拉萨河重金属调查及汞、镉和铜对拉萨裸裂尻毒性研究

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拉萨河被拉萨人民称为“母亲河”,是拉萨河流域主要的生活饮用、农业、工业、生态用水水源,但随着城市发展以及采矿业的兴起,大量生活污水及工业废水进入水体,拉萨河面临着重金属污染风险。目前国内外对于拉萨河重金属数据有限,重金属对拉萨土著鱼类毒性作用的研究更是缺乏。因此本文开展了As、Hg、Cd、Cu、Pb、Cr、Zn、Ni 8种重金属在拉萨河水体及鱼体的污染状况调查,并以拉萨河优势种——拉萨裸裂尻(Schizopygopsis younghusbandi)为研究对象,探究子Hg2+、Cd2+及Cu2+对拉萨裸裂尻仔鱼的发育毒性、甲状腺干扰以及抗氧化系统的影响,并通过综合生物标志物响应指数法(IBR)定量评估重金属对仔鱼的毒性程度。综合拉萨河水体,鱼体重金属含量分析,以及重金属对拉萨裸裂尻的生物毒性,整体上来评估拉萨河重金属的生态风险,为西藏河流水质监测及渔业资源保护提供科学依据和参考意见。主要结果如下:水质与鱼体中重金属污染的健康风险评价表明,拉萨河大部分地方水质达到了我国《地表水环境质量标准》中I类水质要求,但是拉萨河下游墨竹工卡-拉萨市河段Cu和Cr只达到Ⅲ类水质要求,且致癌物As具有饮水途径的健康风险;推测原因可能是由于墨竹工卡-拉萨市河段位于矿区和人口聚集区,受矿场开采以及居民生活污水影响,导致了重金属在水体存在的安全风险。鱼体重金属分析表明,重金属在拉萨河土著鱼鱼体肌肉富集系数普遍较低,但拉萨裸裂尻,尖裸鲤,拉萨裂腹鱼以及双须叶须鱼受到了轻度Hg污染;重金属来源person分析表明,重金属Cr、Pb、Ni和Hg来源相似,重金属Cu和Zn可能来自同一区域。拉萨裸裂尻仔鱼暴露于重金属Cu2+,Cd2+和Hg2+后,全鱼T3和T4浓度以及与甲状腺激素合成、转运、代谢和结合相关基因的表达显著被改变,Cu2+,Cd2+和Hg2+造成了仔鱼的甲状腺干扰效应。此外,重金属暴露后的仔鱼的畸形率均显著升高,存活率和体长显著降低,表明Hg2+,Cd2+和Cu2+引起了拉萨裸裂尻仔鱼的发育毒性。重金属Cu2+,Cd2+和Hg2+对拉萨裸裂尻仔鱼氧化应激结果显示,Hg2+,Cd2+和Cu2+显著改变了拉萨裸裂尻仔鱼氧化应激相关基因的表达量,并且显著影响了CAT、SOD和GR酶活性,导致了体内GSH含量降低和MDA含量升高,表明Hg2+,Cd2+和Cu2+暴露造成了氧化损伤和脂质过氧化。IBR分析表明,拉萨裸裂尻仔鱼多种不同水平的指标(如T4、GSH和MDA)对Hg2+,Cd2+和Cu2+胁迫的响应具有一定的可测性和较强的敏感性,可将其作为监测与评价拉萨河水体中重金属污染的有效生物标志物。此外,裸裂尻仔鱼似乎对Cd2+比较敏感,在2.5ug/L下已经具有毒性效应,说明在环境浓度下,拉萨裸裂尻仔鱼面临着Cd2+的生物毒性。总之,总体上拉萨河大部分河段水质良好,但部分河段面临着重金属生态风险,环境浓度下可造成仔鱼发育毒性、甲状腺干扰和氧化应激,应引起相关部门的重视。
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