石首鱼科受γ射线辐射损伤生理响应及对放射性核素富集的研究
作者单位：厦门大学
学位级别：硕士
导师姓名：于涛
授予年度：2019年
学科分类：071011[理学-生物物理学] 0710[理学-生物学] 07[理学]
摘 要：随着近二十年来我国滨海核电的大力发展,沿海生态环境面临的放射性污染风险增加,同时受苏联切尔诺贝利核电站事故和日本福岛核电站事故的影响,国际社会愈加重视核辐射对地球大生态系统中非人类物种可能造成的影响,其中对海洋非人类物种的电离辐射生物效应已成为国内外学者研究的热点领域之一。研究表明,一定剂量的电离辐射,可能对生物体生长发育、繁殖、遗传等生物学特征造成影响。相比于国外已开展的研究,我国在水生生物特别是海洋生物的辐射效应研究方面起步较晚,可参考的生物物种基础数据不足,难以进一步开展核辐射对海洋生态系统造成的放射性风险评估研究。本论文针对海洋经济鱼类开展相关的辐射生物效应研究,以闽东某核电站周边海域中主要经济鱼类石首科鱼类为研究对象,通过室内模拟和现场调查的方式开展了大黄鱼（Pseydosciaenaa crocea）受γ射线外照射后产生的生理响应以及黄姑鱼（Nibea albiflora）对放射性核素富集的研究,获得大黄鱼幼鱼在死亡率、摄食率、抗辐射氧化损伤、消化等生理特性方面的辐射损伤情况以及黄姑鱼成鱼的不同组织、器官的富集放射性核素的活度水平。本研究的开展,期望为海洋鱼类的辐射影响研究提供数据支撑,为滨海核电周边海域环境放射性安全评估提供科学依据,为我国开展海洋非人类物种的电离辐射生物学效应研究提供思路。研究结果包括:1.通过对大黄鱼幼鱼使用不同剂量（0、4、8、16、32 Gy）的60Coγ射线外照射,分别从死亡率、体重体长、抗氧化能力和消化能力等指标,观察分析了大黄鱼幼鱼生长的γ射线辐射损伤情况。结果表明大黄鱼幼鱼在不同剂量的Y射线照射条件下:（1）对体重、体长和器官指数等的影响不显著;（2）死亡率随着剂量的增大而升高;（3）摄食率随剂量的增大而下降;（4）对肝脏的抗氧化能力及肠道的消化能力的刺激或抑制作用表现不同,其中,低剂量辐照组在照射后前期有显著促进作用,表现为除丙二醛（Maleic Dialdehyde,MDA）外超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase,SOD）、总抗氧化能力（Total Antioxidant Capacity,T-AOC）、淀粉酶、胰蛋白酶的活性以及谷胱甘肽（Glutathione,GSH）含量均升高,但随时间增加趋于正常,中、高剂量辐照组在养殖周期内均呈抑制状态,内脏器官相应生理生化指标等呈下降趋势并造成幼鱼不可逆的损伤。2.通过现场采集闽东某核电站周边海域水产养殖基地中的黄姑鱼成鱼,比较分析了其不同组织、器官中富集人工和天然核素的放射性核素活度水平。结果显示:（1）黄姑鱼四种组织器官（肌肉、骨、内脏、鳃）对不同放射性核素的富集能力明显不同,在人工放射性核素富集能力方面,对137Cs由高到低依次为肌肉内脏骨和鳃,对90Sr 由高到低依次为肌肉骨鳃内脏;在天然放射性核素富集能力方面,对40K由高到低依次为肌肉内脏鳃骨,对232Th由高到低依次为肌肉骨内脏鳃,对210Po由高到低依次为内脏鳃骨肌,对226Ra的富集规律不明显但鱼骨的累积量最大;（2）由于210Po在生物体内富集系数高且富集量大,对生物体造成的辐射剂量贡献率高,本论文将现场采集的其他8种生物包括大弹涂鱼（Boleophthalmus pectinirostris）、龙头鱼（Harpadon nnehereus）、牡蛎（ostrea gigas tnunb）、藤壶（Balanus）、螠蛏（Sinonovacula constricta）、毛蚶（Scapharca subcrenata）、日本蟳（Charybdis japonica）、虾姑（Oratosquilla oratoria）等可食部分中的210Po 比活度进行了比较分析,结果显示210Po在不同种类生物体内的平均比活度由高到低依次为贝类甲壳类鱼类,黄姑鱼肌肉中210Po 比活度为3.48 Bq·Kg-1 鲜,低于我国现行国标海产品中210Po限制浓度（15 Bq·Kg-1）;（3）结合国家标准《放射性核素摄入量及内照射剂量估算规范》（GB/T 16148-2009）,估算了沿海居民食入黄姑鱼肌肉所致放射性核素的待积有效剂量为76.63 μSv.a-1,这一结果明显低于我国现行国标中规定的放射性核素年摄入量限值;（4）经估算食入9种海产品所致210Po摄入量,上述单一海产品导致的210Po年摄入总量均低于现行国标中210Po的年摄入量限值（2200 Bq·a-1）。本论文首先基于生物学和毒理学的研究方法,对我国海洋经济物种石首鱼科中大黄鱼电离辐射损伤生理响应进行了研究,可为我国海洋经济鱼类辐射生物效应的研究提供基础数据;其次,基于生物核素富集的研究方法,对我国闽东某核电附近海域中海洋经济物种石首鱼科中黄姑鱼各组织器官核素富集状况
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