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365滚球网站揭示近海除草剂污染现状及其潜在影响
2019-10-17 | 编辑: | 【 】| | 供稿部门:海洋碳汇与能源微生物研究组
    

  随着全球粮食需求量的迅速扩张以及城市化进程的加快,除草剂在农业生产、城市绿地、以及交通道路建设等方面普遍存在过量施用现象。如今,除草剂的全球年销量高达数百亿美金。除草剂作为一种有毒物质,很多国家的陆地河流或地下水曾报道过较严重的除草剂污染问题。然而百川入海,大量污染物最终会进入海洋,但目前人们对海洋中的除草剂污染现状极少了解。一半以上的除草剂是光合作用抑制剂,其在高浓度下可对浮游植物(或微藻)的光合生理产生严重负面作用。海洋中的浮游植物贡献了全球近一半的绿色植物光合作用,它们不仅是海洋食物链的基础,也是海洋固碳和海洋生地化循环的重要驱动者。海洋浮游植物生理生态特征的改变会影响海洋生态系统的稳定和物质能量循环过程,乃至影响全球气候。

  1 全球除草剂市场变化趋势及除草剂对近海生态系统的潜在影响

  365滚球网站张永雨研究员带领的海洋碳汇与能源微生物研究组首次对10种常用三嗪类除草剂的近海分布情况在黄海和渤海开展了大范围调查,结果显示目前近海除草剂污染现状已不容忽视,部分站位10种三嗪类除草剂的总环境浓度高达6.6 nmol L-1。因同类型的除草剂往往具有毒性累加效应,与该总环境浓度等效毒性的除草剂—阿特拉津显著抑制了硅藻细胞(Phaeodactylum tricornutum Pt-1)的光合(约57%的光合基因显著下调)与碳代谢功能(如卡尔文循环、三羧酸循环、糖酵解途径等),导致藻细胞叶绿素a荧光强度减弱约13%,光能转化效率显著降低,部分藻细胞出现破裂死亡现象。同时,研究发现藻细胞对除草剂具有较强的富集作用,藻细胞中的除草剂浓度是自然海水中除草剂浓度的70~119倍。

  本研究针对近海除草剂污染现状的大范围调查在我国尚属首次,结果提示未来随着全球除草剂使用量的不断增加,除草剂污染可能会对近海初级生产与近海生态系统稳定产生较严重的负面影响,此外,因藻细胞对除草剂具富集作用,若通过食物链向高营养级生物级联传递,甚至可能最终会影响到人类餐桌上的海产品安全。相关成果发表于环境领域权威期刊Environment International。该研究获得了科技部重点研发专项、国家自然科学基金和中科院海洋大科学中心“科学号”高端用户等项目支持(文/图 杨丽强)。

  文章链接: https://doi.org/10.1016/j.envint.2019.105175

 
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