微藻介导漂浮性微塑料向蛤类转运多环芳烃的路径研究

To date, the pathways of hydrophobic organic contaminant (HOCs) adsorbed by microplastics (MPs) were transported to marine organisms, animal in particular, were via ingestion in general in studies. Another way by surface contact between MPs and organisms was lack of studying. As the receptor of HOCs and marine organic particles, microalgae may be the indirect vector of HOCs which can transport HOCs to organisms from MPs. Therefore, the current project plans to analyze the effect of microalgae to microplastic’s desorption, the efforts of microalgae to sorb PAHs desorbed from microplastics, and PAHs bioaccumulation in clam, by constructing a spatial exposure system of ‘surface pbMPs-middle marine microalgae-benthonic clam’ with a PAHs source from microplastics by accumulation. The role of marine microalgae in the route of PAHs transport from microplastics to clam could be illuminated. The results of the project could reveal a new route of contaminant transport by microplastics. Also, the results could be a supplement to the knowledge of transport route of HOCs from MPs and provide a new thought about the control of MPs-HOCs combined pollutant.

当前研究主要集中于微塑料MPs作为疏水性有机污染物HOCs的转运载体，以“摄食MPs-解吸污染物-消化道上皮吸收”的方式向海洋生物(尤其是海洋动物)传递污染物，而针对“MPs体外解吸污染物并由中间载体转运至海洋生物受体”这一潜在的途径缺乏论证。微藻既是污染物受体，又作为有机颗粒物的代表，可能成为MPs向海洋动物受体转移污染物的中间载体。因此，本项目聚焦海洋沿岸沙滩潮间带汇集的漂浮性微塑料pbMPs向蛤类转运多环芳烃PAHs的路径，以pbMPs作为PAHs源，构建“表层pbMPs-中层含微藻水体-底栖蛤类”立体暴露体系，分析和评估微藻对MPs解吸作用的影响、微藻对PAHs的吸附能力以及立体暴露体系中蛤对PAHs的富集程度，解析微藻中的中间载体作用，以阐明微藻介导的PAHs垂直传输路径。本项目的研究结果，将对MPs的污染物传输路径认知做出补充，可为MPs-HOCs复合污染管控提供新的思路。

微塑料(MPs)作为其他环境污染物载体对生物和环境的影响和机制是一项热点研究内容，目前学界聚焦在动物误食MPs造成污染物转移的方向上，如MPs作为疏水性有机污染物(HOCs)的转运载体，以“消化道解吸污染物”的方式向动物传递污染物，而针对“体外解吸污染物并由中间载体转运至受体动物”这一潜在途径缺乏论证。因此在本项目中，我们聚焦海洋沿岸沙滩潮间带汇集的漂浮性微塑料(pbMPs)向底栖贝类转运常见HOCs多环芳烃(PAHs)的路径，为解析“微藻可能作为中间载体”完成了如下研究内容：1）富集PAHs的pbMPs在含微藻海水中的解吸效率分析，计算PAHs解吸速率常数，比较含微藻海水和空白对照海水中的解吸效率差异，分析微藻对解吸效率的影响；2)微藻对被解吸的PAHs的吸附能力评估，以富集了PAHs的pbMPs作为源，实施微藻等温吸附实验，选取适配模型，计算分配系数，比较微藻和海水相的分配系数，评估微藻的吸附能力；3)贝类通过滤食微藻富集PAHs的效率分析，构建由“表层pbMPs/PAHs-中层含微藻水体-底栖贝类”组成的立体暴露体系，实施长期暴露实验，计算贝类对PAHs的富集系数，比较含微藻和空白体系的富集系数差异，分析微藻对富集效率的影响。研究结果表明：1）PE微塑料(PEMP)对PAH菲(Phe)的吸附动力学符合准二级动力学模型；2）高浓度微藻对PEMP解吸附Phe的效率有增强作用，相较于海水差异显著(p<0.05)；3）在微藻介导PEMP解吸附的Phe向等边浅蛤和厚壳贻贝传递效率实验中，无藻组和有藻组厚壳贻贝对Phe的平均富集系数之间有显著差异(p<0.05)。研究结果揭示了微藻介导的PAHs垂直传输路径，对MPs的污染物传输路径认知做出补充。项目资助发表SCI论文2篇，培养硕士生2名。项目投入直接经费25万元，支出15.78万元，剩余经费计划用于本研究后续支出。

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