势但不显著;Ag与营养级之间并没有显著相关性,但在甲壳动物中有生物放大的潜能.研究表明大亚湾生态系统中重金属基本处于正常状态,而Zn、Ag、Cd、Pb等重金属需要进一步关注.

作者杜森 ^[1] 周岩岩 ^[1] 张黎 ^[2] 学术成果认领

作者单位 中国科学院南海海洋研究所,中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室,广州510301;中国科学院大学,北京100049 ^[1] 中国科学院南海海洋研究所,中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室,广州510301 ^[2]

关键词稳定同位素重金属食物网累积大亚湾 stable isotopes heavy metal food web bioaccumulation Daya Bay

主题词金属, 重(Metals, Heavy)食物链(Food Chain)研究(Research)同位素(Isotopes)碳(Carbon)

DOI 10.13287/j.1001-9332.201707.016

发布时间 2017-08-31

基金项目

国家重点基础研究发展计划项目 国家自然科学基金项目(41376161)资助 This work was supported by the National Basic Research Program of China National Natural Science Foundation of China