• 2025年第46卷第2期文章目次
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    • 封面和封底

      2025, 46(2).

      摘要 (567) HTML (1) PDF 3.53 M (1121) 评论 (0) 收藏

      摘要:

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      2025, 46(2).

      摘要 (496) HTML (4) PDF 198.04 K (472) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >综述
    • 水产养殖尾水除磷技术研究进展

      2025, 46(2):1-14. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20241016002

      摘要 (1111) HTML (451) PDF 928.71 K (1940) 评论 (0) 收藏

      摘要:磷是构成生命体的必需元素,在生物生长过程中发挥着重要作用,然而水体中磷元素浓度超标易导致水体富营养化和蓝藻水华等问题,影响生态环境和经济发展。在“大食物观”背景下,水产养殖的绿色发展尤为重要,如何妥善处理养殖尾水中高浓度氮、磷营养盐,实现尾水磷达标排放或资源化利用已引起广泛重视。本文首先通过VOSviewer文献可视化软件的关键词贡献分析了近10年水产养殖尾水除磷技术的研究现状,详细介绍了水体中磷的赋存形态分类,阐述了国内外水产养殖尾水除磷技术分类、工作原理和研究进展,分析各个除磷技术的优缺点;同时针对现行水产养殖工艺的尾水磷处理方法进行了总结与展望。本文统领分析了水产养殖尾水除磷原理及工艺技术,可为尾水磷处理和资源回收提供新思路,推动水产养殖可持续发展。

    • 鱼菜共生系统中的微生物群落研究进展与展望

      2025, 46(2):15-26. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20240122002

      摘要 (949) HTML (404) PDF 737.94 K (1969) 评论 (0) 收藏

      摘要:鱼菜共生技术模式是一种高效绿色健康的循环农业模式,对于解决水产养殖污染、淡水资源紧张和水产品质量安全等问题具有重要意义。在鱼菜共生系统中,微生物在营养元素转化和动植物生长健康调节等方面发挥着关键作用,深刻影响着鱼菜共生系统中的生态平衡。近年来,随着分子生物学技术和生物信息技术等快速发展,鱼菜共生系统中的微生物群落多样性、组成及部分功能特征已经得到了关注。本文首先对鱼菜共生技术模式的发展情况进行了简介,其次对近年来与鱼菜共生系统相关的微生物群落多样性、组成、功能及其环境驱动因素等研究进展进行了总结论述,同时,对目前相关研究中存在的限制性进行了讨论,最后对未来研究需要加强的发展方向进行了展望,以期为鱼菜共生技术模式的未来发展提供微生物角度的见解。

    • 南海西部及珠江口海水和大气单环芳烃(BTEX)的分布、来源及环境效应评估

      2025, 46(2):27-39. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20241028003

      摘要 (641) HTML (113) PDF 9.84 M (1133) 评论 (0) 收藏

      摘要:以苯、甲苯、乙苯、间/对二甲苯和邻二甲苯(即BTEX)为代表的单环芳烃是挥发性有机物的主要组分,因其在二次有机气溶胶和臭氧形成过程中发挥的重要作用而备受关注。然而,由于缺乏足够的观测数据,海洋中BTEX的来源、空间分布特征及其对环境的影响有待进一步研究。为此,本研究在中国南海西部及珠江口海域开展了现场调查,揭示了该区域BTEX的空间分布特征,估算了其海–气通量,并评估了相关的环境效应。表层和底层海水中苯、甲苯、乙苯、间/对二甲苯和邻二甲苯的平均浓度(±标准偏差)分别为(12.6±6.3)、(79.5±92.8)、(10.3±9.6)、(21.6±24.1)、(13.4± 14.6) ng/L和(11.2±7.0)、(58.0±33.3)、(8.2±7.7)、(17.3±19.4)、(8.8±9.4) ng/L,表层和底层的BTEX分布趋势相似,即高值区出现在海南岛东北侧近岸和18.5°N附近海域。海水中苯与乙苯、间/对二甲苯和邻二甲苯之间存在显著的正相关关系,表明它们在海水中拥有相似的源汇过程,受到大气沉降、海上运输活动、钻井平台和洋流运动的影响。苯、甲苯、乙苯、间/对二甲苯和邻二甲苯海–气通量在8.6~43.8、71.2~849.4、4.0~78.9、1.7~189.0和1.1~112.4 g/(km2·d)之间。大气中苯、甲苯、乙苯、间/对二甲苯和邻二甲苯平均浓度分别为(0.31±0.20)、(0.33±0.22)、(0.39±0.44)、(0.47±0.44)和(0.46±0.46) μg/m3。总体而言,大气BTEX浓度从近岸到外海海域显著下降。调查海域上方大气中的BTEX主要受到大陆气团的输送影响,但表层海水的排放也有所贡献。BTEX的臭氧和二次有机气溶胶生成潜势的计算结果显示,间/对二甲苯对其生成的贡献最大,需加强管控。本研究为南海西部及珠江口海域BTEX的排放估算及其环境效应评估提供了重要的数据支持。

    • 夏季北黄海养马岛养殖区溶解甲烷浓度、影响因素及海–气交换通量

      2025, 46(2):40-52. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20240725001

      摘要 (642) HTML (118) PDF 2.41 M (1131) 评论 (0) 收藏

      摘要:养殖海区是向大气中释放甲烷(CH4)的热点区域。本研究于2023年6月底、8月初和8月底对北黄海养马岛养殖区海域进行了3个航次调查,采集了表、底层海水样品,利用吹扫捕集–气相色谱法对样品进行分析测定,以认识夏季养殖区海水中溶解CH4的分布特征并估算其海–气交换通量。结果显示,夏季养马岛养殖区海域表、底层溶解CH4浓度范围分别为3.32~25.29 nmol/L和4.13~33.29 nmol/L,受沉积物释放的影响,底层溶解CH4浓度整体高于表层。受陆源输入、物理过程、生物活动等因素的影响,CH4的水平分布具有明显的空间差异性,其中,近岸河口处CH4浓度明显高于远岸海域,贝类养殖区明显高于非养殖区。室内受控培养实验和现场调查结果显示,浮游植物产CH4等有氧产生过程是夏季该海域表层富氧水体中过剩甲烷ΔCH4的来源。夏季3个航次的表层海水CH4的平均饱和度分别为(364±201)%、(499±212)%和(402±134)%,均处于过饱和状态,同时利用W2014公式估算出养马岛养殖区海域夏季表层海水CH4的海–气交换通量为(18.87± 28.82) μmol/(m2·d),表明夏季该海域是大气CH4的净源。

    • 茅尾海入海河口区柱状沉积物对磷的吸附行为特征

      2025, 46(2):53-63. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20240918002

      摘要 (527) HTML (113) PDF 2.96 M (1105) 评论 (0) 收藏

      摘要:沉积物通过对磷的吸附/解吸行为而表现为水体的磷“汇”或“源”,这对海洋初级生产力和水体富营养化具有重要影响。然而,有关亚热带入海河口区沉积物对磷的吸附行为特征尚不明晰。本研究以茅尾海两个主要入海河口区采集的柱状沉积物为基础,通过吸附动力学和等温吸附实验探究粒径大小和盐度变化对磷在沉积物上的吸附行为。采用改进后的连续提取法分析沉积物吸附前后磷形态含量变化以探究沉积物对磷相应的吸附机制。结果显示,茅尾海主要入海河口区沉积物对磷的动力学吸附可用快慢二段一级动力学方程进行描述,等温吸附曲线符合Langmuir交叉型模型。相同站位不同深度沉积物对磷的吸附能力均呈现一定的差异性,2个站点沉积物在磷初始浓度较低时均存在磷的解吸行为。同等质量下粒径越小的沉积物对磷的吸附量越大。盐度增加会降低沉积物对磷的吸附能力,表明低盐度有利于沉积物对磷的吸附。吸附后的沉积物可交换态磷(Ex-P)和铁结合态磷(Fe-P)含量显著增加,吸附过程同时存在物理吸附和化学吸附,其中以物理吸附为主。研究显示,细颗粒物和有机质主要控制着茅尾海入海河口区柱状沉积物磷的吸附,该河口区的盐度能够促进沉积物对磷的吸附,对水体富营养化水平具有一定的调节作用,但物理过程对该河口区沉积物可能存在再次释放磷的风险,应加以防范沉积物内源磷污染问题,这对于入海口的生态环境污染综合治理具有重要意义。

    • 浒苔降解过程中颗粒有机碳、氮释放及相关微生物种群丰度变化研究

      2025, 46(2):64-75. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20231117002

      摘要 (1136) HTML (121) PDF 759.37 K (1116) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国黄海海域已连续18年暴发浒苔(Ulva prolifera)绿潮,数百万吨浒苔在绿潮消亡阶段沉降入海并向海水中释放大量有机质。目前,对于量化浒苔降解过程中颗粒有机碳(particulate organic carbon, POC)、颗粒有机氮(particulate organic nitrogen, PON)的释放及其微生物调控机制的相关研究亟待开展。本研究选择浒苔为对象,设置2种降解密度(1 g/L、5 g/L),研究90 d降解过程中的POC和PON浓度、POC︰PON及微生物丰度的变化特征,并探究微生物丰度与POC、PON浓度及其比值的相关关系。结果显示,90 d降解过程中POC浓度[1 g/L与5 g/L处理组峰值分别为(90.17±24.77)和(219.99±45.11) μmol/L]、PON浓度[1 g/L与5 g/L处理组峰值分别为(16.15±0.71)和(23.20±7.16) μmol/L]变化显著。POC、PON浓度随时间变化规律不同:前60 d,POC和PON浓度均先上升后下降;第60~90天,POC浓度持续下降约49%,而PON浓度上升约430%。浒苔降解初期POC︰PON升高,表明此时氮的释放滞后于碳;随后,POC︰PON下降,与微生物对氮的固定以及呼吸作用消耗碳有关。微生物丰度与POC、PON浓度显著相关,表明微生物对浒苔降解过程中POC、PON释放具有重要作用。降解密度对POC、PON浓度有显著影响,5 g/L处理组POC、PON浓度约为1 g/L处理组的2~3倍,且5 g/L处理组达到峰值所需时间较长。本研究厘清了浒苔降解过程中POC、PON的释放特征,明确了微生物丰度变化与POC、PON含量及二者比值变化的关系,为深入探究浒苔降解过程中微生物对POC、PON释放的调控机制以及POC、PON降解机制提供了研究基础。

    • 流清河湾浮游生物群落对近海河口环境变化的不同响应及其关键驱动因素

      2025, 46(2):76-92. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20240702003

      摘要 (582) HTML (109) PDF 1.61 M (1116) 评论 (0) 收藏

      摘要:近海河流和海洋环境之间存在着紧密的交互关系,因此,近海河口生态系统在生物多样性进化过程中扮演着重要角色。浮游植物和浮游动物已经被证实是近海河口生态系统中水质状况的重要生物指标。因此,综合评价多重环境因素对近海河口生态系统中浮游植物和浮游动物群落的影响至关重要。目前,关于流清河湾浮游生物群落及环境因子影响的研究相对空白,本研究于2021年3月(春季)、8月(夏季)和10月(秋季)采集了流清河湾海域7个站位的水样,获得了生物(即浮游植物和浮游动物)数据及相关环境因子数据。研究结果显示,3个航次共鉴定出浮游植物3门94种,以硅藻(Bacillariophyta)为主,其丰度及碳生物量在夏季达到最大值[(242.50±136.40)×103 cells/m3; (946.89± 810.66) µg C/m3]];浮游动物共10类48种,桡足类(Copepods)出现次数最多,但春季最优势浮游动物为夜光虫(Noctiluca miliaris)浮游幼虫,且其丰度及生物量在春季最大[(5 665.71±4 576.32) ind./m3; (431.55±298.80) mg/m3]]。通过冗余分析(RDA)和Pearson相关性分析探究了环境因子对浮游生物优势种和组成的影响。结果表明,流清河湾浮游生物存在显著的时空变化,其中,春、夏季浮游生物优势种的主要影响因素是温度和营养盐浓度;影响秋季浮游生物优势种的主要驱动力是温度、盐度及营养盐,并且春、秋季存在发生赤潮的风险。此外,洋流、陆地径流及气象灾害等也是影响浮游生物优势种群落组成的重要因素。本研究的结果有助于提高对近海河口生态系统浮游生物群落的了解,为更深入了解近海浮游生物群落变化的环境影响机制提供理论基础,也为科学管理流清河湾生态环境提供数据参考。

    • 基于浮游植物生物完整性的黄河口近岸海域生态健康评价

      2025, 46(2):93-105. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20231224001

      摘要 (706) HTML (127) PDF 1.10 M (1191) 评论 (0) 收藏

      摘要:为系统评价黄河口近岸海域生态健康状况,2020年在该海域开展了3次浮游植物调查,共布设采样点31个,采集浮游植物4门73种,以硅藻门(Bacillariophyta)浮游植物种类最多,占82.19%。根据生物多样性指数H´确定参照点和受损点,通过判别能力分析和相关性分析进行指标筛选,确定不同月份的浮游植物完整性指数(P-IBI)核心指标;以核心指标在全部采样点的95%或5%分位数为标准,采用比值法计算各指标分值,从而获得各站点的P-IBI总分值,并根据相应标准确定各站点的生态状况等级,采用1、3、5分赋值法对各站点的生态状况赋分,获得黄河口近岸海域健康评价综合分值。结果表明,不同月份的各调查站位生态状况等级不同且空间分布差异显著。5月,“优”状态站位较少(9.68%)且分散分布于黄河入海口周边区域;7月,“优”状态站位达35.48%,主要分布在黄河入海口口门及莱州湾水域;12月,“优”状态站位高达38.71%且主要分布在入海口以北水域。P-IBI与氨氮(NH4-N)呈极显著正相关,与硝酸盐(NO3-N)、磷酸盐(PO4-P)、溶解氧(DO)呈极显著负相关,与表层水温(SST)呈显著正相关。健康评价综合分值表明,2020年黄河口近岸海域健康状况一般。本研究结果可为区域生态管理提供科学依据。

    • 江苏如东文蛤滩涂养殖区沉积物重金属分布特征及其与底栖动物的关系

      2025, 46(2):106-121. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20240708002

      摘要 (531) HTML (126) PDF 4.01 M (1125) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过2022年9月、12月,2023年4月、7月对江苏省如东县文蛤(Meretrix meretrix)滩涂养殖区4个航次的现场调查,测定了表层沉积物中Zn、Cr、Cu、Pb、As、Hg和Cd的含量,运用潜在生态指数法开展了表层沉积物重金属的污染风险评价,分析了底栖动物群落特征,分析了沉积物中重金属污染与底栖动物分布的响应关系。结果显示,表层沉积物中重金属元素平均含量由高到低依次为Cr、Zn、Pb、Cu、As、Cd和Hg,Zn、Cu、Pb、As、Hg和Cd元素符合海洋沉积物质量中的一类标准,未出现重金属含量超标。Cr元素最高值和夏季平均值超过了海洋沉积物质量一类标准,符合海洋沉积物质量二类标准。表层沉积物中重金属元素的全年平均潜在生态风险指数为90.49~145.78,平均值为110.68,参照潜在生态风险等级划分,沉积物整体处于中等风险水平。各重金属元素的单项潜在生态风险由高到低依次为Cd、Hg、As、Pb、Cu、Cr和Zn。4次采样中,共采集到大型底栖动物68种。各采样站位丰富度指数d范围为0.74~5.01 (SD= ±1.19),均匀度指数J′范围为0.25~0.92 (SD= ±0.15),多样性指数H′的范围为0.99~3.79 (SD= ±0.65)。底栖动物多样性指数H′均值均在2~3之间,生物多样性均属于较丰富水平,生境等级处于“一般”水平。底栖动物中多毛类密度与Cu、Pb、Cr、Cd重金属元素指数和风险指数RI有明显的负相关关系。底栖动物丰富度指数d与Pb、Cr、As重金属元素指数具有明显的负相关关系。研究结果为如东滩涂文蛤滩涂养殖区生态系统重金属污染监测与治理提供了技术依据。

    • 长岛附近海域夏秋季贝类毒素污染特征及潜在来源解析

      2025, 46(2):122-132. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20240730001

      摘要 (698) HTML (106) PDF 1.16 M (1110) 评论 (0) 收藏

      摘要:黄渤海海域的有害赤潮是研究者与监管部门持续关注的环境问题,长岛县地处黄渤海交汇海域,有潜在的海洋毒素污染风险。本研究以6―10月长岛附近海域贝类、浮游植物、沉积物为研究对象,通过分析不同样品中麻痹性贝类毒素(paralytic shellfish toxins, PSTs)、脂溶性贝类毒素(lipophilic shellfish toxins, LSTs)、软骨藻酸贝类毒素(domoic acid, DA)的残留及污染特征,探究长岛附近海域贝类毒素污染情况及潜在风险来源。结果显示,LSTs和DA的检出率、含量均较低。PSTs在不同月份、样品中均有检出,其中,9月贝类与浮游植物PSTs含量最高,但所有样品均未超出安全限量。在浮游植物高通量测序结果中发现,6―10月均有亚历山大属藻类(Alexandrium spp.)检出,9月丰度最高,且在沉积物中也发现亚历山大属藻孢囊,推测本研究中PSTs产毒藻可能为亚历山大属藻类。虽然长岛附近海域PSTs含量较黄渤海其他海域低,但仍存在PSTs污染潜在风险,应加强对贝类毒素污染监测。本研究结果可为长岛附近海域水产养殖区毒素污染的早期预警提供基础数据。

    • 全氟辛酸(PFOA)及其醚羧酸替代品在菲律宾蛤仔体内的蓄积差异研究

      2025, 46(2):133-146. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20240520001

      摘要 (700) HTML (154) PDF 2.29 M (1116) 评论 (0) 收藏

      摘要:以菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)为受试生物,研究了全氟辛酸(PFOA)及其醚羧酸替代品(HFPO-DA、HFPO-TA、HFPO-TeA)的生物富集、组织分布与消除规律以及机体蛋白质对目标物蓄积的影响。通过计算动力学参数,解析菲律宾蛤仔对PFOA及其醚羧酸替代品的富集、分布与消除行为。此外,通过提取菲律宾蛤仔体内水溶性蛋白,进行了体外蛋白质孵育实验,分析不同目标物与蛤仔机体蛋白质的结合率差异,并进一步通过分子对接技术,探讨了目标物分子–蛋白质之间的结合作用力及其与富集特征的相关性。结果表明,PFOA及其醚羧酸替代品在菲律宾蛤仔体内快速富集,富集速率按照HFPO-DA、PFOA、HFPO-TA、HFPO-TeA的顺序依次升高,在不同组织中的富集作用由强到弱依次为内脏团、鳃、外套膜、闭壳肌,并在净化21 d后趋于空白组水平。PFOA及其醚羧酸替代品在菲律宾蛤仔体内的蓄积能力、不同目标物分子–蛤仔机体蛋白质的结合率均与目标物浓度密切相关,浓度越低,吸收速率常数(Ku)和生物浓缩系数(BCF)越大,蛋白质结合率越低,其分子结构也是富集能力强弱和蛋白质结合力强弱的关键影响因素,C-O键和碳氟链的增加有助于目标物分子与蛋白质残基的碱基结合,目标物在各组织中的含量和蛋白结合率由低到高依次为HFPO-DA、PFOA、HFPO-TA、HFPO-TeA。使用分子对接技术进一步验证了4个目标物与脂肪酸结合蛋白FABP1-A之间的结合作用力,其结合能由低到高依次为HFPO-TeA、HFPO-TA、PFOA、HFPO-DA,结合能越低,越容易与蛋白质结合。目标物的极性端与FABP1-A氨基酸残基直接形成氢键,疏水端则与非极性残基有疏水相互作用,氢键作用与疏水相互作用共同促进了PFOA及其醚羧酸替代品与蛋白质的相互结合,氢键数量的多少是导致目标物与蛋白结合亲和力差异的重要原因。本研究结果有助于阐释双壳贝类中PFOA及其醚羧酸替代品的差异化生物富集行为及富集机制,为新污染物的防控和治理奠定科学基础。

    • 基于eDNA技术与传统渔具调查方法的万泉河鱼类多样性的比较研究

      2025, 46(2):147-161. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20240924001

      摘要 (803) HTML (109) PDF 8.09 M (1184) 评论 (0) 收藏

      摘要:万泉河是海南岛重要的河流之一,拥有丰富的鱼类资源。为探究万泉河流域鱼类多样性及群落结构特征,本研究采用环境DNA (environmental DNA, eDNA)技术,结合传统渔具调查方法进行对比分析,探讨eDNA技术与传统渔具调查方法在鱼类监测方面的优势。结果显示,通过eDNA技术共检测到6目32科65属76种鱼类,传统渔具调查方法共获得4目14科44属44种鱼类。两种方法共同检测到的鱼类有19种,总体上eDNA在所有采样点检测出的鱼类物种均比传统调查方法多。两种方法检测的鱼类中均以鲤形目(Cypriniformes)为主,其次是鲈形目(Perciformes)和鲇形目(Siluriformes)。本研究结果表明,eDNA技术是对万泉河传统渔具调查方法的重要补充,可为万泉河鱼类资源保护提供基础数据和技术参考。

    • S0/牡蛎壳比例对海水硫自养反硝化性能及微生物群落的影响

      2025, 46(2):162-172. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20240823002

      摘要 (801) HTML (115) PDF 1.43 M (1128) 评论 (0) 收藏

      摘要:本研究以人工海水循环水养殖尾水为处理对象,比较了3个单质硫颗粒(S0)/牡蛎壳配比(5∶1、3∶1和1∶1)的硫自养反硝化(SAD)装置在5个水力负荷[HLR,0.19~0.95 m3/(m2·d)]下的脱氮性能。结果显示,S0/牡蛎壳为5∶1和3∶1装置的脱氮性能较优。HLR为0.19~0.48 m3/(m2·d)时,不同HLR下及同一HLR下3个装置间硝酸盐氮(NO3–-N)去除率无显著差异;最高HLR为0.95 m3/(m2·d)时,3个装置NO3–-N去除率均显著降低,且S0/牡蛎壳为5∶1 (61.16%±9.31%)和3∶1 (56.62%±7.23%)装置的NO3–-N去除率显著高于S0/牡蛎壳为1∶1 (38.98%±10.19%)的装置。S0/牡蛎壳为5∶1和3∶1装置的NO3–-N去除负荷随HLR升高而升高。S0/牡蛎壳为3∶1装置的平均出水亚硝酸盐氮(NO2–-N)最低,为(0.59±0.39) mg/L。装置的出水pH随S0/牡蛎壳的比例和HLR的升高而降低。SAD装置中优势菌门为弯曲杆菌门(Campilobacterota, 6.47%~59.73%),优势菌属为具有反硝化功能的硫单胞菌属(Sulfurimonas, 2.70%~49.50%)。随着S0/牡蛎壳的比例下降,装置内及装置上部牡蛎壳和S0交接处的硫单胞菌属丰度上升。pH与反硝化基因丰度呈正相关。该研究结果可为海水循环水养殖系统中SAD装置的设计与运行提供基础理论数据。

    • 基于转录组学探究微塑料与铜暴露对中华绒螯蟹肠道基因表达的影响

      2025, 46(2):173-188. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20240723001

      摘要 (669) HTML (117) PDF 2.01 M (1064) 评论 (0) 收藏

      摘要:微塑料(microplastics, MPs)是常见的污染物,而硫酸铜(CuSO4)是水产养殖中常用的消毒剂,水体中的铜离子(Cu2+)可被MPs吸附。为探究MPs和Cu2+单一及联合暴露对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)肠道组织的影响机制,本研究选择0.4 mg/L MPs和0.1 mg/L Cu2+作为实验浓度,设置4个处理组:0.4 mg/L MPs暴露组(M组)、0.1 mg/L Cu2+暴露组(C组)、0.4 mg/L MPs + 0.1 mg/L Cu2+联合暴露组(MC组)和空白对照组(D组),探究MPs和Cu2+单一及联合暴露21 d后对中华绒螯蟹肠道的影响。采用RNA-Seq技术对肠道开展转录组测序,筛选差异表达基因(DEGs)进行KEGG富集等生物信息学分析。结果显示,与对照组相比,M组包括1 650个上调DEGs和1 874个下调DEGs;C组包括3 797个上调DEGs和1 073个下调DEGs;MC组包括1 492个上调DEGs和1 305 个下调DEGs。与抗氧化、免疫和能量代谢相关的DEGs,包括过氧化氢酶(cat)、三结构域蛋白(trim)、Toll样受体(tlr)、细胞色素P450 (cyp450)、碳酸酐酶(ca)等在M vs D、C vs D、MC vs D中变化显著。KEGG富集分析显示,DEGs主要富集于氧化磷酸化、谷胱甘肽代谢、细胞色素P450对异生素的代谢等通路。结果表明,MPs与Cu2+单一及联合暴露导致中华绒螯蟹的抗氧化、免疫和能量代谢系统失衡,MPs和Cu2+具有协同毒性作用,研究结果为阐明MPs和Cu2+暴露对中华绒螯蟹的影响机制提供了参考。

    • 添加碳源对大口黑鲈养殖池塘水质及细菌群落结构和功能的影响

      2025, 46(2):189-203. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20240830001

      摘要 (610) HTML (127) PDF 3.52 M (1089) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨添加碳源对大口黑鲈(Micropterus salmoides)养殖池塘水质和水体细菌群落结构和功能的影响,在室外池塘分别构建特种碳源和缓释碳源添加实验组以及无碳源添加对照组,开展为期6周的培养实验。对实验期间水体样品进行16S rRNA基因高通量测序,同时测定水质参数。结果显示,实验组水体中总氮(TN)、氨氮(NH4+)、亚硝酸盐(NO2–)和硝酸盐(NO3–)浓度均显著低于对照组,且实验组细菌总菌落数(BA)和生物絮团沉积量(BFV)分别约为对照组的5倍和2倍,说明向大口黑鲈养殖池塘水体中添加特种碳源和缓释碳源均可促进生物絮团的形成,显著降低水体含氮类营养盐浓度,达到净化水质的效果。在细菌群落结构方面,大口黑鲈养殖池塘水体的优势门类群为放线菌(Actinobacteria)、变形菌(Proteobacteria)和拟杆菌(Bacteroidetes),分别占比47.8%、31.6%和16.6%;而hgcI_clade、CL500-29_marine_group和MWH-UniP1_aquatic_group为优势属,分别占比43.8%、10.3%和6.6%。RDA分析表明,溶解氧(DO)、NO3–、TN、总磷(TP)和水温(WT)等是驱动细菌群落结构演替的关键环境因子。此外,添加碳源可引起水体细菌群落结构发生显著变化,导致栖湖菌属(Limnohabitans)、沉积物杆状菌属(Sediminibacterium)、黄杆菌属(Flavobacterium)、红杆菌属(Rhodobacter)和新鞘脂菌属(Novosphingobium)等参与水体氮循环与碳循环的关键细菌类群占比升高,以及与碳水化合物代谢、脂质代谢、细胞活性和膜运输等相关的功能基因相对丰度升高,说明添加碳源可通过改变水体细菌群落结构,增强其对碳、氮元素的代谢活性,有利于细菌对水体含氮类营养盐的转化、利用以及对有机碳的降解。本研究可为大口黑鲈的低碳健康养殖提供一定的理论参考和实践指导意义,并为生物絮团技术在室外池塘养殖生产中的进一步应用奠定基础。

    • 生物絮团模式下大口黑鲈养殖水环境及氮磷收支研究

      2025, 46(2):204-215. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20240325001

      摘要 (673) HTML (112) PDF 732.45 K (997) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究生物絮团模式下大口黑鲈(Micropterus salmoides)养殖水环境及氮磷收支情况,在300 L玻璃缸中进行实验,设置空白组(投喂基础饲料)和生物絮团组(外加葡萄糖维持系统C/N为15),每组设置3个平行,放养密度为20尾/缸,进行60 d的零换水养殖实验。结果显示,与空白组相比较,生物絮团模式下养殖系统水体中的NH4+-N、NO2–-N、NO3–-N、TN和TP含量均有显著降低(P<0.05),分别减少了57.07%、80.22%、30.50%、24.64%和31.47%。饲料是养殖系统氮、磷输入的主要方式,分别占空白组和絮团组氮总输入的(90.60±0.08)%、(87.16±0.19)%,占磷总输入的(96.08±0.19)%、(92.30±0.24)%。收获的大口黑鲈是养殖系统氮输出的主要方式,分别占空白组和絮团组氮总输入的(43.04±1.42)%、(44.17±1.53)%;而底泥累积是养殖系统磷输出的主要途径,分别占空白组和絮团组磷总输入的(75.92±0.47)%、(74.70±0.71)%。絮团组氮的绝对利用率和相对利用率分别为(44.17±1.53)%、(50.69±1.87)%,均高于空白组的(43.04±1.42)%、(47.51±1.60)%,但差异均不显著(P>0.05);而絮团组磷的绝对利用率和相对利用率分别为(17.41±0.14)%、(18.87±0.20)%,均显著高于空白组(13.06±0.36)%、(13.59±0.38)% (P<0.05)。研究表明,生物絮团模式养殖大口黑鲈能调节养殖水质,降低氮、磷累积,提高养殖生物对氮、磷的利用,具有良好的生态效益,对促进我国水产养殖健康绿色发展至关重要。

    • 金属纳米颗粒对枯草芽孢杆菌和副溶血弧菌的生长毒性

      2025, 46(2):216-227. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20240705005

      摘要 (685) HTML (120) PDF 3.34 M (1088) 评论 (0) 收藏

      摘要:金属纳米颗粒由于具有特殊的理化性能而得到广泛应用,随着其废弃物的排放,金属纳米颗粒不可避免地进入海洋中,其对海洋环境的安全性受到广泛关注。为研究常见金属纳米颗粒对海洋细菌的生长毒性,本研究以从渤海湾环境中分离的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis, 革兰氏阳性菌)和副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus, 革兰氏阴性菌)为受试生物,以常见的金属纳米颗粒为研究对象,借助非接触式电导率传感器(CCS)法研究其对枯草芽孢杆菌和副溶血弧菌的生长抑制效应。研究结果显示,纳米金(Au NPs)、纳米银(Ag NPs)、纳米氧化银(Ag2O NPs)、纳米二氧化钛(TiO2 NPs)能够抑制枯草芽孢杆菌和副溶血弧菌的生长,其在12 h时使20%的枯草芽孢杆菌受到抑制影响的效应浓度(12 h-EC20值)分别为1.81、0.03、1.71和54.43mg/L;对副溶血弧菌的12 h-EC20值分别为8.11、0.16、2.97和81.55 mg/L;在本研究设定的浓度范围内,纳米氧化锌(ZnO NPs)和纳米氧化铁(Fe2O3 NPs)对副溶血弧菌的生长表现出促进作用,而对枯草芽孢杆菌表现出抑制作用。本研究通过CCS法研究并分析了6种常见的金属纳米颗粒对枯草芽孢杆菌和副溶血弧菌的毒性效应,并获取了这6种金属纳米颗粒对上述2种细菌的EC20值,该EC20值可为我国全面系统的构建金属纳米材料在海洋生态系统中的环境风险评估提供理论依据。

    • 测定纳米银在河口水中对副溶血弧菌抑制效应的高效方法

      2025, 46(2):228-236. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20240327001

      摘要 (553) HTML (117) PDF 4.66 M (1121) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于河口水具有复杂的物理和化学性质,准确、高效地测定纳米银在其中的抑菌效应是个国际性挑战。本研究基于电子微生物生长分析仪建立了一种自动化表型方法。副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)在河口水中暴露于纳米银之后,暴露混合液直接被加进预装有Luria-Bertani液体培养基的检测管中,置入电子微生物生长分析仪测定细菌的生长动力学曲线,根据细菌生长曲线判读纳米银对副溶血弧菌的最小抑菌浓度。采用电子微生物生长分析仪测定了纳米银在8个河口水样品中的抑菌效应,结果表明,所得最小抑菌浓度值都与采用经典平板计数法和微量肉汤稀释法所得结果吻合良好。较之于经典方法,所建新方法的优势在于无需去除暴露混合液中诸如悬浮颗粒之类的复杂共存物,因此操作更简便、劳动强度小,总周期缩短至少20 min,并有效降低了主观和客观操作误差风险,具有良好的精密度和重现性。此外,电子微生物生长分析仪法测得的最小抑菌浓度值通常不低于平板计数法和微量肉汤稀释法所得数值,表明该基于传感器识别结果的方法比基于视觉判别结果的方法具有更高的灵敏度。本研究为准确、高效测定纳米材料在诸如河口水之类复杂介质中的环境毒理效应提供了新手段。

    • 原位探究海水养殖浮漂破碎形成微塑料的特征

      2025, 46(2):237-247. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20240923002

      摘要 (553) HTML (115) PDF 1.14 M (1127) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着塑料制品在各个领域广泛应用,废弃塑料所形成的微塑料污染已成为全球性环境问题。在海洋环境中,微塑料污染尤为突出,特别是在海水养殖区。塑料海水养殖设施长期暴露在紫外线照射、波浪冲击、微生物侵蚀等因素下,逐渐破碎形成微塑料。尽管已有大量研究关注微塑料对海洋生物和生态系统的影响,但针对自然环境下塑料海水养殖设施破碎形成微塑料的规律研究较少。本研究通过自制的塑料破碎原位收集装置,监测并分析了海水养殖浮漂在自然环境下的破碎情况。结果显示,在37 d内,无浮漂组装置中微塑料丰度为(307.09±16.37)个/kg,浮漂组装置中微塑料丰度为(392.72±27.22)个/kg;收集的微塑料尺寸以小于0.5 mm为主,形状以纤维状为主,颜色以透明色为主。海水养殖浮漂在此过程中生成约(136.41±10.59)个微塑料,浮漂生成的微塑料形状以薄膜状为主,颜色以黑色为主。其中,有薄膜状微塑料(85.75±6.06)个,颗粒状(46.74±3.32)个,泡沫状(2.77±0.21)个,纤维状(1.16±0.96)个;黑色(95.42±6.87)个,透明色(40.10±3.46)个,其他颜色最少,有(0.90±0.22)个。该装置对海水养殖浮漂破碎形成的微塑料具有良好的收集效果。研究结果为评估和预测养殖浮漂对微塑料的生成、迁移及其生态风险提供基础数据和理论支持。

    • 北美海蓬子对养殖尾水盐度和营养盐水平的适应能力研究

      2025, 46(2):248-257. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20240926003

      摘要 (697) HTML (113) PDF 971.74 K (1053) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究耐盐植物北美海蓬子(Salicornia bigelovii)对海水养殖尾水不同营养盐浓度和盐度配比的适应能力,分别配制低(LNC)、中(MNC)、高(HNC) 3个营养盐浓度等级和0、20、30、40 4个盐度等级交叉的海水养殖尾水,灌溉培育60 d,同时测定北美海蓬子的生长(地上部生长高度、茎节数、腋芽与分支数、生物量)和生理[叶绿素、丙二醛(MDA)]指标。结果显示,在中低营养盐水平下,0~30盐度范围内北美海蓬子地上部生长高度、茎节数、腋芽与分支数以及鲜重、干重积累量最高可达15.86 cm、13节、18个、29.88 g、1.35 g,显著高于40盐度水平的11.52 cm、10节、12个、21.2 g、0.72 g (P<0.05),且在盐度20及30下更有利于其茎节分化,而当盐度达到40时植株受到明显胁迫,北美海蓬子MDA含量显著高于其他盐度水平(P<0.05)。高营养盐条件下,盐度40虽不利于植株干物质积累,但其他生长指标无显著性差异,说明营养盐浓度的升高可以有效减轻不同盐度对北美海蓬子生长差异性的影响并缓解高盐度下的胁迫效应;同时,高营养盐处理组平均叶绿素含量为3.24 mg/(g·FW),显著高于低营养盐组[2.28 mg/(g·FW) ]和中度营养盐组[2.45 mg/(g·FW)] (P<0.05),说明营养盐浓度升高促进了植株叶绿素合成。因此,北美海蓬子可耐受0~30的盐浓度范围,适度盐度(20、30)更有利于其生长,此外,提高营养盐浓度可以缓解盐胁迫作用及削弱不同盐度对北美海蓬子生长造成的差异性,并有利于叶绿素合成。综上所述,北美海蓬子可作为净污植物处理高盐度富营养化养殖尾水,同时具有作为耐盐植物进行大规模推广应用的潜力。

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