养殖水体中三聚氰胺的环境行为与生态效应研究

利用高效液相色谱仪与气相色谱－质谱仪，结合分散液-液微萃取、衍生化固相微萃取等先进样品前处理技术，研究建立三种新的能灵敏、准确、快捷地检测水、沉积物和鱼体中三聚氰胺含量的方法。在此基础上，首次利用微宇宙模拟水生态系统研究水体输入、饲料输入两种方式下三聚氰胺在养殖水体中的环境行为，包括其在水、沉积物、三种生物体等分配相和鱼体的不同组织、器官中的含量水平、分布特征、富集系数以及三聚氰胺迁移、富集的动态变化过程，并基于分室模型原理建立三聚氰胺残留的动力学模型，得到其在各介质之间的质量转移系数。通过测定三聚氰胺暴露下鱼体内EROD、GST、SOD和CAT酶的响应，首次探索三聚氰胺对鱼类代谢解毒系统和抗氧化防御系统的影响，并寻找监测水体三聚氰胺污染的生物标志物。本项目可为认识三聚氰胺在水产养殖环境中的残留、迁移、归宿等行为和生态风险提供基础数据，为水产品质量安全和水生态系统保护提供科学依据。

三聚氰胺可通过多种途径进入水产养殖环境中并被鱼类摄取。本项目探索了三聚氰胺在养殖水体中的残留、迁移等环境行为和生态毒理效应。利用气相色谱－质谱仪、高效液相色谱仪和先进样品前处理技术，建立了分别用于检测鱼体、水、沉积物中三聚氰胺含量的新方法: 固相微萃取-微波辅助衍生-气相色谱-质谱法测定水产品中三聚氰胺残留、固相萃取-高效液相色谱法测定水体中三聚氰胺、超声辅助萃取-高效液相色谱法测定沉积物中三聚氰胺的含量。这些方法的检出限分别达到µg/kg级或接近达到ng/L级，且回收率高，分析速度快。构建了包括罗非鱼、水、底泥、金鱼藻和螺蛳在内的微宇宙模拟水生态系统，研究了水体输入、饲料输入两种模式下，三聚氰胺在养殖水体中的环境行为。包括其在水、沉积物、三种生物体等分配相和鱼体不同部位中的含量水平、分布特征、富集系数以及三聚氰胺迁移、富集的动态变化过程。基于分室模型原理，忽略一些次要过程，并假设三聚氰胺在各个分室中的变化均服从一级速率方程，建立了其在养殖水体各介质中消长的动力学模型，获得了到其在各介质之间的质量转移系数。研究了罗非鱼在污染水体中对三聚氰胺的富集情况，以及鱼体内累积的三聚氰胺在清洁水体中的消除规律。发现罗非鱼能迅速富集三聚氰胺，鱼肉及内脏中三聚氰胺的含量均与罗非鱼在污染水体中暴露的时间正相关。转移至清洁水体中养殖后，三聚氰胺残留量均快速下降，罗非鱼中毒症状逐渐消失，活动趋向正常。研究了水体输入、饲料输入两种模式下，罗非鱼肝脏、肾脏中的7－乙氧基－3－异酚噁唑酮－脱乙基酶（EROD）、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)对三聚氰胺胁迫的响应。发现这些酶的活性会被三聚氰胺显著诱导或抑制，探讨了酶活性的变化机制，并分析了它们作为监测水体三聚氰胺污染的生物标志物的可行性。本项目的研究成果可为水产品质量安全和渔业生态系统保护提供基础数据。.迄今已在国际SCI源期刊和国内核心期刊发表标注本项目资助的学术论文4篇，另有4篇英文论文、3篇中文论文已修回或投往国际知名刊物、中文核心期刊或在撰写中。另外，培养了5名研究生。