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海绵作为微污染的生物监测器

2021-02-22 16:01:11 来源: 用户: 

海绵是生活在颗粒物上的过滤器进料器,但是它们也可以摄入塑料和人为来源的其他污染物的微小碎片。因此,它们可以作为海洋生态系统健康的有用生物指标。

人为投入的塑料和其他工业废物对世界海洋造成的污染对海洋生态系统的生存能力构成了越来越大的威胁。而且由于这些污染物在鱼,甲壳类和软体动物中积累,它们进入食物链,可以被人类消费者摄入。尺寸小于5mm的微粒存在特别隐患的问题。这类污染物包括微塑料和纺织纤维,以及在家用清洁剂和化妆品等消费产品中发现的合成化学品。因此,迫切需要开发一种量化威胁程度的方法,以便制定减轻威胁的有效措施。在《环境污染》杂志的新出版物中由LMU教授GertWörheide(地球与环境科学系和GeoBio-Center)领导的研究小组表明,海洋海绵作为监测海洋中微观污染物的生物指标具有巨大潜力。

海绵有时被称为海洋的真空吸尘器。通过从流过其高度多孔组织的海水中过滤掉它们,它们以悬浮在水流中的细小颗粒为食,这些细小颗粒受到许多物种矿化骨骼的支撑。为了评估其作为微粒污染物生物指示剂的效用,Wörheide及其同事研究了15种样本,这些样本来自印度尼西亚苏拉威西省北部邦加岛沿岸珊瑚礁附近的一种称为“脱脂海绵”的矿化海绵。该研究的主要作者艾尔莎·吉拉德(Elsa B. Girard)说:“我们之所以选择这个地点,是因为东南亚是海洋中塑料污染物的热点地区。” 吉拉德(Girard)最近毕业于LMU的地球生物学和古生物学硕士课程,她对论文的贡献是她硕士论文的一部分。她解释说:“鉴于全球变暖的影响以及海洋资源的过度开发,当地海绵物种可以充当微污染物的有用生物监测者,并帮助我们制定适当措施,以减少这些物质对珊瑚礁群落的有害影响。” 。

在与来自慕尼黑的SNSB矿物学国家馆藏的专家以及LMU的化学系和纳米科学中心(CeNS)的专家合作下,生物学家使用了两种创新的方法来检查从珊瑚礁收集的样品。借助双光子激发显微镜(TPE),他们证实了海绵确实将微粒结合到了它们的组织中。然后他们使用拉曼光谱来表征粒子本身的性质。用第二种技术获得的数据表明海绵组织中存在不少于34种不同类型的微粒。光谱范围从塑料,例如聚苯乙烯到棉和二氧化钛(TiO 2)。二氧化钛2用于染料和油漆,以及作为防晒乳液的成分。此外,不同样品中微粒组成的变化似乎反映了周围水中微粒类型的空间变化。

研究人员在他们的海绵样本中每克干燥组织中检测到90到600个颗粒。Wörheide说:“由于海绵的重量可能高达数百克,因此我们根据这些结果估计每种海绵都可以积聚10,000多个颗粒。” “这使他们成为有希望的候选人,可以监测海洋中人为微粒污染的水平。” 除软体动物外,很少有其他物种具有海洋生物指示剂所需的特性。根据研究的作者,海绵还有其他一些“资格”。它们非常丰富,并且连续不断地充当过滤器喂食器。此外,可以在组织样本(活组织检查)上进行污染水平的测量,而不会影响生物的生存能力。

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