李 磊，蔣 玫*，沈新強(qiáng)，王云龍，吳慶元，牛俊翔，許高鵬（.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所，上海 00090；.上海海洋大學(xué)海洋科學(xué)學(xué)院，上海 0306）

苯并［a］芘在兩種海洋生物體內(nèi)的富集動(dòng)力學(xué)比較

李 磊1，蔣 玫1*，沈新強(qiáng)1，王云龍1，吳慶元2，牛俊翔2，許高鵬2（1.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所，上海 200090；2.上海海洋大學(xué)海洋科學(xué)學(xué)院，上海 201306）

應(yīng)用半靜態(tài)雙箱動(dòng)力學(xué)模型在室內(nèi)模擬了脊尾白蝦（Exopalaemon carinicauda）、三疣梭子蟹（Portunus trituberculatus）對(duì)苯并［a］芘（benzo［a］pyrene，BaP）的生物富集實(shí)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)富集與釋放過(guò)程中兩種海洋生物體內(nèi)BaP的非線性曲線擬合，獲得兩種海洋生物對(duì)BaP的吸收速率常數(shù)k1、釋放速率常數(shù)k2、生物富集因子BCF、平衡狀態(tài)下生物體內(nèi)BaP含量CAmax、生物學(xué)半衰期B1/2等動(dòng)力學(xué)參數(shù).擬合結(jié)果顯示:脊尾白蝦k1的平均值為18.80，k2的平均值為0.08，BCF的平均值為228.02，CAmax的平均值為46.78ng/g，B1/2的平均值為8.95d；三疣梭子蟹k1的平均值為22.55，k2的平均值為0.14，BCF的平均值為158.11，CAmax的平均值為32.70ng/g，B1/2的平均值為5.43d.兩種海洋生物對(duì)BaP的k1、k2、BCF均隨BaP暴露濃度的增大而減少，CAmax、B1/2隨BaP暴露濃度的增大而增大.表明BaP容易在兩種海洋生物體內(nèi)富集，脊尾白蝦對(duì)BaP的最高富集量高于三疣梭子蟹，前期富集速率高于后期，對(duì)BaP的釋放主要集中在前期，后期釋放速率放緩.

脊尾白蝦；三疣梭子蟹；苯并［a］芘；生物富集；動(dòng)力學(xué)

多環(huán)芳烴（PAHs）是指是指2個(gè)或2個(gè)以上苯環(huán)以稠環(huán)的形式連接形成的一類典型持久性有機(jī)污染物（POPs），包括萘、蒽、菲、芘等及其衍生物達(dá)400多種［1］.PAHs的來(lái)源廣泛，化石燃料（煤、石油）的不完全燃燒等人類活動(dòng)是其來(lái)源的主要途徑［2］.在世界范圍內(nèi)每年約有23萬(wàn)t進(jìn)入海洋環(huán)境［3］.大部分PAHs具有潛在的致癌性、致突變性和其他毒理效應(yīng)，是環(huán)境中致癌化學(xué)物質(zhì)中最大的一類，其中16種被美國(guó)環(huán)保署（EPA）確定為優(yōu)先控制的有機(jī)污染物質(zhì)，中國(guó)將其中7種列為優(yōu)先控制的有機(jī)污染物質(zhì)［4-5］.這其中，苯并［a］芘（BaP）

是致癌性最強(qiáng)的PAHs，常被視為PAHs研究的指示物，通過(guò)研究它在環(huán)境中的產(chǎn)生、遷移、轉(zhuǎn)化、降解及毒理作用來(lái)判斷PAHs的污染情況，已成為國(guó)內(nèi)外環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要指標(biāo)之一［6-7］.BaP在生物體內(nèi)的富集動(dòng)力學(xué)參數(shù)的獲得則是研究BaP在海洋生物體內(nèi)長(zhǎng)期生物生物富集效應(yīng)的前提，同時(shí)也是研究BaP污染對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響和建立多介質(zhì)環(huán)境模型的基礎(chǔ)，對(duì)研究BaP在海洋環(huán)境中的遷移、變化和歸宿以及環(huán)境評(píng)價(jià)等也具有重要意義，目前國(guó)內(nèi)外對(duì)與BaP關(guān)系密切的PAHs污染在海洋生物體內(nèi)的富集規(guī)律研究［8-9］較多，而單獨(dú)針對(duì)BaP僅見BaP在河口貝類（Rangia Cuneata）體內(nèi)累積、釋放規(guī)律研究［10］，海洋貝類（Chlamys farreri）體內(nèi)的毒代動(dòng)力研究［11］，而缺乏BaP在海洋甲殼類生物富集過(guò)程的動(dòng)力學(xué)描述.因此本文以半靜態(tài)雙箱動(dòng)力學(xué)模型［12］為基礎(chǔ)，脊尾白蝦（Exopalaemon carinicauda）、三疣梭子蟹（Portunus trituberculatus）為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)富集與釋放過(guò)兩種海洋生物體內(nèi)BaP含量的動(dòng)態(tài)檢測(cè)以及對(duì)檢測(cè)結(jié)果的非線性曲線擬合，結(jié)合對(duì)模型的擬合優(yōu)度檢驗(yàn)，量化BaP在兩種海洋生物體內(nèi)的生物富集系數(shù)，系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)其動(dòng)力學(xué)參數(shù)特性，比較不同濃度BaP在兩種海洋生物體內(nèi)的生物富集特征，探討B(tài)aP在兩種海洋生物內(nèi)的富集機(jī)理，為研究、預(yù)測(cè)生物體對(duì)BaP污染的響應(yīng)，同時(shí)為BaP生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù).

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

海水為自然海區(qū)海水，鹽度為21，pH值為8.2，進(jìn)行沉淀、砂濾，充分曝氣（24h以上）后備用，受試脊尾白蝦為自然海區(qū)捕獲、三疣梭子蟹為土塘養(yǎng)殖，實(shí)驗(yàn)前將兩種海洋生物馴養(yǎng)15d后挑選健康個(gè)體進(jìn)行實(shí)驗(yàn).脊尾白蝦的個(gè)體體重平均為（2.71±0.43）g，三疣梭子蟹的個(gè)體體重平均為（10.89±2.20）g.實(shí)驗(yàn)使用150L的特制玻璃容器（經(jīng)檢測(cè)，空白組24h內(nèi)BaP含量無(wú)顯著性差異（P＞0.05））.BaP購(gòu)自Sigma公司（Sigma-Aldrich Corporation， USA），使用丙酮作為助溶劑配置母液.

1.2 富集、釋放實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)分為富集和釋放兩個(gè)階段，分別各進(jìn)行15d，濃度梯度設(shè)為5組，其中3組為實(shí)驗(yàn)組，1組為海水對(duì)照組，1組為丙酮對(duì)照組（丙酮體積比＜0.01%），每組設(shè)3個(gè)重復(fù).為了增加兩種海洋生物實(shí)驗(yàn)組之間的可比性，根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在預(yù)實(shí)驗(yàn)的安全濃度范圍內(nèi)，將兩種海洋生物實(shí)驗(yàn)組濃度梯度均設(shè)為:0.45，0.15，0.05μg/L.每個(gè)容器內(nèi)分別放入70尾脊尾白蝦，40只三疣梭子蟹.24h保持充氧，溶氧量＞5mg/L，實(shí)驗(yàn)期間水溫為23.6～24.4℃.

富集階段:整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中加入海水量為100L，每24h 100%換水1次.脊尾白蝦、三疣梭子蟹餌料均為配合飼料（青島六合飼料有限公司），每天定時(shí)定量喂食（8:00和18:00投喂一次，投喂量為受試生物體質(zhì)量的2%）.分別于第0，3，5，10，15d采集5尾脊尾白蝦，2只三疣梭子蟹樣品，剝殼取肌肉組織，勻漿，迅速冷凍，以備分析.

釋放階段:富集階段結(jié)束后將容器中的溶液全部排出，在流水條件下（流速3.6L/h）進(jìn)行BaP的釋放實(shí)驗(yàn).分別于第18，20，25，30d采集5尾脊尾白蝦、2只三疣梭子蟹樣品，投喂、取樣方法與富集階段一致.

1.3 樣品分析

脊尾白蝦、三疣梭子蟹體內(nèi)BaP的含量參照吳文婧等［13］的方法測(cè)定，取樣品5g，加適量無(wú)水硫酸鈉研磨，用100mL二氯甲烷和正己烷的混合溶劑（體積比4:1）索式提取24h（60℃水浴）.提取完畢將混合溶劑轉(zhuǎn)換至正己烷溶劑，并濃縮至3mL，利用乙腈和正己烷進(jìn)行液液萃取，萃取后樣品經(jīng)硅膠柱凈化，以正己烷為固定相，50mL二氯甲烷和正己烷混合溶劑（體積比2:3）為流動(dòng)相，濃縮凈化后的樣品至0.2mL，加內(nèi)標(biāo)檢測(cè).采用GC6890（HP-5MS毛細(xì)管色譜柱，30m×0.25mm× 0.25μm）分離，MSD檢測(cè)器（Agilent 5973）檢測(cè)BaP含量，檢出限為0.1ng/g.每批樣品的處理過(guò)程中，進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)，在空白樣品中加標(biāo)測(cè)定回收率，進(jìn)行質(zhì)量控制樣品的檢測(cè)，回收率在80～120%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于10%，以峰面積對(duì)質(zhì)量濃度作線性回歸分析，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，線性關(guān)系良好，其相關(guān)系數(shù)（R）大于0.99.

1.4 半靜態(tài)雙箱動(dòng)力學(xué)模型

半靜態(tài)雙箱動(dòng)力學(xué)模型［12］通常假設(shè)污染物在生物體內(nèi)的生物富集可近似看作是污染物在水相和生物體之間的兩相分配過(guò)程，同時(shí)考慮到了富集和釋放兩個(gè)過(guò)程，即生物體從環(huán)境中吸收、富集并釋放污染物，富集、釋放過(guò)程可用一級(jí)動(dòng)力學(xué)過(guò)程進(jìn)行描述.

其主要描述如下圖所示:

圖1 生物富集雙箱動(dòng)力學(xué)模型Fig.1 Two-compartment kinetic model of accumulation

式中:k1為生物吸收速率常數(shù)；k2為生物釋放速率常數(shù)；kv為揮發(fā)速率常數(shù)；kM為生物體的代謝速率常數(shù)；CW為水體污染物濃度，μg/L；CA為生物體內(nèi)污染物濃度，ng/g.在公式的推導(dǎo)過(guò)程中，忽略水體中污染物的自然揮發(fā)及生物體的代謝.

由式（2）得出富集過(guò)程（0＜t＜t*），其中t*為富集階段結(jié)束的天數(shù)（d）:

式中:C0為實(shí)驗(yàn)開始前生物體中的污染物含量，ng/g，釋放過(guò)程（t＞t*）:

由式（3）和（4），通過(guò)非線性擬合得到k1、k2.理論中，平衡狀態(tài)下，BCF用以下公式得到:

生物的半衰期指的是生物因生命活動(dòng)過(guò)程的結(jié)果，體內(nèi)累積的污染物釋放一半所需的時(shí)間，用公式表示為:

富集達(dá)到平衡時(shí)，生物體內(nèi)污染物含量CAmax用式表示為:

即使沒(méi)有達(dá)到濃度平衡，雙箱動(dòng)力學(xué)模型也可以用來(lái)計(jì)算理論中平衡狀態(tài)下的動(dòng)力學(xué)參數(shù).

1.5 數(shù)據(jù)處理及模型的擬合優(yōu)度檢驗(yàn)

使用OriginPro 8軟件對(duì)富集和釋放過(guò)程中兩種海洋生物體內(nèi)BaP含量進(jìn)行非線性曲線擬合，通過(guò)判定系數(shù)R2來(lái)評(píng)價(jià)雙箱動(dòng)力學(xué)模型的擬合優(yōu)度，采用F檢驗(yàn)對(duì)模型整體的顯著性進(jìn)行檢驗(yàn)，并對(duì)模型的輸出值和實(shí)際值進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn)，同時(shí)利用Kruskal-Wallis非參數(shù)檢驗(yàn)對(duì)各處理組兩種海洋生物體內(nèi)BaP含量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)比較，當(dāng)P＜0.05時(shí)，差異顯著.

2 結(jié)果與討論

2.1 丙酮作為BaP助溶劑的可行性及配合飼料的影響

在本實(shí)驗(yàn)中使用丙酮作為助溶劑來(lái)溶解BaP，使用配合飼料投喂受試生物，經(jīng)檢驗(yàn)，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，丙酮處理組與海水對(duì)照組中脊尾白蝦、三疣梭子蟹體內(nèi)的BaP含量分別為（6.71± 0.34），（6.69±0.17）ng/g，無(wú)顯著性差異（P＞0.05），可見用丙酮作為BaP助溶劑是可行的，同時(shí)也說(shuō)明投喂配合飼料對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響.

2.2 兩種海洋生物對(duì)BaP的生物富集擬合結(jié)果

通過(guò)對(duì)富集和釋放過(guò)程中兩種海洋生物體內(nèi)BaP的動(dòng)態(tài)檢測(cè)，并采用式（3）和式（4）對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行非線性曲線擬合，得到不同暴露濃度下兩種海洋生物對(duì)BaP的富集與釋放曲線，兩種海洋生物的生物富集變化趨勢(shì)基本一致（圖2）.

圖2 不同濃度BaP濃度條件下脊尾白、三疣梭子蟹體內(nèi)BaP的生物富集曲線Fig.2 Bioccumulation and elimination curves of BaP in E. carinicauda and P. trituberculatus at different concentration

在脊尾白蝦、三疣梭子蟹對(duì)BaP的富集階段，BaP富集量隨水體BaP濃度的增加而增加，脊尾白蝦體內(nèi)BaP富集量增加幅度分別為15.53（0.45μg/L），7.02（0.15μg/L），3.78ng/（g·d）（0.05μg/L）；三疣梭子蟹體內(nèi)BaP富集量增加幅度分別為9.98（0.45μg/L）， 6.13（0.15μg/L）， 3.66ng/（g·d）（0.05μg/L）.在富集前期兩種海洋生物體內(nèi)BaP含量快速增加，脊尾白蝦、三疣梭子蟹體內(nèi)BaP含量在富集的前3d增加幅度最高均為0.45μg/L實(shí)驗(yàn)組，增加幅度分別為14.61，11.52ng/（g·d）.隨著富集時(shí)間的延長(zhǎng)，兩種海洋生物體內(nèi)BaP含量增加速度減慢，在富集的最后5d，盡管富集時(shí)間較長(zhǎng)，但前期脊尾白蝦、三疣梭子蟹BaP增加量最高的0.45μg/L實(shí)驗(yàn)組增加幅度僅分別為8.59，4.27ng/（g·d）.在兩種海洋生物對(duì)BaP的釋放階段，BaP的釋放量均隨水體BaP濃度的增加而降低，脊尾白蝦體內(nèi)BaP釋放量分別為73.62%（0.45μg/L）、82.55%（0.15μg/L）、87.67%（0.05μg/L）；三疣梭子蟹體內(nèi)BaP釋放量分別為74.47%（0.45μg/L）、86.25%（0.15μg/L）、92.67%（0.05μg/L）.在釋放前期兩種海洋生物體內(nèi)BaP含量急劇下降，脊尾白蝦、三疣梭子蟹體內(nèi)BaP在釋放的前3d下降幅度最高均為0.05μg/L實(shí)驗(yàn)組，下降幅度分別為45.56%、52.06%.隨著釋放時(shí)間的延長(zhǎng)，兩種海洋生物體內(nèi)BaP濃度釋放速度減慢，在釋放的最后5d，盡管釋放時(shí)間較長(zhǎng)，脊尾白蝦、三疣梭子蟹體內(nèi)前期BaP釋放量最高0.05μg/L實(shí)驗(yàn)組下降幅度僅分別為34.87%、42.06%.

BaP作為PAHs的典型代表，具有很強(qiáng)的脂溶性，可以通過(guò)呼吸、體表滲透和食物鏈傳遞的方式進(jìn)入海洋生物體內(nèi)［14］.被吸收的BaP迅速溶于脂肪，由于其性質(zhì)穩(wěn)定，難以被生物體分解排泄，隨著攝入量的增加，在海洋生物體內(nèi)含量會(huì)逐漸增大，因此在BaP污染水體中生物體具有很高的生物富集系數(shù)，即使水體中BaP濃度很低，生物體中富集量也能達(dá)到很高水平［11］.本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，水體中的BaP能在兩種海洋生物體內(nèi)快速富集并達(dá)到很高的濃度，脊尾白蝦體內(nèi)最高富集量達(dá)到了239.58ng/g（0.45μg/L），增加幅度為15.53ng/（g·d），三疣梭子蟹體內(nèi)最高富集量達(dá)到了152.98ng/g（0.45μg/L），增加幅度為9.98ng/（g·d），但在同等濃度（0.05μg/L）條件下與貝類相比，兩種海洋生物的富集量依然較低［11］.

2.3 不同濃度BaP在兩種海洋生物體內(nèi)的富集動(dòng)力學(xué)參數(shù)

根據(jù)兩種海洋生物體內(nèi)BaP的富集與釋放過(guò)程的非線性曲線擬合，得到吸收速率k1，釋放速率常數(shù)k2，然后根據(jù)式（5）～（7），得到BCF、CAmax、B1/2的動(dòng)力學(xué)參數(shù)（表1），脊尾白蝦、三疣梭子蟹對(duì)BaP的吸收速率常數(shù)k1范圍分別為12.34～24.96、13.24～32.64，平均值分別為18.80、22.55，均隨外部水體中BaP濃度的增大而減少；對(duì)BaP的釋放速率常數(shù)k2范圍分別為0.06～0.10、0.09～0.19，平均值分別為0.08、0.14，均隨外部水體中BaP濃度的增大而減少；對(duì)BaP的生物富集系數(shù)BCF范圍分別為208.41～248.03、147.11～ 171.79，平均值分別為228.02、158.11，均隨著外部水體BaP濃度的增大而減少；平衡狀態(tài)下BaP含量CAmax的范圍分別為12.40～93.79，8.59～66.20ng/g，平均值分別為46.78，32.70ng/g，均隨著外部水體BaP濃度的增大而增大；生物學(xué)半衰期B1/2范圍分別為6.89～11.71，3.65～7.70d，平均分別為8.95，5.43d，均隨著外部水體BaP濃度的增大而增大.

生物體的脂肪組織是有機(jī)化合物生物富集的主要位點(diǎn)［15］，而三疣梭子蟹肌肉組織中脂肪含量高于脊尾白蝦［16-17］，但三疣梭子蟹對(duì)BaP的吸收速率（k1）高于脊尾白蝦（表1），這似乎與上述脊尾白蝦體內(nèi)BaP富集量增加幅度高于三疣梭子蟹結(jié)果矛盾，但從表1可以看出，三疣梭子蟹對(duì)BaP的釋放速率（k2）高于脊尾白蝦，吸收速率（k1）、釋放速率（k2）的共同作用是最終控制脊尾白蝦BaP富集量增加幅度高于三疣梭子蟹的主要因素.因此，不同海洋生物的生理、生態(tài)等特征的差異對(duì)BaP的生物富集有著密切的關(guān)系［15，19］.同時(shí)，研究表明［18］，如果有機(jī)化合物在生物體內(nèi)的BCF值小于100，則可認(rèn)為該化合物對(duì)環(huán)境的影響較小，不易在水生生物體內(nèi)富集，在本研究中，兩種海洋生物三組不同濃度BaP實(shí)驗(yàn)組的BCF均高于100，表明BaP容易在兩種海洋生物體內(nèi)富集.

BaP在兩種海洋生物體內(nèi)的生物富集動(dòng)力學(xué)參數(shù)均呈現(xiàn)規(guī)律性的變化特征，前期富集量快速增加，后期增速逐漸趨緩（圖2），吸收速率（k1）、釋放速率（k2）、BCF隨水體BaP濃度的增加而降低（表1），這可能主要受BaP在水相和脂肪相之間的分配平衡以及BaP誘導(dǎo)的以解毒代謝酶為代表的解毒代謝系統(tǒng)的變化影響［15，20］.在富集初期，由于兩種海洋生物體內(nèi)BaP含量較低，水體中BaP通過(guò)主動(dòng)或被動(dòng)吸收迅速分配到生物體內(nèi)，盡管在CYP450酶、抗氧化酶等解毒代謝酶的轉(zhuǎn)化脫毒及生物排泄作用下部分BaP以水溶性產(chǎn)物的形式被并釋放到水體中，但此時(shí)兩種海洋生物對(duì)BaP的吸收速率（k1）依然高于釋放速率（k2），整體依然表現(xiàn)為富集量的快速增加，隨著兩種海洋生物體內(nèi)BaP富集量趨于飽和，兩種海洋生物吸收BaP速率趨于低水平平穩(wěn)狀態(tài)，吸收、釋放兩個(gè)過(guò)程漸趨平衡，富集曲線也趨于平緩.同時(shí)，與低濃度BaP相比較，高濃度BaP更接近兩種海洋生物的毒性效應(yīng)閥值，解毒代謝酶更容易受到損傷，對(duì)BaP的代謝能力相比也較弱［21］，這種影響直接反應(yīng)在釋放速率（k2）的變化上，并最終引起B(yǎng)CF隨水體BaP濃度的增加而降低.這種在低濃度有機(jī)化合物的條件下所得的BCF比高濃度條件要高的情況與水生生物對(duì)苯酚［20］、阿特拉津［22］等有機(jī)化合物的生物富集特征一致，具有一定的普遍性.

表1 兩種海洋生物對(duì)不同濃度BaP的富集動(dòng)力學(xué)參數(shù)Table 1 Kinetic parameters of bioaccumulation of BaP in E. carinicauda and P. trituberculatus at different concentration

同樣，這兩種控制因子也體現(xiàn)在兩種海洋生物對(duì)BaP的釋放階段，前期，兩種海洋生物體內(nèi)的BaP被迅速分配到水相中，隨著BaP含量的降低，釋放速率（k2）降低并趨向于平緩.同時(shí)，低濃度BaP條件下解毒代謝酶的代謝活動(dòng)更加活躍，釋放速率（k2）高于高濃度BaP實(shí)驗(yàn)組，這也直接體現(xiàn)在生物半衰期（B1/2）的變化上，低濃度BaP條件下生物半衰期（B1/2）更小，BaP更容易被釋放.但在15d后，脊尾白蝦、三疣梭子蟹體內(nèi)BaP釋放量最大的實(shí)驗(yàn)組（0.05μg/L）也未能將體內(nèi)BaP完全排除，殘留量依然均超過(guò)了本底值，表明脊尾白蝦對(duì)BaP具有一定的排出能力，但依然具有相當(dāng)?shù)臍埩袅?，這與貝類［11］體內(nèi)的BaP釋放趨勢(shì)類似，表明BaP較難被生物體代謝.

2.4 模型的擬合優(yōu)度檢驗(yàn)

利用判定系數(shù)R2對(duì)對(duì)富集和釋放過(guò)程中兩種海洋生物體內(nèi)BaP的非線性曲線擬合結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)，兩種海洋生物各組擬合曲線判定系數(shù)R2范圍分別為0.94～0.97、0.72～0.96（表2），擬合程度良好，同時(shí)F檢驗(yàn)結(jié)果（表2）表明模型回歸方程是顯著的（P＜0.05），在模型顯著性基礎(chǔ)上，對(duì)模型的輸出值和實(shí)際值進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn)，在α=0.05條件下，所有的P＞α（表2），即模型輸出結(jié)果和實(shí)際值差異不顯著，上述檢驗(yàn)結(jié)果表明，本實(shí)驗(yàn)條件下半靜態(tài)雙箱動(dòng)力學(xué)模型應(yīng)用于兩種海洋生物對(duì)BaP的生物富集動(dòng)力學(xué)研究是可信的.

表2 半靜態(tài)雙箱動(dòng)力學(xué)模型用于兩種海洋生物對(duì)BaP生物富集的擬合優(yōu)度檢驗(yàn)信息Table 2 Summary of statistical information to assess the goodness-of-fit of the two compartment models applied in the bioaccumulation of BaP in E. carinicauda and P. trituberculatus

3 結(jié)論

3.1 脊尾白蝦對(duì)BaP的最高富集量高于三疣梭子蟹，分別為239.58，152.98ng/g，最高增加幅度分別為15.53，9.98ng/（g·d），前期富集迅速，后期富集速率逐漸下降，對(duì)BaP的釋放主要集中在前期，后期釋放速率放緩，模型擬合結(jié)果良好；

3.2 脊尾白蝦、三疣梭子蟹對(duì)BaP的吸收速率常數(shù)k1范圍分別為12.34～24.96、13.24～32.64，釋放速率常數(shù)k2范圍分別為0.06～0.10、0.09～0.19，BCF范圍分別為208.41～248.03、147.11～171.79，均隨外部水體中BaP濃度的增大而減少， CAmax范圍分別為12.40～93.79，8.59～66.20ng/g，生物學(xué)半衰期B1/2范圍分別為6.89～11.71，3.65～7.70d，隨外部水體中BaP濃度的增大而增大.

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Kinetic study of the bioaccumulation of benzo ［a］pyrene in two sea creature’s tissues.

LI Lei1， JIANG Mei1*， SHEN Xin-qiang1， WANG Yun-long1， WU Qing-yuan2， NIU Jun-xiang2， XU Gao-peng2（1.East China Sea Fisheries Research Institute， Chinese Academy of Fishery Sciences， Shanghai 200090， China；2.College of Marine Sciences， Shanghai Ocean University， Shanghai 201306， China）. China Environmental Science， 2015，35（1）：291～297

Benzo ［a］pyrene （BaP） was one of the most important pollutants in the marine environment. To understand the bioaccumulation characteristics of BaP in Exopalaemon carinicauda and Portunus trituberculatus， the kinetic parameters （uptake rate constant （k1）， elimination rate constant （k2）， bioaccumulation factor （BCF）， and biological half-life （B1/2） of the BaP bioaccumulation and elimination in crustaceans E. carinicauda and P. trituberculatus tissues were determined used the semi-static two-compartment kinetic model. The range of k1，k2， BCF， CAmaxand B1/2was 12.34 to 24.96， 0.06 to 0.10， 208.41 to 248.03， 12.40 to 93.79ng/g， 6.89 to 11.71days， respectively， the average value of k1，k2， BCF， CAmaxand B1/2was 18.80， 0.08， 228.02， 129.07ng/g， 8.95days for BaP in the E. carinicauda tissues. And in the P. trituberculatus tissues， the range of k1，k2， BCF， CAmaxand B1/2was 8.59to 66.20， 0.09to 0.19， 147.11to 171.79，8.59 to 66.20ng/g， 3.65 to 7.70 days， respectively， the average value of k1，k2， BCF， CAmaxand B1/2was 22.55， 0.14，158.11， 32.70ng/g， 5.43 days. It was found that the uptake rate constant （k1）， elimination rate constant （k2） and bioaccumulation factor （BCF） in E. carinicauda and P. trituberculatus tissues generally decreased with the increase in BaP exposure concentration in ambient seawater， the CAmax， B1/2was increased with the increase in BaP exposure concentration in ambient seawater. The results showed that BaP could easily cause bioaccumulation in E. carinicauda and P. trituberculatus tissues， the bioaccumulation contents in E. carinicauda tissues was higher than in P. trituberculatus tissues， the bioaccumulation rate in early stage was higher than the bioaccumulation stage in later，where the release rate of BaP become slower in later stage.

Exopalaemon carinicauda；Portunus trituberculatus；benzo ［a］pyrene；bioaccumulation；kinetics

X171

A

1000-6923（2015）01-0291-07

李 磊（1985-），男，安徽亳州人，助理研究員，研究方向?yàn)楹Ｑ笊鷳B(tài)毒理學(xué).發(fā)表論文25篇.

2014-01-28

上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)項(xiàng)目（12231203403）；農(nóng)業(yè)部應(yīng)對(duì)溢油關(guān)鍵技術(shù)專項(xiàng)（2012-2014）；中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)（NO.2014A02XK01）；中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)（2014T06）

* 責(zé)任作者， 研究員， jiangrose73@163.com