天然防污產(chǎn)物、低表面能防污涂料毒理及互花米草防污機(jī)制研究.pdf

1、圍繞海洋環(huán)保防污領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，本文以3種海洋污損生物檢測(cè)模型，從41種植物源天然產(chǎn)物中篩選新型環(huán)保海洋防污劑；首次對(duì)低表面能海洋防污涂料的生態(tài)毒理進(jìn)行研究，并跟蹤檢驗(yàn)其放置于流動(dòng)海水一個(gè)月后的防污性能變化和毒性變化；通過(guò)野外調(diào)查和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，確定互花米草(Spartina alternifloraLoisel)是否具防御藤壺污損能力，分別從化學(xué)和物理角度研究其防污機(jī)制。主要結(jié)果如下：
　　 1、從41種植物源天然產(chǎn)物中篩選出了2

2、7個(gè)對(duì)白脊藤壺(Balanusalbicostatus)金星幼體具抑制附著作用的化合物、15個(gè)對(duì)總合草苔蟲(chóng)(Bugulaneritina)浮游幼體具抑制附著作用的化合物以及13個(gè)對(duì)海洋底棲假單胞菌(Pseudomonas sp.)具抑制附著作用的化合物，并分別確定了它們的半抑制附著有效濃度EC50值。其中有6個(gè)化合物對(duì)藤壺、草苔蟲(chóng)和細(xì)菌的附著均有抑制作用，顯示出廣譜防污活性，在海洋環(huán)保防污領(lǐng)域具很大的開(kāi)發(fā)應(yīng)用潛力。
　　 2、以

3、8種低表面能防污涂料模型樣品和3種低表面能防污涂料商業(yè)產(chǎn)品樣品為研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)低表面能海洋防污涂料對(duì)斑點(diǎn)海膽(Arbacia punctulata)胚胎發(fā)育和日本青鳉魚(Oryzias latipes)胚胎發(fā)育均呈現(xiàn)出顯著的毒性作用，包括抑制早期發(fā)育、延長(zhǎng)胚胎孵化時(shí)間、孵化出非正常個(gè)體、甚全直接毒殺等。其中低表面能防污涂料的商業(yè)產(chǎn)品樣品對(duì)水生生物的毒性作用要高于其模型樣品。在流動(dòng)海水中放置一個(gè)月后，8種低表面能防污涂料模型樣品對(duì)紋藤壺(

4、Balanusamphitrite)均喪失防污性能，3種商業(yè)產(chǎn)品的防污性能也均有不同程度的降低；毒性變化情況則較為復(fù)雜，3種商業(yè)產(chǎn)品對(duì)斑點(diǎn)海膽胚胎和日本青鳉魚胚胎的毒性均有所下降，8種模型樣品對(duì)日本青鯔魚胚胎的毒性也有不同程度的下降甚至消失，但對(duì)斑點(diǎn)海膽胚胎的毒性卻顯著增加，表明在評(píng)估低表面能海洋防污涂料的生態(tài)毒理時(shí)，要綜合考慮涂料類型、組成成分、應(yīng)用時(shí)間及模型生物種類等多個(gè)因素。
　　 3、野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)與處于同一生境下的紅樹(shù)植

5、株上有藤壺附著不同，而互花米草植株上未發(fā)現(xiàn)有藤壺附著，而且通過(guò)室內(nèi)藤壺幼體附著位點(diǎn)選擇實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)互花米草具強(qiáng)的防御藤壺污損能力。在化學(xué)方面，本文對(duì)互花米草成熟葉中所含物質(zhì)及其成熟葉表面分布物質(zhì)分別進(jìn)行了提取及防污活性檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)提取物對(duì)藤壺金星幼體的附著均無(wú)抑制作用，表明互花米草缺乏一種有效的化學(xué)防御藤壺污損的機(jī)制。在物理方面，本文發(fā)現(xiàn)葉片各部分組織的表面自由能各有不同，有強(qiáng)親水性表面(如老葉的正、反面)，也有強(qiáng)疏水性表面(如幼葉正面和成

6、熟葉正面)，也有表面自由能介于兩者之間的表面，并且葉片表面的非光滑結(jié)構(gòu)與其表面自由能存在明顯的相關(guān)性，其表面的乳突狀結(jié)構(gòu)具疏水性能。通過(guò)對(duì)互花米草成熟葉的原子力顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)其正面既分布有乳突狀結(jié)構(gòu)，也有超微條紋結(jié)構(gòu)，條紋間隔為1.640μm，而且其反面也存在超微條紋結(jié)構(gòu)，條紋間隔為1.309μm。進(jìn)一步對(duì)互花米草成熟葉的表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行復(fù)制，發(fā)現(xiàn)此復(fù)制品對(duì)藤壺金星幼體的附著呈現(xiàn)出顯著的抑制作用，表明其葉片表面結(jié)構(gòu)具防污效能，很有可能在天然